Bulan ialah satelit planet kita, menarik mata saintis dan orang yang ingin tahu sejak dahulu lagi. Di dunia purba, kedua-dua ahli nujum dan ahli astronomi menumpukan risalah yang mengagumkan kepadanya. Para penyair tidak ketinggalan di belakang mereka. Hari ini, sedikit yang berubah dalam pengertian ini: orbit Bulan, ciri-ciri permukaan dan dalamannya dikaji dengan teliti oleh ahli astronomi. Penyusun horoskop juga tidak mengalihkan pandangan mereka darinya. Pengaruh satelit di Bumi sedang dikaji oleh kedua-duanya. Ahli astronomi mengkaji bagaimana interaksi dua jasad kosmik mempengaruhi pergerakan dan proses lain setiap satu. Semasa kajian tentang bulan, pengetahuan dalam bidang ini telah meningkat dengan ketara.
Asal
Menurut saintis, Bumi dan Bulan terbentuk pada masa yang sama. Kedua-dua mayat berusia 4.5 bilion tahun. Terdapat beberapa teori tentang asal usul satelit. Setiap daripada mereka menerangkan ciri-ciri tertentu Bulan, tetapi meninggalkan beberapa soalan yang tidak dapat diselesaikan. Teori perlanggaran gergasi dianggap paling hampir dengan kebenaran hari ini.
Mengikut hipotesis, sebuah planet yang sama saiznya dengan Marikh berlanggar dengan Bumi muda. Kesannya adalah tangensial dan menyebabkan pelepasan sebahagian besar jirim badan kosmik ini ke angkasa, serta sejumlah "bahan" daratan tertentu. Daripada bahan ini, objek baru terbentuk. Jejari orbit Bulan pada asalnya ialah enam puluh ribu kilometer.
Hipotesis perlanggaran gergasi menerangkan dengan baik banyak ciri struktur dan komposisi kimia satelit, kebanyakan ciri sistem Bulan-Bumi. Walau bagaimanapun, jika kita mengambil teori sebagai asas, beberapa fakta masih tidak dapat difahami. Oleh itu, kekurangan besi pada satelit hanya boleh dijelaskan oleh fakta bahawa pada masa perlanggaran, pembezaan lapisan dalam telah berlaku pada kedua-dua badan. Sehingga kini, tiada bukti yang menunjukkan perkara sebegitu berlaku. Namun, di sebalik hujah balas sedemikian, hipotesis kesan gergasi dianggap sebagai yang utama di seluruh dunia.
Parameter
Bulan, seperti kebanyakan satelit lain, tidak mempunyai atmosfera. Hanya kesan oksigen, helium, neon dan argon telah ditemui. Oleh itu, suhu permukaan di kawasan bercahaya dan gelap adalah sangat berbeza. Di bahagian yang cerah, ia boleh meningkat kepada +120 ºС, dan pada bahagian yang gelap ia boleh turun kepada -160 ºС.
Purata jarak antara Bumi dan Bulan ialah 384,000 km. Bentuk satelit adalah hampir sfera yang sempurna. Perbezaan antara jejari khatulistiwa dan kutub adalah kecil. Jaraknya masing-masing 1738.14 dan 1735.97 km.
Putaran lengkap Bulan mengelilingi Bumimengambil masa lebih 27 hari. Pergerakan satelit merentasi langit untuk pemerhati dicirikan oleh perubahan fasa. Masa dari satu bulan penuh ke bulan yang lain agak lebih lama daripada tempoh yang dinyatakan dan lebih kurang 29.5 hari. Perbezaannya timbul kerana Bumi dan satelit juga bergerak mengelilingi Matahari. Bulan perlu mengembara lebih daripada satu bulatan untuk kembali ke kedudukan asalnya.
Sistem Bumi-Bulan
Bulan ialah satelit, agak berbeza daripada objek lain yang serupa. Ciri utamanya dalam pengertian ini ialah jisimnya. Dianggarkan pada 7.351022 kg, iaitu kira-kira 1/81 daripada parameter Bumi yang sama. Dan jika jisim itu sendiri bukanlah sesuatu yang luar biasa di angkasa, maka hubungannya dengan ciri-ciri planet adalah tidak tipikal. Sebagai peraturan, nisbah jisim dalam sistem satelit-planet agak lebih kecil. Hanya Pluto dan Charon boleh bermegah dengan nisbah yang sama. Kedua-dua jasad kosmik ini suatu ketika dahulu mula disifatkan sebagai sistem dua planet. Nampaknya sebutan ini juga sah dalam kes Bumi dan Bulan.
Bulan dalam orbit
Satelit membuat satu revolusi mengelilingi planet berbanding bintang setiap bulan sidereal, yang berlangsung selama 27 hari 7 jam dan 42.2 minit. Orbit Bulan berbentuk elips. Pada tempoh yang berbeza, satelit terletak sama ada lebih dekat dengan planet, atau lebih jauh daripadanya. Jarak antara Bumi dan Bulan berubah daripada 363,104 kepada 405,696 kilometer.
Dengan trajektori satelitsatu lagi bukti disambungkan memihak kepada andaian bahawa Bumi dengan satelit mesti dianggap sebagai sistem yang terdiri daripada dua planet. Orbit Bulan tidak terletak berhampiran satah khatulistiwa Bumi (seperti biasa bagi kebanyakan satelit), tetapi boleh dikatakan dalam satah putaran planet mengelilingi Matahari. Sudut antara ekliptik dan laluan satelit adalah lebih sedikit daripada 5º.
Orbit Bulan mengelilingi Bumi dipengaruhi oleh banyak faktor. Dalam hal ini, menentukan trajektori tepat satelit bukanlah tugas yang mudah.
Sedikit sejarah
Teori yang menerangkan bagaimana bulan bergerak pada tahun 1747. Pengarang pengiraan pertama yang membawa saintis lebih dekat untuk memahami ciri orbit satelit ialah ahli matematik Perancis Clairaut. Kemudian, pada abad kelapan belas yang jauh, revolusi Bulan mengelilingi Bumi sering dikemukakan sebagai hujah menentang teori Newton. Pengiraan yang dibuat menggunakan undang-undang graviti universal sangat berbeza daripada pergerakan ketara satelit. Clairaut menyelesaikan masalah ini.
Isu ini telah dikaji oleh saintis terkenal seperti d'Alembert dan Laplace, Euler, Hill, Puiseux dan lain-lain. Teori moden revolusi bulan sebenarnya bermula dengan karya Brown (1923). Penyelidikan ahli matematik dan astronomi British membantu menghapuskan percanggahan antara pengiraan dan pemerhatian.
Bukan tugas yang mudah
Pergerakan Bulan terdiri daripada dua proses utama: putaran mengelilingi paksinya dan peredaran mengelilingi planet kita. Tidaklah begitu sukar untuk mendapatkan teori yang menerangkan pergerakan satelit jikaorbitnya tidak dipengaruhi oleh pelbagai faktor. Ini adalah tarikan Matahari, dan ciri-ciri bentuk Bumi, dan medan graviti planet lain. Pengaruh sedemikian mengganggu orbit dan meramalkan kedudukan tepat Bulan dalam tempoh tertentu menjadi tugas yang sukar. Untuk memahami masalah di sini, mari kita fikirkan beberapa parameter orbit satelit.
Nod menaik dan menurun, garis sisi
Seperti yang telah disebutkan, orbit Bulan cenderung kepada ekliptik. Trajektori dua jasad bersilang pada titik yang dipanggil nod menaik dan menurun. Mereka terletak di sisi bertentangan orbit berbanding dengan pusat sistem, iaitu Bumi. Garis khayalan yang menghubungkan dua titik ini dirujuk sebagai garis simpulan.
Satelit paling hampir dengan planet kita pada titik perigee. Jarak maksimum memisahkan dua jasad angkasa apabila Bulan berada di puncaknya. Garis yang menghubungkan dua titik ini dipanggil garis sisi.
Gangguan orbit
Akibat daripada pengaruh sebilangan besar faktor pada pergerakan satelit, sebenarnya, ia adalah jumlah beberapa pergerakan. Pertimbangkan gangguan yang paling ketara yang muncul.
Yang pertama ialah regresi baris nod. Garis lurus yang menghubungkan dua titik persilangan satah orbit bulan dan ekliptik tidak tetap di satu tempat. Ia bergerak sangat perlahan ke arah yang bertentangan (itu sebabnya ia dipanggil regresi) dengan pergerakan satelit. Dengan kata lain, satah orbit Bulanberputar di angkasa. Dia mengambil masa 18.6 tahun untuk membuat satu putaran penuh.
Barisan apses juga bergerak. Pergerakan garis lurus yang menghubungkan apocenter dan periapsis dinyatakan dalam putaran satah orbit dalam arah yang sama semasa Bulan bergerak. Ini berlaku lebih cepat daripada dalam kes barisan nod. Giliran penuh mengambil masa 8, 9 tahun.
Selain itu, orbit bulan mengalami turun naik amplitud tertentu. Lama kelamaan, sudut antara satahnya dan ekliptik berubah. Julat nilai adalah dari 4°59' hingga 5°17'. Sama seperti dalam kes garisan nod, tempoh turun naik tersebut ialah 18.6 tahun.
Akhirnya, orbit Bulan berubah bentuknya. Ia terbentang sedikit, kemudian kembali ke konfigurasi asalnya semula. Pada masa yang sama, kesipian orbit (tahap sisihan bentuknya daripada bulatan) berubah daripada 0.04 kepada 0.07. Perubahan dan kembali ke kedudukan asalnya mengambil masa 8.9 tahun.
Ia tidak semudah itu
Sebenarnya empat faktor yang perlu diambil kira semasa pengiraan tidaklah begitu banyak. Walau bagaimanapun, mereka tidak meletihkan semua gangguan orbit satelit. Malah, setiap parameter pergerakan Bulan sentiasa dipengaruhi oleh sejumlah besar faktor. Semua ini merumitkan tugas meramalkan lokasi tepat satelit. Dan perakaunan untuk semua parameter ini selalunya merupakan tugas yang paling penting. Contohnya, pengiraan trajektori Bulan dan ketepatannya mempengaruhi kejayaan misi kapal angkasa yang dihantar kepadanya.
Pengaruh Bulan di Bumi
Satelit planet kita agak kecil, tetapi kesannya bagusketara. Mungkin semua orang tahu bahawa Bulan yang membentuk pasang surut di Bumi. Di sini kita mesti segera membuat tempahan: Matahari juga menyebabkan kesan yang sama, tetapi disebabkan jarak yang jauh lebih jauh, kesan pasang surut bintang tidak ketara. Selain itu, perubahan paras air di laut dan lautan juga dikaitkan dengan keunikan putaran Bumi itu sendiri.
Pengaruh graviti Matahari di planet kita kira-kira dua ratus kali lebih besar daripada Bulan. Walau bagaimanapun, daya pasang surut terutamanya bergantung pada ketidakhomogenan medan. Jarak yang memisahkan Bumi dan Matahari melicinkan mereka, jadi kesan Bulan yang dekat dengan kita adalah lebih kuat (dua kali lebih ketara daripada dalam kes cahaya).
Gelombang pasang surut terbentuk di sisi planet yang sedang menghadap bintang malam. Di seberang, ada juga air pasang. Sekiranya Bumi tidak bergerak, maka gelombang akan bergerak dari barat ke timur, terletak betul-betul di bawah bulan. Revolusi penuhnya akan selesai dalam 27 hari ganjil, iaitu, dalam bulan sidereal. Walau bagaimanapun, tempoh putaran Bumi mengelilingi paksinya adalah kurang sedikit daripada 24 jam. Akibatnya, gelombang merentasi permukaan planet dari timur ke barat dan melengkapkan satu putaran dalam masa 24 jam dan 48 minit. Oleh kerana gelombang sentiasa bertemu dengan benua, ia beralih ke hadapan mengikut arah pergerakan Bumi dan mengatasi satelit planet dalam lariannya.
Memadamkan orbit Bulan
Gelombang pasang menyebabkan jisim air yang besar bergerak. Ini secara langsung menjejaskan pergerakan satelit. Bahagian yang mengagumkanJisim planet disesarkan dari garis yang menghubungkan pusat jisim dua jasad, dan menarik Bulan kepada dirinya sendiri. Akibatnya, satelit mengalami seketika daya, yang mempercepatkan pergerakannya.
Pada masa yang sama, benua berjalan di atas gelombang pasang surut (ia bergerak lebih laju daripada gelombang, kerana Bumi berputar pada kelajuan yang lebih tinggi daripada Bulan), mengalami daya yang memperlahankannya. Ini membawa kepada kelembapan beransur-ansur dalam putaran planet kita.
Akibat daripada interaksi pasang surut dua jasad, serta tindakan undang-undang pemuliharaan tenaga dan momentum sudut, satelit bergerak ke orbit yang lebih tinggi. Ini mengurangkan kelajuan bulan. Di orbit, ia mula bergerak lebih perlahan. Sesuatu yang serupa berlaku dengan Bumi. Ia menjadi perlahan, mengakibatkan peningkatan beransur-ansur dalam tempoh hari.
Bulan bergerak menjauhi Bumi kira-kira 38 mm setahun. Kajian ahli paleontologi dan ahli geologi mengesahkan pengiraan ahli astronomi. Proses memperlahankan Bumi secara beransur-ansur dan penyingkiran Bulan bermula kira-kira 4.5 bilion tahun yang lalu, iaitu dari saat kedua-dua jasad itu terbentuk. Data penyelidik menyokong andaian bahawa awal bulan lunar adalah lebih pendek, dan Bumi berputar pada kelajuan yang lebih pantas.
Ombak pasang surut berlaku bukan sahaja di perairan lautan. Proses yang sama berlaku di dalam mantel dan di kerak bumi. Walau bagaimanapun, ia kurang ketara kerana lapisan ini tidak begitu mudah ditempa.
Kemelesetan Bulan dan kelembapan Bumi tidak akan berlaku selama-lamanya. Pada akhirnya, tempoh putaran planet akan sama dengan tempoh revolusi satelit. Bulan akan "berlegar" di satu kawasanpermukaan. Bumi dan satelit akan sentiasa berpusing pada sisi yang sama antara satu sama lain. Di sini adalah wajar untuk mengingati bahawa sebahagian daripada proses ini telah pun selesai. Ia adalah interaksi pasang surut yang telah membawa kepada fakta bahawa sisi Bulan yang sama sentiasa kelihatan di langit. Di ruang angkasa, terdapat satu contoh sistem yang berada dalam keseimbangan sedemikian. Ini sudah pun dipanggil Pluto dan Charon.
Bulan dan Bumi sentiasa berinteraksi. Adalah mustahil untuk mengatakan badan mana yang mempunyai lebih banyak pengaruh terhadap yang lain. Pada masa yang sama, kedua-duanya terdedah kepada matahari. Badan kosmik lain yang lebih jauh juga memainkan peranan penting. Mengambil kira semua faktor sedemikian menjadikannya agak sukar untuk membina dan menerangkan model pergerakan satelit dengan tepat di orbit mengelilingi planet kita. Walau bagaimanapun, sejumlah besar pengetahuan terkumpul, serta sentiasa menambah baik peralatan, memungkinkan untuk lebih kurang tepat meramalkan kedudukan satelit pada bila-bila masa dan meramalkan masa depan yang menanti setiap objek secara individu dan sistem Bumi-Bulan sebagai keseluruhan.
