Центр масс системы земля луна

Центр масс системы земля луна

Двойная планета — термин в астрономии, который используется для обозначения бинарной системы, состоящей из двух астрономических объектов, каждый из которых удовлетворяет определению планеты и является достаточно массивным, чтобы оказывать гравитационный эффект, превосходящий гравитационный эффект звезды, вокруг которой они вращаются.

По состоянию на 2015 год официально в Солнечной системе нет систем, классифицируемых как «двойная планета». Одно из неофициальных требований состоит в том, чтобы обе планеты вращались вокруг общего центра масс, именуемого также барицентром, который должен находиться над поверхностью этих планет.

В Солнечной системе обнаружено много двойных астероидов, такие как (90) Антиопа и двойных транснептуновых объектов пояса Койпера, в т.ч. такие, где компоненты примерно равны, например, (79360) Сила-Нунам и 1998 WW31. Европейское космическое агентство предлагает рассматривать систему Земля-Луна как двойную планету [1] . В августе 2006 года XXVI Генеральной Ассамблеей Международного астрономического союза было рассмотрено предложение о том, чтобы переклассифицировать Плутон и Харон как двойную планету. Однако в дальнейшем этот вопрос не обсуждался [2] .

Также известны системы из трёх компонентов (например, крупный астероид (87) Сильвия, астероид-аполлон (136617) 1994 CC, крупный транснептуновый объект (47171) 1999 TC36 и т.д.) [3] .

Содержание

Определение двойной планеты [ править | править код ]

В последнее время велись споры о том, что считать двойной планетой, а что системой планеты и её спутника. В большинстве случаев это не составляет проблемы, так как спутник сильно уступает по массе планете, вокруг которой он вращается. Не считая систем Земля-Луна и Плутон-Харон, все спутники в Солнечной системе имеют массу, составляющую не более 0,00025 (1/4000) массы самой планеты. С другой стороны, отношение массы Луны к массе Земли составляет 0,01230 (≈ 1/81), а аналогичное соотношение для Харона и Плутона — 0,117 (≈ 1/9).

Существует точка зрения, что различия между двойной планетой и системой планеты и спутника заключаются в расположении центра масс системы. Если центр масс не располагается под поверхностью одного из объектов, то систему можно считать двойной планетой. В таком случае оба тела вращаются вокруг точки в пространстве, находящейся между ними. Согласно такому определению, Плутон и Харон являются двойной карликовой планетой, а Земля и Луна — системой планеты и спутника. Ввиду увеличивающегося расстояния между Землёй и Луной (из-за приливных сил, действующих на Луну, она постоянно удаляется от Земли со скоростью 3,74 см в год), центр масс, который на данный момент находится под поверхностью Земли, со временем переместится и окажется над поверхностью нашей планеты. Таким образом, согласно данному определению, через миллиарды лет систему Земля-Луна можно будет считать двойной планетой [4] . В 2006 Международный астрономический союз рассмотрел определение, согласно которому Плутон и Харон следует считать двойной планетой, однако оно так и не было принято.

Также обсуждаются и дополнительные требования/критерии, например синхронность вращения обоих компонентов (т.е. приливной взаимозахват) или соотношении масс не более чем на порядок и примерно соответствующее ему трёхкратное соотношение размеров или считать пороговым — соотношение масс/размеров Земля-Луна.

Если использовать для сравнения определение системы двойных звёзд и в качестве критерия использовать расположение барицентра, то любое вращающееся вокруг звезды тело будет считаться планетой, если центр масс системы будет лежать под поверхностью звезды, в том случае, если центр масс лежит над поверхностью звезды, тело будет считаться звездой. В таком случае в Солнечной системе все планеты по определению будут являться планетами, кроме одной: Юпитер настолько массивен, что их общий с Солнцем центр масс лежит над поверхностью Солнца. Однако ввиду того, что Юпитер не является звездой, становится очевидно, что астрономы сталкиваются с некоторыми трудностями в научно обоснованном определении двойной планеты.

Читайте также:  Srgb что это монитор

Плутон-Харон [ править | править код ]

Как было упомянуто выше, система Плутон-Харон удовлетворяет определению двойной планеты. На настоящий момент это единственная пара тел в Солнечной системе, которая может претендовать на такой статус.

С момента открытия Плутона в 1930 году и вплоть до 1978 года Плутон и Харон считались одним и тем же небесным телом. В 1978 году астроном Джеймс Кристи, изучая фотографии Плутона, обнаружил на диске планеты выпуклость. В дальнейшем было замечено, что её появление имеет определённую периодичность. Это давало основания считать, что причиной этого феномена является реальное физическое тело. Первые фотографии, на которых Плутон и Харон запечатлены отдельно, были получены космическим телескопом «Хаббл» в 1990 году. При помощи современных телескопов это можно видеть даже с Земли.

Расстояние между Плутоном и Хароном около 19 570 километров (для сравнения — среднее расстояние между Землёй и Луной

384 400 километров). Диаметр Плутона равен 2390 км, диаметр Харона — 1212±16 км [5] . Из этих данных видно, что Плутон и Харон сопоставимы по размерам. Кроме того, весомым доводом в пользу того, что систему Плутон-Харон следует считать двойной планетой, является тот факт, что центр масс системы лежит за пределами более крупного тела — Плутона.

Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006) Харону предполагалось присвоить статус планеты. В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае Плутон—Харон будет считаться двойной планетой [6] . Основанием для этого служил тот факт, что каждый из объектов может считаться карликовой планетой, а их общий центр масс лежит в открытом пространстве [7] . Однако на этой же ассамблее МАС ввёл определение понятий «Планета» и «Карликовая планета». Согласно введённым определениям Плутон классифицируется как карликовая планета, а Харон — его спутник, хотя в дальнейшем такое решение может быть пересмотрено [8] .

Термин “двойная (бинарная) планета” описывает один из видов взаимоотношений между двумя космическими телами. О том, что Земля и Луна — двойная планета, Европейское астрономическое сообщество впервые заговорило в конце прошлого века. Кроме того, астрономами описаны такие космические явления, как двойные астероиды, двойные звезды.

Определение двойной планеты

Этим термином в среде астрономов принято обозначать бинарную систему из двух космических тел, каждое из которых обладает достаточной массой для оказания гравитационного эффекта. Гравитация астрономических тел должна превосходить гравитационный эффект звезды, являющийся центром их вращения.

Еще одно требование заключается в том, что обе части такой бинарной системы должны вращаться вокруг общего центра массы, находящегося над их поверхностями.

Это условная точка, являющаяся общим центром масс, называется также барицентром.

Общий центр масс, вокруг которого вращаются Земля и Луна, располагается под земной поверхностью. Однако, несмотря на это, Европейское астрономическое общество выдвинуло предложение рассматривать систему, состоящую из Земли и ее спутника, в качестве бинарной системы.

Такая инициатива обусловлена тем, что Луна резко отличается от остальных спутников в Солнечной системе:

  1. Она — один из самых крупных и тяжелых в Солнечной системе спутников по отношению к своему центральному космическому телу. Размеры космических тел, сопровождающих другие планеты Солнечной системы, составляют 1/10 долю диаметра центральных небесных тел, а то и менее. В свою очередь, поперечник Луны составляет четверть поперечника космического объекта, вокруг которого вращается данный спутник.
  2. Необычна для планетарного спутника и масса Луны. Она составляет 1/81 от масса центрального космического тела, тогда как спутники других планет Солнечной системы легче своих центров вращения в десятки тысяч раз.
Читайте также:  Просмотр программы передач телевидения все каналы

Еще одна особенность, которая приводится в качестве аргумента в пользу двойной планеты Земля-Луна, — это близость данных космических объектов. С этой особенностью исследователи связывают следующий примечательный факт: путь Луны вокруг Солнца практически повторяет земной, отличаясь от него лишь незначительно.

Для наглядности приводится такой пример: для условного наблюдателя, помещенного на поверхность Солнца, траектория движения земного спутника представилась бы несколько волнистой линией, которая почти совпадала бы с земной орбитой.

Все эти аргументы кажутся сторонникам теории о бинарной планете «Земля-Луна» достаточно убедительными, несмотря на ряд различий двух небесных тел:

  1. Широкий диапазон температур на лунной поверхности: за ночь она остывает до -173°C, тогда как в течение дня нагревается до 130С. В свою очередь, земные температурные колебания намного менее выражены.
  2. Земное ядро обладает намного более выраженной гравитацией.
  3. На земном спутнике, в отличие от Земли, нет воды. Лунные моря представляют собой долины, заполненные окаменевшей лавой; сверху их покрывает слой пород, выброшенных когда-то вулканами. Их кратеры видны и сейчас: они достигают 200 км в диаметре, окружены возвышающимися в виде вала крутыми склонами.

В подобных взаимоотношениях находится еще одна пара астрономических объектов в Солнечной системе: Солнце и Юпитер. Однако, поскольку Юпитер звездой не является, классифицировать эту пару как бинарную планету или двойную звезду нельзя.

Земля и Луна — двойные планеты

Общий центр масс, вокруг которого вращаются Земля и Луна, располагается под земной поверхностью. Местоположение этой точки нестабильно. Она медленно движется по направлению к земной поверхности.

Это связано с постепенным увеличением расстояния между Землей и ее естественным спутником. Выход общего центра массы в пространство над земной поверхностью ознаменует превращение бинарной системы “Земля-Луна” в двойную планету.

Превращение пары космических тел, состоящей из Земли и ее спутника, в двойную планету прогнозируется на ближайшие несколько миллиардов лет.

Тогда Луна под действием приливных сил отдалится от сопровождаемой планеты настолько, что центр масс, вокруг которого объекты вместе вращаются, сместится из-под земной поверхности в пространство между этими астрономическими телами. Отдаление земного спутника от центра вращения происходит со скоростью 3 см 7,4 мм в год.

Рассчитать точный период времени, который понадобится для превращения пары Земля-Луна в двойную планету, пока затруднительно.

Плутон-Харон

Пару астрономических объектов, состоящую из космического тела Плутон и его спутника под названием Харон, было предложено считать двойной планетой в 2006 г. Решение было принято Генеральной Ассамблеей международного астрономического Союза.

Из всех спутников Солнечной системы Харон более всех приблизился по размеру и массе к космическому объекту, который сопровождает, — он всего вдвое меньше его.

Где находится центр масс системы Земля – Луна?

Центр масс системы Земля – Луна, так называемый барицентр, находится на расстоянии 4672 километра от центра Земли по направлению к Луне, то есть на глубине приблизительно 1700 километров под поверхностью Земли. Строго говоря, по эллиптической орбите вокруг Солнца движется не Земля, а барицентр, при этом Земля и Луна обращаются относительно барицентра, совершая полный оборот за лунный месяц.

Читайте также:  Полноприводные микроавтобусы для рыбалки и охоты

Похожие главы из других книг

ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ И ЦЕНТР СИЛЫ

ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ И ЦЕНТР СИЛЫ Конфигурации кругов, восьмерок, узлов и петель, составляющих технику боя, могут быть самыми разными. Приступая к изучению этих движений, мы не можем обойти вниманием очень важное понятие «центра силы».ЦЕНТР СИЛЫ — активно движущаяся точка,

ЗАКОН ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС

Дефект масс

Масс-спектрометры

Масс-спектроскопия

Центр масс

Центр масс Центр масс, центр инерции, геометрическая точка, положение которой характеризует распределение масс в теле или механической системе. Координаты Ц. м. определяются формулами , , или для тела при непрерывном распределении масс , , где mк — массы

В каком диапазоне Земля по яркости сравнима с Солнцем и многократно превосходит все остальные планеты Солнечной системы, вместе взятые?

В каком диапазоне Земля по яркости сравнима с Солнцем и многократно превосходит все остальные планеты Солнечной системы, вместе взятые? В своей книге «Вселенная, жизнь, разум» И. С. Шкловский замечает, что если бы марсианские астрономы, подобно земным, исследовали

Где находится центр масс системы Земля – Луна?

Где находится центр масс системы Земля – Луна? Центр масс системы Земля – Луна, так называемый барицентр, находится на расстоянии 4672 километра от центра Земли по направлению к Луне, то есть на глубине приблизительно 1700 километров под поверхностью Земли. Строго говоря, по

Кто лучше исполняет роль ночного светила: Луна в отношении Земли или Земля в отношении Луны?

Кто лучше исполняет роль ночного светила: Луна в отношении Земли или Земля в отношении Луны? Освещенность, создаваемая полной Луной в зените на поверхности Земли, составляет 0,25 люкса, а освещенность, обеспечиваемая Землей на Луне в полнолуние, равна 15 люксам. Таким

ГДЕ НАХОДИТСЯ ЗЕМЛЯ ОЗЁРСКАЯ?

ГДЕ НАХОДИТСЯ ЗЕМЛЯ ОЗЁРСКАЯ? Озёрский район находится на 54 градусе 51 минуте северной широты и 38 градусе 30 минуте восточной долготы, в 98 километрах юго-восточнее Москвы. Площадь района составляет 2681 квадратный километр.Доехать до Озёр из Москвы можно:1. На автобусе:От

В каком диапазоне Земля по яркости сравнима с Солнцем и многократно превосходит все остальные планеты Солнечной системы, вместе взятые?

Обзор планет Солнечной системы. Луна

Обзор планет Солнечной системы. Луна Луна, спутник Земли, находится на расстоянии 380 тыс. км от поверхности нашей планеты. На Луне отсутствуют воздух, вода, погода. Ее поверхность – горы, кратеры, моря затвердевшей лавы и слои пыли. Масса Луны в 81 раз меньше Земли, а радиус

ПСИХОЛОГИЯ МАСС

ПСИХОЛОГИЯ МАСС — область психологии, предметом исследований которой являются природа, сущность, закономерности возникновения, формирования, функционирования и развития толп и масс, как специфических форм сообществ людей. Создана в конце 19 в. французским социологом и

Глава 21 Анатомия управления. Иерархия. Правящая элита и общество. Преступность. Монархия и демократия. Мобилизация масс. Аккумулирование энергии масс

Исследование каловых масс

Исследование каловых масс Кал состоит главным образом из остатков пищи, неусвоенной организмом, остатков пищеварительных соков, кишечного эпителия и значительного количества бактериальных тел. Для выявления нарушений пищеварения в кишечнике применяется

МАСС, Владимир Захарович

МАСС, Владимир Захарович (1896–1979), эстрадный драматург 312 * Служил на заводе / Сергейпролетарий. Он в доску был отчаянный марксист. «Сергейпролетарий» (1928), на мотив «С одесского кичмана» (? Ан120) Песня была написана для «Второго номера» обозрений московского Дома печати. В

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector