कुछ चन्द्रमाओं की उनकी घूर्णी अवधि उनके कक्षीय काल के बराबर क्यों होती है?


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हमारे चंद्रमा और शनि के चंद्रमा, टाइटन में यह विशेषता है। इस वजह से हम केवल अपने चंद्रमा के एक तरफ (गोलार्ध) का निरीक्षण करते हैं। ऐसा क्यों है? न्यूटोनियन या खगोल भौतिकी क्या है जो इसे समझाएगा? ऐसा लगता है कि यह किसी प्रकार का संतुलन होगा जो समय के साथ आता है, लेकिन मुझे यह समझ में नहीं आता है।


Youtube लिंक की अनुशंसा नहीं की जाती है, लेकिन यह एक अच्छा सरल विवरण है: youtube.com/watch?v=6jUpX7J7ySo अधिक जानकारी के लिए ज्वारीय लॉकिंग देखें।
userLTK

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मैं कल ही यह सोच रहा था, अजीब
MCMastery

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यह सिर्फ हमारा चाँद और टाइटन नहीं है। मेरे ज्ञान का सबसे अच्छा करने के लिए, सौर मंडल में हर बड़ा चंद्रमा इस व्यवहार को प्रदर्शित करता है। ज्वारीय लॉकिंग एक शक्तिशाली घटना है।
मार्क फोसकी

जवाबों:


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इसका उत्तर निश्चित रूप से ज्वारीय बल है, लेकिन यह स्पष्ट तंत्र को स्पष्ट नहीं करता है कि ज्वारीय बलों का परिणाम कैसे होता है कि ज्वार की लॉकिंग , अर्थात, एक परिक्रमा करने वाला शरीर जो केंद्रीय शरीर को एक ही चेहरा दिखा रहा है क्योंकि यह रोटेशन दर और क्रांति के कारण परिक्रमा करता है। दर बराबर। मैं पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली का उपयोग करके इस तंत्र का वर्णन करूंगा ताकि मैं विशिष्ट हो सकूं, लेकिन यह किसी भी प्रणाली के लिए समान रूप से लागू होता है।

शुरू करने के लिए, ज्वारीय बल एक निकाय के वितरित द्रव्यमान में अंतर गुरुत्वाकर्षण बलों का परिणाम होते हैं। चंद्रमा एक बिंदु द्रव्यमान नहीं है, इसका एक विस्तारित आकार है। पृथ्वी द्वारा चंद्रमा पर गुरुत्वाकर्षण का बल दूरी पर निर्भर है (जैसा कि किसी चीज के लिए गुरुत्वाकर्षण का बल है)। इसका अर्थ यह है कि चंद्रमा के पृथ्वी की ओर, गुरुत्वाकर्षण बल अधिक मजबूत है और जैसे ही आप चंद्रमा के माध्यम से पृथ्वी के विपरीत दिशा में आगे बढ़ते हैं, गुरुत्वाकर्षण बल कमजोर हो जाता है। इसका अर्थ है कि चंद्रमा की पृथ्वी का सामना करने वाला पक्ष अधिक मजबूत हो जाता है और पृथ्वी के करीब आ जाता है, जबकि पृथ्वी के विपरीत पक्ष, जबकि अभी भी पृथ्वी की ओर खींचा जा रहा है, दृढ़ता से या पास के रूप में खींचा नहीं जाता है। अंततः, चंद्रमा में यह परिणाम विकृत हो रहा हैऐसा है कि यह पृथ्वी की दिशा में थोड़ा तिरछा और फैला हुआ है। सतह के इस लचीलेपन को ज्वार के रूप में जाना जाता है।

अब मान लेते हैं कि चंद्रमा वर्तमान में पृथ्वी के साथ बंद नहीं है, और वास्तव में यह कक्षाओं की तुलना में थोड़ा तेज घूमता है। पृथ्वी चंद्रमा पर ज्वार पैदा कर रही है और चंद्रमा अपनी धुरी पर घूम रहा है। ज्वारीय बलों के कारण होने वाले ज्वार, पृथ्वी-चंद्रमा रेखा के साथ संरेखित रहना चाहते हैं, क्योंकि यह दिशाएँ ज्वारीय बल लागू होती हैं। हालाँकि, चंद्रमा को ख़राब होने में समय और बहुत सारी ऊर्जा लगती है। एक बार जब चंद्रमा विकृत हो जाता है, तो वह साथ-साथ घूमने जा रहा है और इसके साथ-साथ उस ज्वार की विकृति को खींचने की कोशिश करता है, जिससे पृथ्वी-चंद्रमा रेखा के आगे ज्वार-भाटे को प्रभावी ढंग से घुमाया जा सके। पृथ्वी अभी भी ज्वार-भाटा बल को उस पृथ्वी-चंद्रमा रेखा पर लागू कर रही है और ज्वार-भाटा को वापस खींचने की कोशिश कर रही है। यह निरंतर बल ज्वारीय उभार को वापस खींचने की कोशिश कर रहा है (या यदि चंद्रमा बहुत धीमी गति से घूम रहा है) तो चंद्रमा को धीमा करने के लिए गति के हस्तांतरण की अनुमति देता है (या फिर, अगर यह बहुत धीमा है तो गति बढ़ाएं)। यहां मुख्य बिंदु यह है कि ज्वारीय लॉकिंग एक संतुलन स्थिति है क्योंकि यदि चंद्रमा बहुत धीमी या बहुत तेजी से घूम रहा है, तो पृथ्वी ज्वार-भाटा को पृथ्वी-चंद्रमा रेखा में खींचने की कोशिश कर रही है, जब तक कि चंद्रमा tidally नहीं हो जाता बंद कर दिया। एक बार जब इसे टिड्डी रूप से बंद कर दिया जाता है, तो ज्वारीय उभार हमेशा पृथ्वी-चंद्रमा रेखा के साथ होगा और यह बल गायब हो जाएगा। पृथ्वी-चंद्र रेखा में ज्वारीय उभार को खींचने की कोशिश करने वाली पृथ्वी चंद्रमा की घूर्णन दर को तब तक बदल देगी जब तक कि वह टिडली बंद नहीं हो जाती। एक बार जब इसे टिड्डी रूप से बंद कर दिया जाता है, तो ज्वारीय उभार हमेशा पृथ्वी-चंद्रमा रेखा के साथ होगा और यह बल गायब हो जाएगा। पृथ्वी-चंद्र रेखा में ज्वारीय उभार को खींचने की कोशिश करने वाली पृथ्वी चंद्रमा की घूर्णन दर को तब तक बदल देगी जब तक कि वह टिडली बंद नहीं हो जाती। एक बार जब इसे टिड्डी रूप से बंद कर दिया जाता है, तो ज्वारीय उभार हमेशा पृथ्वी-चंद्रमा रेखा के साथ होगा और यह बल गायब हो जाएगा।

हालांकि उत्तर के बारे में आधे शामिल हैं। जब चंद्रमा पृथ्वी पर ज्वार की कोशिश कर रहा है, तो आपको दो समय अवधि पर विचार करना होगा। पहले, पूर्ववर्ती पैराग्राफ में चर्चा की गई, अपनी धुरी के चारों ओर चंद्रमा का रोटेशन समय है। अन्य पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा का क्रांति समय है। दोनों का मेल होना चाहिए। पिछले पैराग्राफ में बताया गया है कि अपनी धुरी के चारों ओर चंद्रमा का घूमने का समय कैसे प्रभावित हो सकता है, लेकिन पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा के क्रांति समय को प्रभावित करने का एक साधन भी है। सौभाग्य से, यह ऊपर के रूप में लगभग समान तंत्र द्वारा है। वास्तव में, चंद्रमा पृथ्वी पर ज्वारीय उभार का कारण बनता है और चूंकि पृथ्वी घूम रही है, इसलिए इन ज्वारीय उभारों को सीधे पृथ्वी-चन्द्र रेखा से नहीं जोड़ा जाएगा। पृथ्वी पर यह बिना आकार का ज्वारीय उभार चंद्रमा की कक्षीय गति को ऊर्जा स्थानांतरित करने का कार्य करता है, यह गति या धीमा करने के लिए कारण। संयोग से, कोणीय गति के संरक्षण के माध्यम से, यह आवश्यक रूप से चंद्रमा को एक छोटी लेकिन लगातार दर से दूर बहाव का कारण बनता है।

संक्षेप में, ज्वारीय बल ज्वारीय लॉकिंग का कारण बनते हैं, लेकिन यह चंद्रमा की कक्षीय वेग और घूर्णन दर दोनों को प्रभावित करने वाली लंबी अवधि में जटिल और धीमी शक्तियों के माध्यम से होता है जब तक कि एक संतुलन नहीं मिलता है। वह संतुलन ज्वार की तालाश है।


यदि यह किसी भी प्रणाली के लिए जाता है, तो क्या इसका अर्थ है कि पृथ्वी अंततः सूर्य के लिए ज्वार की तरह बंद हो जाएगी?
लिरन

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@ लिरेन हां, हालांकि इसमें बहुत समय लगेगा। वास्तव में, पृथ्वी सबसे पहले चंद्रमा पर बंद हो जाएगी।
मार्क

मुझे आश्चर्य है कि किन देशों को चाँद देखने को मिलेगा ... क्या एक पर्यटक आकर्षण! :)
निकोनिरह

@ लिरेन तकनीकी रूप से यह हो सकता है अगर केवल पृथ्वी / सूर्य ही होता। समस्या यह है कि हमारे पास बृहस्पति जैसे कई अन्य ग्रह हैं, जिनकी पृथ्वी पर ध्यान देने योग्य गुरुत्वाकर्षण स्थितियां हैं, जो हमें ज्वार-भाटा के उस संतुलन तक पहुंचने से रोकती हैं। लेकिन, हम निश्चित रूप से ग्रह के अपने तारों पर ताला लगाते हुए देखते हैं, उदाहरण के लिए बुध (2 पर 3: प्रतिध्वनि के बजाय 1: 1 चंद्रमा की तरह) या हाल ही में घोषित TRAPPIST-1 प्रणाली में ग्रह।
जेफायर

@NikoNyrh शायद उनमें से कोई नहीं। यह भविष्यवाणी की गई है कि पृथ्वी चंद्रमा पर ख़ुशी से ताला लगाने के लिए 50 बिलियन वर्ष से ऊपर ले जाएगी (चंद्रमा का पृथ्वी पर प्रभाव अभी बहुत छोटा है) और हम जानते हैं कि सौर प्रणाली लंबे समय तक चली जाएगी। सूर्य लगभग 5 या इतने अरब वर्षों में रेड जायंट जाएगा।
ज़ेफियर

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इसका सरल उत्तर है: ज्वारीय बल, जो गुरुत्वाकर्षण का द्वितीयक प्रभाव है। जिस तरह से चंद्रमा पृथ्वी पर यहाँ महासागरों के निम्न और उच्च ज्वार का कारण बनता है, उसी तरह पृथ्वी भी चंद्रमा पर एक समान प्रभाव डालती है।

बल एक ही मूल का है, हालांकि पृथ्वी के द्रव्यमान के कारण कहीं अधिक मजबूत है। ये ज्वारीय बल चंद्रमा पर घूमने पर एक टॉर्क का कारण बनते हैं और यही कारण है कि यह केवल पृथ्वी पर एक ही चेहरा दिखाता है।

मजेदार तथ्य, प्लूटो और यह केवल चंद्रमा है चारोन ज्वार की ताकत के कारण अपनी कक्षा के दौरान केवल एक ही चेहरा दिखाते हैं। साथ ही ज्वारीय बल पृथ्वी के घूर्णन को भी धीमा कर रहे हैं।


क्या ज्वारीय बल विषमता पर निर्भर हैं? IOW, यदि चंद्रमा चारों ओर अधिक पूरी तरह से सममित था, तो क्या ज्वारीय बल अभी भी मौजूद हैं या समान प्रभाव पड़ेगा?
0tyranny 0poverty

वे द्रव्यमान और गुरुत्वाकर्षण बल की गैर स्थिर प्रकृति पर निर्भर करते हैं। यही है, दो शरीर के बीच का गुरुत्वाकर्षण आकर्षण एक दूसरे के सामने के पक्षों पर अधिक मजबूत होता है। उम्मीद है की वो मदद करदे।
15-16 को रूमप्लेसिल्सकिन

@ 0tyranny0p गरीबी क्रमबद्ध। यदि आप चंद्रमा के द्रव्यमान वितरण को पूरी तरह सममित बना सकते हैं (चंद्र मास वितरण बेहद असमान है ) तो यह चंद्रमा के घूर्णी काल के परिवर्तन की दर को कम कर देगा, लेकिन ज्वारीय बल स्वयं सतह में एक विषमता पैदा करते हैं: ज्वार का उभार। ज्वारीय लॉकिंग के प्रभाव को समाप्त करने के लिए आपको पूरी तरह से कठोर शरीर की आवश्यकता होगी, और यह शारीरिक रूप से असंभव है।
PM 2Ring

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@ 0tyranny0p गरीबी मुझे संदेह है क्योंकि यह बहुत सारे चन्द्रमाओं के साथ-साथ छल्ले के साथ एक जटिल प्रणाली है। इससे गुरुत्वाकर्षण प्रभावों का एक अराजक मिश्रण होता है, और एक उपग्रह को सिंक्रनाइज़ करने के लिए कुछ समय और भाग्य लगता है।
बारमर

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@ 0tyranny0p गरीबी क्योंकि ज्वारीय बल विभेदक गुरुत्वाकर्षण बल का परिणाम हैं । मूल रूप से आपको न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के नियम को अलग करने की आवश्यकता है, जिसके परिणामस्वरूप ज्वारीय बल आनुपातिक हैr3। देखें विकि पृष्ठ अधिक जानकारी के लिए।
ज़ेफियर
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