[/λεζάντα]
Γεια, εδώ είναι μια ερώτηση: η Σελήνη περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο; Όχι βέβαια, είναι μια ανόητη ερώτηση. Φυσικά η Σελήνη περιφέρεται γύρω από τη Γη.
Περίμενε όμως λίγο και σκέψου. Η Σελήνη ακολουθεί τη Γη γύρω από τον Ήλιο στην τροχιά της, και αν δεν είχατε τη Γη, η Σελήνη θα περιφερόταν πραγματικά γύρω από τον Ήλιο. Μπορούμε λοιπόν να πούμε ότι η Σελήνη όντως περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο;
Όχι. Αλλά η υπόθεση είναι αρκετά συναρπαστική.
Αρχικά, ρίξτε μια ματιά στην τροχιακή ταχύτητα της Σελήνης. Η ταχύτητα της Σελήνης γύρω από τη Σελήνη είναι μόλις 1 km/sec. Αλλά η ταχύτητα της Σελήνης γύρω από τον Ήλιο είναι 30 km/sec. ίδια με τη Γη.
Και εδώ είναι κάτι περίεργο. η Σελήνη δεν ακολουθεί ένα σπειροειδές σχέδιο γύρω από τον Ήλιο, όπως θα νομίζατε, αλλά ακολουθεί πάντα μια κυρτή διαδρομή σε σύγκριση με τον Ήλιο. Δεν είναι ακριβώς κύκλος, αλλά μοιάζει με αντικείμενο 12 πλευρών με στρογγυλεμένες γωνίες. Ρίξτε μια ματιά σε αυτή τη σελίδα για να δείτε ποια είναι η πορεία της Σελήνης γύρω από τον Ήλιο στην πραγματικότητα μοιάζει .
Επιπλέον, η Σελήνη έχει διπλάσια έλξη βαρύτητας από τον Ήλιο από ό,τι από τη Γη. Άρα, η Σελήνη περιφέρεται πραγματικά γύρω από τον Ήλιο;
Για να καταλάβετε τι περιστρέφεται γύρω από τι, πρέπει να γνωρίζετε έναν όρο που ονομάζεται 'Hill Sphere' (που πήρε το όνομά του από τον Αμερικανό αστρονόμο George William Hill). Αυτός είναι ο όγκος του χώρου γύρω από ένα αντικείμενο όπου η βαρύτητα του κυριαρχεί στην επίδραση της βαρύτητας από ένα πιο απομακρυσμένο αντικείμενο. Εάν ένα αντικείμενο βρίσκεται σε τροχιά εντός αυτής της σφαίρας Hill, είναι ένα φεγγάρι του μεγαλύτερου αντικειμένου.
Πρέπει να υπολογίσετε τη βαρύτητα από το πρωτεύον σώμα (τη Γη), τη βαρύτητα από το δευτερεύον σώμα (τη Σελήνη) καθώς και τη φυγόκεντρο δύναμη που βιώνει ένα σωματίδιο που κινείται γύρω από τον Ήλιο στην ίδια τροχιά με τη Γη. Εάν το άθροισμα αυτών των τριών δυνάμεων είναι στραμμένο προς τη Γη, η Σελήνη διατηρείται σε τροχιά. Αν δεν έδειχναν προς τη Γη, η Σελήνη θα απομακρυνόταν από τη Γη και θα περιφερόταν απευθείας γύρω από τον Ήλιο.
Με άλλα λόγια, επειδή η Σελήνη πραγματικά περιφέρεται γύρω από τη Γη. περιφέρεται γύρω από τη Γη. Ξέρω ότι ακούγεται σαν κυκλική λογική, αλλά μείνε μαζί μου. Εάν η Σελήνη δεν περιφερόταν γύρω από τη Γη, θα πήγαινε σε μια ομαλή τροχιά γύρω από τον Ήλιο και δεν θα είχε τακτική βαρυτική αλληλεπίδραση με τη Γη.
Φυσικά, ο καλός μου φίλος Phil Plait στο Bad Astronomy έχει σπουδαίος εξηγητής για αυτόν τον γρίφο.
Μπορείτε να ακούσετε ένα πολύ ενδιαφέρον podcast για το σχηματισμό της Σελήνης από το Astronomy Cast, Επεισόδιο 17: Από πού ήρθε το φεγγάρι;
Αναφορά:
http://www.math.nus.edu.sg/aslaksen/teaching/convex.html