Informasi dasar tentang bulan

© Vladimir Kalanov,
situs web"Pengetahuan adalah kekuatan".

Bulan adalah benda kosmik besar terdekat dengan Bumi. Bulan adalah satu-satunya satelit alami bumi. Jarak dari Bumi ke Bulan: 384400 km.

Di tengah permukaan Bulan, menghadap planet kita, terdapat lautan luas (bintik hitam).
Mereka adalah daerah yang telah dibanjiri lahar untuk waktu yang sangat lama.

Jarak rata-rata dari Bumi: 384.000 km (min. 356.000 km, maks. 407.000 km)
Diameter khatulistiwa - 3480 km
Gravitasi - 1/6 bumi
Periode revolusi Bulan mengelilingi Bumi adalah 27,3 hari Bumi
Periode rotasi Bulan pada porosnya adalah 27,3 hari Bumi. (Periode revolusi mengelilingi Bumi dan periode rotasi Bulan adalah sama, yang berarti bahwa Bulan selalu menghadap Bumi di satu sisi; kedua planet berputar di sekitar pusat bersama yang terletak di dalam bola dunia, sehingga secara umum diterima bahwa Bulan berputar mengelilingi Bumi.)
Bulan sideris (fase): 29 hari 12 jam 44 menit 03 detik
Kecepatan orbit rata-rata: 1 km/s.
Massa bulan adalah 7,35 x 10 22 kg. (1/81 massa bumi)
Suhu permukaan:
- maksimum: 122°C;
- minimum: -169°C.
Kepadatan rata-rata: 3,35 (g/cm³).
Suasana: tidak ada;
Air: tidak tersedia.

Diyakini bahwa struktur internal Bulan mirip dengan struktur Bumi. Bulan memiliki inti cair dengan diameter sekitar 1500 km, di sekitarnya terdapat mantel setebal sekitar 1000 km, dan lapisan atas adalah kerak yang ditutupi di atasnya dengan lapisan tanah bulan. Lapisan tanah yang paling dangkal terdiri dari regolith, zat berpori abu-abu. Ketebalan lapisan ini sekitar enam meter, dan ketebalan kerak bulan rata-rata 60 km.

Orang-orang telah mengamati bintang malam yang menakjubkan ini selama ribuan tahun. Setiap bangsa memiliki lagu, mitos, dan dongeng tentang Bulan. Apalagi lagu-lagunya kebanyakan liris, tulus. Di Rusia, misalnya, tidak mungkin bertemu seseorang yang tidak tahu lagu rakyat Rusia "The Moon Shines", dan di Ukraina semua orang menyukai lagu indah "Nich Yaka Misyachna". Namun, saya tidak bisa menjamin semua orang, terutama kaum muda. Lagi pula, sayangnya, mungkin ada orang-orang yang lebih menyukai "Batu Bergulir" dan efek fatalnya. Tapi jangan menyimpang dari topik.

Ketertarikan pada Bulan

Orang-orang telah tertarik pada Bulan sejak zaman kuno. Sudah di abad ke-7 SM. Para astronom Cina menemukan bahwa interval waktu antara fase bulan yang sama adalah 29,5 hari, dan panjang tahun adalah 366 hari.

Pada waktu yang hampir bersamaan di Babel, para pengamat bintang menerbitkan semacam buku runcing tentang astronomi pada lempengan tanah liat, yang berisi informasi tentang bulan dan lima planet. Anehnya, para pengamat bintang dari Babel sudah tahu bagaimana menghitung periode waktu antara gerhana bulan.

Tidak lama kemudian, pada abad VI SM. Pythagoras Yunani sudah berpendapat bahwa bulan tidak bersinar dengan cahayanya sendiri, tetapi memantulkan sinar matahari ke Bumi.

Berdasarkan pengamatan, kalender lunar yang akurat untuk berbagai wilayah di Bumi telah lama disusun.

Mengamati daerah gelap di permukaan bulan, para astronom pertama yakin bahwa mereka melihat danau atau laut yang mirip dengan yang ada di Bumi. Mereka belum tahu bahwa tidak mungkin membicarakan air, karena di permukaan Bulan suhu siang hari mencapai plus 122°C, dan pada malam hari - minus 169°C.

Sebelum munculnya analisis spektral, dan kemudian roket ruang angkasa, studi tentang Bulan pada dasarnya direduksi menjadi pengamatan visual atau, seperti yang mereka katakan sekarang, menjadi pemantauan. Penemuan teleskop memperluas kemungkinan mempelajari Bulan dan benda langit lainnya. Elemen lanskap bulan, banyak kawah (dari berbagai asal) dan "laut" kemudian mulai menerima nama orang-orang terkemuka, sebagian besar ilmuwan. Di sisi Bulan yang terlihat muncul nama-nama ilmuwan dan pemikir dari berbagai era dan bangsa: Plato dan Aristoteles, Pythagoras dan, Darwin dan Humboldt, dan Amundsen, Ptolemy dan Copernicus, Gauss dan, Struve dan Keldysh, dan Lorentz dan lain-lain.

Pada tahun 1959, stasiun otomatis Soviet memotret sisi jauh bulan. Untuk teka-teki bulan yang ada, satu lagi ditambahkan: tidak seperti sisi yang terlihat, hampir tidak ada area gelap "laut" di sisi jauh Bulan.

Kawah yang ditemukan di sisi jauh Bulan, atas saran astronom Soviet, dinamai Jules Verne, Giordano Bruno, Edison dan Maxwell, dan salah satu daerah gelapnya disebut Laut Moskow.. Nama-nama tersebut disetujui oleh International Astronomical Union.

Salah satu kawah di sisi Bulan yang terlihat bernama Hevelius. Ini adalah nama astronom Polandia Jan Hevelius (1611-1687), yang merupakan salah satu orang pertama yang melihat bulan melalui teleskop. Di kota asalnya Gdansk, Hevelius, seorang pengacara pendidikan dan pecinta astronomi yang bersemangat, menerbitkan atlas bulan yang paling rinci pada waktu itu, menyebutnya "Selenografi". Karya ini membawanya ketenaran di seluruh dunia. Atlas tersebut terdiri dari 600 halaman folio dan 133 ukiran. Hevelius sendiri yang mengetik teks, membuat ukiran dan mencetak edisinya sendiri. Dia tidak mulai menebak mana dari manusia yang layak dan mana yang tidak layak untuk mencantumkan namanya di tablet abadi cakram bulan. Hevelius memberi nama duniawi untuk pegunungan yang ditemukan di permukaan Bulan: pegunungan Carpathians, Alps, Apennines, Caucasus, Riphean (yaitu Ural).

Banyak pengetahuan tentang Bulan telah dikumpulkan oleh sains. Kita tahu bahwa Bulan bersinar oleh sinar matahari yang dipantulkan dari permukaannya. Bulan terus-menerus berputar ke Bumi di satu sisi, karena revolusi penuhnya di sekitar porosnya sendiri dan revolusi di sekitar Bumi adalah sama dalam durasi dan sama dengan 27 hari Bumi dan delapan jam. Tetapi mengapa, untuk alasan apa, sinkronisitas seperti itu muncul? Ini adalah salah satu misteri.

fase bulan

Ketika Bulan berputar mengelilingi Bumi, piringan Bulan berubah posisinya relatif terhadap Matahari. Oleh karena itu, seorang pengamat di Bumi melihat Bulan berturut-turut sebagai lingkaran terang penuh, kemudian sebagai bulan sabit, menjadi bulan sabit yang semakin tipis sampai bulan sabit benar-benar hilang dari pandangan. Kemudian semuanya berulang: bulan sabit tipis Bulan muncul kembali dan meningkat menjadi bulan sabit, dan kemudian menjadi cakram penuh. Fase ketika bulan tidak terlihat disebut bulan baru. Fase di mana "bulan sabit" tipis muncul di sisi kanan piringan bulan, tumbuh menjadi setengah lingkaran, disebut kuartal pertama. Bagian disk yang diterangi tumbuh dan menangkap seluruh disk - fase bulan purnama telah tiba. Setelah itu, piringan yang diterangi berkurang menjadi setengah lingkaran (kuartal terakhir) dan terus berkurang hingga "sabit" sempit di sisi kiri piringan bulan menghilang dari bidang pandang, mis. bulan baru datang lagi dan semuanya berulang.

Perubahan fase yang lengkap terjadi dalam 29,5 hari Bumi, yaitu. dalam waktu sekitar satu bulan. Itulah sebabnya dalam pidato populer bulan disebut bulan.

Jadi, tidak ada yang ajaib dalam fenomena perubahan fase bulan. Juga bukan keajaiban bahwa Bulan tidak jatuh ke Bumi, meskipun mengalami gravitasi kuat dari Bumi. Itu tidak jatuh karena gaya gravitasi seimbang dengan gaya inersia gerakan Bulan di orbit mengelilingi Bumi. Hukum gravitasi universal, ditemukan oleh Isaac Newton, berlaku di sini. Tapi... kenapa pergerakan Bulan mengelilingi Bumi, pergerakan Bumi dan planet-planet lain di sekitar Matahari muncul, apa alasannya, gaya apa yang awalnya membuat benda-benda langit ini bergerak seperti itu? Jawaban atas pertanyaan ini harus dicari dalam proses-proses yang terjadi ketika Matahari dan seluruh tata surya muncul. Tetapi dari mana seseorang dapat memperoleh pengetahuan tentang apa yang terjadi miliaran tahun yang lalu? Pikiran manusia dapat melihat baik ke masa lalu yang tak terbayangkan jauhnya maupun ke masa depan. Hal ini dibuktikan dengan pencapaian banyak ilmu pengetahuan, termasuk astronomi dan astrofisika.

Mendarat seorang pria di bulan

Pencapaian pemikiran ilmiah dan teknis yang paling mengesankan dan, tanpa berlebihan, pada abad ke-20 adalah: peluncuran satelit buatan pertama Bumi di Uni Soviet pada 7 Oktober 1957, penerbangan berawak pertama ke luar angkasa, yang dilakukan oleh Yuri Alekseevich Gagarin pada 12 April 1961, dan pendaratan manusia di bulan, dilakukan oleh Amerika Serikat pada 21 Juli 1969.

Hingga saat ini, 12 orang telah berjalan di bulan (mereka semua adalah warga negara AS), tetapi kemuliaan selalu menjadi milik yang pertama. Neil Armstrong dan Edwin Aldrin adalah orang pertama yang berjalan di bulan. Mereka mendarat di bulan dari pesawat ruang angkasa Apollo 11, yang dikemudikan oleh astronot Michael Collins. Collins berada di pesawat ruang angkasa yang mengorbit di sekitar bulan. Setelah menyelesaikan pekerjaan di permukaan bulan, Armstrong dan Aldrin diluncurkan dari Bulan di kompartemen bulan pesawat ruang angkasa dan, setelah berlabuh di orbit bulan, dipindahkan ke pesawat ruang angkasa Apollo 11, yang kemudian menuju Bumi. Di Bulan, para astronot melakukan pengamatan ilmiah, mengambil gambar permukaan, mengumpulkan sampel tanah bulan dan tidak lupa menanam bendera nasional tanah air mereka di Bulan.

Kiri ke kanan: Neil Armstrong, Michael Collins, Edwin "Buzz" Aldrin.

Para astronot pertama menunjukkan keberanian dan kepahlawanan yang nyata. Kata-kata ini standar, tetapi sepenuhnya berlaku untuk Armstrong, Aldrin, dan Collins. Bahaya bisa menunggu mereka di setiap tahap penerbangan: saat mulai dari Bumi, saat memasuki orbit Bulan, saat mendarat di Bulan. Dan di mana jaminan bahwa mereka akan kembali dari Bulan ke kapal yang dikemudikan Collins, dan kemudian dengan selamat mencapai Bumi? Tapi itu tidak semua. Tidak ada yang tahu sebelumnya kondisi apa yang akan dihadapi orang-orang di Bulan, bagaimana pakaian antariksa mereka akan berperilaku. Satu-satunya hal yang tidak dapat ditakuti oleh para astronot adalah mereka tidak akan tenggelam dalam debu bulan. Stasiun otomatis Soviet "Luna-9" pada tahun 1966 mendarat di salah satu dataran Bulan, dan instrumennya melaporkan: tidak ada debu! Ngomong-ngomong, perancang umum sistem ruang angkasa Soviet, Sergei Pavlovich Korolev, bahkan lebih awal, pada tahun 1964, hanya berdasarkan intuisi ilmiahnya, menyatakan (dan secara tertulis) bahwa tidak ada debu di Bulan. Tentu saja, ini tidak berarti tidak adanya debu sama sekali, tetapi tidak adanya lapisan debu dengan ketebalan yang nyata. Memang, sebelumnya, beberapa ilmuwan mengasumsikan keberadaan lapisan debu lepas di Bulan hingga kedalaman 2-3 meter atau lebih.

Tetapi Armstrong dan Aldrin secara pribadi yakin akan kebenaran Akademisi S.P. Koroleva: Tidak ada debu di Bulan. Tapi ini sudah setelah mendarat, dan ketika memasuki permukaan bulan, kegembiraannya luar biasa: denyut nadi Armstrong mencapai 156 denyut per menit, fakta bahwa pendaratan terjadi di "Laut yang tenang" tidak sangat meyakinkan.

Kesimpulan menarik dan tak terduga berdasarkan studi fitur permukaan Bulan baru-baru ini dibuat oleh beberapa ahli geologi dan astronom Rusia. Menurut mereka, relief sisi Bulan yang menghadap Bumi sangat mirip dengan permukaan Bumi seperti dulu. Garis besar umum "laut" bulan adalah, seolah-olah, jejak kontur benua bumi, yang mereka miliki 50 juta tahun yang lalu, ketika, omong-omong, hampir seluruh daratan Bumi tampak seperti satu daratan besar. benua. Ternyata untuk beberapa alasan "potret" Bumi muda tercetak di permukaan Bulan. Ini mungkin terjadi ketika permukaan bulan dalam keadaan plastis yang lembut. Apa proses ini (jika ada, tentu saja), sebagai akibatnya terjadi "pemotretan" Bumi oleh Bulan? Siapa yang akan menjawab pertanyaan ini?

Pengunjung yang terhormat!

Pekerjaan Anda dinonaktifkan JavaScript. Silakan nyalakan skrip di browser, dan Anda akan melihat fungsionalitas penuh situs!

Di sini, setelah menghabiskan sedikit waktu mempelajari antarmuka, kita akan mendapatkan semua data yang kita butuhkan. Mari kita pilih tanggal, misalnya, ya, kami tidak peduli, tetapi biarkan 27 Juli 2018 UT 20:21. Tepat pada saat itu, fase total gerhana bulan diamati. Program ini akan memberi kita pijakan yang besar

Output penuh untuk ephemerides Bulan pada 27/07/2018 20:21 (berasal dari pusat Bumi)

************************************************** ***** ******************************* Revisi: 31 Juli 2013 Bulan / (Bumi) 301 DATA GEOFISIKA (diperbarui 2018-Agustus-13 ): Vol. Rata-Rata Radius, km = 1737,53+-0,03 Massa, x10^22 kg = 7,349 Jari-jari (gravitasi), km = 1738,0 Emisivitas permukaan = 0,92 Jari-jari (IAU), km = 1737,4 GM, km^3/s^2 = 4902.800066 Densitas, g/cm^3 = 3,3437 GM 1-sigma, km^3/s^2 = +-0,0001 V(1,0) = +0,21 Percepatan permukaan, m/s^2 = 1,62 Rasio massa Bumi/Bulan = 81,3005690769 Kerak jauh. tebal. = ~80 - 90 km Kerapatan rata-rata kerak = 2,97+-,07 g/cm^3 Kerak bagian dekat. tebal.= 58+-8 km Aliran panas, Apollo 15 = 3.1+-.6 mW/m^2 k2 = 0.024059 Aliran panas, Apollo 17 = 2.2+-.5 mW/m^2 Rot. Laju, rad/s = 0,0000026617 Albedo Geometris = 0,12 Rata-rata diameter sudut = 31"05,2" Periode orbit = 27,321582 d Kemiringan orbit = 6,67 derajat Eksentrisitas = 0,05490 Sumbu semi-mayor, a = 384400 km Kemiringan = 5,145 deg Rata-rata gerak, rad /s = 2,6616995x10^-6 Periode nodal = 6798,38 d Periode apsidal = 3231,50 d Bu. inersia C/MR^2= 0,393142 beta (C-A/B), x10^-4 = 6,310213 gamma (B-A/C), x10^-4 = 2,277317 Perihelion Aphelion Rata-rata Konstanta Matahari (W/m^2) 1414+- 7 1323+-7 1368+-7 Maksimum Planetary IR (W/m^2) 1314 1226 1268 Minimum Planetary IR (W/m^2) 5,2 5,2 5,2 *************** ************************************************** ***** ************** ******************************* ***** ********************************************* Ephemeris / WWW_USER Rab 15 Ags 20:45:05 2018 Pasadena, USA / Horizons ********************************* ******* ***************************************** Tubuh sasaran nama: Bulan (301) (sumber: DE431mx) Nama tubuh tengah: Bumi (399) (sumber: DE431mx) Nama situs tengah: BODY CENTER ******************* ************************************************** **************** * Waktu mulai: A.D. 2018-Jul-27 20:21:00.0003 TDB Waktu berhenti: A.D. 2018-Jul-28 20:21:00.0003 TDB Ukuran langkah: 0 langkah ********************************* ********************************************** Pusat geodetik: 0,000000000 ,0,00000000,0,0000000 (E-lon(derajat),Lat(derajat),Alt(km)): 6378,1 x 6378,1 x 6356,8 km (Equator, meridian, pole) Unit keluaran: AU-D Jenis keluaran: GEOMETRIC status kartesius Format keluaran : 3 (posisi, kecepatan, LT, range, range-rate) Kerangka acuan: ICRF/J2000. 0 Sistem koordinat: Ekliptika dan Ekuinoks Rata-rata Zaman Referensi ***************** ********************** **************************** ************ JDTDB X Y Z VX VY VZ LT RG RR ** **************************** *************************************************** **** $$BUMN 2458327. 347916670 = M. 2018-27 Juli 20: 21: 00.0003 TDB X = 1.537109094089627E-03 Y = -2.237488447258137E-03 Z = 5.112037386426180E-06 VX = 4.593816208618667E-04 VY = 3.187527302531735E-04 VZ = -5.18370771 LT = 1.567825598846416E-05 RG= 2.714605874095336E-03 RR=-2.707898607099066E-06 $$EOE ************************** ************************************************** ******* Deskripsi sistem koordinat: Ekliptik dan Mean Equinox of Reference Epoch Zaman Referensi: J2000,0 Bidang XY: bidang orbit Bumi pada zaman referensi Catatan: kemiringan 84381.448 detik busur dengan ekuator ICRF (IAU76) X -sumbu: keluar sepanjang simpul menaik dari bidang sesaat orbit Bumi dan ekuator rata-rata Bumi pada zaman referensi Sumbu Z: tegak lurus terhadap bidang xy dalam arah (+ atau -) arah Bumi kutub utara pada zaman referensi. Arti simbol : JDTDB Julian Day Number, Barycentric Dynamical Time X X-komponen vektor posisi (au) Y Y-komponen vektor posisi (au) Z Z-komponen vektor posisi (au) VX X-komponen vektor kecepatan (au) /hari) VY Y-komponen vektor kecepatan (au/hari) VZ Z-komponen vektor kecepatan (au/hari) LT Satu arah down-leg Newtonian light-time (hari) Rentang RG; jarak dari pusat koordinat (au) RR Range-rate; koordinat wrt kecepatan radial. center (au/hari) Status/elemen geometris tidak menerapkan aberasi. Komputasi oleh ... Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System 4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory Pasadena, CA 91109 USA Informasi: http://ssd.jpl.nasa.gov/ Hubungkan: telnet://ssd .jpl.nasa.gov:6775 (melalui browser) http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775 (melalui baris perintah) Penulis: [dilindungi email] *******************************************************************************

Brrr, apa ini? Tanpa panik, bagi seseorang yang mengajar astronomi, mekanika dan matematika dengan baik di sekolah, tidak ada yang perlu ditakutkan. Jadi, yang paling penting adalah koordinat akhir yang diinginkan dan komponen kecepatan Bulan.

$$BUMN 2458327.347916670 = M. 2018-27 Juli 20: 21: 00.0003 TDB X = 1.537109094089627E-03 Y = -2.237488447258137E-03 Z = 5.112037386426180E-06 VX = 4.593816208618667E-04 VY = 3.187527302531735E-04 VZ = -5.18370771 LT = 1.567825598846416E-05 RG= 2.714605874095336E-03 RR=-2.707898607099066E-06 $$EOE
Ya, ya, ya, mereka Cartesian! Jika Anda membaca seluruh tapak kaki dengan cermat, maka kita akan mengetahui bahwa asal usul sistem koordinat ini bertepatan dengan pusat Bumi. Bidang XY terletak pada bidang orbit Bumi (bidang ekliptika) pada epoch J2000. Sumbu X diarahkan sepanjang garis perpotongan bidang ekuator bumi dan ekliptika sampai titik vernal equinox. Sumbu Z terlihat ke arah kutub utara Bumi, tegak lurus terhadap bidang ekliptika. Nah, sumbu Y melengkapi semua kebahagiaan ini dengan tiga vektor yang tepat. Secara default, satuan koordinat adalah satuan astronomi (orang pintar dari NASA juga memberikan nilai satuan otonom dalam kilometer). Satuan kecepatan: satuan astronomi per hari, hari diambil sama dengan 86400 detik. Daging cincang penuh!

Kita bisa mendapatkan informasi serupa untuk Bumi

Output penuh ephemerides Bumi pada 27/07/2018 20:21 (asalnya berada di pusat massa tata surya)

************************************************** ***** ******************************* Revisi: 31 Juli 2013 Earth 399 PROPERTI GEOFISIKA (direvisi 13 Agustus , 2018): Jil. Rata-Rata Radius (km) = 6371,01+-0,02 Massa x10^24 (kg)= 5,97219+-0,0006 Persamaan. radius, km = 6378.137 Lapisan massa: Sumbu kutub, km = 6356.752 Atmos = 5,1 x 10^18 kg Perataan = 1/298.257223563 lautan = 1,4 x 10^21 kg Massa jenis, g/cm^3 = 5,51 kerak = 2,6 x 10^ 22 kg J2 (IERS 2010) = 0.00108262545 mantel = 4,043 x 10^24 kg g_p, m/s^2 (kutub) = 9,8321863685 inti luar = 1,835 x 10^24 kg g_e, m/s^2 (khatulistiwa) = 9.7803267715 inti dalam = 9,675 x 10^22 kg g_o, m/s^2 = 9,82022 Inti fluida rad = 3480 km GM, km^3/s^2 = 398600.435436 Rad inti dalam = 1215 km GM 1-sigma, km^3/ s^2 = 0,0014 Kecepatan lepas = 11,186 km/s Rot. Laju (rad/s) = 0,00007292115 Momen inersia = 0,3308 Cinta no., k2 = 0,299 Suhu Rata-rata, K = 270 Atm. tekanan = 1,0 bar Vis. majalah V(1,0) = -3,86 Volume, km^3 = 1,08321 x 10^12 Albedo Geometris = 0,367 Momen magnetik = 0,61 gauss Rp^3 Konstanta Matahari (W/m^2) = 1367,6 (rata-rata), 1414 (perihelion ), 1322 (aphelion) KARAKTERISTIK ORBIT: Kemiringan orbit, derajat = 23.4392911 Periode bola sideris = 1.0000174 y Kecepatan orbit, km/s = 29,79 Periode bola sideris = 365.25636 d Rata-rata gerak harian, derajat/d = 0.9856474 Jari-jari bola bukit = 234.9 ************************************************** * ************************************************* *************************************************** ******** ********** Ephemeris / WWW_USER Rab 15 Ags 21:16:21 2018 Pasadena, USA / Horizons *************** ******** ****************************************** ************* ****** Nama tubuh target: Bumi (399) (sumber: DE431mx) Nama tubuh pusat: Tata Surya Barycenter (0) (sumber: DE431mx) Situs tengah nama: PUSAT TUBUH ********* ************************************* ****************** ******************** Waktu mulai: A.D. 2018-Jul-27 20:21 :00.0003 TDB Waktu berhenti: A .D 2018-Jul-28 20:21:00.0003 TDB Ukuran langkah: 0 langkah ********************************* ********************************************** Pusat geodetik: 0,000000000 ,0,00000000,0,0000000 (E-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)) : (undefined) Unit output: AU-D Jenis output: GEOMETRIC status kartesius Format output: 3 (posisi, kecepatan, LT, jangkauan , range-rate) Kerangka acuan: ICRF/J2000. 0 Sistem koordinat: Ecliptic dan Mean Equinox of Reference Epoch *************************************** **************************************** JDTDB X Y Z VX VY VZ LT RG RR ** ************************************************** ***** *************************** $$BUMN 2458327.347916670 = M. 2018-27 Juli 20: 21: 00.0003 TDB x = 5.7556636665315949e-01 y = -8.298818915224488e-01 z = -5.366994499016168E-05 vx = 1.388633512282171e-02 vy = 9.678934168415631e-03 vz = 3.4749129889207 = 5.832932117417083E-03 RG= 1.009940888883960E+00 RR=-3.947237246302148E-05 $$EOE ************************** ************************************************** ******* Deskripsi sistem koordinat: Ekliptik dan Mean Equinox of Reference Epoch Zaman Referensi: J2000,0 Bidang XY: bidang orbit Bumi pada zaman referensi Catatan: kemiringan 84381.448 detik busur dengan ekuator ICRF (IAU76) X -sumbu: keluar sepanjang simpul menaik dari bidang sesaat orbit Bumi dan ekuator rata-rata Bumi pada zaman referensi Sumbu Z: tegak lurus terhadap bidang xy dalam arah (+ atau -) arah Bumi kutub utara pada zaman referensi. Arti simbol : JDTDB Julian Day Number, Barycentric Dynamical Time X X-komponen vektor posisi (au) Y Y-komponen vektor posisi (au) Z Z-komponen vektor posisi (au) VX X-komponen vektor kecepatan (au) /hari) VY Y-komponen vektor kecepatan (au/hari) VZ Z-komponen vektor kecepatan (au/hari) LT Satu arah down-leg Newtonian light-time (hari) Rentang RG; jarak dari pusat koordinat (au) RR Range-rate; koordinat wrt kecepatan radial. center (au/hari) Status/elemen geometris tidak menerapkan aberasi. Komputasi oleh ... Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System 4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory Pasadena, CA 91109 USA Informasi: http://ssd.jpl.nasa.gov/ Hubungkan: telnet://ssd .jpl.nasa.gov:6775 (melalui browser) http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775 (melalui baris perintah) Penulis: [dilindungi email] *******************************************************************************

Di sini, barycenter (pusat massa) tata surya dipilih sebagai asal koordinat. Data yang kami minati

$$BUMN 2458327.347916670 = M. 2018-27 Juli 20: 21: 00.0003 TDB x = 5.7556636665315949e-01 y = -8.298818915224488e-01 z = -5.366994499016168E-05 vx = 1.388633512282171e-02 vy = 9.678934168415631e-03 vz = 3.4749129889207 = 5.832932117417083E-03 RG= 1.009940888883960E+00 RR=-3.947237246302148E-05 $$EOE
Untuk Bulan, kita memerlukan koordinat dan kecepatan relatif terhadap barycenter tata surya, kita dapat menghitungnya, atau kita dapat meminta NASA untuk memberikan data tersebut kepada kita.

Tampilan penuh ephemerides Bulan pada 27/07/2018 20:21 (asalnya berada di pusat massa tata surya)

************************************************** ***** ******************************* Revisi: 31 Juli 2013 Bulan / (Bumi) 301 DATA GEOFISIKA (diperbarui 2018-Agustus-13 ): Vol. Rata-Rata Radius, km = 1737,53+-0,03 Massa, x10^22 kg = 7,349 Jari-jari (gravitasi), km = 1738,0 Emisivitas permukaan = 0,92 Jari-jari (IAU), km = 1737,4 GM, km^3/s^2 = 4902.800066 Densitas, g/cm^3 = 3,3437 GM 1-sigma, km^3/s^2 = +-0,0001 V(1,0) = +0,21 Percepatan permukaan, m/s^2 = 1,62 Rasio massa Bumi/Bulan = 81,3005690769 Kerak jauh. tebal. = ~80 - 90 km Kerapatan rata-rata kerak = 2,97+-,07 g/cm^3 Kerak bagian dekat. tebal.= 58+-8 km Aliran panas, Apollo 15 = 3.1+-.6 mW/m^2 k2 = 0.024059 Aliran panas, Apollo 17 = 2.2+-.5 mW/m^2 Rot. Laju, rad/s = 0,0000026617 Albedo Geometris = 0,12 Rata-rata diameter sudut = 31"05,2" Periode orbit = 27,321582 d Kemiringan orbit = 6,67 derajat Eksentrisitas = 0,05490 Sumbu semi-mayor, a = 384400 km Kemiringan = 5,145 deg Rata-rata gerak, rad /s = 2,6616995x10^-6 Periode nodal = 6798,38 d Periode apsidal = 3231,50 d Bu. inersia C/MR^2= 0,393142 beta (C-A/B), x10^-4 = 6,310213 gamma (B-A/C), x10^-4 = 2,277317 Perihelion Aphelion Rata-rata Konstanta Matahari (W/m^2) 1414+- 7 1323+-7 1368+-7 Maksimum Planetary IR (W/m^2) 1314 1226 1268 Minimum Planetary IR (W/m^2) 5,2 5,2 5,2 *************** ************************************************** ***** ************** ******************************* ***** ********************************************* Ephemeris / WWW_USER Rab 15 Ags 21 :19:24 2018 Pasadena, USA / Horizons ********************************* ******* ***************************************** Tubuh sasaran nama: Bulan (301) (sumber: DE431mx) Nama pusat tubuh: Tata Surya Barycenter (0) (sumber: DE431mx) Nama pusat situs: BODY CENTER ***************** ********* ***************************************** ************** *** Waktu mulai: A.D. 2018-Jul-27 20:21:00.0003 TDB Waktu berhenti: A.D. 2018-Jul-28 20:21:00.0003 TDB Ukuran langkah: 0 langkah ********************************* ********************************************** Pusat geodetik: 0,000000000 ,0,00000000,0,0000000 (E-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)) : (undefined) Unit output: AU-D Jenis output: GEOMETRIC status kartesius Format output: 3 (posisi, kecepatan, LT, jangkauan , range-rate) Kerangka acuan: ICRF/J2000.0 Sistem koordinat: Ecliptic dan Mean Equinox of Reference Epoch *************************** ***************************************************** ********* JDTDB X Y Z VX VY VZ LT RG RR *************** ****************** ************************************* ************* **** $$BUMN 2458327. 347916670 = M. 2018-27 Juli 20: 21: 00.0003 TDB x = 5.771034756256845e-01 y = -8.321193799697072e-01 z = -4.85579076037857910760378579e-05 vx = 1.434571674368357e-02 vy = 059.99768689866881947-503. LT= 5.848610189172283E-03 RG= 1.012655462859054E+00 RR=-3.979984423450087E-05 $$EOE ************************* ************************************************** ******* * Deskripsi sistem koordinat: Ecliptic and Mean Equinox of Reference Epoch Zaman Referensi: J2000,0 Bidang XY: bidang orbit Bumi pada zaman referensi Catatan: kemiringan 84381.448 detik busur dengan ekuator ICRF (IAU76) Sumbu X: keluar sepanjang simpul menaik dari bidang sesaat orbit Bumi dan ekuator rata-rata Bumi pada zaman referensi Sumbu Z: tegak lurus terhadap bidang xy dalam pengertian arah (+ atau -) Bumi" s kutub utara pada zaman referensi. Arti simbol : JDTDB Julian Day Number, Barycentric Dynamical Time X X-komponen vektor posisi (au) Y Y-komponen vektor posisi (au) Z Z-komponen vektor posisi (au) VX X-komponen vektor kecepatan (au) /hari) VY Y-komponen vektor kecepatan (au/hari) VZ Z-komponen vektor kecepatan (au/hari) LT Satu arah down-leg Newtonian light-time (hari) Rentang RG; jarak dari pusat koordinat (au) RR Range-rate; koordinat wrt kecepatan radial. center (au/hari) Status/elemen geometris tidak menerapkan aberasi. Komputasi oleh ... Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System 4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory Pasadena, CA 91109 USA Informasi: http://ssd.jpl.nasa.gov/ Hubungkan: telnet://ssd .jpl.nasa.gov:6775 (melalui browser) http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775 (melalui baris perintah) Penulis: [dilindungi email] *******************************************************************************

$$BUMN 2458327.347916670 = M. 2018-27 Juli 20: 21: 00.0003 TDB x = 5.771034756256845e-01 y = -8.321193799697072e-01 z = -4.85579076037857910760378579e-05 vx = 1.434571674368357e-02 vy = 059.99768689866881947-503. LT= 5.848610189172283E-03 RG= 1.012655462859054E+00 RR=-3.979984423450087E-05 $$EOE
Hebat! Sekarang Anda perlu sedikit memproses data yang diterima dengan file.

6. 38 burung beo dan satu sayap burung beo

Untuk memulainya, mari kita definisikan skalanya, karena persamaan gerak kita (5) ditulis dalam bentuk tak berdimensi. Data yang disediakan oleh NASA sendiri memberi tahu kita bahwa satu unit astronomi harus diambil sebagai skala koordinat. Dengan demikian, sebagai benda referensi, yang akan kita normalkan massa benda lain, kita akan mengambil Matahari, dan sebagai skala waktu, periode revolusi Bumi mengelilingi Matahari.

Semua ini tentu saja sangat bagus, tetapi kami tidak menetapkan kondisi awal untuk Matahari. "Untuk apa?" beberapa ahli bahasa akan bertanya kepada saya. Dan saya akan menjawab bahwa Matahari sama sekali tidak diam, tetapi juga berputar pada orbitnya di sekitar pusat massa tata surya. Anda dapat memverifikasi ini dengan melihat data NASA untuk Matahari.

$$BUMN 2458327.347916670 = M. 2018-27 Juli 20: 21: 00.0003 TDB x = 6.520050993518213e + 04 y = 1.049687363172734e + 06 z = -1.304404963058507e + 04 vx = -1.265326939350981e-02 vy = 5.853475278436883e-03 vz = 3.1367563366733 = 3.508397935601254E+00 RG= 1.051791240756026E+06 RR= 5.053500842402456E-03 $$EOE
Melihat parameter RG, kita akan melihat bahwa Matahari berputar di sekitar barycenter tata surya, dan pada 27/07/2018 pusat bintang berada pada jarak satu juta kilometer darinya. Jari-jari Matahari, untuk referensi - 696 ribu kilometer. Artinya, barycenter tata surya terletak setengah juta kilometer dari permukaan bintang. Mengapa? Ya, karena semua benda lain yang berinteraksi dengan Matahari juga memberikan percepatan padanya, terutama, tentu saja, Jupiter yang berat. Dengan demikian, Matahari juga memiliki orbitnya sendiri.

Tentu saja, kita dapat memilih data ini sebagai kondisi awal, tetapi tidak - kita sedang memecahkan masalah model tiga benda, dan Jupiter serta karakter lain tidak termasuk di dalamnya. Jadi, untuk merugikan realisme, mengetahui posisi dan kecepatan Bumi dan Bulan, kita akan menghitung ulang kondisi awal Matahari, sehingga pusat massa sistem Matahari - Bumi - Bulan berada di titik asal koordinat . Untuk pusat massa sistem mekanik kita, persamaan

Kami menempatkan pusat massa di titik asal koordinat, yaitu, kami atur , maka

di mana

Mari beralih ke koordinat dan parameter tanpa dimensi dengan memilih

Membedakan (6) terhadap waktu dan melewati waktu tak berdimensi, kita juga memperoleh hubungan untuk kecepatan

di mana

Sekarang mari kita menulis program yang akan menghasilkan kondisi awal di "burung beo" yang telah kita pilih. Apa yang akan kita tulis? Tentu saja dengan Python! Bagaimanapun, seperti yang Anda tahu, ini adalah bahasa terbaik untuk pemodelan matematika.

Namun, jika kita lolos dari sarkasme, maka kita benar-benar akan mencoba python untuk tujuan ini, dan mengapa tidak? Saya akan memastikan untuk menautkan ke semua kode di profil Github saya.

Perhitungan kondisi awal sistem Bulan - Bumi - Matahari

# # Data awal soal # # Konstanta gravitasi G = 6.67e-11 # Massa benda (Bulan, Bumi, Matahari) m = # Hitung parameter gravitasi benda mu = print("Parameter gravitasi benda") untuk i , massa dalam enumerate(m ): mu.append(G * mass) print("mu[" + str(i) + "] = " + str(mu[i])) # Menormalkan parameter gravitasi ke Matahari kappa = print("Parameter gravitasi ternormalisasi" ) untuk i, gp dalam enumerate(mu): kappa.append(gp / mu) print("xi[" + str(i) + "] = " + str(kappa[i]) ) print("\n" ) # Satuan astronomi a = 1.495978707e11 import math # Skala waktu tak berdimensi, c T = 2 * math.pi * a * math.sqrt(a / mu) print("Skala waktu T = " + str(T) + "\ n") # Koordinat NASA untuk Bulan xL = 5.771034756256845E-01 yL = -8.321193799697072E-01 zL = -4.855790760378579E-05 import numpy as np xi_10 = np.array() print(" Posisi awal Bulan, a.u. : " + str(xi_10)) # Koordinat NASA Earth xE = 5.755663665315949E-01 yE = -8.298818915224488E-01 zE = -5.366994499016168E-05 xi_20 = np.array() print("Posisi awal Bumi, AU: " + str(xi_20)) # Hitung posisi awal Matahari, dengan asumsi bahwa titik asal berada di pusat massa seluruh sistem xi_30 = - kappa * xi_10 - kappa * xi_20 print("Posisi awal Matahari, AU: " + str(xi_30)) # Masukkan konstanta untuk menghitung kecepatan tak berdimensi Td = 864000.0 u = math.sqrt(mu / a) / 2 / math .pi print("\ n") # Kecepatan awal bulan vxL = 1.434571674368357E-02 vyL = 9.97686898668805E-03 vzL = -5.149408819470315E-05 vL0 = np.array() uL0 = np.array() untuk i, v dalam enumerate(vL0): vL0[i] = v * a / Td uL0[i] = vL0[i] / u print("Kecepatan awal Bulan, m/s: " + str(vL0)) print(" -/ /- tak berdimensi: " + str(uL0)) # Kecepatan awal bumi vxE = 1.388633512282171E-02 vyE = 9.678934168415631E-03 vzE = 3.429889230737491E-07 vE0 = np.array() uE0 = np.array() untuk i, v in enumerate(vE0) : vE0[i] = v * a / Td uE0[i] = vE0[i] / u print("Kecepatan awal bumi, m/s: " + str(vE0)) print(" - //- tak berdimensi: " + str(uE0)) # Kecepatan awal Matahari vS0 = - kappa * vL0 - kappa * vE0 uS0 = - kappa * uL0 - kappa * uE0 print("Kecepatan awal Matahari, m/s: " + str(vS0)) print(" - //- tak berdimensi : " + str(uS0))

Program pembuangan

Parameter Gravitasi Tel MU = 4901783000000.0 MU = 3863264000000000.0 MU = 1.3266663E + 20 Parameter gravitasi ternorma xi = 3.6948215183509304E-08 xi = 2.912016088486677E-06 xi = 1.0 Skala waktu T = 31563683.35432583 Posisi awal Bulan, A.E.: [5.77103476E. -01 -8.32119380e-01 -4.85579076e-05] Posisi awal bumi, AU: [ 5.75566367e-01 -8.29881892e-01 -5.36699450e-05] Posisi awal matahari, AU: [-1.69738146 e-06 2.44737475e- 06 1.58081871e-10] Kecepatan awal Bulan, m/s: -//- tak berdimensi: [ 5.24078311 3.65235907 -0.01881184] Kecepatan awal Bumi, m/s: -//- tak berdimensi: Kecepatan awal Matahari, m/s: [-7.09330769e-02 -4.94410725e-02 1.56493465e-06] -//- tanpa dimensi: [-1.49661835e-05 -1.04315813e-05 3.30185861e-10]

7. Integrasi persamaan gerak dan analisis hasil

Sebenarnya, integrasi itu sendiri direduksi menjadi kurang lebih standar untuk prosedur SciPy untuk menyiapkan sistem persamaan: mengubah sistem ODE ke bentuk Cauchy dan memanggil fungsi solver yang sesuai. Untuk mengubah sistem ke bentuk Cauchy, kita ingat bahwa

Kemudian memperkenalkan vektor keadaan sistem

kita kurangi (7) dan (5) menjadi satu persamaan vektor

Untuk mengintegrasikan (8) dengan kondisi awal yang ada, kami menulis sedikit, sangat sedikit kode

Integrasi persamaan gerak dalam masalah tiga benda

# # Hitung vektor percepatan umum # def calcAccels(xi): k = 4 * math.pi ** 2 xi12 = xi - xi xi13 = xi - xi xi23 = xi - xi s12 = math.sqrt(np.dot(xi12, xi12)) s13 = math.sqrt(np.dot(xi13, xi13)) s23 = math.sqrt(np.dot(xi23, xi23)) a1 = (k * kappa / s12 ** 3) * xi12 + (k * kappa / s13 ** 3) * xi13 a2 = -(k * kappa / s12 ** 3) * xi12 + (k * kappa / s23 ** 3) * xi23 a3 = -(k * kappa / s13 ** 3 ) * xi13 - (k * kappa / s23 ** 3) * xi23 return # # Sistem persamaan dalam bentuk normal Cauchy # def f(t, y): n = 9 dydt = np.zeros((2 * n)) untuk i dalam rentang(0, n): dydt[i] = y xi1 = np.array(y) xi2 = np.array(y) xi3 = np.array(y) accels = calcAccels() i = n untuk accel dalam akselerasi: untuk a dalam aksel: dydt[i] = a i = i + 1 return dydt # Kondisi awal untuk masalah Cauchy y0 = # # Integrasikan persamaan gerak # # Waktu mulai t_mulai = 0 # Waktu akhir t_akhir = 30,7 * Td / T; # Jumlah titik lintasan yang kita minati N_plots = 1000 # Langkah waktu antar titik step = (t_end - t_begin) / N_plots import scipy.integrate as spi solver = spi.ode(f) solver.set_integrator("vode", nsteps= 50000, metode ="bdf", max_step=1e-6, rtol=1e-12) solver.set_initial_value(y0, t_begin) ts = ys = i = 0 while solver.successful() dan solver.t<= t_end: solver.integrate(solver.t + step) ts.append(solver.t) ys.append(solver.y) print(ts[i], ys[i]) i = i + 1

Mari kita lihat apa yang kita dapatkan. Hasilnya adalah lintasan spasial Bulan selama 29 hari pertama dari titik awal yang kami pilih

serta proyeksinya ke bidang ekliptika.

“Hei, paman, apa yang kamu jual kepada kami ?! Itu lingkaran!"

Pertama, ini bukan lingkaran - perpindahan proyeksi lintasan dari titik asal ke kanan dan ke bawah terlihat. Kedua, apakah Anda memperhatikan sesuatu? Tidak benar-benar?

Saya berjanji untuk menyiapkan pembenaran untuk fakta (berdasarkan analisis kesalahan penghitungan dan data NASA) bahwa pergeseran lintasan yang dihasilkan bukanlah konsekuensi dari kesalahan integrasi. Sementara saya menyarankan pembaca untuk mengambil kata-kata saya - pergeseran ini adalah konsekuensi dari gangguan matahari dari lintasan bulan. Ayo putar satu putaran lagi

Bagaimana! Dan perhatikan fakta bahwa, berdasarkan data awal masalah, Matahari terletak tepat di arah di mana lintasan Bulan bergeser pada setiap revolusi. Ya, Matahari yang kurang ajar ini mencuri satelit kesayangan kita dari kita! Oh, itu matahari!

Kita dapat menyimpulkan bahwa gravitasi matahari mempengaruhi orbit bulan dengan cukup signifikan - wanita tua itu tidak berjalan di langit dua kali dengan cara yang sama. Gambar selama enam bulan pergerakan memungkinkan (setidaknya secara kualitatif) untuk diyakinkan akan hal ini (gambarnya dapat diklik)

Menarik? Masih akan. Astronomi adalah ilmu yang menarik secara umum.

PS

Di universitas tempat saya belajar dan bekerja selama hampir tujuh tahun - Universitas Politeknik Novocherkassk - diadakan Olimpiade zona tahunan untuk siswa dalam mekanika teoretis universitas-universitas di Kaukasus Utara. Tiga kali kami menjadi tuan rumah Olimpiade Semua-Rusia. Pada pembukaan, "Olimpiade" utama kami, Profesor A.I. Kondratenko, selalu berkata: "Akademisi Krylov menyebut mekanika puisi ilmu pasti."

Saya suka mekanik. Semua hal baik yang telah saya capai dalam hidup dan karir saya adalah berkat ilmu ini dan guru-guru saya yang luar biasa. Saya menghormati mekanik.

Oleh karena itu, saya tidak akan pernah membiarkan siapa pun mencemooh ilmu ini dan dengan berani memanfaatkannya untuk tujuan mereka sendiri, bahkan jika dia setidaknya tiga kali doktor ilmu pengetahuan dan empat kali ahli bahasa, dan telah mengembangkan setidaknya satu juta kurikulum. Saya sangat percaya bahwa menulis artikel di sumber daya publik yang populer harus menyediakan proofreading menyeluruh, pemformatan normal (rumus LaTeX bukan keinginan pengembang sumber daya!) dan tidak adanya kesalahan yang mengarah pada hasil yang melanggar hukum alam. Yang terakhir ini umumnya "harus dimiliki".

Saya sering memberi tahu siswa saya, "Komputer membebaskan tangan Anda, tetapi itu tidak berarti Anda harus mematikan otak Anda juga."

Saya mendorong Anda, para pembaca yang budiman, untuk menghargai dan menghormati mekanik. Saya dengan senang hati akan menjawab pertanyaan apa pun, dan teks sumber dari contoh pemecahan masalah tiga tubuh dengan Python, seperti yang dijanjikan, Tambahkan tag

Mengapa bulan tidak berputar dan kita hanya melihat satu sisi? 18 Juni 2018

Seperti yang telah diketahui banyak orang, Bulan selalu menghadap ke Bumi di sisi yang sama. Timbul pertanyaan: relatif satu sama lain, apakah rotasi di sekitar sumbu benda langit ini sinkron?

Meskipun Bulan berputar pada porosnya, ia selalu menghadap Bumi dengan sisi yang sama, yaitu, revolusi Bulan mengelilingi Bumi dan rotasi pada porosnya sendiri sinkron. Sinkronisasi ini disebabkan oleh gesekan pasang surut yang dihasilkan Bumi di kulit Bulan.

Misteri lain: apakah bulan berputar pada porosnya sama sekali? Jawaban atas pertanyaan ini terletak pada penyelesaian masalah semantik: siapa yang berada di garis depan - seorang pengamat yang terletak di Bumi (dalam hal ini, Bulan tidak berputar di sekitar porosnya), atau seorang pengamat yang berada di luar angkasa (maka satu-satunya satelit planet kita berputar di sekitar porosnya sendiri).

Mari kita lakukan eksperimen sederhana: gambar dua lingkaran dengan jari-jari yang sama yang bersentuhan satu sama lain. Sekarang bayangkan mereka sebagai cakram dan secara mental menggulung satu cakram di sekitar tepi yang lain. Dalam hal ini, tepi cakram harus bersentuhan terus menerus. Jadi, berapa kali, menurut pendapat Anda, disk yang berputar berputar pada porosnya, membuat putaran penuh di sekitar disk statis. Sebagian besar akan mengatakan sekali. Untuk menguji asumsi ini, mari kita ambil dua koin dengan ukuran yang sama dan ulangi percobaan dalam praktik. Dan apa hasilnya? Sebuah koin yang menggelinding memiliki waktu untuk berputar dua kali pada porosnya sebelum membuat satu putaran di sekitar koin yang diam! Terkejut?

Di sisi lain, apakah koin yang berputar berputar? Jawaban atas pertanyaan ini, seperti halnya Bumi dan Bulan, bergantung pada kerangka acuan pengamat. Relatif terhadap titik kontak awal dengan koin statis, koin yang bergerak membuat satu revolusi. Dibandingkan dengan pengamat luar, dalam satu putaran di sekitar koin tetap, koin bergulir berputar dua kali.

Menyusul publikasi masalah koin ini di Scientific American pada tahun 1867, para editor benar-benar dibanjiri surat-surat dari pembaca yang marah yang memiliki pendapat sebaliknya. Mereka segera menarik paralel antara paradoks dengan koin dan benda langit (Bumi dan Bulan). Mereka yang berpandangan bahwa koin yang bergerak memiliki waktu untuk berputar pada porosnya sendiri sekali dalam satu revolusi di sekitar koin yang diam cenderung berpikir tentang ketidakmampuan Bulan untuk berputar pada porosnya sendiri. Aktivitas pembaca mengenai masalah ini telah meningkat sedemikian rupa sehingga pada bulan April 1868 diumumkan bahwa kontroversi tentang topik ini di halaman-halaman Scientific American telah berhenti. Diputuskan untuk melanjutkan perdebatan di majalah yang didedikasikan khusus untuk masalah "hebat" ini, The Wheel ("Wheel"). Setidaknya satu masalah keluar. Selain ilustrasi, itu berisi berbagai gambar dan diagram perangkat rumit yang dibuat oleh pembaca untuk meyakinkan editor bahwa mereka salah.

Berbagai efek yang dihasilkan oleh rotasi benda langit dapat dideteksi menggunakan perangkat seperti pendulum Foucault. Jika diletakkan di bulan, ternyata bulan yang berputar mengelilingi bumi melakukan revolusi pada porosnya sendiri.

Bisakah pertimbangan fisik ini bertindak sebagai argumen yang mengkonfirmasi rotasi Bulan di sekitar porosnya, terlepas dari kerangka acuan pengamat? Anehnya, tetapi dari sudut pandang relativitas umum, mungkin tidak. Secara umum, kita dapat berasumsi bahwa Bulan tidak berotasi sama sekali, Semestalah yang berputar di sekitarnya, sambil menciptakan medan gravitasi seperti Bulan yang berputar di ruang stasioner. Tentu saja, lebih mudah untuk mengambil Semesta sebagai kerangka acuan tetap. Namun, jika Anda berpikir secara objektif, sehubungan dengan teori relativitas, pertanyaan apakah benda ini atau itu benar-benar berputar atau diam umumnya tidak ada artinya. Hanya gerak relatif yang bisa "nyata".
Sebagai ilustrasi, bayangkan bahwa Bumi dan Bulan dihubungkan oleh sebuah batang. Bilah dipasang di kedua sisi dengan kaku di satu tempat. Ini adalah situasi sinkronisasi timbal balik - dan satu sisi Bulan terlihat dari Bumi, dan satu sisi Bumi terlihat dari Bulan. Tapi kami tidak, jadi Pluto dan Charon berputar. Dan kita memiliki situasi - satu ujung terpaku kaku di Bulan, dan ujung lainnya bergerak di sepanjang permukaan Bumi. Dengan demikian, satu sisi Bulan terlihat dari Bumi, dan sisi Bumi yang berbeda terlihat dari Bulan.

Alih-alih barbel, gaya tarik-menarik bertindak. Dan "pemasangan kaku" menyebabkan fenomena pasang surut di tubuh, yang secara bertahap memperlambat atau mempercepat rotasi (tergantung apakah satelit berputar terlalu cepat atau terlalu lambat).

Beberapa benda lain di tata surya juga sudah dalam sinkronisasi tersebut.

Berkat fotografi, kita masih dapat melihat lebih dari setengah permukaan bulan, bukan 50% - satu sisi, tetapi 59%. Ada fenomena librasi - gerakan osilasi Bulan yang tampak jelas. Mereka disebabkan oleh orbit yang tidak teratur (lingkaran tidak sempurna), kemiringan sumbu rotasi, gaya pasang surut.

Bulan berada di kunci pasang surut di Bumi. Penangkapan pasang surut adalah situasi ketika periode revolusi satelit (Bulan) di sekitar porosnya bertepatan dengan periode revolusi di sekitar benda pusat (Bumi). Dalam hal ini, satelit selalu menghadap badan pusat dengan sisi yang sama, karena ia berputar di sekitar porosnya dalam waktu yang sama dengan yang diperlukan untuk berputar di orbit di sekitar pasangannya. Penangkapan pasang surut terjadi dalam proses gerakan timbal balik dan merupakan karakteristik dari banyak satelit alami besar dari planet-planet Tata Surya, dan juga digunakan untuk menstabilkan beberapa satelit buatan. Saat mengamati satelit sinkron dari badan pusat, hanya satu sisi satelit yang selalu terlihat. Jika dilihat dari sisi satelit ini, badan pusat "menggantung" tak bergerak di langit. Dari sisi belakang satelit, badan pusat tidak pernah terlihat.

fakta bulan

Ada pohon bulan di Bumi

Ratusan benih pohon dibawa ke bulan selama misi Apollo 14 tahun 1971. Mantan karyawan USFS Stuart Roose mengambil benih sebagai pengiriman pribadi untuk proyek NASA/USFS.

Sekembalinya mereka ke Bumi, benih-benih ini berkecambah, dan benih bulan yang dihasilkan ditanam di seluruh Amerika Serikat, sebagai bagian dari perayaan dua abad negara itu pada tahun 1977.

Tidak ada sisi gelap

Letakkan kepalan tangan Anda di atas meja, jari-jari ke bawah. Anda melihat sisi belakangnya. Seseorang di sisi lain meja akan melihat buku-buku jari. Beginilah cara kita melihat bulan. Karena itu terkunci secara pasang surut ke planet kita, kita akan selalu melihatnya dari sudut pandang yang sama.
Konsep "sisi gelap" bulan berasal dari budaya populer - pikirkan album Pink Floyd tahun 1973 "Dark Side of the Moon" dan film thriller tahun 1990 dengan nama yang sama - dan sebenarnya berarti sisi malam yang jauh. Yang tidak pernah kita lihat dan yang berseberangan dengan sisi terdekat kita.

Dalam rentang waktu, kita melihat lebih dari setengah bulan, berkat libration

Bulan bergerak di sepanjang jalur orbitnya dan menjauh dari Bumi (dengan kecepatan sekitar satu inci per tahun), menemani planet kita mengelilingi Matahari.
Jika Anda melihat Bulan dari dekat saat ia mempercepat dan memperlambat selama perjalanan ini, Anda juga akan melihatnya bergoyang dari utara ke selatan dan barat ke timur dalam gerakan yang dikenal sebagai librasi. Akibat gerakan ini, kita melihat bagian dari bola yang biasanya tersembunyi (sekitar sembilan persen).

Namun, kita tidak akan pernah melihat 41% lainnya.

Helium-3 dari Bulan dapat memecahkan masalah energi Bumi

Angin matahari bermuatan listrik dan kadang-kadang bertabrakan dengan Bulan dan diserap oleh bebatuan di permukaan Bulan. Salah satu gas paling berharga dalam angin ini yang diserap oleh bebatuan adalah helium-3, isotop langka helium-4 (umumnya digunakan untuk balon).

Helium-3 sangat cocok untuk memenuhi kebutuhan reaktor fusi dengan pembangkit listrik selanjutnya.

Seratus ton helium-3 bisa memasok kebutuhan energi Bumi selama setahun, menurut perhitungan Extreme Tech. Permukaan bulan mengandung sekitar lima juta ton helium-3, sedangkan di Bumi hanya 15 ton.

Idenya adalah ini: kami terbang ke bulan, mengekstrak helium-3 di tambang, mengumpulkannya dalam tangki dan mengirimkannya ke Bumi. Benar, ini bisa terjadi segera.

Apakah ada kebenaran mitos kegilaan bulan purnama?

Tidak juga. Asumsi bahwa otak, salah satu organ tubuh manusia yang paling berair, dipengaruhi oleh bulan berakar pada legenda yang berusia beberapa milenium, sejak zaman Aristoteles.

Karena tarikan gravitasi Bulan mengendalikan pasang surut lautan Bumi, dan karena manusia adalah 60% air (dan 73% otak), Aristoteles dan ilmuwan Romawi Pliny the Elder percaya bahwa Bulan seharusnya memiliki efek yang sama pada diri kita sendiri.

Ide ini memunculkan istilah "kegilaan bulan", "efek transylvania" (yang menyebar luas di Eropa selama Abad Pertengahan) dan "kegilaan bulan". Film-film abad ke-20 menambahkan bahan bakar ke api, menghubungkan bulan purnama dengan gangguan kejiwaan, kecelakaan mobil, pembunuhan, dan insiden lainnya.

Pada tahun 2007, pemerintah kota tepi laut Inggris Brighton memerintahkan lebih banyak patroli polisi untuk dikirim selama bulan purnama (dan juga pada hari gajian).

Namun sains mengatakan tidak ada hubungan statistik antara perilaku manusia dan bulan purnama, menurut beberapa penelitian, salah satunya dilakukan oleh psikolog Amerika John Rotton dan Ivan Kelly. Tidak mungkin Bulan memengaruhi jiwa kita, melainkan hanya menambah cahaya, di mana nyaman untuk melakukan kejahatan.

Batu Bulan yang Hilang

Pada 1970-an, pemerintahan Richard Nixon mendistribusikan batu yang dibawa dari permukaan bulan selama misi Apollo 11 dan Apollo 17 kepada para pemimpin 270 negara.

Sayangnya, lebih dari seratus batu ini telah hilang dan diyakini telah pergi ke pasar gelap. Saat bekerja untuk NASA pada tahun 1998, Joseph Gutheinz bahkan memimpin operasi rahasia yang disebut "Gerhana Bulan" untuk menghentikan penjualan ilegal batu-batu ini.

Untuk apa semua keributan ini? Sepotong batu bulan seukuran kacang dihargai $ 5 juta di pasar gelap.

Bulan milik Dennis Hope

Setidaknya dia berpikir begitu.

Pada tahun 1980, memanfaatkan celah dalam Perjanjian Properti Luar Angkasa PBB tahun 1967 bahwa "tidak ada negara" yang dapat mengklaim tata surya, penduduk Nevada Dennis Hope menulis kepada PBB dan mengumumkan hak atas kepemilikan pribadi. Mereka tidak menjawabnya.

Tapi mengapa menunggu? Hope membuka kedutaan bulan dan mulai menjual satu acre lot masing-masing seharga $19,99. Bagi PBB, tata surya hampir sama dengan lautan dunia: di luar zona ekonomi dan dimiliki oleh setiap penghuni Bumi. Hope mengaku telah menjual properti di luar dunia kepada selebritas dan tiga mantan presiden AS.

Tidak jelas apakah Dennis Hope benar-benar tidak memahami kata-kata dari perjanjian itu, atau apakah dia mencoba memaksa legislatif untuk membuat penilaian hukum atas tindakan mereka sehingga pengembangan sumber daya surgawi dapat dimulai di bawah kondisi hukum yang lebih transparan.

Sumber:

Bulan telah menemani planet kita dalam perjalanan kosmiknya yang luar biasa selama beberapa miliar tahun sekarang. Dan dia menunjukkan kepada kita, penduduk bumi, dari abad ke abad selalu lanskap bulan yang sama. Mengapa kita hanya mengagumi satu sisi satelit kita? Apakah bulan berputar pada porosnya, atau mengambang tanpa bergerak di luar angkasa?

Karakteristik tetangga luar angkasa kita

Tata surya memiliki satelit yang jauh lebih besar dari bulan. Ganymede adalah bulan Jupiter, misalnya, dua kali lebih berat dari Bulan. Tetapi di sisi lain, itu adalah satelit terbesar yang relatif terhadap planet induk. Massanya lebih dari satu persen dari bumi, dan diameternya sekitar seperempat dari bumi. Tidak ada lagi proporsi seperti itu dalam keluarga planet-planet matahari.

Mari kita coba menjawab pertanyaan apakah Bulan berputar di sekitar porosnya dengan melihat lebih dekat ke tetangga ruang terdekat kita. Menurut teori yang diterima hari ini di kalangan ilmiah, planet kita memperoleh satelit alami saat masih menjadi protoplanet - tidak sepenuhnya mendingin, ditutupi dengan lautan lava panas cair, sebagai akibat dari tabrakan dengan planet lain, yang ukurannya lebih kecil. Oleh karena itu, komposisi kimia tanah bulan dan tanah sedikit berbeda - inti berat dari planet yang bertabrakan telah bergabung, itulah sebabnya batuan terestrial lebih kaya akan zat besi. Bulan mendapat sisa-sisa lapisan atas kedua protoplanet, ada lebih banyak batu.

Apakah bulan berputar?

Tepatnya, pertanyaan apakah Bulan berotasi tidak sepenuhnya benar. Lagi pula, seperti satelit mana pun di sistem kami, ia berputar mengelilingi planet induk dan, bersama dengannya, mengelilingi bintang. Tapi, bulan tidak seperti biasanya.

Tidak peduli bagaimana Anda melihat Bulan, Bulan selalu menghadap ke arah kita oleh Kawah Tycho dan Lautan Ketenangan. "Apakah bulan berputar pada porosnya?" – dari abad ke abad penduduk bumi bertanya pada diri mereka sendiri. Sebenarnya, jika kita beroperasi dengan konsep geometris, jawabannya tergantung pada sistem koordinat yang dipilih. Dibandingkan dengan Bumi, rotasi aksial Bulan memang tidak ada.

Tetapi dari sudut pandang pengamat yang berada di garis Matahari-Bumi, rotasi aksial Bulan akan terlihat jelas, dan satu revolusi kutub hingga sepersekian detik akan sama durasinya dengan putaran orbit.

Menariknya, fenomena di tata surya ini tidak unik. Jadi, satelit Pluto Charon selalu melihat planetnya dengan satu sisi, satelit Mars - Deimos dan Phobos - berperilaku dengan cara yang sama.

Dalam bahasa ilmiah, ini disebut rotasi sinkron atau penangkapan pasang surut.

Apa itu pasang surut?

Untuk memahami esensi dari fenomena ini dan dengan percaya diri menjawab pertanyaan apakah Bulan berputar pada porosnya sendiri, perlu untuk menganalisis esensi fenomena pasang surut.

Bayangkan dua gunung di permukaan Bulan, salah satunya "memandang" langsung ke Bumi, yang lain terletak di titik berlawanan dari bola bulan. Jelas, jika kedua gunung itu bukan bagian dari benda langit yang sama, tetapi berputar di sekitar planet kita secara independen, rotasinya tidak dapat sinkron, yang lebih dekat, menurut hukum mekanika Newton, harus berputar lebih cepat. Itulah sebabnya massa bola bulan, yang terletak di titik-titik yang berlawanan dengan Bumi, cenderung "berlari satu sama lain."

Bagaimana bulan "berhenti"

Bagaimana gaya pasang surut bekerja pada benda langit ini atau itu, akan lebih mudah untuk membongkar contoh planet kita sendiri. Lagi pula, kita juga berputar mengelilingi Bulan, atau lebih tepatnya Bulan dan Bumi, sebagaimana seharusnya dalam astrofisika, "menari" di sekitar pusat massa fisik.

Sebagai akibat dari aksi gaya pasang surut, baik pada titik terdekat maupun terjauh dari satelit, permukaan air yang menutupi bumi naik. Apalagi, amplitudo maksimum pasang surut bisa mencapai 15 meter atau lebih.

Ciri lain dari fenomena ini adalah bahwa "punuk" pasang surut ini setiap hari mengelilingi permukaan planet melawan rotasinya, menciptakan gesekan pada titik 1 dan 2, dan dengan demikian secara perlahan menghentikan bola bumi dalam rotasinya.

Dampak Bumi di Bulan jauh lebih kuat karena perbedaan massa. Dan meskipun tidak ada lautan di Bulan, gaya pasang surut bekerja dengan baik di bebatuan. Dan hasil kerja mereka terlihat.

Jadi apakah bulan berputar pada porosnya? Jawabannya iya. Namun rotasi ini erat kaitannya dengan pergerakan mengelilingi planet. Gaya pasang surut selama jutaan tahun telah menyelaraskan rotasi aksial Bulan dengan orbitnya.

Tapi bagaimana dengan Bumi?

Ahli astrofisika mengklaim bahwa segera setelah tabrakan besar yang menyebabkan pembentukan Bulan, rotasi planet kita jauh lebih besar daripada sekarang. Hari-hari berlangsung tidak lebih dari lima jam. Tetapi akibat gesekan gelombang pasang di dasar laut, tahun demi tahun, milenium demi milenium, rotasi melambat, dan hari ini berlangsung selama 24 jam.

Rata-rata, setiap abad menambahkan 20-40 detik ke hari-hari kita. Para ilmuwan menyarankan bahwa dalam beberapa miliar tahun, planet kita akan melihat Bulan dengan cara yang sama seperti Bulan memandangnya, yaitu di satu sisi. Benar, ini, kemungkinan besar, tidak akan terjadi, karena bahkan sebelumnya Matahari, yang telah berubah menjadi raksasa merah, akan "menelan" Bumi dan pendamping setianya, Bulan.

Omong-omong, gaya pasang surut memberi penduduk bumi tidak hanya peningkatan dan penurunan tingkat lautan dunia di dekat khatulistiwa. Dengan memengaruhi massa logam di inti bumi, mengubah bentuk pusat panas planet kita, Bulan membantu mempertahankannya dalam keadaan cair. Dan berkat inti cair yang aktif, planet kita memiliki medan magnetnya sendiri yang melindungi seluruh biosfer dari angin matahari yang mematikan dan sinar kosmik yang mematikan.