MÅNENS OCH JORDENS RÖRELSER: ROTATION OCH ÖVERSÄTTNING - VETENSKAP - 2025

De rörelser jorden och månen har sitt ursprung, å ena sidan, i gravitations attraktionen av var och en utövar på varandra och, å andra sidan, i attraktion som solen i sin tur utövar på alla organ i solsystemet.

Både jorden och månen har rotationsrörelser runt sin egen axel och översättning, dessa är de viktigaste. Men de upplever också andra sekundära rörelser av balanser och svängningar, eftersom de inte är punktobjekt, men har märkbara dimensioner och inte heller är perfekt sfäriska.

Bild 1. Jordplanets och månens orbitalplan med lutningarna på respektive axlar och avståndet mellan centrum och tyngdpunkten. Källa: Wikimedia Commons. Jordbild från NASA; arrangemang av brews_ohare

Jorden och månen betraktas som ett isolerat system av föremål av mätbar storlek som kretsar kring deras masscentrum, beläget på linjen som sammanfogar respektive centrum.

Denna punkt är närmare jorden än till månen, med den första större massan. Det ligger ungefär 4641 km från jordens centrum och kallas tyngdpunkten.

lagar

Månens rörelser styrs av lagarna i Cassini, som uttalades 1693 av Giovanni Cassini (1625-1712):

-Månen har en synkron rotation med jorden, eftersom den har samma period av rotation och översättning, på det här sättet visar den alltid samma ansikte för markobservatörer.

-Höjningen av det mån- ekvatorialplanet och ekliptiken är konstant.

-Lunar rotationsaxeln, den normala till ekliptiken - Jordens omloppsplan - och den normala till Månens omloppsplan är planlanära.

Rotation och översättning av månen

Månen gör en rotationsrörelse runt sin egen axel på cirka 27,32 dagar. Denna rotationsperiod kallas den siderala månaden. Enligt Cassinis första lag är det också den tid det tar för månen att kretsa runt jorden.

Bild 2. Animering som visar rörelsen av Earth-Moon-systemet runt tyngdpunkten. Källa: Wikimedia Commons

Synkron rotation är ansvarig för att jordobservatörer alltid ser samma sida av månen.

För sin del är den synodiska månaden den tid som går mellan två identiska och på varandra följande månfaser.

Den synodiska månaden varar 29,53 dagar och det beror på att jorden inte är stilla medan månen kretsar runt den. För att de relativa jord-sol-måne-positionerna ska vara desamma igen, måste jorden fortskrida 27º i sin translationella rörelse runt solen.

Månen reser också runt jorden efter en elliptisk bana med en mycket liten excentricitet. En ellipsens excentricitet är ett mått på dess utplattning. Detta lilla värde innebär att Månens väg är nästan cirkulär och reser med en hastighet av 1 km / s.

Jordens och månens banor korsar varandra på punkter som kallas noder, vilket möjliggör förmörkelser, eftersom man ser från jorden de synbara storleken på solen och månen är mycket lika.

Andra rörelser av månen

På grund av den elliptiska bana som månen följer runt jorden och dess rotationsaxel lutar 6,60º med avseende på vinkelrätten på omloppsplanet (se figur 1) finns det rörelser som kallas librations. Tack vare dem kan vi se en liten procentandel av månens bortre sida, cirka 9%.

De mest kända svävarna är i longitud och latitud. Librationerna i longitud beror på det faktum att översättningshastigheten, eftersom den är elliptisk bana, är större vid perigee - närmare jorden - än vid apogén - längre från jorden.

På detta sätt blir en liten del av ytan nära kantmeridianen synlig, den som ligger precis öster om nämnda meridian när månen är mellan perigee och apogee.

På samma sätt blir den del av ytan som är något västerut synlig när månen är mellan apogee och perigee.

Å andra sidan uppstår librationen i latitud på grund av lutningen av rotationsaxeln. Således kan vissa delar av månen som är lite norr eller lite söder ses från jorden, beroende på ögonblicket. Perioden för denna svävare är en drakonisk månad som varar cirka 27 dagar och 5 timmar.

Följande animation visar simulerade vyer över månen under en månad:

Jordens rotation

Jorden roterar runt jordens axel i en väst-östlig riktning, vars period är en dag eller mer exakt 23 timmar, 56 minuter och 3,5 sekunder.

Jordens rotationshastighet är 1600 km / h vid ekvatorn och minskar tills den försvinner precis vid polerna, där rotationsaxeln passerar, vilken är lutande 23,44 º med avseende på jordplanets järnvägsplan, känd som ekliptiken (se figur 1).

Denna rörelse är ansvarig för utseendet på dag och natt, som styr folks liv. Under cirka 12 timmar (det varierar beroende på latitud och säsong) får den ena jordklotet solljus och har en högre temperatur, medan den andra är i mörkret och temperaturen sjunker.

Jordens rotation beror på hur jorden bildades. Materialmoln som gav upphov till solsystemet var tvungen att rotera för att komprimera saken. Men rotationen har en tillhörande vinkelmoment, som i frånvaro av yttre vridmoment bevaras.

Solen, planeterna och andra medlemmar i solsystemet, som betraktas som ett isolerat system, har den vinkelmoment, fördelad bland sina medlemmar.

Det är därför varje planet har sin egen rotationsrörelse från väster till öst, med undantag för Venus och Uranus, som gör motsatsen, kanske på grund av en kollision med en annan stor kropp.

Översättning av jorden

Jorden gör också en rörelse av revolution runt solen, vars period är drygt 1 år. Ursprunget till denna rörelse ligger i den gravitationella attraktionen som solen utövar.

I denna rörelse beskriver jorden en elliptisk bana, alltid i enlighet med Keplers lagar om planetrörelse. För en observatör belägen vid Nordpolen görs denna rörelse moturs.

Liksom med månen är ellipsens excentricitet som beskriver jorden ganska liten. Sedan närmar sig Jordens omloppsbana en omkrets av radien 150 x 10 ⁶ km. Detta värde används i astronomi för att definiera en avståndsenhet som kallas Astronomisk enhet eller AU, som ofta används för att uttrycka avstånd inom solsystemet.

Bild 3. Rörelse av jordens översättning runt solen. Källa: Wikimedia Commons.

Den totala längden på denna ellips är 930 miljoner kilometer, som jorden reser med en hastighet av 30 km / s.

Jordens rotationsaxel lutar 23,44 ° med avseende på det normala till ekliptiken. Av denna anledning, när vår planet reser sin bana runt solen, är en av dess halvkuglar mer exponerad för solstrålarna och producerar sommar, medan i den andra exponeringen är mindre och vintern uppstår.

Andra jordens rörelser

Jorden är inte en perfekt sfär, utan en ellipsoid som plattas ut vid polerna. Så ekvatorialbukten orsakar en långsam rullande rörelse på jorden som kallas prcession.

I denna rörelse roterar jordens axel runt ekliptikens pol och spårar en imaginär kon, som framgår av följande figur:

Figur. Jordens förebyggande och näringsrörelser. Källa: Wikimedia Commons. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/Precession-sphere-ES.svg.

Det tar jorden 25,767 år att spåra denna kon. Överlagrad på precessionen är en annan fram- och återgående rörelse hos axeln, kallad nutation, orsakad av månens gravitationskraft på ekvatorialbukten och har en period på 18,6 år.

referenser

1. Oster, L. (1984). Modern astronomi. Redaktör Reverte 37-52.
2. Tipler, P. Fysik för vetenskap och teknik. Volym 1. 5: e. Utgåva. 314-316
3. Varför roterar jorden? Hämtad från: spaceplace.nasa.gov.
4. Wikipedia. Barycenter. Återställd från: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Jordens rörelser. Återställd från: es.wikipedia.org.