Månen har följt vår planet på dess stora kosmiska resa i flera miljarder år nu. Och hon visar oss, jordbor, från århundrade till århundrade alltid samma månlandskap. Varför beundrar vi bara en sida av vår satellit? Roterar månen runt sin axel, eller flyter den orörlig i yttre rymden?
Kännetecken hos vår rymdgranne
Det finns satelliter i solsystemet som är mycket större än månen. Ganymedes är en måne av Jupiter, till exempel dubbelt så tung som månen. Men å andra sidan är det den största satelliten i förhållande till moderplaneten. Dess massa är mer än en procent av jordens, och dess diameter är ungefär en fjärdedel av jordens. Det finns inga fler sådana proportioner i solfamiljen av planeter.
Låt oss försöka svara på frågan om månen roterar runt sin axel genom att titta närmare på vår närmaste rymdgranne. Enligt den teori som idag accepteras i vetenskapliga kretsar, skaffade vår planet en naturlig satellit medan den fortfarande var en protoplanet - inte helt kyld, täckt av ett hav av vätska glödhettlava, som ett resultat av en kollision med en annan planet, mindre i storlek. Därför är den kemiska sammansättningen av månens och markjorden något annorlunda - de tunga kärnorna i de kolliderande planeterna har smält samman, varför de terrestra stenarna är rikare på järn. Månen fick resterna av de övre lagren av båda protoplaneterna, det finns mer sten.
Roterar månen
För att vara exakt är frågan om månen roterar inte helt korrekt. När allt kommer omkring, som vilken satellit som helst i vårt system, vänder den sig runt moderplaneten och cirklar tillsammans med den runt stjärnan. Men månens axiella rotation är inte helt vanlig.
Oavsett hur du ser på månen, vänds den alltid mot oss av Tycho-kratern och Stillhetens hav. "Var månen runt sin axel?" – från århundrade till århundrade ställde jordbor sig själva en fråga. Strängt taget, om vi arbetar med geometriska begrepp, beror svaret på det valda koordinatsystemet. I förhållande till jorden är månens axiella rotation verkligen frånvarande.
Men från en observatörs synvinkel som befinner sig på linjen Sol-Jord, kommer Månens axiella rotation att vara tydligt synlig, och en polär rotation upp till en bråkdel av en sekund kommer att vara lika lång som den orbitala.
Intressant nog är detta fenomen inte unikt i solsystemet. Så, satelliten för dvärgplaneten Pluto Charon tittar alltid på sin planet med en sida, satelliterna på Mars - Deimos och Phobos - beter sig på samma sätt.
På vetenskapligt språk kallas detta synkron rotation eller tidvattenlås.
Vad är tidvattnet?
För att förstå essensen av detta fenomen ochför att säkert svara på frågan om månen roterar runt sin egen axel, är det nödvändigt att analysera kärnan i tidvattenfenomen.
Låt oss föreställa oss två berg på månens yta, varav det ena "ser" direkt mot jorden, det andra är beläget på motsatt punkt av månkulan. Uppenbarligen, om båda bergen inte var en del av samma himlakropp, utan roterade runt vår planet oberoende, kunde deras rotation inte vara synkron, den som är närmare, enligt Newtons mekaniks lagar, borde rotera snabbare. Det är därför månkulans massor, belägna på punkter mitt emot jorden, tenderar att "springa iväg från varandra".
Hur månen "stoppade"
Hur tidvattenkrafter verkar på en viss himlakropp är det bekvämt att ta isär på exemplet med vår egen planet. Vi kretsar trots allt också kring Månen, eller snarare Månen och Jorden, som det borde vara inom astrofysiken, "dansar" runt det fysiska masscentrumet.
Som ett resultat av tidvattenkrafternas inverkan, både på den närmaste och den mest avlägsna punkten från satelliten, stiger vattennivån som täcker jorden. Dessutom kan den maximala amplituden för ebb och flod nå 15 meter eller mer.
Ett annat kännetecken för detta fenomen är att dessa tidvattens "pucklar" dagligen går runt planetens yta mot dess rotation och skapar friktion vid punkterna 1 och 2, och därmed långsamt stoppar jordklotet i dess rotation.
Jordens inverkan på månen är mycket starkare pgamassa skillnad. Och även om det inte finns något hav på månen, verkar tidvattenkrafter lika bra på stenar. Och resultatet av deras arbete är uppenbart.
Så roterar månen kring sin axel? Svaret är ja. Men denna rotation är nära relaterad till rörelsen runt planeten. Tidvattenkrafter har anpassat månens axiella rotation med dess omloppsrotation under miljontals år.
Vad sägs om jorden?
Astrofysiker säger att omedelbart efter den stora kollisionen som orsakade månens bildning var vinkelhastigheten för vår planets rotation mycket högre än den är nu. Dagarna varade inte mer än fem timmar. Men som ett resultat av friktionen av flodvågor på havsbotten, år efter år, årtusende efter årtusende, avtog rotationen, och den aktuella dagen varar i 24 timmar.
I genomsnitt lägger varje århundrade 20–40 sekunder till vår dag. Forskare föreslår att om ett par miljarder år kommer vår planet att se på månen på samma sätt som månen ser på den, det vill säga på ena sidan. Det är sant att detta troligen inte kommer att hända, eftersom solen ännu tidigare, efter att ha förvandlats till en röd jätte, kommer att "svälja" både jorden och dess trogna satellit, månen.
Förresten, tidvattenkrafter ger jordbor inte bara stiga och sjunka i nivån på världshaven nära ekvatorn. Genom att påverka metallmassorna i jordens kärna, deformera vår planets heta centrum, hjälper månen till att hålla den i flytande tillstånd. Och tack vare den aktiva flytande kärnan har vår planet ett eget magnetfält som skyddar hela biosfären från den dödliga solvinden och dödliga kosmiska strålar.
