Mwili wa cosmic. Ni satelaiti pekee ya asili ya Dunia. Mzunguko wa Mwezi ni wa mviringo, na umbali kati ya Mwezi na Dunia hutofautiana, kwa wastani ni kilomita 382,000.
Umbo la Mwezi- kivitendo mpira, ulioinuliwa kidogo kwa upande (kutokana na nguvu za mawimbi).
Radius ya Mwezi- kilomita 1737, hii ni takriban 0.27 ya eneo la ikweta la Dunia.
Misa ya mwezi Mara 81 chini ya wingi wa Dunia.
Uso wa Mwezi- mchanganyiko wa tambarare, ambazo huitwa bahari ya mwezi, matuta yenye umbo la pete yanayozunguka tambarare hizi, mashimo mengi ya vikombe na nyufa. Kina cha mashimo ya mtu binafsi hufikia kilomita 200. Bahari, matuta, mashimo yamepangwa kwenye ramani iliyokusanywa ya Mwezi, hupewa majina, kwa mfano: Apennines, Caucasus, Alps, Bahari ya Dhoruba, Bahari ya Migogoro, Mlima Copernicus, Kepler na kadhalika. Ramani ya upande wa mbali wa Mwezi iliundwa kwa kutumia data kutoka kwa satelaiti bandia na uchunguzi uliozinduliwa kuelekea huko.
Udongo wa mwezi- kinachojulikana kama regolith, iliyoundwa kutoka kwa migongano isitoshe ya meteorite. Inajulikana kama "safu ya uchafu-vumbi isiyo ya kawaida yenye unene kutoka mita kadhaa hadi makumi kadhaa ya mita." Muundo wa miamba ya mwezi ni pamoja na vitu vingi vya jedwali la upimaji.
Kuongeza kasi ya mvuto kwenye uso wa Mwezi ni mita 1.6 kwa sekunde kwa sekunde, ambayo ni mara 6 chini ya . Kwa sababu ya mvuto mdogo, Mwezi hauwezi kudumisha ganda la gesi karibu na yenyewe, na Mwezi hauna anga. Pia hakuna hydrosphere.
Hali ya joto kwenye uso wa Mwezi, isiyolindwa na angahewa, ni kati ya nyuzi joto 110 wakati wa mchana hadi digrii 120 usiku.
Mwezi huzunguka Dunia huku ikizunguka kwa wakati mmoja kuzunguka mhimili wake. Kipindi cha mapinduzi ya Mwezi kuzunguka na kipindi cha kuzunguka kwa Mwezi kuzunguka mhimili wake sanjari, ni takriban siku 27. Kwa sababu ya sadfa hii, viumbe vya udongo huona tu upande mmoja wa Mwezi.
Mwezi- si sayari inayojimulika, na inaonekana kwetu kutokana na kuangazwa kwake na miale ya jua. Ikiwa uso mzima wa sehemu ya Mwezi unaotukabili unaonekana kabisa, basi awamu hii ya Mwezi inaitwa mwezi kamili. Wakati tu upande wa Mwezi ambao hauonekani kwetu unaangaziwa, unaitwa mwezi mpya. Baada ya mwezi mpya, siku moja au mbili baadaye, chembe nyembamba ya Mwezi inaonekana kwetu, kisha mwezi huongezeka, ambayo ni, Mwezi, tunasema, "inakua." Kwa wakati huu, pamoja na mpevu ulioangaziwa, tunaona, kana kwamba "kwenye ukungu," sehemu nyingine ya Mwezi, kwani pia inaangazia Mwezi, dhaifu sana, lakini inaangaza. Hii ndio inayoitwa mwanga wa ashen wa Mwezi - mwanga unaoonyeshwa na Mwezi kutoka kwa Dunia. Muda kati ya mwezi mpya mbili mfululizo (unaoitwa mwezi mwandamo) ni siku 29. Kwa kuwa awamu za Mwezi - mwezi mpya, robo ya kwanza, mwezi kamili na robo ya mwisho huzingatiwa kwa urahisi na mkaaji yeyote wa Dunia, jambo hili lilitumika kama msingi wa mkusanyiko wa mifumo mbalimbali ya kalenda.
Mwezi- mshiriki katika kupatwa kwa mwezi na jua. huangazia Mwezi na, na Mwezi na Dunia hutupa vivuli. Ikiwa Mwezi na Dunia wakati fulani huwa katika "safu" moja, basi moja ya kupatwa mbili hutokea: mwezi au jua.
Kivuli cha Dunia kinachoanguka kwenye Mwezi na kufanya Mwezi usionekane kabisa kutoka kwa Dunia husababisha kamili Kupatwa kwa mwezi.
Kivuli cha Mwezi, ikianguka Duniani na kuificha kabisa, hutengeneza kupatwa kwa jua kwa jumla.
Muda wa kupatwa kwa jua kwa jumla ni dakika 7.5-12; mwezi kamili - hadi saa 1 dakika 45.
Mara nyingi zaidi, sio kupatwa kwa jumla hufanyika, lakini kupatwa kwa sehemu, wakati sehemu ya Mwezi bado inaonekana kwetu sisi wanadamu.
Kupatwa kwa jua hutokea tu wakati wa mwezi mpya, na wale wa mwezi - wakati wa mwezi kamili.
Kila mwaka kuna kupatwa kwa jua 2-5 na si zaidi ya tatu za kupatwa kwa mwezi. Hiyo ni, kupatwa hutokea mara nyingi zaidi kuliko kupatwa kwa mwezi, lakini hii ni kwa ujumla kwa. Na hasa picha ni kama hii. Kupatwa kwa Mwezi kunaonekana katika ulimwengu wote unaotazamana na Mwezi kwa wakati huu. Kupatwa kwa jua hakuonekani kutoka kwa sehemu zote za Dunia, lakini tu kutoka kwa eneo ambalo kivuli cha Mwezi huanguka. Inakadiriwa kuwa kutoka eneo moja duniani, kupatwa kwa jua kwa jumla kunaweza kuonekana mara moja tu kila baada ya miaka 300-400.
Kupatwa kwa mwezi na jua kila wakati kuliwavutia wenyeji, kila jambo lilionyeshwa katika historia na hati zingine. Ulinganisho wa rekodi hizi na tarehe za kupatwa kwa jua huko nyuma (na kupatwa kuna muundo wao wenyewe, na tarehe zote za kupatwa zimehesabiwa na wanasayansi) inaruhusu wanahistoria, wanaakiolojia, wanajimu na wataalamu wengine wengi kurejesha tarehe za matukio ambayo ilitokea siku za nyuma.
Mwezi- kitu cha anga ambacho kinafuatiliwa kila mara na wanasayansi wa wasifu mbalimbali kwa kutumia darubini na vyombo vya anga vilivyorushwa. Mnamo Aprili 3, 1966, kituo cha moja kwa moja cha sayari (AIS) Luna-10 kilikuwa satelaiti ya kwanza ya bandia ya Mwezi. Mnamo Julai 21, 1969, Mwezi ulitembelewa kwa mara ya kwanza na watu - wanaanga wa Marekani (wanaanga) N. Armstrong na E. Aldrin, ambao walifika kwenye chombo cha Apollo 11. Mnamo Novemba 1970, gari la kwanza la kujiendesha la mwezi, Lunokhod-1, lilitolewa kwa Mwezi. Mnamo Februari 1972, wanyama wa udongo walipokea sampuli ya udongo wa mwezi.
Mwezi kuchukuliwa mlinzi wa mmoja wa.
Hadithi Makadirio ya wingi wa mwezi ilianza mamia ya miaka. Retrospective ya mchakato huu ni iliyotolewa katika makala na mwandishi wa kigeni David W. Hughes. Tafsiri ya nakala hii ilifanywa kwa ufahamu wangu wa kawaida wa Kiingereza na imewasilishwa hapa chini. Newton ilikadiria wingi wa Mwezi kuwa mara mbili ya thamani inayokubalika sasa kama inavyokubalika. Kila mtu ana ukweli wake, lakini kuna ukweli mmoja tu. Hoja juu ya suala hili tunaweza kuweka Wamarekani na pendulum juu ya uso wa Mwezi. Baada ya yote, walikuwepo ;) . Wataalamu wa televisheni wanaweza kufanya vivyo hivyo kulingana na sifa za obiti za LRO na satelaiti nyingine. Inasikitisha kwamba habari hii bado haipatikani.
Kichunguzi
Kupima wingi wa Mwezi
Mapitio ya maadhimisho ya miaka 125 ya Observatory
David W. Hughes
Idara ya Fizikia na Astronomia, Chuo Kikuu cha Sheffield
Makadirio ya kwanza ya misa ya mwezi ilifanywa na Isaac Newton. Thamani ya wingi huu (misa), pamoja na msongamano wa Mwezi, imekuwa mada ya mjadala tangu wakati huo.
Utangulizi
Uzito ni mojawapo ya kiasi kisichofaa zaidi cha kupima katika muktadha wa unajimu. Kwa kawaida tunapima nguvu inayoletwa na misa isiyojulikana kwenye misa inayojulikana, au kinyume chake. Katika historia ya astronomia hakukuwa na dhana ya "misa" ya, tuseme, Mwezi, Dunia, na Jua (M M , M E , M C ) hadi wakati. Isaac Newton(1642 - 1727). Baada ya Newton, uwiano sahihi wa wingi ulianzishwa. Kwa hivyo, kwa mfano, katika toleo la kwanza la Vipengee (1687) uwiano wa M C / M E = 28700 hupewa, ambayo huongezeka hadi M C / M E = 227512 na M C / M E = 169282 katika pili (1713) na ya tatu (1726). ) machapisho, kwa mtiririko huo, kuhusiana na ufafanuzi wa kitengo cha astronomia. Uhusiano huu ulisisitiza ukweli kwamba Jua lilikuwa muhimu zaidi kuliko Dunia na ulitoa msaada mkubwa kwa nadharia ya heliocentric. Copernicus.
Data juu ya msongamano (wingi/kiasi) ya mwili husaidia kukadiria utungaji wake wa kemikali. Zaidi ya miaka 2,200 iliyopita, Wagiriki walipata maadili sahihi kwa saizi na idadi ya Dunia na Mwezi, lakini umati haukujulikana na msongamano haukuweza kuhesabiwa. Kwa hivyo, ingawa Mwezi ulionekana kama tufe la mwamba, haungeweza kuthibitishwa kisayansi. Kwa kuongezea, hatua za kwanza za kisayansi kuelekea kufafanua asili ya Mwezi hazingeweza kuchukuliwa.
Njia bora zaidi ya kuamua wingi wa sayari leo, katika enzi ya anga, inategemea ya tatu (harmonic) Sheria ya Kepler. Ikiwa satelaiti ina wingi m, huzunguka Mwezi kwa wingi M M, basi
Wapi A ni wastani wa muda wa umbali kati ya M M na m, G ni mvuto thabiti wa Newton, na P- kipindi cha orbital. Tangu M M >> m, mlinganyo huu unatoa thamani ya M M moja kwa moja.
Ikiwa mwanaanga anaweza kupima kasi kwa sababu ya mvuto, G M juu ya uso wa Mwezi, basi
ambapo R M ni kipenyo cha mwezi, kigezo ambacho kimepimwa kwa usahihi unaokubalika tangu wakati huo Aristarko wa Samo, yapata miaka 2290 iliyopita.
Isaac Newton 1 haikupima wingi wa Mwezi moja kwa moja, lakini ilijaribu kukadiria uhusiano kati ya wingi wa jua na mwezi kwa kutumia vipimo vya mawimbi ya bahari. Ingawa watu wengi kabla ya Newton walidhani kwamba mawimbi yanahusiana na nafasi na ushawishi wa Mwezi, Newton alikuwa wa kwanza kuangalia somo kutoka kwa mtazamo wa mvuto. Aligundua kuwa nguvu ya mawimbi iliyoundwa na mwili wa wingi M kwa mbali d sawia M/d 3 . Ikiwa mwili huu una kipenyo cha D na wiani ρ , nguvu hii ni sawia ρ D 3 / d 3 . Na ikiwa ukubwa wa angular wa mwili, α , ndogo, nguvu ya mawimbi ni sawia ρa 3. Kwa hivyo nguvu ya mawimbi ya Jua ni chini kidogo ya nusu ya ile ya Mwezi.
Matatizo yalitokea kwa sababu wimbi la juu zaidi lilizingatiwa wakati Jua lilikuwa 18.5 ° kutoka kwa syzygy, na pia kwa sababu mzunguko wa mwezi hauko kwenye ndege ya ecliptic na ni eccentric. Kwa kuzingatia haya yote, Newton, kwa msingi wa uchunguzi wake kwamba "Kwa mdomo wa Mto Avon, maili tatu chini ya Bristol, urefu wa kuongezeka kwa maji katika chemchemi na vuli syzygies ya mwanga (kulingana na uchunguzi. wa Samuel Sturmy) ni kama futi 45, lakini katika quadratures 25 tu ”, alihitimisha “kwamba msongamano wa dutu ya Mwezi unahusiana na msongamano wa dutu ya Dunia kama 4891 hadi 4000, au kama 11 hadi 9. Kwa hivyo, dutu ya Dunia Mwezi ni mzito na ni wa kidunia zaidi kuliko Dunia yenyewe,” na “wingi wa dutu ya Mwezi utakuwa katika wingi wa dutu ya Dunia kama 1 katika 39.788” ( Kanuni, Kitabu cha 3, Hoja ya 37, Tatizo la 18).
Kwa kuwa thamani ya sasa ya uwiano kati ya wingi wa Dunia na wingi wa Mwezi imetolewa kama M E /M M = 81.300588, ni wazi kwamba kuna kitu kilienda vibaya na Newton. Pia, je, 3.0 ni ya kweli zaidi kuliko 9/5 kwa uwiano wa urefu wa syzygy? na wimbi la quadrature. Pia thamani isiyo sahihi ya Newton kwa wingi wa Jua ilikuwa tatizo kubwa. Kumbuka kwamba Newton alikuwa na usahihi mdogo sana wa takwimu, na dalili yake ya takwimu tano muhimu katika thamani ya M E /M M haina msingi kabisa.
Pierre-Simon Laplace(1749 - 1827) alitumia muda mwingi katika uchanganuzi wa urefu wa mawimbi (hasa huko Brest), akizingatia mawimbi katika awamu kuu nne za Mwezi katika nyakati za jua na ikwinoksi. Laplace 2, kwa kutumia mfululizo mfupi wa uchunguzi katika karne ya 18, alipata thamani ya M E / M M ya 59. Kufikia 1797, alikuwa amesafisha thamani hii hadi 58.7. Kwa kutumia seti iliyopanuliwa ya data ya mawimbi mnamo 1825, Laplace 3 ilipata M E /M M = 75.
Laplace aligundua kuwa njia ya mawimbi ilikuwa mojawapo ya njia nyingi za kufahamu wingi wa mwezi. Ukweli kwamba mzunguko wa Dunia ulikuwa mgumu wa mifano ya mawimbi, na kwamba bidhaa ya mwisho ya hesabu ilikuwa uwiano wa wingi wa Mwezi/Jua, ilimsumbua waziwazi. Kwa hivyo alilinganisha nguvu yake ya mawimbi na vipimo vilivyopatikana kwa njia zingine. Laplace 4 anaandika zaidi viambajengo vya M E /M M kama 69.2 (kwa kutumia coefficients ya d'Alembert), 71.0 (kwa kutumia uchanganuzi wa Maskelyne wa uchunguzi wa nutation wa Bradley na parallax), na 74.2 (kwa kutumia kazi ya Burg kuhusu usawa wa parallax ya mwezi). Laplace inaonekana alizingatia kila matokeo kuwa ya kuaminika kwa usawa na aliweka wastani wa maadili manne ili kupata wastani. "La valeur le plus vraiisembable de la masse de la lune, qui me parait ilisababisha des divers phenomenes 1/68.5" (rejelea 4, p. 160). Uwiano wa wastani M E /M M sawa na 68.5 hupatikana mara kwa mara katika Laplace 5 .
Inaeleweka kwamba kufikia mwanzoni mwa karne ya kumi na tisa, shaka lazima ziwe zimezuka kuhusu thamani ya Newton ya 39.788, hasa katika mawazo ya baadhi ya wanaastronomia Waingereza waliokuwa wakifahamu kazi ya wenzao Wafaransa.
Finlayson 6 kurudi kwa mbinu ya mawimbi na kutumia kipimo cha syzygy? na mawimbi ya quadrature huko Dover kwa miaka ya 1861, 1864, 1865, na 1866, alipata maadili yafuatayo ya M E / M M: 89.870, 88.243, 87.943, na 86.000, mtawaliwa. Ferrell 7 alitoa harmonics kuu kutoka kwa miaka kumi na tisa ya data ya mawimbi huko Brest (1812 - 1830) na kupata uwiano wa chini sana M E / M M = 78. Harkness 8 inatoa thamani ya mawimbi M E / M M = 78.65.
Kinachojulikana njia ya pendulum inategemea kupima kasi kwa sababu ya mvuto. Kurudi kwa sheria ya tatu ya Kepler, kwa kuzingatia sheria ya pili ya Newton tunapata
Wapi aM- umbali wa wastani wa wakati kati ya Dunia na Mwezi, P M- kipindi cha upande wa mwezi cha mapinduzi (yaani urefu wa mwezi wa pembeni), gE kuongeza kasi ya mvuto juu ya uso wa Dunia, na R E- radius ya Dunia. Hivyo
Kulingana na Barlow na Bryan 9, fomula hii ilitumiwa na Airy 10 kupima M E / M M, lakini haikuwa sahihi kwa sababu ya udogo wa thamani hii na kusanyiko la kutokuwa na uhakika katika maadili ya kiasi. aM , gE, R E, Na P M.
Kadiri darubini zilivyokuwa za hali ya juu zaidi na usahihi wa uchunguzi wa angani uliongezeka, iliwezekana kutatua mlingano wa mwezi kwa usahihi zaidi. Kitovu cha jumla cha wingi wa mfumo wa Dunia/Mwezi huzunguka Jua katika obiti ya duaradufu. Dunia na Mwezi huzunguka katikati ya misa kila mwezi.
Waangalizi Duniani kwa hivyo wanaona, katika kipindi cha kila mwezi, mabadiliko kidogo ya kuelekea mashariki na kisha mabadiliko madogo ya kuelekea magharibi katika nafasi ya angani ya kitu, ikilinganishwa na kuratibu za kitu ambacho kingekuwa nacho kwa kukosekana kwa satelaiti kubwa ya Dunia. Hata kwa vyombo vya kisasa, harakati hii haipatikani katika kesi ya nyota. Inaweza, hata hivyo, kupimwa kwa urahisi kwa Jua, Mirihi, Zuhura na asteroidi zinazopita karibu (Eros, kwa mfano, katika hatua yake ya karibu ni mara 60 tu kuliko Mwezi). Amplitude ya mabadiliko ya kila mwezi katika nafasi ya Jua ni kuhusu arcseconds 6.3. Hivyo
Wapi a C- umbali wa wastani kati ya Dunia na katikati ya misa ya mfumo wa Dunia-Mwezi (hii ni kama kilomita 4634), na a S- umbali wa wastani kati ya Dunia na Jua. Ikiwa umbali wa wastani wa Dunia-Mwezi a M pia inajulikana kuwa
Kwa bahati mbaya, mara kwa mara ya hii "equation ya mwezi", i.e. 6.3", hii ni pembe ndogo sana ambayo ni vigumu sana kupima kwa usahihi. Aidha, M E/M M inategemea ujuzi sahihi wa umbali wa Dunia-Jua.
Thamani ya mlinganyo wa mwezi inaweza kuwa kubwa mara kadhaa kwa asteroidi inayopita karibu na Dunia. Gill 11 alitumia uchunguzi wa 1888 na 1889 wa asteroid 12 Victoria na paralaksi ya jua katika 8.802" ± 0.005" na kuhitimisha kuwa M E /M M = 81.702 ± 0.094. Hinks 12 ilitumia mlolongo mrefu wa uchunguzi wa asteroid 433 Eros na kuhitimisha kuwa M E /M M = 81.53 ± 0.047. Kisha alitumia thamani iliyosasishwa ya parallax ya jua na maadili yaliyosahihishwa ya asteroid 12 Victoria yaliyotengenezwa na David Gill na kupata thamani iliyosahihishwa M E / M M = 81.76 ± 0.12.
Kwa kutumia mbinu hii, Newcomb 13, kutokana na uchunguzi wa Jua na sayari, ilipata M E /M M = 81.48 ± 0.20.
Spencer John s 14 ilichanganua uchunguzi wa asteroid 433 Eros ilipopita 26 x 10 6 km kutoka Duniani mnamo 1931. Kusudi kuu lilikuwa kupima parallax ya jua, na tume ya Jumuiya ya Kimataifa ya Astronomia iliundwa mnamo 1928 kwa kusudi hili. Spencer Jones aligundua kuwa mlingano wa mwezi usiobadilika ni sekunde 6.4390 ± 0.0015 arcseconds. Hii, pamoja na thamani mpya ya parallax ya jua, ilisababisha uwiano M E /M M =81.271±0.021.
Precession na nutation pia inaweza kutumika. Nguzo ya mhimili wa mzunguko wa Dunia inapita karibu na nguzo ya ecliptic kila baada ya miaka 26,000 au zaidi, ambayo pia inaonekana katika harakati ya hatua ya kwanza ya Aries kwenye ecliptic karibu 50.2619" kwa mwaka. Precession iligunduliwa na Hipparchus zaidi ya 2000 miaka iliyopita Superimposed juu ya harakati hii ni kasi, harakati ndogo ya mara kwa mara inayojulikana kama nutation, aligundua James Bradley(1693-1762) mnamo 1748. Nutation hasa hutokea kwa sababu ndege ya mzunguko wa mwezi hailingani na ndege ya ecliptic. Kiwango cha juu cha nutation ni kama 9.23" na mzunguko kamili huchukua takriban miaka 18.6. Pia kuna nutation za ziada zinazozalishwa na Jua. Athari hizi zote husababishwa na torque zinazofanya kazi kwenye miamba ya Ikweta ya Dunia.
Ukubwa wa utangulizi wa hali ya utulivu wa jua katika longitudo, na amplitudes ya nukta tofauti za muda katika longitudo, ni kazi za, kati ya mambo mengine, wingi wa Mwezi. Jiwe la 15 lilibainisha kuwa utangulizi wa lunisolar, L, na nutation constant, N, hutolewa na:
ambapo ε=(M M /M S) (a S /a M) 3, S na M ni umbali wa wastani wa Dunia-Jua na Dunia-Mwezi;
e E na e M ni eccentricities ya dunia na mzunguko wa mwezi, kwa mtiririko huo. Delaunay mara kwa mara inawakilishwa kama γ. Kwa makadirio ya kwanza, γ ni sine ya nusu ya pembe ya mwelekeo wa mzunguko wa mwezi hadi ecliptic. Thamani ν ni uhamishaji wa nodi ya mzunguko wa mwezi,
wakati wa mwaka wa Julian, kuhusiana na mstari wa equinoxes; χ ni hali ya kudumu ambayo inategemea wastani wa nguvu ya kusumbua ya Jua, wakati wa hali ya Dunia, na kasi ya angular ya Dunia katika obiti yake. Kumbuka kwamba χ hughairi ikiwa L imegawanywa na N. Kubadilisha Jiwe L = 50.378" na N = 9.223" imepata M E /M M = 81.36. Newcomb alitumia vipimo vyake vya L na N na akapata M E /M M = 81.62 ± 0.20. Proctor 16 iligundua kuwa M E /M M = 80.75.
Mwendo wa Mwezi kuzunguka Dunia ungekuwa duaradufu haswa ikiwa Mwezi na Dunia vingekuwa miili pekee katika mfumo wa jua. Ukweli kwamba wao sio husababisha usawa wa usawa wa mwezi. Kwa sababu ya mvuto wa miili mingine katika mfumo wa jua, na Jua, haswa, Obiti ya Mwezi ni ngumu sana. Tofauti tatu kubwa zaidi ambazo lazima zitumike ni kwa sababu ya evection, tofauti, na equation ya kila mwaka. Katika muktadha wa kazi hii, tofauti ni ukosefu wa usawa muhimu zaidi. (Kihistoria, Sedillot anasema kwamba tofauti ya mwezi iligunduliwa na Abul-Wafa katika karne ya 9; wengine wanahusisha ugunduzi huo na Tycho Brahe).
Tofauti ya mwezi husababishwa na mabadiliko yanayotokea kutokana na tofauti ya mvuto wa jua katika mfumo wa Dunia-Mwezi katika mwezi mzima wa sinodi. Athari hii ni sifuri wakati umbali kutoka kwa Dunia hadi Jua na Mwezi hadi Jua ni sawa, hali ambayo hutokea karibu sana na robo ya kwanza na ya mwisho. Kati ya robo ya kwanza (kupitia mwezi kamili) na robo ya mwisho, wakati Dunia iko karibu na Jua kuliko Mwezi, na Dunia inavutwa mbali na Mwezi. Kati ya robo ya mwisho (kupitia mwezi mpya) na robo ya kwanza, Mwezi uko karibu na Jua kuliko Dunia, na kwa hivyo Mwezi hutolewa kwa kiasi kikubwa kutoka kwa Dunia. Nguvu ya mabaki inayotokana inaweza kutatuliwa katika vipengele viwili, moja ya tangential kwa mzunguko wa mwezi na nyingine perpendicular kwa obiti (yaani, katika mwelekeo wa Mwezi-Dunia).
Msimamo wa Mwezi hubadilika kwa kadri ±124.97 arcseconds (kulingana na Brouwer na Clements 17) ikilinganishwa na nafasi ambayo ingekuwa ikiwa Jua lingekuwa mbali sana. Ni hii 124.9" ambayo inajulikana kama usawa wa parallax.
Kwa kuwa hizi sekunde 124.97 zinalingana na dakika nne za muda, inatarajiwa kuwa thamani hii inaweza kupimwa kwa usahihi unaokubalika. Matokeo ya wazi zaidi ya usawa wa parallactic ni kwamba muda kati ya mwezi mpya na robo ya kwanza ni kama dakika nane, i.e. muda mrefu kuliko kutoka kwa awamu moja hadi mwezi kamili. Kwa bahati mbaya, usahihi ambao kiasi hiki kinaweza kupimwa kwa kiasi fulani umepunguzwa na ukweli kwamba uso wa mwezi haufanani na kwamba kingo tofauti za mwezi lazima zitumike kupima nafasi ya mwezi katika sehemu tofauti za obiti. (Mbali na hayo, pia kuna mabadiliko madogo ya mara kwa mara katika nusu ya kipenyo cha Mwezi kutokana na tofauti tofauti kati ya mwangaza wa ukingo wa Mwezi na anga. Hii inaleta hitilafu ambayo inatofautiana kati ya ±0.2" na 2 ", ona Campbell na Nason 18).
Roy 19 anabainisha kuwa usawa wa parallactic wa mwezi, P, unafafanuliwa kama
Kulingana na Campbell na Nason 18, usawa wa parallax ulipatikana kuwa 123.5" mnamo 1812, 122.37" mnamo 1854, 126.46" mnamo 1854, 124.70" mnamo 1859, 125.36" mnamo 1861664 na 18676. Kwa hivyo, uwiano wa wingi wa Dunia/Mwezi unaweza kuhesabiwa kutokana na uchunguzi wa tofauti za parallax, ikiwa ni kiasi kingine, na hasa paralaksi ya jua (yaani. a S), wanajulikana. Hii imesababisha mgawanyiko kati ya wanaastronomia. Wengine wanapendekeza kutumia uwiano wa wingi wa Dunia/Mwezi kutoka kwa usawa wa parallactic ili kukadiria umbali wa wastani wa Dunia na Jua. Wengine wanapendekeza kutathmini ya kwanza kupitia ya mwisho (ona Moulton 20).
Hatimaye, fikiria usumbufu wa mizunguko ya sayari. Mizunguko ya majirani zetu wa karibu zaidi, Mirihi na Zuhura, ambayo hupata ushawishi wa mvuto wa mfumo wa Dunia-Mwezi. Kutokana na kitendo hiki, vigezo vya obiti kama vile usawazishaji, longitudo ya nodi, mwelekeo, na mzunguko hubadilika kama kipengele cha kukokotoa wakati. Kipimo sahihi cha mabadiliko haya kinaweza kutumika kukadiria jumla ya wingi wa mfumo wa Dunia/Mwezi, na kwa kutoa, wingi wa Mwezi.
Pendekezo hili lilitolewa kwanza na Le Verrier (ona Young 21). Alisisitiza ukweli kwamba mienendo ya nodi na perihelia, ingawa polepole, ni ya kuendelea, na hivyo itajulikana kwa usahihi unaoongezeka kadiri wakati unavyosonga. Le Verrier alichochewa sana na wazo hili hivi kwamba aliacha uchunguzi wa upitaji wa Venus wakati huo, akiwa na hakika kwamba paralaksi ya jua na uwiano wa wingi wa Jua/Dunia hatimaye ungepatikana kwa usahihi zaidi kwa njia ya kupotosha.
.JPG)
Hoja ya kwanza kabisa inatoka kwa Kanuni ya Newton.
Usahihi wa misa inayojulikana ya mwezi.
Njia za kipimo zinaweza kugawanywa katika vikundi viwili. Teknolojia ya mawimbi inahitaji vifaa maalum. Nguzo ya wima iliyohitimu imepotea katika matope ya pwani. Kwa bahati mbaya, ugumu wa hali ya mawimbi karibu na ukanda wa pwani na ghuba za Uropa ilimaanisha kuwa maadili ya misa ya mwezi yalikuwa mbali na sahihi. Nguvu ya mawimbi ambayo miili huingiliana ni sawia na wingi wao uliogawanywa na mchemraba wa umbali. Kwa hivyo ikumbukwe kwamba bidhaa ya mwisho ya hesabu ni kweli uwiano kati ya misa ya mwezi na jua. Na uhusiano kati ya umbali wa Mwezi na Jua lazima ujulikane haswa. Maadili ya kawaida ya M E / M M ya 40 (mnamo 1687), 59 (mnamo 1790), 75 (mnamo 1825), 88 (mnamo 1865), na 78 (mnamo 1874), yanaonyesha ugumu uliopo katika data ya tafsiri.
Njia zingine zote zilitegemea uchunguzi sahihi wa telescopic wa nafasi za unajimu. Uchunguzi wa kina wa nyota kwa muda mrefu ulisababisha kupatikana kwa viwango vya awali na nutation ya mhimili wa mzunguko wa Dunia. Wanaweza kufasiriwa kwa suala la uhusiano kati ya misa ya mwezi na jua. Uchunguzi sahihi wa nafasi ya Jua, sayari na asteroidi kadhaa, kwa zaidi ya miezi kadhaa, ulisababisha makadirio ya umbali wa Dunia kutoka katikati ya wingi wa mfumo wa Dunia-Mwezi. Uchunguzi wa uangalifu wa nafasi ya Mwezi kama utendaji wa muda katika kipindi cha mwezi ulisababisha amplitude ya tofauti ya parallax. Njia mbili za mwisho, kwa pamoja kutegemea vipimo vya radius ya Dunia, urefu wa mwezi wa kando, na kuongeza kasi ya mvuto kwenye uso wa Dunia, ilisababisha makadirio ya ukubwa wa , badala ya wingi wa Mwezi wenyewe. Kwa wazi, ikiwa inajulikana tu ndani ya ± 1%, wingi wa Mwezi hauna uhakika. Ili kupata uwiano wa M M / M E kwa usahihi wa, sema, 1, 0.1, 0.01%, ni muhimu kupima thamani kwa usahihi wa ± 0.012, 0.0012, na 0.00012%, kwa mtiririko huo.
Tukiangalia nyuma katika kipindi cha kihistoria kutoka 1680 hadi 2000, inaweza kuonekana kuwa wingi wa mwezi ulijulikana ± 50% kati ya 1687 na 1755, ± 10% kati ya 1755 na 1830, ± 3% kati ya 1830 na 1900, ± 0.15% kati ya 1900. na 1968, na ± 0.0001% kati ya 1968 na sasa. Kati ya 1900 na 1968 maana mbili zilikuwa za kawaida katika fasihi nzito. Nadharia ya mwezi ilionyesha M E /M M = 81.53, na usawa wa mwezi na usawa wa paralalactic ulitoa thamani ndogo kidogo ya M E / M M = 81.45 (ona Garnett na Woolley 22). Maadili mengine yametajwa na watafiti ambao wametumia maadili mengine ya jua ya parallax katika milinganyo yao husika. Mkanganyiko huu mdogo uliondolewa wakati kiingilizi cha mwanga na moduli ya amri iliporuka katika njia zinazojulikana na kupimwa kwa usahihi kuzunguka Mwezi wakati wa enzi ya Apollo. Thamani ya sasa ya M E /M M = 81.300588 (tazama Seidelman 23), ni mojawapo ya kiasi kinachojulikana zaidi cha astronomia. Ujuzi wetu sahihi wa misa halisi ya mwezi umegubikwa na kutokuwa na uhakika katika uthabiti wa mvuto wa Newton, G.
Umuhimu wa misa ya mwezi katika nadharia ya unajimu
Isaac Newton 1 alifanya kidogo sana na ujuzi wake mpya wa mwezi. Ingawa alikuwa mwanasayansi wa kwanza kupima wingi wa mwezi, M E/M M = 39.788 yake ingeonekana kustahili maoni kidogo ya kisasa. Ukweli kwamba jibu lilikuwa dogo sana, karibu mara mbili, haukugunduliwa kwa zaidi ya miaka sitini. Hitimisho pekee la maana kimwili ni kwamba Newton alichora kutoka ρ M /ρ E = 11/9, ambayo ni kwamba "mwili wa Mwezi ni mnene zaidi na wa duniani kuliko ule wa dunia yetu" (Principia, kitabu cha 3, pendekezo la 17, nakala 3).
Kwa bahati nzuri, hitimisho hili la kuvutia, ingawa ni la makosa, halitawaongoza wanacosmogon wenye dhamiri kwenye mwisho wa kujaribu kueleza umuhimu wake. Karibu 1830 ikawa wazi kwamba ρ M /ρ E ilikuwa 0.6 na M E /M M ilikuwa kati ya 80 na 90. Grant 24 alibainisha kuwa "hii ndio hatua ambayo usahihi mkubwa haukuvutia kanuni zilizopo za sayansi," akidokeza, kwamba. usahihi si muhimu hapa kwa sababu si nadharia ya unajimu wala nadharia ya asili ya Mwezi iliyotegemea sana data hizi. Agnes Clerk 25 alikuwa mwangalifu zaidi, akibainisha kwamba "mfumo wa mwezi-dunia... ulikuwa tofauti maalum kati ya miili iliyo chini ya ushawishi wa Jua."
Mwezi (uzito 7.35-10 25 g) ni satelaiti ya tano kati ya kumi katika Mfumo wa Jua (kuanzia na nambari moja, hizi ni Ganymede, Titan, Callisto, Io, Luna, Europa, Pete za Zohali, Triton, Titania, na Rhea). Hivi sasa katika karne ya 16 na 17, Kitendawili cha Copernican (ukweli kwamba Mwezi huzunguka Dunia, wakati Mercury, Venus, Dunia, Mars, Jupiter na Zohali huzunguka Jua) imesahaulika kwa muda mrefu. Ya riba kubwa ya ulimwengu na selenolojia ilikuwa uwiano wa wingi wa "msingi / mkubwa zaidi wa sekondari". Hii hapa ni orodha ya Pluto/Charon, Dunia/Mwezi, Zohali/Titan, Neptune/Triton, Jupiter/Callisto na Uranus/Titania, viambajengo vikiwa 8.3, 81.3, 4240, 4760, 12800 na 24600, mtawalia. Hili ndilo jambo la kwanza ambalo linaonyesha asili yao ya pamoja inayowezekana kwa kuunganishwa kwa fidia ya maji ya mwili (tazama, kwa mfano, Darwin 26, Jeans 27, na Binder 28). Kwa hakika, uwiano usio wa kawaida wa wingi wa Dunia/Mwezi ulisababisha Wood 29 kuhitimisha kwamba "inaonyesha kwa uwazi kabisa kwamba tukio au mchakato uliounda Mwezi wa Dunia haukuwa wa kawaida, na unapendekeza kwamba kupumzika kwa chuki ya kawaida ya kuvutia hali maalum kunaweza kuruhusiwa katika hili. tatizo."
Selenology, utafiti wa asili ya Mwezi, ikawa "kisayansi" na ugunduzi wa miezi ya Jupiter mnamo 1610 na Galileo. Mwezi umepoteza hadhi yake ya kipekee. Kisha Edmond Halley 30 aligundua kwamba kipindi cha mzunguko wa mwezi hubadilika kulingana na wakati. Hii haikuwa hivyo, hata hivyo, hadi kazi ya G.H. Darwin mwishoni mwa miaka ya 1870, ilipobainika kuwa Dunia na Mwezi hapo awali vilikuwa karibu zaidi kwa kila mmoja. Darwin alipendekeza kuwa mgawanyiko unaosababishwa na resonance mwanzoni, mzunguko wa haraka na kufidia kwa Dunia iliyoyeyuka kulisababisha kuundwa kwa Mwezi (ona Darwin 26). Osmond Fisher 31 na V.H. Pickering 32 hata alienda mbali na kupendekeza kwamba bonde la Bahari ya Pasifiki lilikuwa na kovu lililoachwa wakati Mwezi ulipopasuka kutoka kwa Dunia.
Ukweli wa pili kuu wa selenolojia ulikuwa uwiano wa molekuli ya Dunia / Mwezi. Ukweli kwamba kulikuwa na ukiukaji wa maana za nadharia za Darwin ulibainishwa na A.M. Lyapunov na F.R. Moulton (tazama, kwa mfano, Moulton 33). . Pamoja na kasi ya chini iliyojumuishwa ya angular ya mfumo wa Dunia na Mwezi, hii ilisababisha kifo cha polepole cha nadharia ya Darwin ya mawimbi. Kisha ilipendekezwa kuwa Mwezi uliundwa tu mahali pengine kwenye mfumo wa jua na kisha kutekwa katika mchakato fulani changamano wa miili mitatu (tazama, kwa mfano, C 34).
Jambo kuu la tatu lilikuwa wiani wa mwezi. Thamani ya Newton ya ρ M /ρ E 1.223 ikawa 0.61 kwa 1800, 0.57 na 1850, na 0.56 na 1880 (angalia Brashi 35). Mwanzoni mwa karne ya kumi na tisa, ikawa wazi kuwa Mwezi ulikuwa na msongamano ambao ulikuwa karibu 3.4 g cm -3. Mwishoni mwa karne ya ishirini, thamani hii ilibakia karibu bila kubadilika na ilifikia 3.3437 ± 0.0016 g cm -3 (angalia Hubbard 36). Kwa wazi, muundo wa mwezi ulikuwa tofauti na muundo wa Dunia. Msongamano huu ni sawa na ule wa miamba iliyo kwenye kina kifupi katika vazi la Dunia na inapendekeza kwamba mgawanyiko wa Darwin ulitokea katika Dunia tofauti badala ya homogeneous, wakati baada ya kutofautisha na mofogenesis kuu. Hivi karibuni, kufanana huku kumekuwa moja ya ukweli kuu unaochangia umaarufu wa nadharia ya kondoo wa malezi ya mwezi.
Ilibainishwa kuwa wastani Uzito wa mwezi ilikuwa sawa kama meteorites(na ikiwezekana asteroids). Gullemin 37 alisema Uzito wa mwezi V 3.55 mara zaidi ya maji. Alibainisha kuwa "ilikuwa ya kuvutia sana kujua viwango vya msongamano wa 3.57 na 3.54 kwa baadhi ya vimondo vilivyokusanywa baada ya kugonga uso wa Dunia." unaweza kuona ni sawa na ile ya silicon, kioo au almasi: na ajabu ya kutosha ni karibu sawa na meteorites kwamba mara kwa mara sisi kupata amelala juu ya nchi; Kwa hivyo, nadharia inathibitishwa kwamba miili hii hapo awali ilikuwa vipande vya maada ya mwezi, na labda mara moja ilitolewa kutoka kwa volkano za mwandamo kwa nguvu ambayo ilianguka kwenye nyanja ya uvutano wa dunia, na mwishowe ikaanguka kwenye uso wa dunia."
Urey 39, 40 alitumia ukweli huu kuunga mkono nadharia yake ya kukamata mwezi, ingawa alikuwa na wasiwasi juu ya tofauti kati ya msongamano wa mwezi na msongamano wa meteorite fulani za chondritic, na sayari nyingine za dunia. Epic 41 ilizingatia tofauti hizi kuwa zisizo muhimu.
hitimisho
Uzito wa Mwezi hauna tabia sana. Ni kubwa mno kuweka setilaiti yetu kwa raha miongoni mwa vikundi vya asteroidi zilizonaswa sayari kama vile Phobos na Deimos karibu na Mirihi, vikundi vya Himalia na Ananke karibu na Jupiter, na vikundi vya Iapetus na Phoebe karibu na Zohali. Ukweli kwamba wingi huu ni 1.23% ya Dunia kwa bahati mbaya ni kidokezo kidogo kati ya nyingi zinazounga mkono utaratibu uliopendekezwa wa asili ya athari. Kwa bahati mbaya, nadharia maarufu ya leo kama "mwili wa saizi ya Mirihi hugonga Dunia mpya iliyotofautishwa na kuondosha tani ya nyenzo" ina matatizo ya kutatanisha hivi, kama vile “Kwa nini Mwezi mmoja tu ulifanyizwa wakati huo?”, “Kwa nini Miezi mingine haifanyiki nyakati nyingine?”, “Kwa nini utaratibu huu ulifanya kazi kwenye sayari ya Dunia, lakini si majirani zetu Venus, Mirihi na Mirihi. Mercury?" kuja akilini.
Uzito wa Mwezi ni mdogo sana kuuweka katika kitengo sawa na Charon ya Pluto. 8.3/1 Uwiano kati ya wingi wa Pluto na Charon, mgawo ambao unaonyesha kuwa jozi ya miili hii huundwa na mgawanyiko wa fidia, mzunguko wa mwili karibu wa kioevu, na iko mbali sana na thamani ya 81.3/1 ya uwiano wa umati wa Dunia na Mwezi.
Tunajua misa ya mwezi ndani ya sehemu moja ya 10 9 . Lakini hatuwezi kutikisa hisia kwamba jibu la jumla kwa hili ni "ili nini." Ujuzi huu hautoshi kama mwongozo au kidokezo juu ya asili ya mshirika wetu wa mbinguni. Kwa kweli, katika mojawapo ya mabuku ya hivi punde zaidi ya kurasa 555 kuhusu mada hiyo, 42 fahirisi hiyo haijumuishi hata “wingi wa mwezi” kama kiingilio!
Marejeleo
(1) I. Newton, Principia, 1687. Hapa tunatumia ya Sir Isaac Newton Kanuni za Hisabati za Falsafa Asilia, Ilitafsiriwa kwa Kiingereza na Andrew Motte mnamo 1729; tafsiri iliyorekebishwa na kutolewa kiambatisho cha kihistoria na maelezo na Florian Cajori, Juzuu ya 2: Mfumo wa Ulimwengu(Chuo Kikuu cha California Press, Berkeley na Los Angeles), 1962.
(2) P.-S. Laplace, Mem. Chuo cha Sayansi, 45, 1790.
(3) P.-S. Laplace, Tome 5, Livre 13 (Bachelier, Paris), 1825.
(4) P.-S. Laplace, Traite de Mechanique Celeste, Tome 3 (rimprimerie de Crapelet, Paris), 1802, p, 156.
(5) P.-S. Laplace, Traite de Mechanique Celeste, Tome 4 (Courcicr, Paris), 1805, p. 346.
(6) H. P. Finlayson, MNRAS, 27, 271, 1867.
(7) W. E, Fcrrel, Tafiti za Mawimbi. Nyongeza kwa Ripoti ya Uchunguzi wa Pwani ya 1873 (Washington, D.C.) 1874.
(8) W. Ukali, Uchunguzi wa Washington Observatory, 1885? Nyongeza 5, 1891,
(9) C. W. C. Barlow Sc G. H Bryan, Astronomia ya Msingi ya Hisabati(Chuo Kikuu Tutorial Press, London) 1914, p. 357.
(10) G. B. Airy, Mem. RAS., 17, 21, 1849.
(11) D. Gill, Annals ya Cape Observatory, 6, 12, 1897.
(12) A. R. Hinks, MNRAS, 70, 63, 1909.
(13) S. Ncwcomb, Nyongeza kwa Ephemeris ya Marekani kwa tSy?(Washington, D.C), 1895, p. 189.
(14) H. Spencer Jones, MNRAS, 10], 356, 1941.
(15) E. J. Stone, MNRAS, 27, 241, 1867.
(16) R. A. Proctor, Old and Nets Astronomy(Longmans, Green, and Co., London),)