القمر يبعد قليلاً عن الأرض كل عام – يشرح الفيزيائي السبب

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

تم نشر هذا المقال في الأصل في المحادثة. ساهم المنشور بالمقال في space.com أصوات الخبراء:.

القمر يحصل 1 بوصة (3.8 سنتيمتر) أبعد من الأرض كل عام.

يقيس العلماء المسافة إلى القمر كذاب الليزر قبالة المرآةوضعت هناك من خلال تحقيقات الفضاء ورواد فضاء.

من خلال قياس مقدار الوقت الذي يستغرقه السفر إلى القمر والعودة ، يمكن للعلماء قياس المسافة إلى القمر بدقة وكيف تتغير المسافة.

تتغير المسافة إلى القمر فعليًا على مدار شهر واحد أثناء حدوثها الأرض. القمر عادة 239،000 ميل (385،000 كم) بعيدًا عن الأرض، لكن مدارها ليست دائرة مثالية ويتغير بحوالي 12400 ميل (20،000 كم) لأنه يدور حول الأرض. هذا التغيير هو السبب في أن بعض الأقمار الكاملة أكبر قليلاً من غيرها ؛ هذه هي تسمى supermoons.

كباحث الفيزياء الفلكية، أنا مهتم بحركة وتفاعل كائنات مثل الكواكبو النجوم و المجرات. إن حركات الأرض والقمر لها العديد من العواقب المثيرة للاهتمام ، ودراسة كيفية تحركها بمرور الوقت يمكن أن تساعد الباحثين على فهم أفضل لكيفية تغير كل منهما خلال 4 مليار سنة منذ أن تشكلت الأرض والقمر.

قوى المد والجزر

لذا ، لماذا يبعد القمر بعيدًا؟ كل شيء بسبب المد والجزر.

المد والجزر تعال من الفرق في الجاذبية عبر كائن. قوة الجاذبية التي يمارسها القمر أقوى بنسبة 4 ٪ على جانب الأرض التي تواجه نحو القمر ، مقارنة بالجانب الآخر من الأرض التي تواجه بعيدا ، لأن الجاذبية تصبح أضعف مع المسافة.

هذه القوة المد والجزر تتسبب في أن المحيطات تتجول في اثنين من الانتفاخات التي تشير نحو القمر وبعيدًا عن القمر. إنهم يفعلون ذلك لأن قوة الجاذبية التي تسحب على الأرض على سطح القمر ليست مجرد قوة متوسطة هي نفس القوة في كل مكان. إن جاذبية القمر أقوى على الجانب الأقرب من الأرض ، مما يخلق انتفاخًا من الماء يشير نحو القمر. إنه أضعف على الجانب الآخر من الأرض ، مما يترك انتفاخًا آخر من الماء يتخلف عن بقية الأرض.

مع تدوير الأرض ، تتحرك هذه الانتفاخات وتستمر في الإشارة إلى القمر بسبب سحبها الجاذبية. في مدينة نيويورك أو لوس أنجلوس ، يمكن أن يتغير مستوى المياه حوالي 5 أقدام بسبب هذه الانتفاخات المد والجزر.

هذه الانتفاخات السائلة لا تصطف مع القمر تمامًا – إنها “تقود” الأمر قليلاً لأن الأرض تدور وتجرها للأمام. هذه الانتفاخات تمارس أيضا سحب الجاذبية على سطح القمر. إن الانتفاخ القريب من القمر لا يسحب القمر باتجاه وسط الأرض فحسب ، بل يتقدم أيضًا قليلاً في مدارها – مثل زيادة السيارة الرياضية حيث تدور حول منحنى.

هذا السحب إلى الأمام من انتفاخ المد والجزر يتسبب في تسريع القمر ، مما يسبب حجم مداره لزيادة. فكر في لاعب بيسبول يضرب على المنزل. إذا ضرب اللاعب الكرة بشكل أسرع في لوحة المنزل ، فسيتم تكبيرها في السماء.

لذا فإن خلاصة القول هي أن خطورة انتفاخ المد والجزر على الأرض تسحب القمر للأمام ، مما يزيد من حجم مدار القمر. هذا يعني أن القمر يبعد قليلاً عن الأرض. هذا التأثير تدريجي للغاية ويمكن اكتشافه فقط في المتوسط ​​على مدى سنوات.

هل تؤثر المسافة المتزايدة للقمر على الأرض؟

القمر مكاسب الزخم كما يزداد مدارها. فكر في تدوير وزن متصل بسلسلة. كلما طالت السلسلة ، كلما زاد الزخم الذي يتمتع به الوزن ، وكلما كان التوقف أكثر صعوبة.

لأن الأرض تقوم بعمل زيادة زخم القمر ، الأرض الدوران يبطئ بدوره ، كما يذهب زخمه إلى القمر. بعبارة أخرى ، مع زيادة الزخم المداري للقمر ، يتناقص الزخم الدوراني للأرض في التبادل. هذا التبادل يجعل اليوم أطول قليلا جدا.

ولكن لا تقلق ، هذه التأثيرات صغيرة جدًا: 1.5 بوصة سنويًا مقارنة بمسافة 239000 ميل (384،000 كم) هو 0.00000001 ٪ فقط في السنة. سنستمر في الحصول على الكسوفالمد والجزر والأيام التي تستمر 24 ساعة لملايين السنين.

هل كان القمر أقرب إلينا في الماضي؟

كانت أيام الأرض أقصر في الماضي.

ال ربما تشكل القمر منذ حوالي 4.5 مليار سنة ، عندما أصيبت أرض شابة بروتوبلانيت بحجم المريخ، مما تسبب في انطلاق الكثير من المواد في الفضاء.

في النهاية ، شكلت تلك المادة القمر ، وكانت في البداية أقرب إلى الأرض. في ذلك الوقت ، سترى القمر أكبر بكثير في السماء.

من خلال فحص قذائف البطلينوس المتحفرة للمواد التي تُظهر أنماط النمو اليومية ، وجد علماء الحفريات أدلة على أن 70 مليون عام – بالقرب من نهاية وقت الديناصورات – كان اليوم 23.5 ساعة فقط ، تمامًا كما تنبأت بالبيانات الفلكية.

ماذا سيحدث في المستقبل؟

لذا ، هل سيهرب القمر في النهاية من سحب الجاذبية للأرض أثناء تحريكه بعيدًا؟

إذا قمنا بتقديم عشرات المليارات من السنين إلى المستقبل ، فقد تبطئ دوران الأرض في النهاية حتى يكون حتى هو مغلق مع القمر. هذا يعني أن الأمر سيستغرق وقتًا طويلاً حتى تدور الأرض كما يفعل القمر إلى المدار. في هذه المرحلة ، سيتوقف القمر عن الحصول على المزيد من البعيدة ، وسترى القمر فقط من جانب واحد من الأرض.

لكن شيئين سيوقفون عن الحدوث. أولاً ، في مليار سنة أو نحو ذلك ، سوف تصبح الشمس أكثر إشراقًا وغلي المحيطات. بعد ذلك ، لن يكون هناك انتفاخات كبيرة من الماء من الماء لتتسبب في أن يكون القمر أكثر بعيدة. بعد بضع مليارات سنة ، ستتوسع الشمس إلى عملاق أحمرو ربما تدمير الأرض والقمر.

لكن هذه الأحداث موجودة حتى الآن في المستقبل لدرجة أنك لا داعي للقلق بشأنها. يمكنك فقط الاستمتاع بالمد والجزر على الشاطئ ، والكسوف الشمسي وقمرنا الجميل.

تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة العموم الإبداعية. اقرأ المقالة الأصلية.