يرافق القمر كوكبنا في رحلته الكونية العظيمة منذ عدة مليارات من السنين. وهي تبين لنا ، أبناء الأرض ، من قرن إلى قرن دائمًا نفس المناظر الطبيعية للقمر. لماذا نعجب بجانب واحد فقط من قمرنا الصناعي؟ هل يدور القمر على محوره أم يطفو بلا حراك في الفضاء الخارجي؟
خصائص جارنا الفضائي
هناك أقمار صناعية في النظام الشمسي أكبر بكثير من القمر. جانيميد هو قمر كوكب المشتري ، على سبيل المثال ، ضعف ثقل القمر. لكن من ناحية أخرى ، فهو أكبر قمر صناعي بالنسبة للكوكب الأم. تبلغ كتلته أكثر من نسبة مئوية من كتلة الأرض ، وقطرها حوالي ربع كتلة الأرض. لا توجد مثل هذه النسب في عائلة الكواكب الشمسية.
دعونا نحاول الإجابة على سؤال ما إذا كان القمر يدور حول محوره من خلال النظر عن كثب إلى أقرب جار لنا في الفضاء. وفقًا للنظرية المقبولة اليوم في الأوساط العلمية ، حصل كوكبنا على قمر صناعي طبيعي بينما كان لا يزال كوكبًا أوليًا - لم يبرد تمامًا ، ومغطى بمحيط من السائل الأحمر الساخنالحمم البركانية نتيجة اصطدامها بكوكب آخر أصغر حجمًا. لذلك ، تختلف التركيبات الكيميائية للتربة القمرية والأرضية اختلافًا طفيفًا - فقد اندمجت النوى الثقيلة للكواكب المتصادمة ، ولهذا السبب أصبحت الصخور الأرضية أكثر ثراءً بالحديد. حصل القمر على بقايا الطبقات العليا لكلا الكواكب الأولية ، وهناك المزيد من الأحجار.
هل يدور القمر
على وجه الدقة ، فإن مسألة ما إذا كان القمر يدور ليس صحيحًا تمامًا. بعد كل شيء ، مثل أي قمر صناعي في نظامنا ، فإنه يدور حول الكوكب الأصلي ومعه يدور حول النجم. لكن الدوران المحوري للقمر ليس معتادًا تمامًا.
بغض النظر عن الطريقة التي تنظر بها إلى القمر ، يتم توجيهه نحونا دائمًا بواسطة Tycho Crater و Sea of Tranquility. "هل يدور القمر على محوره؟" - من قرن إلى قرن سأل أبناء الأرض أنفسهم سؤالاً. بالمعنى الدقيق للكلمة ، إذا عملنا بمفاهيم هندسية ، فإن الإجابة تعتمد على نظام الإحداثيات المختار. بالنسبة إلى الأرض ، فإن الدوران المحوري للقمر غائب بالفعل.
ولكن من وجهة نظر المراقب الموجود على خط الشمس والأرض ، سيكون الدوران المحوري للقمر مرئيًا بوضوح ، وسيكون دوران قطبي واحد حتى جزء من الثانية مساويًا في المدة المداري
ومن المثير للاهتمام أن هذه الظاهرة ليست فريدة من نوعها في النظام الشمسي. لذا ، فإن القمر الصناعي للكوكب القزم بلوتو شارون ينظر دائمًا إلى كوكبه من جانب واحد ، والأقمار الصناعية للمريخ - ديموس وفوبوس - تتصرف بنفس الطريقة.
في اللغة العلمية ، يسمى هذا بالدوران المتزامن أو قفل المد والجزر.
ما هو المد؟
من أجل فهم جوهر هذه الظاهرة وللإجابة بثقة على السؤال حول ما إذا كان القمر يدور حول محوره ، من الضروري تحليل جوهر ظاهرة المد والجزر.
دعونا نتخيل جبلين على سطح القمر ، أحدهما "ينظر" مباشرة إلى الأرض ، والآخر يقع عند النقطة المقابلة للكرة القمرية. من الواضح أنه إذا لم يكن كلا الجبلين جزءًا من نفس الجسم السماوي ، ولكنهما يدوران حول كوكبنا بشكل مستقل ، فلا يمكن أن يكون دورانهما متزامنًا ، فالجزء الأقرب ، وفقًا لقوانين ميكانيكا نيوتن ، يجب أن يدور بشكل أسرع. هذا هو السبب في أن كتل الكرة القمرية ، الواقعة في نقاط معاكسة للأرض ، تميل إلى "الهروب من بعضها البعض".
كيف "توقف" القمر
كيف تعمل قوى المد والجزر على جرم سماوي معين ، فمن الملائم التفكيك على مثال كوكبنا. بعد كل شيء ، نحن ندور أيضًا حول القمر ، أو بالأحرى القمر والأرض ، كما يجب أن يكون في الفيزياء الفلكية ، "نرقص" حول المركز المادي للكتلة.
نتيجة لتأثير قوى المد والجزر ، سواء في أقرب نقطة أو في أبعد نقطة عن القمر الصناعي ، يرتفع مستوى الماء الذي يغطي الأرض. علاوة على ذلك ، يمكن أن يصل الحد الأقصى لسعة المد والجزر إلى 15 مترًا أو أكثر.
ميزة أخرى لهذه الظاهرة هي أن هذه "حدبات" المد والجزر هذه تدور يوميًا حول سطح الكوكب عكس دورانه ، محدثة احتكاكًا عند النقطتين 1 و 2 ، وبالتالي توقف الكرة الأرضية ببطء في دورانها.
تأثير الأرض على القمر أقوى بكثير بسببفرق الكتلة. وعلى الرغم من عدم وجود محيط على القمر ، تعمل قوى المد والجزر على الصخور أيضًا. و نتيجة عملهم واضحة
إذن هل يدور القمر على محوره؟ الجواب نعم. لكن هذا الدوران وثيق الصلة بالحركة حول الكوكب. قامت قوى المد والجزر بمحاذاة الدوران المحوري للقمر مع دورانه المداري على مدى ملايين السنين.
ماذا عن الأرض؟
يقول علماء الفيزياء الفلكية أنه مباشرة بعد الاصطدام الكبير الذي تسبب في تكوين القمر ، كانت السرعة الزاوية لدوران كوكبنا أعلى بكثير مما هي عليه الآن. لم تدم الأيام أكثر من خمس ساعات. ولكن نتيجة احتكاك موجات المد والجزر في قاع المحيط ، سنة بعد سنة ، وألفية بعد الألفية ، تباطأ الدوران ، واليوم الحالي يستمر لمدة 24 ساعة.
في المتوسط ، يضيف كل قرن 20-40 ثانية إلى يومنا هذا. يقترح العلماء أنه في غضون بضعة مليارات من السنين ، سينظر كوكبنا إلى القمر بنفس الطريقة التي ينظر بها القمر إليه ، أي من جانب واحد. صحيح أن هذا لن يحدث على الأرجح ، لأن الشمس حتى قبل ذلك ، بعد أن تحولت إلى عملاق أحمر ، سوف "تبتلع" الأرض و القمر الصناعي المخلص لها.
بالمناسبة ، لا تمنح قوى المد والجزر أبناء الأرض فقط الارتفاع والانخفاض في مستوى محيطات العالم بالقرب من خط الاستواء. من خلال التأثير على كتل المعادن في قلب الأرض ، وتشويه المركز الساخن لكوكبنا ، يساعد القمر في إبقائه في حالة سائلة. وبفضل اللب السائل النشط ، يمتلك كوكبنا مجاله المغناطيسي الخاص ، مما يحمي المحيط الحيوي بأكمله من الرياح الشمسية المميتة والأشعة الكونية القاتلة.
