123 902
правки
Приливное ускорение: различия между версиями
м
откат правок 188.170.86.1 (обс.) к версии Schekinov Alexey Victorovich
(→Объяснение эффекта: Добавлено содержимое.) Метки: отменено правка с мобильного устройства правка из мобильной версии |
м (откат правок 188.170.86.1 (обс.) к версии Schekinov Alexey Victorovich) Метка: откат |
||
|
}} </ref>. Если бы Земля не вращалась вокруг своей оси, приливная волна находилась бы точно под Луной, которая притягивает её к себе, и бежала бы по поверхности Земли с запада на восток, совершая полный оборот за один сидерический лунный месяц (27 дней 7 часов 43,2 минуты).
Однако Земля вращается
Следствием такого опережения является то, что
Обратным следствием всего этого является то, что на берега материков, когда они «набегают» на приливную волну, действует (по третьему [[законы Ньютона|закону Ньютона]]) противоположно направленная сила, которая «тормозит» их. Таким образом Луна создаёт приложенный к планете момент силы, который замедляет вращение Земли.
Как и во всех физических процессах, здесь действуют закон сохранения [[момент импульса|момента импульса]]<!-- <ref>Закон сохранения момента импульса выполняется не точно (общий момент импульса системы Земля — Луна всё же убывает) из-за рассеяния энергии при трении приливной волны о дно океана и берега материков и внутреннем вязком трении приливной волны{{fix|text=Проверить|
comment=Сомнительно. Рассеяние энергии при трении может нарушить сохранение энергии, но не момента импульса}}.</ref>--> и закон сохранения [[энергия|энергии]]. Момент импульса вращения Земли уменьшается, орбитальный момент импульса Луны увеличивается. С увеличением орбитального момента импульса Луна переходит на более высокую орбиту, а её собственная скорость (по третьему [[законы Кеплера|закону Кеплера]]) уменьшается. Получается так, что приливное ускорение Луны приводит к замедлению её обращения по орбите. Кинетическая энергия Луны уменьшается, а её потенциальная энергия увеличивается. При этом растёт и полная механическая энергия Луны.
С уменьшением момента импульса вращения Земли её вращение замедляется, длительность суток увеличивается. Соответствующая кинетическая энергия вращения тратится в процессе трения приливной волны о берега материков, превращаясь в тепло и рассеиваясь. Прилив действует и на мантию Земли, выделяемое тепло остаётся в недрах. Для малых тел вблизи больших планет, например для [[Ио (спутник)|Ио]] вблизи Юпитера, это явление превосходит тепло от радиоактивного распада.
Приливные силы действуют не только в океанских водах. Приливные волны формируются также в земной коре и мантии. Но благодаря неподатливости земной коры амплитуда этих «твёрдых» волн значительно уступает амплитуде океанских приливных волн, а длина, наоборот, составляет многие тысячи километров. Поэтому «твёрдые» приливные волны бегут в земной коре, почти не испытывая сопротивления, а связанный с ними тормозящий момент сил (и вызванные им замедление Земли и ускорение Луны) гораздо меньше.
Луна удаляется от Земли со скоростью примерно 3,8 [[сантиметр]]а в год<ref>{{cite web
|url=http://curious.astro.cornell.edu/about-us/37-our-solar-system/the-moon/the-moon-and-the-earth/111-is-the-moon-moving-away-from-the-earth-when-was-this-discovered-intermediate
|title=Is the Moon moving away from the Earth?
|publisher=Ask the Astronomer ([[Корнелльский университет|Cornell University]])
|date=2015-07-18
|accessdate=2015-10-16
|lang=en
}}</ref><ref>{{cite web
|url=https://www.seeker.com/when-the-moon-becomes-earths-nemesis-1767675191.html
|title=When the Moon Becomes Earth's Nemesis
|publisher=Discovery.com
|date=2013-07-26
|quote=In the case of the moon, it is moving away from us at a rate of 3.78 centimeters (1.5 inches) per year.
|accessdate=2015-10-16
|lang=en
}}</ref>, длительность суток на Земле постепенно увеличивается. Этот механизм работает в течение 4,5 миллиардов лет, с тех пор, как на Земле сформировались океаны. Существуют геологические и палеонтологические свидетельства того, что Земля в далёком прошлом вращалась быстрее, а лунный месяц был короче (поскольку Луна была ближе к Земле).
Такой процесс будет продолжаться до тех пор, пока период вращения Земли не сравняется с периодом обращения Луны вокруг Земли. После этого Луна всегда будет находиться над одной точкой земной поверхности. Очевидно, на самой Луне это уже давно произошло: гораздо более сильное тяготение Земли создавало в твёрдом теле Луны приливные волны, которые замедлили вращение Луны и синхронизировали его с периодом обращения вокруг Земли, так что Луна всегда повёрнута к Земле одной стороной (то есть вращается с периодом, равным периоду оборота вокруг Земли).
Система [[Плутон (карликовая планета)|Плутон]] — [[Харон (спутник)|Харон]] является хорошим примером приливного эволюционирования орбит и периодов вращения своих участников. Данная система завершила свою эволюцию: и Плутон, и Харон всегда повёрнуты друг к другу одной стороной.
Приливное ускорение является одним из примеров необратимых [[Пертурбация (астрономия)|пертурбаций]] орбиты, которые нарастают со временем и не являются периодическими. Взаимные гравитационные пертурбации планетарных орбит в Солнечной системе являются периодическими, то есть осциллируют между крайними значениями. Приливные эффекты вводят в уравнения движения квадратичный член, который непрерывно возрастает.
== Количественная оценка ==
| |||