3. LUNAR GRAVITY și impactul acesteia asupra PĂMÂNT
În acest capitol ne uităm la modul în care Luna afectează câmpul său gravitațional în sine pe Pământ în sine, și anume pe corpul ei și mișcarea orbitei. Consecințele expunerii la diferite zone ale pământului. - litosferei, hidrosfera, atmosfera magnetosfera nucleu etc. precum biosferă vor fi discutate în capitolele următoare.
3.1. Parametrii de gravitate lunar.
Constanta raportul calculat
Pentru a calcula influența gravitațională a utilizării Luna face cu formula fizicii clasice, definind forța F atracție reciprocă între două corpuri cu mase M1 și M2, centrele de masă ale care sunt separate de o distanță R:
(1) F (n) = (G x M1 x M2) # 047; R2,
unde G = 6,67384 x 10 -11 - constanta gravitațională.
Această formulă dă o valoare a forțelor de atracție în unități SI - newtoni (N). În scopul tratat nostru este mai convenabil și mai ușor de înțeles va funcționa forța kilogram (kgf), care se obțin prin împărțirea F cu un factor de 9,81, adică.:
(2) F (kgf) = (G x M1 x M2) # 047; (9,81 x R 2)
Pentru calcule suplimentare, vom avea nevoie de următoarele constante:
- masa Moon - 7,35 x 10 22 kg;
- distanța medie de la Pământ la Lună - 384,400 km;
- raza medie a Pământului - 6371 km;
- masa Sun - 1,99 x 10 30 kg;
- distanța medie de la pământ la soare - 149.6 milioane de kilometri ;.
Puterea de atracție a Lunii pe Pământ
În conformitate cu formula (2), forța de atracție de 1 kg corp Moon, situat în centrul pământului, cu distanța dintre Lună și Pământ, egală cu valoarea sa medie, este egală cu:
(3) F = (6,67 x 10 -11 7,35 x 10 x 22 x 1) # 047; (9,81 x 400 000 2 384) = 0, 000 003 382 kg
și anume total de 3.382 micrograme. Pentru comparație, forța gravitațională va face calculul același organism de soare (de asemenea, pentru distanța de mijloc):
(4) F = (6,67 x 10 -11 1.99 x 10 x 30 x 1) # 047; (9,81 x 600 000 000 149 2) = 0, 000 604 570 kgf,
și anume 604.570 micrograme, care este de aproape 200 (două sute!) Ori mai mare decât forța de atracție a Lunii.
In plus, greutatea corporală, situat la suprafața pământului variază mult mai multe limite semnificative ca urmare a abaterilor de la forma ideală a Pământului, topografie inegale și densitate, precum și influența forțelor centrifuge. De exemplu, 1 kg de greutate corporală a masei la poli mai greutate pe ecuator de aproximativ 5,3 grame, o treime din această diferență se datorează turtirea Pământului la poli, și două treimi - din forța centrifugă la ecuator, împotriva gravitației.
După cum se poate observa, influența gravitațională directă a Lunii asupra unui organism specific, care pe Pământ este literalmente microscopică și încă este semnificativ inferior la efectele gravitaționale ale Soarelui și anomaliile geofizice.
puterea Gradient atracție lunar
Referindu-ne la Figura 3.1. Pentru valoarea medie a Pământului distanța - Luna forța atracție de 1 kg corp Moon, situat la punctul suprafața pământului cel mai apropiat de luna este 3,495 micrograme, care este 0.113 mcg mai mare decât forța de atracție a aceluiași organism, dar situat în centrul Pământului. Puterea de atracție a corpului situate pe suprafața Pământului, Soarele (ca valoarea medie a distanței) se ridică la 604.622 micrograme, că mai mult decât forța de atracție a aceluiași organism, dar situat în centrul Pământului, la 0,052 micrograme.
Figura 3.1 lunar și solar gravitatiei
T.O în ciuda masei incomparabil mai mică a Lunii în raport cu soarele, forța sa de gradient de gravitație la orbita Pământului pe gradient de forță medie, mai mult de două ori mai mult solare gravitațională.
3.2. Efectul asupra corpului Pământului
Pentru a ilustra influența câmpului gravitațional al Lunii asupra corpului rândul Pământului Fig. 3.2.
câmp gravitațional Fig.3.2 Influența Lunii asupra corpului Pământului.
Această cifră este o imagine foarte, foarte simplificat de reacție a corpului Pământului la efectele gravitației lunare, dar surprinde autentic esența procesului - schimbarea formei globului sub influența așa-numitul mareelor (sau mareelor) forțele îndreptate de-a lungul axei Pământului - Luna, Pământul și reziliența forțelor elastice ale corpului. fortele mareice apar din cauza faptului că punctul Pământului mai aproape de Luna, sunt atrasi de ea mai mult decât punctele situate mai departe de ea. Cu alte cuvinte, gradient de pământ corp de deformare este o consecință a forței de atracție a corpului luna și contra cu forțele elastice ale Pământului. Ca rezultat al acestor forțe crește dimensiunea Pământului în direcția forțelor de maree și descrește pe direcție transversală, prin care un val este format pe suprafața, numită mareelor. Acest val are două vârfuri situate pe axa Pământului - Luna și se deplasează de-a lungul suprafeței Pământului în direcția opusă direcției de rotație. Amplitudinea undei depinde de latitudine și parametrii actuali ai orbita Lunii și poate ajunge la câteva zeci de centimetri. Valoarea maximă va avea pe ecuator în timpul trecerii lunii perigeu sale.
Soare cauzează de asemenea pământ val în organism, dar în mod substanțial mai mică din cauza puterii mici a gradientului gravitații. Influența comună gravitațională a Lunii și soarele pe corpul Pământului depinde de pozițiile lor relative. Valoarea maximă a forțelor maree și, în consecință, amplitudinea maximă a valului este realizată în locațiile din toate cele trei obiecte pe aceeași axă, și anume, într-o stare de așa-numitele syzygies (aliniere), care apare atunci când luna nouă (Moon și Sun în „compus“) sau luna plină (Soarele și Luna în „opoziție“). Datele de configurare este ilustrat în Fig. 3.3 și 3.4.
Figura 3.3 Efectul combinat al câmpurilor gravitaționale ale Lunii și Soarelui pe corpul Pământului
în „conexiune“ (o lună nouă).
Figura 3.4 Efectul combinat al câmpurilor gravitaționale ale Lunii și Soarelui pe corpul Pământului
în „opoziție“ (luna plină).
Deoarece abaterea Lunii și Soarelui de la linia syzygy care provoacă forțele de maree și, în consecință, valuri de maree încep să dobândească un caracter independent, valoarea lor este redusă, iar gradul de opoziția lor față de unul pe altul crește. Combaterea atinge un maxim atunci când unghiul dintre direcția luna și soarele de centrul Pământului este de 90 °, adică Body sunt într-o „pătrat“, și luna, respectiv, se află în faza de patru (primul sau ultimul). În această configurație, forțele mareice ale lunii și soarele pe corpul Pământului se formează strict oppositely corespunzătoare valului pe suprafața maximă distanțate, iar amplitudinea lor este minimă, așa cum este ilustrat în Fig. 3.5.
Figura 3.5 Efectul combinat al câmpurilor gravitaționale ale Lunii și Soarelui pe corpul Pământului într-un „pătrat“.
Notă. „Connection“, „opoziția“, „pătrat“ (sau „cuadratură“) - termenii folosiți în astronomie și astrologie pentru a determina geometria dispunerea reciprocă a celor două corpuri cerești sau puncte față de Pământ. Pentru detalii, a se vedea. Aspectele lunare.
Fizica proceselor mareelor terestre sub influența câmpurilor gravitaționale ale Lunii și Soarelui este foarte complicată și necesită luarea în considerare a unui număr mare de parametri. Multe teorii diferite au fost dezvoltate pe acest subiect au fost multe studii experimentale, în scris o mulțime de articole, monografii și disertații. Chiar și astăzi, în această zonă există o mulțime de pete „albe“, puncte de vedere contradictorii și abordări alternative. Pentru cei care doresc să se îngropa în problemele mareelor Earth pot recomanda cercetarea fundamentală P. Melchior „mareele Pământului“ (trad. Din limba engleza. M. „Pace“, 1968 483 pagini).
3.3. Efectul pe orbita Pământului
După cum sa menționat la punctul 1.1 din capitolul 1. Luna pentru o planetă, prin satelit natural are masă anormal de mare, deci este mai corect să presupunem că pământul și luna formează un sistem dublu planetar se rotește în jurul unui centru comun de masă, care este decalat față de centrul Pământului, în medie, 4670 km. În consecință, Pământul se rotește în jurul axei sale centrale și, simultan, se rotește în jurul centrului de masă cu o perioadă egală cu luna lunară synodic, adică 29.530588 zile solare. Ca rezultat, eliptice orbita Pământului peremennnaya suprapusa „modulatoare“ component cu amplitudinea corespunzătoare și perioada (vezi. Figura 3.6).
Figura 3.6 Modularea orbita gravitatie de pe Luna Pământului
Această componentă se modifică distanța de la Pământ la soare, ceea ce duce la fluctuații în gravitatea solare de circa ± 450 ICSC, practic, nici un efect asupra gradientului său. În plus, acesta creează un anumite forțe de inerție, aducând o contribuție suplimentară la modificarea gravitatiei, în funcție de poziția corpului pe suprafața Pământului, și nu afectează în mod semnificativ cantitatea de energie solara care ajunge pe Pământ (vezi. Aici).
3.4. Un scurt rezumat
Consecința efectelor gravitaționale ale Lunii pe Pământ sunt cele două fenomene fundamentale:
- mareele lunar de pe suprafața pământului - nivelul periodică suprafață schimbări pământ, sincronizate cu rotația Pământului și mișcarea diurn a Lunii pe orbita sa.
- Suprapunere orbita Pământului componentă variabilă sincronizat cu rotația Pământului - sistem Luna în jurul unui centru comun de masă.
Aceste fenomene sunt principalele mecanisme de influență asupra Lunii sfera Pământului - litosfera, hidrosfera, miezul interior, atmosfera, magnetosfera etc. Mai multe detalii despre acest lucru -. În capitolul următor.