Mjesec već nekoliko milijardi godina prati našu planetu na njenom velikom kosmičkom putovanju. I ona nam, zemljanima, pokazuje iz veka u vek uvek isti lunarni pejzaž. Zašto se divimo samo jednoj strani našeg satelita? Rotira li se Mjesec oko svoje ose ili nepomično lebdi u svemiru?
Karakteristike našeg svemirskog susjeda
U Sunčevom sistemu postoje sateliti mnogo veći od mjeseca. Ganimed je Jupiterov mjesec, na primjer, dvostruko teži od Mjeseca. Ali s druge strane, to je najveći satelit u odnosu na matičnu planetu. Njegova masa je više od procenta Zemljine, a prečnik joj je oko četvrtine Zemljinog. Nema više takvih proporcija u solarnoj porodici planeta.
Pokušajmo da odgovorimo na pitanje da li se Mjesec rotira oko svoje ose pažljivije posmatrajući našeg najbližeg svemirskog susjeda. Prema teoriji koja je danas prihvaćena u naučnim krugovima, naša planeta je dobila prirodni satelit dok je još bila protoplanet - ne potpuno ohlađena, prekrivena okeanom tečnosti usijanoglava, kao rezultat sudara sa drugom planetom, manjom površinom. Stoga su hemijski sastavi lunarnog i zemaljskog tla malo drugačiji - teška jezgra planeta u sudaru su se spojila, zbog čega su zemaljske stijene bogatije željezom. Mesec je dobio ostatke gornjih slojeva obe protoplanete, ima još kamena.
Da li se mjesec rotira
Da budemo precizni, pitanje da li se mjesec rotira nije sasvim tačno. Uostalom, kao i svaki satelit u našem sistemu, on se okreće oko matične planete i zajedno s njom kruži oko zvijezde. Ali, aksijalna rotacija Mjeseca nije sasvim uobičajena.
Kako god pogledali na Mjesec, uvijek je okrenut prema nama kraterom Tycho i Morem spokoja. "Rotira li se mjesec oko svoje ose?" – iz veka u vek su se pitali zemljani. Strogo govoreći, ako operišemo geometrijskim konceptima, odgovor zavisi od odabranog koordinatnog sistema. U odnosu na Zemlju, aksijalna rotacija Mjeseca je zaista odsutna.
Ali sa tačke gledišta posmatrača koji se nalazi na liniji Sunce-Zemlja, aksijalna rotacija Meseca će biti jasno vidljiva, a jedna polarna rotacija do delića sekunde biće jednaka u trajanju od orbitalni.
Zanimljivo je da ovaj fenomen nije jedinstven u Sunčevom sistemu. Dakle, satelit patuljaste planete Pluton Haron uvek gleda svoju planetu sa jedne strane, sateliti Marsa - Deimos i Fobos - ponašaju se na isti način.
Na naučnom jeziku, ovo se zove sinhrona rotacija ili plima.
Koja je plima?
Da bismo razumjeli suštinu ovog fenomena ida bi se pouzdano odgovorilo na pitanje da li se mjesec rotira oko svoje ose, potrebno je analizirati suštinu plimnih pojava.
Zamislimo dvije planine na površini Mjeseca, od kojih jedna "gleda" direktno na Zemlju, druga se nalazi na suprotnoj tački lunarne lopte. Očigledno, da obje planine nisu dio istog nebeskog tijela, već da se rotiraju oko naše planete nezavisno, njihova rotacija ne bi mogla biti sinhrona, ona koja je bliža, prema zakonima Newtonove mehanike, trebala bi se okretati brže. Zbog toga mase lunarne kugle, koje se nalaze u tačkama suprotnim od Zemlje, imaju tendenciju da "bježe jedna od druge."
Kako je Mjesec "stao"
Kako plimne sile djeluju na određeno nebesko tijelo, zgodno je rastaviti na primjeru naše planete. Uostalom, i mi se okrećemo oko Meseca, odnosno Meseca i Zemlje, kako bi to trebalo da bude u astrofizici, "plešu" oko fizičkog centra mase.
Kao rezultat djelovanja plimnih sila, kako na najbližoj tako i na najdaljoj tački od satelita, nivo vode koja prekriva Zemlju raste. Štaviše, maksimalna amplituda oseke i oseke može doseći 15 metara ili više.
Još jedna karakteristika ovog fenomena je da ove plimne "grbe" svakodnevno obilaze površinu planete protiv njene rotacije, stvarajući trenje u tačkama 1 i 2, i tako polako zaustavljaju globus u svojoj rotaciji.
Uticaj Zemlje na Mjesec je mnogo jači zbograzlika u masi. I iako na Mjesecu nema okeana, plimne sile djeluju jednako dobro na stijenama. A rezultat njihovog rada je evidentan.
Da li se mjesec okreće oko svoje ose? Odgovor je da. Ali ova rotacija je usko povezana sa kretanjem oko planete. Sile plime i oseke su uskladile aksijalnu rotaciju Mjeseca s njegovom orbitalnom rotacijom tokom miliona godina.
Šta je sa Zemljom?
Astrofizičari kažu da je odmah nakon velikog sudara koji je izazvao formiranje Mjeseca, ugaona brzina rotacije naše planete bila mnogo veća nego što je sada. Dani su trajali ne više od pet sati. Ali kao rezultat trenja plimnih talasa na dnu okeana, iz godine u godinu, milenijum za milenijumom, rotacija se usporava, a današnji dan traje 24 sata.
U prosjeku, svaki vijek dodaje 20-40 sekundi našem danu. Naučnici sugerišu da će za nekoliko milijardi godina naša planeta gledati na Mjesec na isti način kao što ga gleda Mjesec, odnosno s jedne strane. Istina, to se, najvjerovatnije, neće dogoditi, jer će još ranije Sunce, pretvorivši se u crvenog diva, "progutati" i Zemlju i njen vjerni satelit, Mjesec.
Usput, plimne sile daju zemljanima ne samo da se dižu i spuštaju u nivou svjetskih okeana blizu ekvatora. Utječući na mase metala u Zemljinom jezgru, deformišući vruće središte naše planete, Mjesec pomaže da se održi u tečnom stanju. A zahvaljujući aktivnom tečnom jezgru, naša planeta ima svoje magnetsko polje, koje štiti cijelu biosferu od smrtonosnog sunčevog vjetra i smrtonosnih kosmičkih zraka.
