Видео показывает движение центра масс системы Земля–Луна вокруг Солнца и вращение Земли и Луны относительно него. Также наглядно показано явление прецессии лунной орбиты.
Всего лишь несколько столетий назад считалось, что Земля неподвижна, а Солнце и планеты вращаются вокруг неё. Теперь мы знаем, что именно планеты движутся вокруг Солнца. Про нашу планету обычно говорят, что вокруг неё вращается Луна, а сама Земля движется вокруг Солнца. Однако правильнее говорить, что вокруг Солнца движется центр масс системы Земля–Луна, при этом и Земля, и Луна вращаются вокруг их общего центра масс.
Видео показывает, как наша планета в процессе движения вокруг Солнца колеблется относительно общего центра масс с Луной. Период колебаний Земли вокруг этого барицентра совпадает с периодом вращения Луны вокруг него же и составляет 27.3 дня. Пока вы “неподвижно” читаете этот текст, вы на самом деле движетесь вокруг Солнца по очень сложной траектории. Находясь на поверхности Земли, вы делаете оборот вокруг её оси за одни сутки. При этом вы совершаете колебания относительно барицентра Земля–Луна примерно за один месяц и делаете оборот вокруг Солнца за один год. Барицентр находится внутри Земли, то есть радиус колебаний несколько меньше радиуса самой планеты. Луна при этом движется вокруг барицентра по аналогичной траектории. Но эта траектория зеркально отражена и больше по размерам во столько же раз, во сколько масса Земли больше массы Луны.
Видео также наглядно показывает явление прецессии орбиты Луны. Прецессия заключается в медленном повороте эллипса лунной орбиты в пространстве за 8 лет и 10 месяцев. Плоскость орбиты Луны также поворачивается и делает полный оборот примерно за 18 лет и 7 месяцев. Лунная прецессия возникает в первую очередь из-за того, что на Луну, помимо гравитации Земли, действует гравитация Солнца. Причём гравитация Солнца, действующая на Луну, более, чем в два раза превышает гравитацию Земли. Помимо Солнца вклад в прецессию лунной орбиты также вносят формы Земли и Луны, отличные от сферической. Прецессия лунной орбиты объясняет цикличность солнечных затмений. При этом Луна постепенно удаляется от Земли примерно на 3.8 метра за столетие. Это приведёт к тому, что примерно через 750 млн лет наблюдать полные солнечные затмения с поверхности нашей планеты станет невозможно…
На протяжении части этого видео размеры Земли, других планет, Солнца и Луны показаны сильно преувеличенными по сравнению с расстояниями между телами. Скорость вращения Земли вокруг своей оси показана значительно уменьшенной по сравнению со скоростью движения небесных тел по своим орбитам.
Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. При расчетах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы и Луны. Также при расчете учитывались релятивистские эффекты.
Комментарии (22)
SebastianP
04.09.2024 19:24+1Правильно ли я понял из видео (0:30), что орбита Луны перпендикулярна орбите Земли . Я просто до этого думал что параллельны (даже чет всплыло в голове о угле в 5 гр. между орбитами. Т.е. Земля летит по орбите вперед не какой-то экваториальной частью , а Северным полюсом ? (или южным?
p.s. и c 1:05 начинается правильное вращение
AstroTubo Автор
04.09.2024 19:24Наклон лунной орбиты к земной составляет около 5 градусов, вы правильно помните. На 00:30 показаны скорее не орбиты, а траектории Земли и Луны вокруг Солнца при наблюдении со стороны северного полюса эклиптики (как бы вид сверху). Если бы мы аналогично смотрели на траекторию, например, Венеры, то спустя один оборот вокруг Солнца она возвращалась бы практически в ту же точку, где была один оборот назад. У Венеры нет спутника (тем более столько массивного, как Луна). А Земля и Луна спустя год не возвращаются в ту же точку, где были год назад. Как раз из-за их ежемесячных колебаний относительно общего центра масс. Может быть, эти колебания на 00:30 дают такую иллюзию, что орбита Луны перпендикулярна?
alche
04.09.2024 19:24+1Это именно иллюзия, конечно. Даже небольшого взаимного наклона плоскостей орбит в 5 градусов достаточно, чтобы при определенном масштабе и ракурсе создавалось впечатление вращения в перпендикулярной плоскости.
Anton888
04.09.2024 19:24+1Спасибо за интересную заметку и визуализацию.
Помнится читал, что для такой относительно небольшой планеты как Земля наличие столько крупного спутника - редкость. Луна образовалась в результате катастрофического события, а не "сконденсировалась" естественным путем. Если бы Луна была чуть больше и барицентр выходил бы за пределы земной поверхности, то систему Земля-Луна можно было считать двойной планетой.
Radisto
04.09.2024 19:24+1Горькавый, кажется, обосновывал гипотезу о некотором множестве катастрофических событий с "конденсацией" обломков. Вроде бы так больше вероятность как самих событий (которые происходят чаще, чем одно большое), так и вероятность того, что и Земля и Луна вообще уцелеют после столкновения как отдельные небесные тела
AstroTubo Автор
04.09.2024 19:24+1Спасибо! Луна оказала огромное влияние на развитие жизни на Земле. Стабилизирует наклон земной оси, поддерживает тектоническую активность нашей планеты за счёт приливных воздействий, берёт на себя часть ударов астероидов...
DrGluck07
04.09.2024 19:24+1Много лет назад в
далёкой-далёкой гала...на одном несуществующем сайте был эпичный пост примерно на аналогичную тему. Картинка для ностальгии.
AstroTubo Автор
04.09.2024 19:24Спасибо за эту картинку! В этом видео у меня лучше получилось показать именно прецессию лунной орбиты, а траектория Луны относительно Солнца получилась не очень наглядной. Надо работать дальше. Собираюсь в сентябре выпустить ещё одно видео на эту тему.
DrGluck07
04.09.2024 19:24+1Там смысл поста был в том, что автор картинки пытался донести до удивленных леперов мысль, что Луна по сути вращается не вокруг Земли, а вокруг Солнца. При этом он запостил данную картинку несколько раз в качестве доказательства. После чего в эпичном треде на 2000+ коментариев эта картинка повторилась ещё несколько десятков раз в разных вариациях.
AstroTubo Автор
04.09.2024 19:24На самом деле он в чем-то прав. Солнце притягивает Луну в 2 раза сильнее, чем Земля. Скорость Луны вокруг Солнца порядка 30 км/с, а вокруг Земли порядка 1 км/с. Луна по сути вращается вокруг Солнца, а Земля её медленно покачивает из стороны в сторону.
DrGluck07
04.09.2024 19:24После этого требуется добавить вот тут картинку с траекторией Луны.
AstroTubo Автор
04.09.2024 19:24Ага. В общем, если смотреть относительно Земли, Луна вращается вокруг Земли. Если смотреть относительно Солнца, то она вращается вокруг Солнца (с колебаниями). Что-то я прошёл мимо того поста. Я вообще вышел на публику только 2 года назад. А до этого сидел в норе и не публиковался.
Fedorkov
04.09.2024 19:24На 0:30 у вас будто бы барицентр находится вне Земли.
AstroTubo Автор
04.09.2024 19:24Если вы имеете в виду тонкую линию, то это траектория центра Земли годичной давности. Если год назад Земля была по одну сторону от барицентра, а сейчас — по другую, то расстояние между траекториями будет различаться на два радиуса колебаний Земли относительно барицентра: на 9.5 тыс км.
youngmysteriouslight
04.09.2024 19:24Всего лишь несколько столетий назад считалось, что Земля неподвижна, а Солнце и планеты вращаются вокруг неё. Теперь мы знаем, что именно планеты движутся вокруг Солнца.
Прибедняетесь.
Ньютон и Кеплер жили сильно раньше. Коперник — вообще полтысячилетия назад.
anonymous
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
anonymous
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь