Pangunahing impormasyon tungkol sa buwan
© Vladimir Kalanov,
website"Kaalaman ay kapangyarihan".
Ang Buwan ay ang pinakamalapit na malaking cosmic body sa Earth. Ang buwan ay ang tanging natural na satellite ng mundo. Distansya mula sa Earth hanggang sa Buwan: 384400 km.
Sa gitna ng ibabaw ng Buwan, na nakaharap sa ating planeta, mayroong malalaking dagat (dark spot).
Ang mga ito ay mga lugar na binaha ng lava sa napakatagal na panahon.
Average na distansya mula sa Earth: 384,000 km (min. 356,000 km, max. 407,000 km)
Diameter ng ekwador - 3480 km
Gravity - 1/6 ng lupa
Ang panahon ng rebolusyon ng Buwan sa paligid ng Earth ay 27.3 Earth days
Ang panahon ng pag-ikot ng Buwan sa paligid ng axis nito ay 27.3 Earth days. (Ang panahon ng rebolusyon sa paligid ng Earth at ang panahon ng pag-ikot ng Buwan ay pantay, na nangangahulugan na ang Buwan ay palaging nakaharap sa Earth sa isang gilid; ang parehong mga planeta ay umiikot sa isang karaniwang sentro na matatagpuan sa loob ng globo, kaya karaniwang tinatanggap na ang Buwan ay umiikot sa Earth.)
Sidereal na buwan (mga yugto): 29 araw 12 oras 44 minuto 03 segundo
Average na bilis ng orbital: 1 km/s.
Ang masa ng buwan ay 7.35 x10 22 kg. (1/81 earth mass)
Temperatura sa ibabaw:
- maximum: 122°C;
- pinakamababa: -169°C.
Average na density: 3.35 (g/cm³).
Atmosphere: wala;
Tubig: hindi magagamit.
Ito ay pinaniniwalaan na ang panloob na istraktura ng Buwan ay katulad ng istraktura ng Earth. Ang buwan ay may likidong core na may diameter na humigit-kumulang 1500 km, sa paligid kung saan mayroong isang mantle na humigit-kumulang 1000 km ang kapal, at ang itaas na layer ay isang crust na natatakpan sa itaas na may isang layer ng lunar na lupa. Ang pinaka-mababaw na layer ng lupa ay binubuo ng regolith, isang grey porous substance. Ang kapal ng layer na ito ay halos anim na metro, at ang kapal ng lunar crust ay nasa average na 60 km.
Pinagmamasdan ng mga tao ang kamangha-manghang bituin sa gabi sa loob ng libu-libong taon. Ang bawat bansa ay may mga kanta, alamat at engkanto tungkol sa Buwan. Bukod dito, ang mga kanta ay halos liriko, taos-puso. Sa Russia, halimbawa, imposibleng matugunan ang isang tao na hindi nakakaalam ng katutubong awiting Ruso na "The Moon Shines", at sa Ukraine ay gustung-gusto ng lahat ang magandang kanta na "Nich Yaka Misyachna". Gayunpaman, hindi ko matiyak ang lahat, lalo na ang mga kabataan. Pagkatapos ng lahat, maaaring mayroong, sa kasamaang-palad, ang mga mas gusto ng "Rolling Stones" at ang mga nakamamatay na epekto nito. Ngunit huwag tayong lumihis sa paksa.
Interes sa Buwan
Ang mga tao ay naging interesado sa Buwan mula pa noong unang panahon. Nasa ika-7 siglo BC na. Natuklasan ng mga astronomong Tsino na ang mga agwat ng oras sa pagitan ng parehong mga yugto ng buwan ay 29.5 araw, at ang haba ng taon ay 366 araw.
Sa halos parehong oras sa Babylon, inilathala ng mga stargazer ang isang uri ng cuneiform book sa astronomy sa mga clay tablet, na naglalaman ng impormasyon tungkol sa buwan at sa limang planeta. Nakapagtataka, alam na ng mga stargazer ng Babylon kung paano kalkulahin ang mga yugto ng panahon sa pagitan ng mga lunar eclipses.
Hindi naglaon, noong ika-6 na siglo BC. Nagtalo na ang Greek Pythagoras na ang buwan ay hindi nagniningning sa sarili nitong liwanag, ngunit sumasalamin sa sikat ng araw sa Earth.
Batay sa mga obserbasyon, ang tumpak na mga kalendaryong lunar para sa iba't ibang rehiyon ng Earth ay matagal nang pinagsama-sama.
Sa pagmamasid sa mga madilim na lugar sa ibabaw ng buwan, natitiyak ng mga unang astronomo na nakakakita sila ng mga lawa o dagat na katulad ng sa Earth. Hindi pa nila alam na imposibleng pag-usapan ang anumang tubig, dahil sa ibabaw ng Buwan ang temperatura sa araw ay umabot sa plus 122°C, at sa gabi - minus 169°C.
Bago ang pagdating ng spectral analysis, at pagkatapos ay space rockets, ang pag-aaral ng Buwan ay mahalagang nabawasan sa visual na pagmamasid o, gaya ng sinasabi nila ngayon, sa pagsubaybay. Ang pag-imbento ng teleskopyo ay nagpalawak ng mga posibilidad na pag-aralan ang Buwan at iba pang mga celestial na katawan. Ang mga elemento ng lunar landscape, maraming craters (ng iba't ibang pinagmulan) at "dagat" ay nagsimulang tumanggap ng mga pangalan ng mga kilalang tao, karamihan sa mga siyentipiko. Sa nakikitang bahagi ng Buwan ay lumitaw ang mga pangalan ng mga siyentipiko at nag-iisip ng iba't ibang panahon at mga tao: Plato at Aristotle, Pythagoras at, Darwin at Humboldt, at Amundsen, Ptolemy at Copernicus, Gauss at, Struve at Keldysh, at Lorentz at iba pa.
Noong 1959, kinunan ng larawan ng awtomatikong istasyon ng Sobyet ang malayong bahagi ng buwan. Sa mga umiiral na lunar riddles, isa pa ang idinagdag: sa kaibahan sa nakikitang bahagi, halos walang madilim na lugar ng "dagat" sa malayong bahagi ng Buwan.
Ang mga crater na natuklasan sa malayong bahagi ng Buwan, sa mungkahi ng mga astronomo ng Sobyet, ay pinangalanan pagkatapos ng Jules Verne, Giordano Bruno, Edison at Maxwell, at ang isa sa mga madilim na lugar ay tinawag na Dagat ng Moscow.. Ang mga pangalan ay inaprubahan ng International Astronomical Union.
Ang isa sa mga bunganga sa nakikitang bahagi ng Buwan ay pinangalanang Hevelius. Ito ang pangalan ng Polish na astronomer na si Jan Hevelius (1611-1687), na isa sa mga unang nakakita ng buwan sa pamamagitan ng teleskopyo. Sa kanyang katutubong lungsod ng Gdansk, si Hevelius, isang abogado sa pamamagitan ng edukasyon at isang masigasig na mahilig sa astronomiya, ay naglathala ng pinakadetalyadong atlas ng buwan noong panahong iyon, na tinawag itong "Selenography". Ang gawaing ito ay nagdala sa kanya ng katanyagan sa buong mundo. Ang atlas ay binubuo ng 600 folio na pahina at 133 ukit. Si Hevelius mismo ang nag-type ng mga teksto, gumawa ng mga ukit at nag-print ng edisyon mismo. Hindi niya sinimulang hulaan kung alin sa mga mortal ang karapat-dapat at alin ang hindi karapat-dapat na itatak ang kanyang pangalan sa walang hanggang tableta ng lunar disk. Binigyan ni Hevelius ng mga makalupang pangalan ang mga bundok na natuklasan sa ibabaw ng Buwan: Carpathians, Alps, Apennines, Caucasus, Riphean (i.e. Ural) na mga bundok.
Maraming kaalaman tungkol sa Buwan ang naipon ng agham. Alam natin na ang Buwan ay nagniningning sa pamamagitan ng sinag ng araw na sinasalamin mula sa ibabaw nito. Ang buwan ay patuloy na lumiliko sa Earth sa isang gilid, dahil ang kumpletong rebolusyon nito sa paligid ng sarili nitong axis at ang rebolusyon sa paligid ng Earth ay pareho sa tagal at katumbas ng 27 Earth days at walong oras. Ngunit bakit, sa anong dahilan, lumitaw ang gayong pagkakasabay? Isa ito sa mga misteryo.
Mga yugto ng buwan
Kapag ang Buwan ay umiikot sa paligid ng Earth, ang lunar disk ay nagbabago ng posisyon nito kaugnay sa Araw. Samakatuwid, ang isang tagamasid sa Earth ay sunud-sunod na nakikita ang Buwan bilang isang buong maliwanag na bilog, pagkatapos ay bilang isang gasuklay, na nagiging mas manipis na gasuklay hanggang ang gasuklay ay tuluyang mawala sa paningin. Pagkatapos ang lahat ay umuulit sa sarili nito: ang manipis na gasuklay ng Buwan ay muling lilitaw at tumataas sa isang gasuklay, at pagkatapos ay sa isang buong disk. Ang yugto kung kailan hindi nakikita ang buwan ay tinatawag na bagong buwan. Ang yugto kung saan ang isang manipis na "crescent", na lumilitaw sa kanang bahagi ng lunar disk, ay lumalaki sa kalahating bilog, ay tinatawag na unang quarter. Ang iluminado na bahagi ng disk ay lumalaki at kinukuha ang buong disk - dumating na ang yugto ng kabilugan ng buwan. Pagkatapos nito, ang iluminado na disk ay bumababa sa isang kalahating bilog (ang huling quarter) at patuloy na bumababa hanggang sa ang makitid na "crescent" sa kaliwang bahagi ng lunar disk ay nawala mula sa larangan ng view, i.e. darating muli ang bagong buwan at nauulit ang lahat.
Ang isang kumpletong pagbabago ng mga phase ay nangyayari sa 29.5 Earth days, i.e. sa loob ng halos isang buwan. Kaya naman sa popular na pananalita ang buwan ay tinatawag na buwan.
Kaya, walang milagro sa kababalaghan ng pagbabago ng mga yugto ng buwan. Hindi rin isang himala na hindi nahuhulog ang Buwan sa Earth, bagama't nararanasan nito ang malakas na grabitasyon ng Earth. Hindi ito bumabagsak dahil ang gravitational force ay balanse ng inertia force ng paggalaw ng Buwan sa orbit sa paligid ng Earth. Ang batas ng unibersal na grabitasyon, na natuklasan ni Isaac Newton, ay nagpapatakbo dito. Ngunit ... bakit lumitaw ang paggalaw ng Buwan sa paligid ng Earth, ang paggalaw ng Earth at iba pang mga planeta sa paligid ng Araw, ano ang dahilan, anong puwersa ang unang nagpagalaw sa mga celestial body na ito sa ganitong paraan? Ang sagot sa tanong na ito ay dapat hanapin sa mga prosesong naganap noong ang Araw at ang buong solar system ay bumangon. Ngunit saan makakakuha ng kaalaman tungkol sa nangyari maraming bilyong taon na ang nakalilipas? Ang isip ng tao ay maaaring tumingin sa hindi maisip na malayong nakaraan at sa hinaharap. Ito ay pinatunayan ng mga tagumpay ng maraming mga agham, kabilang ang astronomy at astrophysics.
Paglapag ng isang tao sa buwan
Ang pinaka-kahanga-hanga at, nang walang pagmamalabis, ang epochal na mga tagumpay ng siyentipiko at teknikal na pag-iisip noong ika-20 siglo ay: ang paglunsad sa USSR ng unang artipisyal na satellite ng Earth noong Oktubre 7, 1957, ang unang manned flight sa kalawakan, na isinagawa ni Yuri Alekseevich Gagarin noong Abril 12, 1961, at ang paglapag ng isang tao sa Buwan, na isinagawa ng Estados Unidos ng Amerika noong Hulyo 21, 1969.
Sa ngayon, 12 tao na ang nakalakad sa buwan (lahat sila ay mga mamamayan ng Estados Unidos), ngunit ang kaluwalhatian ay palaging nauukol sa una. Sina Neil Armstrong at Edwin Aldrin ang mga unang taong lumakad sa buwan. Nakarating sila sa buwan mula sa Apollo 11 spacecraft, na pina-pilot ng astronaut na si Michael Collins. Si Collins ay nasa isang spacecraft na nasa orbit sa paligid ng buwan. Matapos makumpleto ang trabaho sa lunar surface, inilunsad nina Armstrong at Aldrin mula sa Buwan sa lunar compartment ng spacecraft at, pagkatapos mag-dock sa lunar orbit, inilipat sa Apollo 11 spacecraft, na pagkatapos ay tumungo sa Earth. Sa Buwan, ang mga astronaut ay gumawa ng mga siyentipikong obserbasyon, kumuha ng mga larawan sa ibabaw, nangolekta ng mga sample ng lunar na lupa at hindi nakalimutang itanim ang pambansang watawat ng kanilang tinubuang-bayan sa Buwan.
Kaliwa pakanan: Neil Armstrong, Michael Collins, Edwin "Buzz" Aldrin.
Ang mga unang astronaut ay nagpakita ng tapang at tunay na kabayanihan. Ang mga salitang ito ay pamantayan, ngunit ganap na naaangkop ang mga ito sa Armstrong, Aldrin at Collins. Maaaring maghintay sa kanila ang panganib sa bawat yugto ng paglipad: kapag nagsisimula sa Earth, kapag pumapasok sa orbit ng Buwan, kapag lumapag sa Buwan. At nasaan ang garantiya na babalik sila mula sa Buwan patungo sa barkong pina-pilot ni Collins, at pagkatapos ay ligtas na maabot ang Earth? Ngunit hindi lang iyon. Walang nakakaalam nang maaga kung anong mga kondisyon ang makakatagpo ng mga tao sa Buwan, kung paano kumilos ang kanilang mga space suit. Ang tanging bagay na hindi matatakot ng mga astronaut ay hindi sila malulunod sa alabok ng buwan. Ang awtomatikong istasyon ng Sobyet na "Luna-9" noong 1966 ay nakarating sa isa sa mga kapatagan ng Buwan, at ang mga instrumento nito ay iniulat: walang alikabok! Sa pamamagitan ng paraan, ang pangkalahatang taga-disenyo ng mga sistema ng espasyo ng Sobyet, si Sergei Pavlovich Korolev, kahit na mas maaga, noong 1964, batay lamang sa kanyang pang-agham na intuwisyon, ay nagsabi (at nakasulat) na walang alikabok sa Buwan. Siyempre, hindi ito nangangahulugan ng kumpletong kawalan ng anumang alikabok, ngunit ang kawalan ng isang layer ng alikabok ng isang kapansin-pansin na kapal. Sa katunayan, mas maaga, ang ilang mga siyentipiko ay ipinapalagay ang presensya sa Buwan ng isang layer ng maluwag na alikabok hanggang sa 2-3 metro ang lalim o higit pa.
Ngunit sina Armstrong at Aldrin ay personal na kumbinsido sa kawastuhan ng Academician S.P. Koroleva: Walang alikabok sa Buwan. Ngunit ito ay pagkatapos ng landing, at kapag pumapasok sa ibabaw ng buwan, ang kaguluhan ay mahusay: ang pulso ni Armstrong ay umabot sa 156 na mga beats bawat minuto, ang katotohanan na ang landing ay naganap sa "Dagat ng kalmado" ay hindi. sobrang nakakapanatag.
Ang isang kawili-wili at hindi inaasahang konklusyon batay sa pag-aaral ng mga tampok ng ibabaw ng Buwan ay ginawa kamakailan ng ilang mga geologist at astronomo ng Russia. Sa kanilang opinyon, ang kaluwagan ng gilid ng Buwan na nakaharap sa Earth ay halos kapareho sa ibabaw ng Earth, tulad ng dati. Ang mga pangkalahatang balangkas ng lunar na "dagat" ay, kumbaga, isang imprint ng mga contour ng mga kontinente ng mundo, na kung saan sila ay 50 milyong taon na ang nakalilipas, nang, sa pamamagitan ng paraan, halos ang buong lupain ng Earth ay mukhang isang malaking. kontinente. Ito ay lumiliko na sa ilang kadahilanan ang "portrait" ng batang Earth ay naka-imprinta sa ibabaw ng Buwan. Malamang na nangyari ito noong ang ibabaw ng buwan ay nasa malambot at plastik na estado. Ano ang prosesong ito (kung mayroon man, siyempre), bilang isang resulta kung saan nangyari ang gayong "pagkuha ng larawan" ng Earth sa pamamagitan ng Buwan? Sino ang sasagot sa tanong na ito?
Mahal na mga bisita!
Naka-disable ang iyong trabaho JavaScript. Mangyaring i-on ang mga script sa browser, at makikita mo ang buong paggana ng site!Dito, pagkatapos gumugol ng kaunting oras sa pag-aaral ng interface, makukuha namin ang lahat ng data na kailangan namin. Pumili tayo ng petsa, halimbawa, oo, wala tayong pakialam, ngunit hayaan itong maging Hulyo 27, 2018 UT 20:21. Sa sandaling iyon, ang kabuuang yugto ng lunar eclipse ay naobserbahan. Ang programa ay magbibigay sa amin ng isang malaking footcloth
Buong output para sa mga ephemerides ng Buwan noong 07/27/2018 20:21 (pinagmulan sa gitna ng Earth)
*************************************************** ***** ******************************* Binago: Hul 31, 2013 Buwan / (Earth) 301 GEOPHYSICAL DATA (na-update 2018-Aug-13): Vol. Mean Radius, km = 1737.53+-0.03 Mass, x10^22 kg = 7.349 Radius (gravity), km = 1738.0 Surface emissivity = 0.92 Radius (IAU), km = 1737.4 GM, km^3/s^2 = 40,062. g/cm^3 = 3.3437 GM 1-sigma, km^3/s^2 = +-0.0001 V(1,0) = +0.21 Surface accel., m/s^2 = 1.62 Earth/Moon mass ratio = 81.3005690769 Farside crust. makapal. = ~80 - 90 km Mean crustal density = 2.97+-.07 g/cm^3 Nearside crust. makapal.= 58+-8 km Daloy ng init, Apollo 15 = 3.1+-.6 mW/m^2 k2 = 0.024059 Daloy ng init, Apollo 17 = 2.2+-.5 mW/m^2 Rot. Rate, rad/s = 0.0000026617 Geometric Albedo = 0.12 Mean angular diameter = 31"05.2" Panahon ng orbit = 27.321582 d Obliquity to orbit = 6.67 deg Eccentricity = 0.05490 a = 0.05490 a = 0.05490 a. /s = 2.6616995x10^-6 Nodal period = 6798.38 d Apsidal period = 3231.50 d Nanay. ng inertia C/MR^2= 0.393142 beta (C-A/B), x10^-4 = 6.310213 gamma (B-A/C), x10^-4 = 2.277317 Perihelion Aphelion Mean Solar Constant (W/m^2) 1414+- 7 1323+-7 1368+-7 Maximum Planetary IR (W/m^2) 1314 1226 1268 Minimum Planetary IR (W/m^2) 5.2 5.2 5.2 *************** *************************************************** ***** ************* ***************************** ***** ********************************************* Ephemeris / WWW_USER Wed Aug 15 20 :45:05 2018 Pasadena, USA / Horizons ********************************* ******* ***************************************** Target na katawan pangalan: Buwan (301) (pinagmulan: DE431mx) Pangalan ng katawan sa gitna: Earth (399) (pinagmulan: DE431mx) Pangalan ng center-site: BODY CENTER ******************* ********* ************************************* ***************** * Oras ng pagsisimula: A.D. 2018-Hul-27 20:21:00.0003 TDB Stop time: A.D. 2018-Hul-28 20:21:00.0003 TDB Step-size: 0 steps *********************************** ********************************************** Center geodetic: 0.00000000 ,0.00000000,0.0000000 (E-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)): 6378.1 x 6378.1 x 6356.8 km (Equator, meridian, pole) Mga unit ng output: AU-D Uri ng output: GEOMETRIC na format na cartesian : 3 (posisyon, bilis, LT, range, range-rate) Reference frame: ICRF/J2000. 0 Coordinate systm: Ecliptic at Mean Equinox of Reference Epoch ***************** ********************** **************************** ************ JDTDB X Y Z VX VY VZ LT RG RR ** ****************************** *************************** ************************ **** $$SOE 2458327. 347916670 = A.D. 2018-Jul-27 20:21:00.0003 TDB X = 1.537109094089627E-03 Y =-2.237488447258137E-03 Z = 5.112037386426180E-06 VX= 4.593816208618667E-04 VY= 3.187527302531735E-04 VZ=-5.183707711777675E-05 LT = 1.567825598846416E-05 RG= 2.714605874095336E-03 RR=-2.707898607099066E-06 $$EOE ***************************** ** ************************************************* ******* Deskripsyon ng system ng coordinate: Ecliptic at Mean Equinox of Reference Epoch Reference epoch: J2000.0 XY-plane: plane of the Earth's orbit at the reference epoch Note: obliquity of 84381.448 arcseconds wrt ICRF equator X (IAU76) -axis: palabas sa kahabaan ng pataas na node ng instantaneous plane ng orbit ng Earth at ng Earth's mean equator sa reference epoch Z-axis: patayo sa xy-plane sa direksyon (+ o -) na kahulugan ng Earth north pole sa reference epoch. Kahulugan ng simbolo : JDTDB Julian Day Number, Barycentric Dynamical Time X X-component ng position vector (au) Y Y-component ng position vector (au) Z Z-component ng position vector (au) VX X-component ng velocity vector (au /day) VY Y-component ng velocity vector (au/day) VZ Z-component ng velocity vector (au/day) LT One-way down-leg Newtonian light-time (araw) RG Range; distansya mula sa coordinate center (au) RR Range-rate; radial velocity wrt coord. center (au/day) Ang mga geometric na estado/elemento ay walang inilapat na mga aberasyon. Computations sa pamamagitan ng ... Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System 4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory Pasadena, CA 91109 USA Impormasyon: http://ssd.jpl.nasa.gov/ Connect: telnet://ssd .jpl.nasa.gov:6775 (sa pamamagitan ng browser) http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775 (sa pamamagitan ng command-line) May-akda: [email protected]
*******************************************************************************
Brrr, ano ito? Nang walang panic, para sa isang taong nagturo ng astronomy, mechanics at matematika nang mahusay sa paaralan, walang dapat ikatakot. Kaya, ang pinakamahalagang bagay ay ang panghuling nais na mga coordinate at mga bahagi ng bilis ng Buwan.
$$SOE 2458327.347916670 = A.D. 2018-Jul-27 20:21:00.0003 TDB X = 1.537109094089627E-03 Y =-2.237488447258137E-03 Z = 5.112037386426180E-06 VX= 4.593816208618667E-04 VY= 3.187527302531735E-04 VZ=-5.183707711777675E-05 LT = 1.567825598846416E-05 RG= 2.714605874095336E-03 RR=-2.707898607099066E-06 $$EOE
Oo, oo, oo, sila ay Cartesian! Kung maingat mong basahin ang buong footcloth, malalaman natin na ang pinagmulan ng coordinate system na ito ay tumutugma sa gitna ng Earth. Ang XY plane ay nasa eroplano ng orbit ng Earth (ang eroplano ng ecliptic) sa epoch J2000. Ang X axis ay nakadirekta sa linya ng intersection ng eroplano ng ekwador ng Earth at ang ecliptic hanggang sa punto ng vernal equinox. Ang Z axis ay tumitingin sa direksyon ng north pole ng Earth, patayo sa eroplano ng ecliptic. Buweno, pinupunan ng Y-axis ang lahat ng kaligayahang ito sa tamang triple ng mga vector. Bilang default, ang mga unit ng mga coordinate ay mga astronomical na unit (ibinibigay din ng mga matalinong lalaki mula sa NASA ang halaga ng autonomic unit sa kilometro). Mga yunit ng bilis: mga yunit ng astronomya bawat araw, ang araw ay kinuha katumbas ng 86400 segundo. Buong mince!
Makakakuha tayo ng katulad na impormasyon para sa Earth
Buong output ng mga ephemerides ng Earth noong 07/27/2018 20:21 (ang pinagmulan ay nasa gitna ng masa ng solar system)
*************************************************** ***** ******************************* Binago: Hul 31, 2013 Earth 399 GEOPHYSICAL PROPERTIES (binago noong Agosto 13 , 2018): Vol. Mean Radius (km) = 6371.01+-0.02 Mass x10^24 (kg)= 5.97219+-0.0006 Equ. radius, km = 6378.137 Mass layer: Polar axis, km = 6356.752 Atmos = 5.1 x 10^18 kg Pag-flatte = 1/298.257223563 karagatan = 1.4 x 10^21 kg Density, g/cm^3 = 1.21 kg Density, g/cm^3 = 1 22 kg J2 (IERS 2010) = 0.00108262545 mantle = 4.043 x 10^24 kg g_p, m/s^2 (polar) = 9.8321863685 outer core = 1.835 x 10^24 kgs^1 (equatorial) = 1.835 x 10^24 kg g_e panloob na core = 9.675 x 10^22 kg g_o, m/s^2 = 9.82022 Fluid core rad = 3480 km GM, km^3/s^2 = 398600.435436 Inner core rad = 1215 km GM 1-sigma, km^3 s^2 = 0.0014 Escape velocity = 11.186 km/s Rot. Rate (rad/s) = 0.00007292115 Moment of inertia = 0.3308 Love no., k2 = 0.299 Mean Temperature, K = 270 Atm. presyon = 1.0 bar Vis. mag. V(1,0) = -3.86 Volume, km^3 = 1.08321 x 10^12 Geometric Albedo = 0.367 Magnetic moment = 0.61 gauss Rp^3 Solar Constant (W/m^2) = 1367.6 (mean), 1414 (perihelion) ), 1322 (aphelion) MGA KATANGIAN NG ORBIT: Obliquity to orbit, deg = 23.4392911 Sidereal orb period = 1.0000174 y Orbital speed, km/s = 29.79 Sidereal orb period = 365.25636 d. *************************************************** * ************************************************* *************************************************** ******** ********** Ephemeris / WWW_USER Wed Aug 15 21:16:21 2018 Pasadena, USA / Horizons *************** ****** ****************************************** ************* ****** Target na pangalan ng katawan: Earth (399) (pinagmulan: DE431mx) Pangalan ng katawan sa gitna: Solar System Barycenter (0) (pinagmulan: DE431mx) Center-site pangalan: BODY CENTER ********* ************************************* ****************** ******************** Oras ng pagsisimula: A.D. 2018-Hul-27 20:21 :00.0003 TDB Oras ng paghinto: A .D 2018-Hul-28 20:21:00.0003 TDB Step-size: 0 steps *********************************** ********************************************** Center geodetic: 0.00000000 ,0.00000000,0.0000000 (E-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)): (undefined) Mga unit ng output: AU-D Uri ng output: GEOMETRIC cartesian states Output format: 3 (posisyon, bilis, LT, range , range-rate) Reference frame: ICRF/J2000. 0 Coordinate systm: Ecliptic at Mean Equinox of Reference Epoch ******************************************* ***************************************** JDTDB X Y Z VX VY VZ LT RG RR ** *************************************************** ***** ***************************** $$SOE 2458327.347916670 = A.D. 2018-Jul-27 20:21:00.0003 TDB X = 5.755663665315949E-01 Y =-8.298818915224488E-01 Z =-5.366994499016168E-05 VX= 1.388633512282171E-02 VY= 9.678934168415631E-03 VZ= 3.429889230737491E-07 LT = 5.832932117417083E-03 RG= 1.009940888883960E+00 RR=-3.947237246302148E-05 $$EOE ***************************** ** ************************************************* ******* Deskripsyon ng system ng coordinate: Ecliptic at Mean Equinox of Reference Epoch Reference epoch: J2000.0 XY-plane: plane of the Earth's orbit at the reference epoch Note: obliquity of 84381.448 arcseconds wrt ICRF equator X (IAU76) -axis: palabas sa kahabaan ng pataas na node ng instantaneous plane ng orbit ng Earth at ng Earth's mean equator sa reference epoch Z-axis: patayo sa xy-plane sa direksyon (+ o -) na kahulugan ng Earth north pole sa reference epoch. Kahulugan ng simbolo : JDTDB Julian Day Number, Barycentric Dynamical Time X X-component ng position vector (au) Y Y-component ng position vector (au) Z Z-component ng position vector (au) VX X-component ng velocity vector (au /day) VY Y-component ng velocity vector (au/day) VZ Z-component ng velocity vector (au/day) LT One-way down-leg Newtonian light-time (araw) RG Range; distansya mula sa coordinate center (au) RR Range-rate; radial velocity wrt coord. center (au/day) Ang mga geometric na estado/elemento ay walang inilapat na mga aberasyon. Computations sa pamamagitan ng ... Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System 4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory Pasadena, CA 91109 USA Impormasyon: http://ssd.jpl.nasa.gov/ Connect: telnet://ssd .jpl.nasa.gov:6775 (sa pamamagitan ng browser) http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775 (sa pamamagitan ng command-line) May-akda: Jon.D.Gi [email protected]
*******************************************************************************
Dito, ang barycenter (sentro ng masa) ng solar system ay pinili bilang pinagmulan ng mga coordinate. Ang data na interesado kami
$$SOE 2458327.347916670 = A.D. 2018-Jul-27 20:21:00.0003 TDB X = 5.755663665315949E-01 Y =-8.298818915224488E-01 Z =-5.366994499016168E-05 VX= 1.388633512282171E-02 VY= 9.678934168415631E-03 VZ= 3.429889230737491E-07 LT = 5.832932117417083E-03 RG= 1.009940888883960E+00 RR=-3.947237246302148E-05 $$EOE
Para sa Buwan, kailangan namin ng mga coordinate at bilis na may kaugnayan sa barycenter ng solar system, maaari naming kalkulahin ang mga ito, o maaari naming hilingin sa NASA na bigyan kami ng naturang data
Buong pagpapakita ng mga ephemerides ng Buwan noong 07/27/2018 20:21 (ang pinagmulan ay nasa gitna ng masa ng solar system)
*************************************************** ***** ******************************* Binago: Hul 31, 2013 Buwan / (Earth) 301 GEOPHYSICAL DATA (na-update 2018-Aug-13): Vol. Mean Radius, km = 1737.53+-0.03 Mass, x10^22 kg = 7.349 Radius (gravity), km = 1738.0 Surface emissivity = 0.92 Radius (IAU), km = 1737.4 GM, km^3/s^2 = 40,062. g/cm^3 = 3.3437 GM 1-sigma, km^3/s^2 = +-0.0001 V(1,0) = +0.21 Surface accel., m/s^2 = 1.62 Earth/Moon mass ratio = 81.3005690769 Farside crust. makapal. = ~80 - 90 km Mean crustal density = 2.97+-.07 g/cm^3 Nearside crust. makapal.= 58+-8 km Daloy ng init, Apollo 15 = 3.1+-.6 mW/m^2 k2 = 0.024059 Daloy ng init, Apollo 17 = 2.2+-.5 mW/m^2 Rot. Rate, rad/s = 0.0000026617 Geometric Albedo = 0.12 Mean angular diameter = 31"05.2" Orbit period = 27.321582 d Obliquity to orbit = 6.67 deg Eccentricity = 0.05490 a = 0.05490 a = 0.05490 a. /s = 2.6616995x10^-6 Nodal period = 6798.38 d Apsidal period = 3231.50 d Nanay. ng inertia C/MR^2= 0.393142 beta (C-A/B), x10^-4 = 6.310213 gamma (B-A/C), x10^-4 = 2.277317 Perihelion Aphelion Mean Solar Constant (W/m^2) 1414+- 7 1323+-7 1368+-7 Maximum Planetary IR (W/m^2) 1314 1226 1268 Minimum Planetary IR (W/m^2) 5.2 5.2 5.2 *************** *************************************************** ***** ************* ***************************** ***** ********************************************* Ephemeris / WWW_USER Wed Aug 15 21 :19:24 2018 Pasadena, USA / Horizons ********************************* ******* ***************************************** Target na katawan pangalan: Moon (301) (source: DE431mx) Pangalan ng katawan sa gitna: Solar System Barycenter (0) (source: DE431mx) Pangalan ng center-site: BODY CENTER ***************** ********* ***************************************** ************** *** Oras ng pagsisimula: A.D. 2018-Hul-27 20:21:00.0003 TDB Stop time: A.D. 2018-Hul-28 20:21:00.0003 TDB Step-size: 0 steps *********************************** ********************************************** Center geodetic: 0.00000000 ,0.00000000,0.0000000 (E-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)): (undefined) Mga unit ng output: AU-D Uri ng output: GEOMETRIC cartesian states Output format: 3 (posisyon, bilis, LT, range , range-rate) Reference frame: ICRF/J2000.0 Coordinate systm: Ecliptic at Mean Equinox of Reference Epoch *************************** ***************************** ********************* ********* JDTDB X Y Z VX VY VZ LT RG RR *************** ****************** ***************************************************** **** $$SOE 2458327. 347916670 = A.D. 2018-Jul-27 20:21:00.0003 TDB X = 5.771034756256845E-01 Y =-8.321193799697072E-01 Z =-4.855790760378579E-05 VX= 1.434571674368357E-02 VY= 9.997686898668805E-03 VZ=-5.149408819470315E-05 LT= 5.848610189172283E-03 RG= 1.012655462859054E+00 RR=-3.979984423450087E-05 $$EOE **************************** ** ************************************************* ******* * Paglalarawan ng system ng coordinate: Ecliptic at Mean Equinox of Reference Epoch Reference epoch: J2000.0 XY-plane: plane of the Earth's orbit at the reference epoch Note: obliquity of 84381.448 arcseconds wrt ICRF equator (IAU76) X-axis: palabas sa kahabaan ng pataas na node ng instantaneous plane ng orbit ng Earth at ang mean equator ng Earth sa reference na epoch Z-axis: patayo sa xy-plane sa direksyon (+ o -) na kahulugan ng Earth" s north pole sa reference epoch. Kahulugan ng simbolo : JDTDB Julian Day Number, Barycentric Dynamical Time X X-component ng position vector (au) Y Y-component ng position vector (au) Z Z-component ng position vector (au) VX X-component ng velocity vector (au /day) VY Y-component ng velocity vector (au/day) VZ Z-component ng velocity vector (au/day) LT One-way down-leg Newtonian light-time (araw) RG Range; distansya mula sa coordinate center (au) RR Range-rate; radial velocity wrt coord. center (au/day) Ang mga geometric na estado/elemento ay walang inilapat na mga aberasyon. Computations sa pamamagitan ng ... Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System 4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory Pasadena, CA 91109 USA Impormasyon: http://ssd.jpl.nasa.gov/ Connect: telnet://ssd .jpl.nasa.gov:6775 (sa pamamagitan ng browser) http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775 (sa pamamagitan ng command-line) May-akda: [email protected]
*******************************************************************************
$$SOE 2458327.347916670 = A.D. 2018-Jul-27 20:21:00.0003 TDB X = 5.771034756256845E-01 Y =-8.321193799697072E-01 Z =-4.855790760378579E-05 VX= 1.434571674368357E-02 VY= 9.997686898668805E-03 VZ=-5.149408819470315E-05 LT= 5.848610189172283E-03 RG= 1.012655462859054E+00 RR=-3.979984423450087E-05 $$EOE
Kahanga-hanga! Ngayon ay kailangan mong bahagyang iproseso ang natanggap na data gamit ang isang file.
6. 38 loro at isang pakpak ng loro
Upang magsimula, tukuyin natin ang sukat, dahil ang ating mga equation ng paggalaw (5) ay nakasulat sa isang walang sukat na anyo. Ang data na ibinigay ng NASA mismo ay nagsasabi sa amin na ang isang astronomical unit ay dapat kunin bilang coordinate scale. Alinsunod dito, bilang isang sanggunian na katawan, kung saan i-normalize natin ang masa ng iba pang mga katawan, kukunin natin ang Araw, at bilang isang sukat ng oras, ang panahon ng rebolusyon ng Earth sa paligid ng Araw.Ang lahat ng ito ay siyempre napakahusay, ngunit hindi namin itinakda ang mga paunang kondisyon para sa Araw. "Bakit?" tanong sa akin ng ilang linguist. At sasagutin ko na ang Araw ay hindi nangangahulugang nakatigil, ngunit umiikot din sa orbit nito sa paligid ng sentro ng masa ng solar system. Maaari mong i-verify ito sa pamamagitan ng pagtingin sa data ng NASA para sa Araw.
$$SOE 2458327.347916670 = A.D. 2018-Jul-27 20:21:00.0003 TDB X = 6.520050993518213E+04 Y = 1.049687363172734E+06 Z =-1.304404963058507E+04 VX=-1.265326939350981E-02 VY= 5.853475278436883E-03 VZ= 3.136673455633667E-04 LT = 3.508397935601254E+00 RG= 1.051791240756026E+06 RR= 5.053500842402456E-03 $$EOE
Sa pagtingin sa parameter ng RG, makikita natin na ang Araw ay umiikot sa paligid ng barycenter ng solar system, at sa 07/27/2018 ang sentro ng bituin ay nasa layo na isang milyong kilometro mula dito. Ang radius ng Araw, para sa sanggunian - 696 libong kilometro. Iyon ay, ang barycenter ng solar system ay nasa kalahating milyong kilometro mula sa ibabaw ng bituin. Bakit? Oo, dahil ang lahat ng iba pang mga katawan na nakikipag-ugnayan sa Araw ay nagbibigay din ng acceleration dito, higit sa lahat, siyempre, ang mabigat na Jupiter. Alinsunod dito, ang Araw ay mayroon ding sariling orbit.
Siyempre, maaari naming piliin ang mga data na ito bilang mga paunang kondisyon, ngunit hindi - nilulutas namin ang isang problema sa modelo ng tatlong-katawan, at ang Jupiter at iba pang mga character ay hindi kasama dito. Kaya, sa kapinsalaan ng pagiging totoo, alam ang posisyon at bilis ng Earth at ng Buwan, muli nating kalkulahin ang mga paunang kondisyon para sa Araw, upang ang sentro ng masa ng Araw - Earth - Moon system ay nasa pinagmulan ng mga coordinate . Para sa sentro ng masa ng ating mekanikal na sistema, ang equation
Inilalagay namin ang sentro ng masa sa pinagmulan ng mga coordinate, iyon ay, itinakda namin , pagkatapos
saan
Lumipat tayo sa walang sukat na mga coordinate at parameter sa pamamagitan ng pagpili
Ang pagkakaiba (6) na may paggalang sa oras at pagpasa sa walang sukat na oras, nakukuha din natin ang kaugnayan para sa mga bilis
saan
Ngayon magsulat tayo ng isang programa na bubuo ng mga paunang kondisyon sa "parrots" na napili namin. Ano ang isusulat natin? Syempre sa Python! Pagkatapos ng lahat, tulad ng alam mo, ito ang pinakamahusay na wika para sa pagmomolde ng matematika.
Gayunpaman, kung lalayo tayo sa panunuya, talagang susubukan natin ang python para sa layuning ito, at bakit hindi? Sisiguraduhin kong mag-link sa lahat ng code sa aking profile sa Github.
Pagkalkula ng mga paunang kondisyon para sa Buwan - Earth - Sun system
# # Paunang data ng problema # # Gravitational constant G = 6.67e-11 # Mass of bodies (Moon, Earth, Sun) m = # Calculate the gravitational parameters of bodies mu = print("Gravity parameters of bodies") para sa i , mass in enumerate(m ): mu.append(G * mass) print("mu[" + str(i) + "] = " + str(mu[i])) # I-normalize ang gravitational parameters sa Sun kappa = print("Normalized gravitational parameters") para sa i, gp sa enumerate(mu): kappa.append(gp / mu) print("xi[" + str(i) + "] = " + str(kappa[i]) ) print("\n") # Astronomical unit a = 1.495978707e11 import math # Dimensionless time scale, c T = 2 * math.pi * a * math.sqrt(a / mu) print("Time scale T = " + str(T) + "\ n") # NASA coordinates para sa Buwan xL = 5.771034756256845E-01 yL = -8.321193799697072E-01 zL = -4.855790760378579E-05 import numpy1"( npray . Ang unang posisyon ng buwan, a.u. : " + str(xi_10)) # NASA Earth coordinates xE = 5.755663665315949E-01 yE = -8.298818915224488E-01 zE = -5.366994499016 = np.array() print("The initial position of the Earth, AU: " + str(xi_20)) # Kalkulahin ang inisyal na posisyon ng Araw, sa pag-aakalang ang pinagmulan ay nasa gitna ng masa ng buong sistema xi_30 = - kappa * xi_10 - kappa * xi_20 print("Initial na posisyon ng Araw, au: " + str(xi_30)) # Maglagay ng mga constant para sa pagkalkula ng mga walang sukat na tulin Td = 86400.0 u = math.sqrt(mu / a) / 2 / math .pi print("\ n") # Moon initial velocity vxL = 1.434571674368357E-02 vyL = 9.997686898668805E-03 vzL = -5.14940819470315E-02 vyL = 9.997686898668805E-03 vzL = -5.149408819470315E-05E-05 vL0) (nparray vL) sa enumerate(vL0): vL0[i] = v * a / Td uL0[i] = vL0[i] / u print("Paunang bilis ng buwan, m/s: " + str(vL0)) print(" -/ /- walang sukat: " + str(uL0)) # Ang paunang tulin ng Earth vxE = 1.388633512282171E-02 vyE = 9.678934168415631E-03 vzE = 3.42988923070749(npar.) v sa enumerate(vE0) : vE0[i] = v * a / Td uE0[i] = vE0[i] / u print("Paunang bilis ng Earth, m/s: " + str(vE0)) print(" - //- walang sukat: " + str(uE0)) # Paunang bilis ng Araw vS0 = - kappa * vL0 - kappa * vE0 uS0 = - kappa * uL0 - kappa * uE0 print("Paunang bilis ng Araw, m/s: " + str(vS0)) print(" - //- walang sukat : " + str(uS0))
Programa ng tambutso
Гравитационные параметры тел mu = 4901783000000.0 mu = 386326400000000.0 mu = 1.326663e+20 Нормированные гравитационные параметры xi = 3.6948215183509304e-08 xi = 2.912016088486677e-06 xi = 1.0 Масштаб времени T = 31563683.35432583 Начальное положение Луны, а.е.: [ 5.77103476e -01 -8.32119380e-01 -4.85579076e-05] Ang inisyal na posisyon ng Earth, AU: [ 5.75566367e-01 -8.29881892e-01 -5.36699450e-05] Ang panimulang posisyon ng Araw, 47.47-47, 47-05] Araw ng araw. 06. m/s: [-7.09330769e-02 -4.94410725e-02 1.56493465e-06] -//- walang sukat: [-1.49661835e-05 -1.04315813e-05 3.3018
7. Pagsasama-sama ng mga equation ng paggalaw at pagsusuri ng mga resulta
Sa totoo lang, ang pagsasama mismo ay nabawasan sa isang mas marami o mas kaunting pamantayan para sa pamamaraan ng SciPy para sa paghahanda ng isang sistema ng mga equation: pagbabago ng sistema ng mga ODE sa anyo ng Cauchy at pagtawag sa kaukulang mga function ng solver. Upang ibahin ang anyo ng system sa Cauchy form, naaalala namin iyonPagkatapos ay ipinakilala ang state vector ng system
binabawasan namin ang (7) at (5) sa isang vector equation
Upang isama ang (8) sa mga umiiral na paunang kundisyon, sumusulat kami ng kaunti, napakaliit na code
Pagsasama ng mga equation ng paggalaw sa tatlong-katawan na problema
# # Kalkulahin ang pangkalahatang acceleration vectors # 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 # # System ng mga equation sa Cauchy normal form # def f(t, y): n = 9 dydt = np.zeros((2 * n)) para sa i in range(0, n): dydt[i] = y xi1 = np.array(y) xi2 = np.array(y) xi3 = np.array(y) accels = calcAccels() i = n para sa accel sa accels: para sa a in accel: dydt[i] = a i = i + 1 return dydt # Mga paunang kundisyon para sa problemang Cauchy y0 = # # Isama ang mga equation ng paggalaw # # Oras ng pagsisimula t_simula = 0 # Oras ng pagtatapos t_end = 30.7 * Td / T; # Bilang ng mga trajectory point na interesado kami sa N_plots = 1000 # Time step between points step = (t_end - t_begin) / N_plots import scipy.integrate bilang spi solver = spi.ode(f) solver.set_integrator("vode", nsteps= 50000, paraan ="bdf", max_step=1e-6, rtol=1e-12) solver.set_initial_value(y0, t_begin) ts = ys = i = 0 habang solver.successful() at 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
Tingnan natin kung ano ang nakuha natin. Ang resulta ay ang spatial na trajectory ng Buwan sa unang 29 na araw mula sa aming napiling panimulang punto
pati na rin ang projection nito sa eroplano ng ecliptic.
“Hoy, tito, ano ang ibinebenta mo sa amin?! Ito ay isang bilog!"
Una, hindi ito bilog - kapansin-pansin ang pag-aalis ng trajectory projection mula sa pinanggalingan sa kanan at pababa. Pangalawa, may napapansin ka ba? Hindi, talaga?
Nangangako akong maghahanda ng katwiran para sa katotohanan (batay sa pagsusuri ng mga error sa pagbibilang at data ng NASA) na ang nagreresultang pagbabago ng trajectory ay hindi resulta ng mga error sa pagsasama. Habang iminumungkahi ko sa mambabasa na kunin ang aking salita para dito - ang paglilipat na ito ay isang kinahinatnan ng solar disturbance ng lunar trajectory. Iikot natin ito ng isa pang pagliko
Paano! At bigyang pansin ang katotohanan na, batay sa paunang data ng problema, ang Araw ay matatagpuan lamang sa direksyon kung saan nagbabago ang tilapon ng Buwan sa bawat rebolusyon. Oo, ninanakaw ng masungit na Araw na ito ang ating minamahal na satellite mula sa atin! Oh, ito ang araw!
Maaari itong tapusin na ang solar gravity ay nakakaapekto sa orbit ng buwan nang malaki - ang matandang babae ay hindi lumalakad sa kalangitan nang dalawang beses sa parehong paraan. Ang larawan para sa anim na buwang paggalaw ay nagbibigay-daan (hindi bababa sa husay) na kumbinsido dito (ang larawan ay naki-click)
Interesting? Gusto pa rin. Ang Astronomy ay isang kawili-wiling agham sa pangkalahatan.
P.S
Sa unibersidad kung saan ako nag-aral at nagtrabaho nang halos pitong taon - Novocherkassk Polytechnic University - isang taunang zonal Olympiad para sa mga mag-aaral sa theoretical mechanics ng mga unibersidad ng North Caucasus ay ginanap. Tatlong beses kaming nag-host ng All-Russian Olympiad. Sa pagbubukas, ang aming pangunahing "Olympian", Propesor A.I. Kondratenko, ay palaging nagsabi: "Tinawag ng akademya na si Krylov ang mekanika ng tula ng eksaktong mga agham."Mahilig ako sa mechanics. Ang lahat ng magagandang bagay na aking nakamit sa aking buhay at karera ay dahil sa agham na ito at sa aking mga magagaling na guro. Iginagalang ko ang mga mekaniko.
Samakatuwid, hinding-hindi ko hahayaan na kutyain ng sinuman ang agham na ito at walang pakundangan na pagsasamantalahan ito para sa kanilang sariling mga layunin, kahit na siya ay hindi bababa sa tatlong beses sa isang doktor ng agham at apat na beses sa isang linguist, at nakabuo ng hindi bababa sa isang milyong curricula. Taos-puso akong naniniwala na ang pagsusulat ng mga artikulo sa isang sikat na pampublikong mapagkukunan ay dapat magbigay ng kanilang masusing pag-proofread, normal na pag-format (Ang mga formula ng LaTeX ay hindi kapritso ng mga developer ng mapagkukunan!) at ang kawalan ng mga error na humahantong sa mga resulta na lumalabag sa mga batas ng kalikasan. Ang huli ay karaniwang isang "dapat magkaroon".
Madalas kong sabihin sa aking mga estudyante, "Ang computer ay nagpapalaya sa iyong mga kamay, ngunit hindi ito nangangahulugan na kailangan mo ring patayin ang iyong utak."
Hinihimok ko kayo, mahal kong mga mambabasa, na pahalagahan at igalang ang mga mekaniko. Masaya kong sasagutin ang anumang mga katanungan, at ang pinagmulang teksto ng halimbawa ng paglutas ng problema sa tatlong katawan sa Python, gaya ng ipinangako, Magdagdag ng mga tag
Bakit hindi umiikot ang buwan at isang gilid lang ang nakikita natin? Hunyo 18, 2018
Tulad ng napansin na ng marami, ang Buwan ay palaging nakatalikod sa Earth sa parehong panig. Ang tanong ay lumitaw: kaugnay sa bawat isa, ang pag-ikot ba sa paligid ng kanilang mga palakol ng mga celestial na katawan na ito ay kasabay?
Bagama't ang Buwan ay umiikot sa paligid ng axis nito, ito ay palaging nakaharap sa Earth na may parehong gilid, iyon ay, ang pag-ikot ng Buwan sa paligid ng Earth at ang pag-ikot sa paligid ng sarili nitong axis ay naka-synchronize. Ang synchronization na ito ay sanhi ng friction ng tides na ginawa ng Earth sa shell ng Moon.
Isa pang misteryo: umiikot ba ang buwan sa axis nito? Ang sagot sa tanong na ito ay nakasalalay sa paglutas ng problema sa semantiko: sino ang nasa unahan - isang tagamasid na matatagpuan sa Earth (sa kasong ito, ang Buwan ay hindi umiikot sa paligid ng axis nito), o isang tagamasid na matatagpuan sa extraterrestrial space (pagkatapos ay ang tanging satellite. ng ating planeta ay umiikot sa sarili nitong axis). axes).
Magsagawa tayo ng isang simpleng eksperimento: gumuhit ng dalawang bilog ng parehong radius na nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Ngayon isipin ang mga ito bilang mga disc at iikot sa isip ang isang disc sa gilid ng isa. Sa kasong ito, ang mga rims ng mga disc ay dapat na patuloy na nakikipag-ugnayan. Kaya, kung gaano karaming beses, sa iyong opinyon, iikot ang isang rolling disk sa axis nito, na gagawa ng kumpletong rebolusyon sa paligid ng isang static na disk. Karamihan ay sasabihin minsan. Upang subukan ang pagpapalagay na ito, kumuha tayo ng dalawang barya na may parehong laki at ulitin ang eksperimento sa pagsasanay. At ano ang resulta? Ang isang rolling coin ay may oras upang lumiko nang dalawang beses sa axis nito bago gumawa ng isang rebolusyon sa paligid ng isang nakatigil na barya! Nagulat?
Sa kabilang banda, umiikot ba ang rolling coin? Ang sagot sa tanong na ito, tulad ng sa kaso ng Earth at Moon, ay nakasalalay sa frame of reference ng nagmamasid. May kaugnayan sa unang punto ng pakikipag-ugnay sa isang static na barya, ang gumagalaw na barya ay gumagawa ng isang rebolusyon. May kaugnayan sa isang tagamasid sa labas, sa isang rebolusyon sa paligid ng isang nakapirming barya, ang isang rolling coin ay umiikot nang dalawang beses.
Kasunod ng paglalathala ng problemang ito tungkol sa mga barya sa Scientific American noong 1867, ang mga editor ay literal na binaha ng mga liham mula sa mga nagagalit na mambabasa na may hawak na kabaligtaran na opinyon. Halos agad silang gumuhit ng parallel sa pagitan ng mga kabalintunaan na may mga barya at celestial body (ang Earth at ang Buwan). Ang mga naniniwala na ang isang gumagalaw na barya ay may oras upang iikot ang sarili nitong axis minsan sa isang rebolusyon sa paligid ng isang nakatigil na barya ay may hilig na isipin ang tungkol sa kawalan ng kakayahan ng Buwan na umikot sa sarili nitong axis. Ang aktibidad ng mga mambabasa tungkol sa problemang ito ay tumaas nang labis na noong Abril 1868 ay inihayag na ang kontrobersya sa paksang ito sa mga pahina ng Scientific American ay tumigil. Napagpasyahan na ipagpatuloy ang debate sa isang magazine na partikular na nakatuon sa "mahusay" na problemang ito, The Wheel ("Wheel"). Hindi bababa sa isang isyu ang lumabas. Bilang karagdagan sa mga ilustrasyon, naglalaman ito ng iba't ibang mga guhit at mga diagram ng masalimuot na mga aparato na nilikha ng mga mambabasa upang kumbinsihin ang mga editor ng kanilang mali.
Maaaring matukoy ang iba't ibang epekto na nabuo sa pamamagitan ng pag-ikot ng mga celestial body gamit ang mga device tulad ng Foucault pendulum. Kung ilalagay ito sa buwan, lumalabas na ang buwan, na umiikot sa mundo, ay gumagawa ng mga rebolusyon sa paligid ng sarili nitong axis.
Maaari bang kumilos ang mga pisikal na pagsasaalang-alang na ito bilang isang argumento na nagpapatunay sa pag-ikot ng Buwan sa paligid ng axis nito, anuman ang frame of reference ng nagmamasid? Kakatwa, ngunit mula sa punto ng view ng pangkalahatang kapamanggitan, malamang na hindi. Sa pangkalahatan, maaari nating ipagpalagay na ang Buwan ay hindi umiikot, ito ay ang Uniberso na umiikot sa paligid nito, na lumilikha ng mga patlang ng gravitational tulad ng Buwan na umiikot sa isang nakatigil na espasyo. Siyempre, mas maginhawang kunin ang Uniberso bilang isang nakapirming frame ng sanggunian. Gayunpaman, kung sa tingin mo ay may layunin, tungkol sa teorya ng relativity, ang tanong kung ito o ang bagay na iyon ay talagang umiikot o nagpapahinga ay karaniwang walang kahulugan. Relatibong galaw lamang ang maaaring maging "totoo".
Upang ilarawan, isipin na ang Earth at ang Buwan ay konektado sa pamamagitan ng isang bar. Ang bar ay naayos sa magkabilang panig nang mahigpit sa isang lugar. Ito ay isang sitwasyon ng mutual synchronization - at ang isang bahagi ng Buwan ay nakikita mula sa Earth, at ang isang bahagi ng Earth ay nakikita mula sa Buwan. Ngunit hindi namin ginagawa, kaya umiikot sina Pluto at Charon. At mayroon kaming isang sitwasyon - ang isang dulo ay naayos nang mahigpit sa Buwan, at ang isa ay gumagalaw sa ibabaw ng Earth. Kaya, ang isang bahagi ng Buwan ay nakikita mula sa Earth, at ang iba't ibang panig ng Earth ay nakikita mula sa Buwan.
Sa halip na isang barbell, ang puwersa ng pagkahumaling ay kumikilos. At ang "rigid mount" nito ay nagdudulot ng tidal phenomena sa katawan, na unti-unting bumabagal o nagpapabilis ng pag-ikot (depende sa kung ang satellite ay umiikot nang masyadong mabilis o masyadong mabagal).
Ang ilang iba pang mga katawan sa solar system ay nasa ganoong pag-synchronize na rin.
Salamat sa photography, makikita pa rin natin ang higit sa kalahati ng ibabaw ng buwan, hindi 50% - isang gilid, ngunit 59%. Mayroong isang kababalaghan ng libration - ang maliwanag na oscillatory na paggalaw ng Buwan. Ang mga ito ay sanhi ng hindi regular na mga orbit (hindi perpektong bilog), mga tilts ng axis ng pag-ikot, mga puwersa ng tidal.
Ang Buwan ay nasa tidal lock sa Earth. Ang tidal capture ay isang sitwasyon kung saan ang panahon ng rebolusyon ng satellite (Moon) sa paligid ng axis nito ay kasabay ng panahon ng rebolusyon nito sa gitnang katawan (Earth). Sa kasong ito, ang satellite ay palaging nakaharap sa gitnang katawan na may parehong gilid, dahil umiikot ito sa paligid ng axis nito sa parehong oras na kinakailangan para lumiko ito sa orbit sa paligid ng partner nito. Ang tidal capture ay nangyayari sa proseso ng mutual motion at katangian ng maraming malalaking natural na satellite ng mga planeta ng Solar System, at ginagamit din upang patatagin ang ilang artipisyal na satellite. Kapag nagmamasid sa isang kasabay na satellite mula sa gitnang katawan, isang bahagi lamang ng satellite ang palaging nakikita. Kung titingnan mula sa bahaging ito ng satellite, ang gitnang katawan ay "nakabitin" nang hindi gumagalaw sa kalangitan. Mula sa reverse side ng satellite, ang gitnang katawan ay hindi kailanman makikita.
katotohanan ng buwan
May mga lunar tree sa Earth
Daan-daang buto ng puno ang dinala sa buwan noong 1971 Apollo 14 mission. Kinuha ng dating empleyado ng USFS na si Stuart Roose ang mga buto bilang isang personal na kargamento para sa isang proyekto ng NASA/USFS.
Sa kanilang pagbabalik sa Earth, ang mga butong ito ay tumubo, at ang mga nagresultang lunar seedlings ay itinanim sa buong Estados Unidos, bilang bahagi ng pagdiriwang ng bicentennial ng bansa noong 1977.
Walang dark side
Ilagay ang iyong kamao sa mesa, ibaba ang mga daliri. Kita mo ang likod nito. Makikita ng isang tao sa kabilang side ng mesa ang mga buko. Ganito natin nakikita ang buwan. Dahil ito ay naka-lock sa ating planeta, palagi natin itong makikita mula sa parehong posisyon.
Ang konsepto ng "dark side" ng buwan ay nagmula sa sikat na kultura - isipin ang 1973 album ni Pink Floyd na "Dark Side of the Moon" at ang thriller noong 1990 na may parehong pangalan - at ang ibig sabihin ay ang malayong bahagi ng gabi. Yung hindi natin nakikita at nasa tapat ng gilid na pinakamalapit sa atin.
Sa tagal ng panahon, nakikita natin ang higit sa kalahati ng buwan, salamat sa libration
Ang Buwan ay gumagalaw sa orbital na landas nito at lumalayo sa Earth (sa bilis na humigit-kumulang isang pulgada bawat taon), na kasama ng ating planeta sa paligid ng Araw.
Kung titingnan mo nang malapitan ang Buwan habang ito ay bumibilis at bumagal sa paglalakbay na ito, makikita mo rin itong umaalog mula hilaga hanggang timog at kanluran hanggang silangan sa isang paggalaw na tinatawag na libration. Bilang resulta ng paggalaw na ito, nakikita natin ang isang bahagi ng globo na karaniwang nakatago (mga siyam na porsyento).
Gayunpaman, hindi na namin makikita ang isa pang 41%.
Maaaring malutas ng Helium-3 mula sa Buwan ang mga problema sa enerhiya ng Earth
Ang solar wind ay may kuryente at paminsan-minsan ay bumabangga sa Buwan at hinihigop ng mga bato sa ibabaw ng buwan. Ang isa sa pinakamahalagang gas sa hanging ito na nasisipsip ng mga bato ay ang helium-3, isang bihirang isotope ng helium-4 (karaniwang ginagamit para sa mga lobo).
Ang Helium-3 ay perpekto para sa pagtugon sa mga pangangailangan ng mga fusion reactor na may kasunod na pagbuo ng kuryente.
Isang daang tonelada ng helium-3 ang maaaring magbigay ng mga pangangailangan sa enerhiya ng Earth sa loob ng isang taon, ayon sa mga kalkulasyon ng Extreme Tech. Ang ibabaw ng buwan ay naglalaman ng humigit-kumulang limang milyong tonelada ng helium-3, habang sa Earth ay 15 tonelada lamang.
Ang ideya ay ito: lumipad kami sa buwan, kunin ang helium-3 sa isang minahan, kinokolekta ito sa mga tangke at ipinadala ito sa Earth. Totoo, ito ay maaaring mangyari sa lalong madaling panahon.
May katotohanan ba ang mga mito ng kabaliwan ng kabilugan ng buwan?
Hindi naman. Ang pag-aakalang ang utak, isa sa pinakamatubig na organo ng katawan ng tao, ay naiimpluwensyahan ng buwan ay nag-ugat sa mga alamat na ilang libong taon na ang edad, pabalik sa panahon ni Aristotle.
Dahil ang gravitational pull ng Buwan ang kumokontrol sa tides ng mga karagatan ng Earth, at dahil ang mga tao ay 60% ng tubig (at 73% ng utak), si Aristotle at ang Roman scientist na si Pliny the Elder ay naniniwala na ang Buwan ay dapat magkaroon ng katulad na epekto sa ating sarili.
Ang ideyang ito ay nagbunga ng mga katagang "lunar kabaliwan", "transylvanian effect" (na naging laganap sa Europa noong Middle Ages) at "lunar madness". Ang mga pelikula noong ika-20 siglo ay nagdagdag ng gasolina sa apoy, na nag-uugnay sa buong buwan sa mga sakit sa isip, aksidente sa sasakyan, pagpatay at iba pang mga insidente.
Noong 2007, inutusan ng gobyerno ng British seaside town ng Brighton ang mas maraming police patrol na ipadala tuwing full moon (at sa mga paydays din).
Gayunpaman, sinasabi ng agham na walang istatistikal na kaugnayan sa pagitan ng pag-uugali ng tao at ng kabilugan ng buwan, ayon sa ilang mga pag-aaral, ang isa ay isinagawa ng mga Amerikanong sikologo na sina John Rotton at Ivan Kelly. Hindi malamang na ang Buwan ay nakakaapekto sa ating pag-iisip, sa halip, nagdaragdag lamang ito ng liwanag, kung saan ito ay maginhawa upang makagawa ng mga krimen.
Nawawalang Moonstones
Noong 1970s, ang administrasyong Richard Nixon ay namahagi ng mga bato na dinala mula sa ibabaw ng buwan sa panahon ng Apollo 11 at Apollo 17 na mga misyon sa mga pinuno ng 270 bansa.
Sa kasamaang palad, higit sa isang daan sa mga batong ito ang nawala at pinaniniwalaang napunta sa black market. Habang nagtatrabaho para sa NASA noong 1998, pinangunahan pa ni Joseph Gutheinz ang isang patagong operasyon na tinatawag na "Lunar Eclipse" upang ihinto ang iligal na pagbebenta ng mga batong ito.
Ano ang lahat ng kaguluhang ito? Ang isang pea-sized na piraso ng moon rock ay nagkakahalaga ng $5 milyon sa black market.
Ang buwan ay kay Dennis Hope
At least iniisip niya.
Noong 1980, gamit ang isang butas sa 1967 UN Space Property Treaty na "walang bansa" ang maaaring mag-claim ng solar system, ang residente ng Nevada na si Dennis Hope ay sumulat sa UN at inihayag ang karapatan sa pribadong pag-aari. Hindi nila siya sinagot.
Pero bakit maghihintay? Nagbukas si Hope ng isang lunar embassy at nagsimulang magbenta ng isang acre na lote sa halagang $19.99 bawat isa. Para sa UN, ang solar system ay halos kapareho ng mga karagatan sa mundo: sa labas ng economic zone at pag-aari ng bawat naninirahan sa Earth. Inangkin ni Hope na nagbebenta siya ng mga ari-arian sa labas ng mundo sa mga celebrity at tatlong dating presidente ng US.
Hindi malinaw kung talagang hindi nauunawaan ni Dennis Hope ang mga salita ng kasunduan, o kung sinusubukan niyang pilitin ang mga pwersang lehislatibo na gumawa ng legal na pagtatasa ng kanilang mga aksyon upang ang pagbuo ng mga makalangit na mapagkukunan ay makapagsimula sa ilalim ng mas malinaw na legal na mga kondisyon.
Mga Pinagmulan:
Ang buwan ay sumasama sa ating planeta sa kanyang mahusay na paglalakbay sa kosmiko sa loob ng ilang bilyong taon na ngayon. At ipinapakita niya sa amin, mga taga-lupa, mula sa siglo hanggang sa siglo ay palaging ang parehong lunar landscape. Bakit isang bahagi lang ng ating satellite ang hinahangaan natin? Umiikot ba ang buwan sa axis nito, o lumulutang ito nang hindi gumagalaw sa kalawakan?
Mga katangian ng ating kapitbahay sa kalawakan
Ang solar system ay may mga satellite na mas malaki kaysa sa buwan. Ang Ganymede ay isang buwan ng Jupiter, halimbawa, dalawang beses na mas mabigat kaysa sa Buwan. Ngunit sa kabilang banda, ito ang pinakamalaking satellite na may kaugnayan sa inang planeta. Ang masa nito ay higit sa isang porsyento ng mundo, at ang diameter nito ay halos isang-kapat ng mundo. Wala nang ganoong proporsyon sa solar family ng mga planeta.
Subukan nating sagutin ang tanong kung umiikot ang Buwan sa paligid ng axis nito sa pamamagitan ng pagtingin nang mas malapit sa ating pinakamalapit na kapitbahay sa kalawakan. Ayon sa teorya na tinanggap ngayon sa mga siyentipikong bilog, ang ating planeta ay nakakuha ng isang natural na satellite habang isang protoplanet pa rin - hindi ganap na pinalamig, na natatakpan ng isang karagatan ng likidong mainit na lava, bilang isang resulta ng isang banggaan sa isa pang planeta, na mas maliit sa laki. Samakatuwid, ang mga kemikal na komposisyon ng lunar at terrestrial na mga lupa ay bahagyang naiiba - ang mabibigat na core ng nagbabanggaan na mga planeta ay nagsanib, kaya naman ang mga terrestrial na bato ay mas mayaman sa bakal. Nakuha ng buwan ang mga labi ng itaas na mga layer ng parehong protoplanet, mayroong higit pang bato.
Umiikot ba ang buwan
Upang maging tumpak, ang tanong kung ang Buwan ay umiikot ay hindi ganap na tama. Pagkatapos ng lahat, tulad ng anumang satellite sa aming system, umiikot ito sa parent na planeta at, kasama nito, umiikot sa paligid ng bituin. Ngunit, ang buwan ay hindi karaniwan.
Gaano man ka tumingin sa Buwan, ito ay palaging lumilingon sa amin ng Tycho Crater at ng Dagat ng Katahimikan. "Ang buwan ba ay umiikot sa axis nito?" – mula siglo hanggang siglo, ang mga taga-lupa ay nagtanong sa kanilang sarili ng isang katanungan. Sa mahigpit na pagsasalita, kung kami ay nagpapatakbo sa mga geometric na konsepto, ang sagot ay nakasalalay sa napiling sistema ng coordinate. Kaugnay sa Earth, ang axial rotation ng Buwan ay talagang wala.
Ngunit mula sa punto ng view ng isang tagamasid na matatagpuan sa linya ng Sun-Earth, ang axial rotation ng Buwan ay malinaw na makikita, at ang isang polar revolution hanggang sa isang bahagi ng isang segundo ay magiging katumbas ng tagal ng orbital.
Kapansin-pansin, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa solar system ay hindi natatangi. Kaya, ang satellite ng Pluto na si Charon ay palaging tumitingin sa planeta nito na may isang panig, ang mga satellite ng Mars - Deimos at Phobos - ay kumikilos sa parehong paraan.
Sa wikang siyentipiko, ito ay tinatawag na synchronous rotation o tidal capture.
Ano ang tide?
Upang maunawaan ang kakanyahan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito at kumpiyansa na sagutin ang tanong kung ang Buwan ay umiikot sa sarili nitong axis, kinakailangan upang pag-aralan ang kakanyahan ng tidal phenomena.
Isipin ang dalawang bundok sa ibabaw ng Buwan, ang isa ay "tumingin" nang direkta sa Earth, ang isa ay matatagpuan sa kabaligtaran na punto ng lunar ball. Malinaw, kung ang parehong mga bundok ay hindi bahagi ng parehong celestial body, ngunit paikutin sa paligid ng ating planeta nang nakapag-iisa, ang kanilang pag-ikot ay hindi maaaring magkasabay, ang isa na mas malapit, ayon sa mga batas ng Newtonian mechanics, ay dapat umikot nang mas mabilis. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga masa ng lunar ball, na matatagpuan sa mga punto sa tapat ng Earth, ay may posibilidad na "tumakas sa isa't isa."
Paano "huminto" ang buwan
Kung paano kumilos ang mga puwersa ng tidal sa ito o sa celestial na katawan na iyon, ito ay maginhawa upang i-disassemble sa halimbawa ng ating sariling planeta. Pagkatapos ng lahat, umiikot din tayo sa Buwan, o sa halip ay ang Buwan at ang Lupa, tulad ng dapat sa astrophysics, "sayaw" sa paligid ng pisikal na sentro ng masa.
Bilang resulta ng pagkilos ng mga puwersa ng tidal, kapwa sa pinakamalapit at sa pinakamalayo na punto mula sa satellite, ang antas ng tubig na sumasakop sa Earth ay tumataas. Bukod dito, ang maximum na amplitude ng ebb and flow ay maaaring umabot ng 15 metro o higit pa.
Ang isa pang tampok ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang mga tidal na "humps" na ito araw-araw ay umiikot sa ibabaw ng planeta laban sa pag-ikot nito, na lumilikha ng friction sa mga punto 1 at 2, at sa gayon ay dahan-dahang huminto ang globo sa pag-ikot nito.
Ang epekto ng Earth sa Buwan ay mas malakas dahil sa pagkakaiba ng masa. At kahit na walang karagatan sa Buwan, ang mga puwersa ng tidal ay kumikilos din sa mga bato. At kitang-kita ang resulta ng kanilang trabaho.
Kaya ba umiikot ang buwan sa axis nito? Ang sagot ay positibo. Ngunit ang pag-ikot na ito ay malapit na nauugnay sa paggalaw sa paligid ng planeta. Ang mga puwersa ng tidal sa loob ng milyun-milyong taon ay nakahanay sa axial rotation ng Buwan sa orbital.
Ngunit ano ang tungkol sa Earth?
Sinasabi ng mga astrophysicist na kaagad pagkatapos ng malaking banggaan na naging sanhi ng pagbuo ng Buwan, ang pag-ikot ng ating planeta ay mas malaki kaysa sa ngayon. Ang mga araw ay tumagal ng hindi hihigit sa limang oras. Ngunit bilang resulta ng friction ng tidal wave sa sahig ng karagatan, taon-taon, milenyo pagkatapos ng milenyo, bumagal ang pag-ikot, at ang kasalukuyang araw ay tumatagal ng 24 na oras.
Sa karaniwan, ang bawat siglo ay nagdaragdag ng 20-40 segundo sa ating mga araw. Iminumungkahi ng mga siyentipiko na sa loob ng ilang bilyong taon, titingnan ng ating planeta ang Buwan sa parehong paraan tulad ng pagtingin ng Buwan dito, iyon ay, sa isang panig. Totoo, ito, malamang, ay hindi mangyayari, dahil kahit na mas maaga ang Araw, na naging isang pulang higante, ay "lalamunin" kapwa ang Earth at ang tapat na kasama nito, ang Buwan.
Sa pamamagitan ng paraan, ang mga puwersa ng tidal ay nagbibigay sa mga earthling hindi lamang ng pagtaas at pagbaba sa antas ng mga karagatan sa mundo malapit sa ekwador. Sa pamamagitan ng pag-apekto sa masa ng mga metal sa core ng lupa, pagpapapangit ng mainit na sentro ng ating planeta, tinutulungan ng Buwan na panatilihin ito sa isang likidong estado. At salamat sa aktibong likidong core, ang ating planeta ay may sariling magnetic field na nagpoprotekta sa buong biosphere mula sa nakamamatay na solar wind at nakamamatay na cosmic ray.
