Mesiac sprevádza našu planétu na jej veľkej kozmickej ceste už niekoľko miliárd rokov. A ukazuje nám, pozemšťanom, zo storočia na storočie vždy tú istú mesačnú krajinu. Prečo obdivujeme iba jednu stranu nášho satelitu? Otáča sa Mesiac okolo svojej osi alebo sa nehybne vznáša vo vesmíre?
Charakteristiky nášho vesmírneho suseda
V slnečnej sústave sú satelity oveľa väčšie ako Mesiac. Ganymede je mesiac Jupitera, napríklad dvakrát ťažší ako Mesiac. Ale na druhej strane je to najväčší satelit v porovnaní s materskou planétou. Jeho hmotnosť je viac ako percento zemskej a jej priemer je asi štvrtina zemského. V solárnej rodine planét už takéto proporcie nie sú.
Pokúsme sa odpovedať na otázku, či sa Mesiac otáča okolo svojej osi, tak, že sa bližšie pozrieme na nášho najbližšieho vesmírneho suseda. Podľa dnes akceptovanej teórie vo vedeckých kruhoch naša planéta získala prirodzenú družicu ešte ako protoplanétu - nie úplne vychladnutú, pokrytú oceánom horúcej kvapaliny.láva, v dôsledku zrážky s inou planétou, menšej veľkosti. Chemické zloženie mesačných a pozemských pôd je preto mierne odlišné – ťažké jadrá kolidujúcich planét sa spojili, a preto sú pozemské horniny bohatšie na železo. Mesiac získal zvyšky horných vrstiev oboch protoplanét, je tam viac kameňa.
Otáča sa mesiac
Aby som bol presný, otázka, či sa Mesiac otáča, nie je úplne správna. Veď ako každý satelit v našej sústave sa otáča okolo materskej planéty a spolu s ňou obieha okolo hviezdy. Ale axiálna rotácia Mesiaca nie je celkom obvyklá.
Bez ohľadu na to, ako sa pozeráte na Mesiac, vždy ho k nám otočí kráter Tycho a more pokoja. "Otáča sa Mesiac okolo svojej osi?" – zo storočia na storočie si pozemšťania kládli otázku. Presne povedané, ak pracujeme s geometrickými pojmami, odpoveď závisí od zvoleného súradnicového systému. Vo vzťahu k Zemi skutočne chýba axiálna rotácia Mesiaca.
Z pohľadu pozorovateľa nachádzajúceho sa na línii Slnko-Zem bude axiálna rotácia Mesiaca jasne viditeľná a jedna polárna rotácia až do zlomku sekundy bude mať dĺžku trvania ako ten orbitálny.
Je zaujímavé, že tento jav nie je v slnečnej sústave ojedinelý. Takže satelit trpasličej planéty Pluto Charon sa vždy pozerá na svoju planétu z jednej strany, satelity Marsu - Deimos a Phobos - sa správajú rovnako.
Vo vedeckom jazyku sa tomu hovorí synchrónna rotácia alebo prílivová zámka.
Aký je príliv?
Aby sme pochopili podstatu tohto fenoménu aaby sme s istotou odpovedali na otázku, či sa Mesiac otáča okolo svojej vlastnej osi, je potrebné analyzovať podstatu prílivových javov.
Predstavme si dve hory na povrchu Mesiaca, z ktorých jedna sa „díva“priamo na Zem, druhá sa nachádza v opačnom bode lunárnej gule. Je zrejmé, že ak by obe hory neboli súčasťou toho istého nebeského telesa, ale otáčali sa okolo našej planéty nezávisle, ich rotácia by nemohla byť synchrónna, tá, ktorá je bližšie, by sa podľa zákonov newtonskej mechaniky mala otáčať rýchlejšie. To je dôvod, prečo hmoty lunárnej gule, ktorá sa nachádza v bodoch oproti Zemi, majú tendenciu „utekať od seba.“
Ako sa Mesiac "zastavil"
Ako slapové sily pôsobia na konkrétne nebeské teleso, je vhodné rozobrať na príklade našej vlastnej planéty. Veď aj my sa točíme okolo Mesiaca, či skôr Mesiaca a Zem, ako by to v astrofyzike malo byť, „tancujeme“okolo fyzického stredu hmoty.
V dôsledku pôsobenia slapových síl v najbližšom aj najvzdialenejšom bode od satelitu stúpa hladina vody pokrývajúcej Zem. Navyše maximálna amplitúda prílivu a odlivu môže dosiahnuť 15 metrov alebo viac.
Ďalšou črtou tohto javu je, že tieto prílivové „hrboly“denne obchádzajú povrch planéty proti jej rotácii, čím vytvárajú trenie v bodoch 1 a 2, a tak pomaly zastavujú zemeguľu v jej rotácii.
Vplyv Zeme na Mesiac je oveľa silnejšíhmotnostný rozdiel. A hoci na Mesiaci nie je oceán, slapové sily pôsobia rovnako dobre aj na skaly. A výsledok ich práce je evidentný.
Otáča sa teda Mesiac okolo svojej osi? odpoveď je áno. Ale táto rotácia úzko súvisí s pohybom okolo planéty. Slapové sily zosúladili axiálnu rotáciu Mesiaca s jeho orbitálnou rotáciou v priebehu miliónov rokov.
A čo Zem?
Astrofyzici tvrdia, že bezprostredne po veľkej zrážke, ktorá spôsobila sformovanie Mesiaca, bola uhlová rýchlosť rotácie našej planéty oveľa vyššia ako teraz. Dni netrvali dlhšie ako päť hodín. Ale v dôsledku trenia prílivových vĺn na dne oceánu sa rotácia rok čo rok, tisícročie po tisícročí spomalila a aktuálny deň trvá 24 hodín.
Každé storočie pridáva nášmu dňu v priemere 20 – 40 sekúnd. Vedci predpokladajú, že o pár miliárd rokov sa bude naša planéta pozerať na Mesiac rovnakým spôsobom, ako sa naň pozerá Mesiac, teda z jednej strany. Je pravda, že sa to s najväčšou pravdepodobnosťou nestane, pretože ešte skôr Slnko, ktoré sa zmenilo na červeného obra, „zhltne“Zem aj jej verný satelit, Mesiac.
Mimochodom, prílivové sily spôsobujú, že pozemšťania nielen stúpajú a klesajú na hladine svetových oceánov v blízkosti rovníka. Tým, že Mesiac ovplyvňuje masy kovov v zemskom jadre, deformuje horúci stred našej planéty, pomáha ju udržiavať v tekutom stave. A vďaka aktívnemu tekutému jadru má naša planéta svoje vlastné magnetické pole, ktoré chráni celú biosféru pred smrtiacim slnečným vetrom a smrtiacim kozmickým žiarením.
