A A A A Автор Тема: Если бы масса Луны стала меньше ? Что бы произошло тогда ?  (Прочитано 6148 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн GEMMAАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 72
  • Благодарностей: 3
  • Знание - сила
    • Сообщения от GEMMA
Если бы Луна была полой и её масса уменьшилась,  скажем,  в 100 раз, как бы это отразилось на взаимоотношениях в системе Земля - Луна ? Как изменился бы период обращения Луны вокруг Земли, расстояние между двумя небесными телами, а также эксцентриситет лунной орбиты ? И какой была бы скорость Луны по орбите - большей или меньшей ? А вообще, уменьшение массы спутника главной планеты к чему ведёт ?

Очень хотелось бы получить  исчерпывающий ответ на этот любопытный для меня вопрос. Специалисты - астрономы, на вас вся надежда ! Заранее благодарен.

Оффлайн L_Pt

  • *****
  • Сообщений: 2 211
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от L_Pt
Период обращения, расстояние, эксцентриситет орбиты и скорость Луны изменяться мало, так там основную роль играет масса Земли.

А вот мощность приливов на Земле уменьшится в соответствующее количество раз.

sss

  • Гость
А вот мощность приливов на Земле уменьшится в соответствующее количество раз.

При этом, как минимум, рухнет огромная часть экосистемы Земли, если только не начнется полный обвал. Да и климат под большим вопросом.

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 972
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
sss: едва на настолько, насколько Вы утверждаете. Да, негативные последствия для тех, кто привык к той Луне, которая сейчас в небе ходит, обязательно будет. Но это едва ли станет очень критичным. Температура упадёт на пару-тройку градусов - опять-таки, не слишком критичное изменение. Или может быть Вы что-нибудь интересное на эту тему можете рассказать? :)
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

sss

  • Гость
А вы разве не знаете, что в приливной зоне обитает целый мир живых организмов, напрямую связаный с ритмом приливов? А в экосистеме в принципе отсутствуют организмы, не входящие в той или иной роли в какую-либо пищевую цепь?
Что касается климата, то не думаю, что отсутствие или уменьшение величины приливных течений не скажется на климате.
Во всяком случае, не стоит так категорично утверждать, что все это "едва ли станет очень критичным".

Оффлайн dims

  • *****
  • Сообщений: 11 735
  • Благодарностей: 124
  • Пожалуй, стоит ограничиться обменом мнениями
    • Skype - virafon
    • Сообщения от dims
    • Мой блог
При этом, как минимум, рухнет огромная часть экосистемы Земли, если только не начнется полный обвал.
Да не, выкрутятся твари :) Если уж падение астероида пережили, то уменьшение массы Луны как-то переживут.
Димс.
Я прекратил участие в форуме.

Оффлайн Павел Кирпиченко

  • *****
  • Сообщений: 12 657
  • Благодарностей: 99
    • Сообщения от Павел Кирпиченко
Да, я тоже думаю, что если и повлияет на экосистему, то очень незначительно.
Команда Астрофорума в проекте Einstein@Home
Поможем науке. Присоединятесь! Это просто! www.boinc.ru

AlAn

  • Гость
А вы разве не знаете, что в приливной зоне обитает целый мир живых организмов, напрямую связаный с ритмом приливов? А в экосистеме в принципе отсутствуют организмы, не входящие в той или иной роли в какую-либо пищевую цепь?
Есть еще солнечные приливы, их сила не изменится. Впрочем интересно, а как планируется уменьшить массу Луны? ;D

Оффлайн Okub62

  • *****
  • Сообщений: 25 418
  • Благодарностей: 601
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Okub62
Вот так:   ;D
С уважением. Олег

Оффлайн Smirnov Andrey

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 24 097
  • Благодарностей: 1513
  • Давно НЕ НРАВИТСЯ этот форум, но равного ему нет
    • DeepSkyHosting: smirnov_andrey
    • Сообщения от Smirnov Andrey
Если бы Луна была полой и её масса уменьшилась,  скажем,  в 100 раз, как бы это отразилось на взаимоотношениях в системе Земля - Луна ?...
Поражаюсь бессмысленности таких вопросов  :o.
Оптик-пенсионер.
Я сделан в СССР!
Нет - воинствующей тупости!
_________________________________________
ТАЛ-250К, ШК MEADE 16" LX200, RS-220, АПО ЛЗОС 130/6, ТАЛ-75-Coronado, Ньютон SW 200/1000 . Монти: Paramount ME, NEQ6 Pro
https://deepskyhosting.com/id2

Оффлайн GEMMAАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 72
  • Благодарностей: 3
  • Знание - сила
    • Сообщения от GEMMA
Спасибо всем ответившим. Всё же хотелось бы уточнить некоторые моменты. Вот вы все говорите, что уменьшение массы Луны повлечёт за собой лишь уменьшение высоты приливов и прочие неприятности, которые коснутся только Земли. Мне и моему знакомому эти изменения представлялись несколько иначе. Я понимаю, что наши суждения во многом дилетантские, но вот в чём они ошибочны ?

Суждение первое.
Итак, задача.
 1. притягивающее ( более тяжёлое ) тело массой М
 2. притягиваемое ( менее тяжёлое ) тело массой m
 3. расстояние между центрами этих тел R

 Так вот, прежде всего, не только большое тело притягивает малое, но и малое большое. Сила их взаимного притяжения прямо пропорциональна произведению их масс. И обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

 Как, вообще, Земля действует на Луну ? Своим притяжением, каждое мгновение, искривляет её путь с прямолинейного на криволинейный, эллиптический. Если бы земное притяжение вдруг исчезло, Луна по касательной унеслась бы в мировое пространство.
 Но вся сила земной гравитации держит Луну подле себя. А почему ? Да потому, что и Луна тело массивное !

 Теперь представим, что кто - то выскоблил Луну изнутри. Сделав её полой. Неважно, с какой именно толщиной стенок. И пусть масса Луны уменьшилась в 100 раз.

 Далее, прослеживаем тенденцию. Сначала представим, с какой силой Земля действует на тело ничтожной массы. Например, на космический корабль. Исходя из прямой пропорциональности силы взаимного притяжения двух тел произведению их масс, получаем - масса Земли, помноженная на ноль, есть ноль. Вот так теперь притягивает Земля ничтожное по массе тело. С той же нулевой силой притягивает ничтожное тело и Землю.

 Вернёмся к полой Луне. Масса Земли, помноженная на одну сотую часть массы прежней Луны - стократно меньшее взаимное притяжение. И Земля, своей мощью, уже не может, как прежде, искривлять путь Луны по эллиптической орбите. Эксцентриситет эллипса сразу возрастёт.

 Но ! Зная, что взаимное притяжение обратно пропорционально квадрату расстояния между центрами Земли и Луны, имеем всё усиливающийся отход Луны от Земли по раскручивающейся спирали. А отчего всё более усиливающийся ? Да потому, что сверху у нас значится - обратно пропорционально квадрату расстояния ! Отойдёт Луна вдвое дальше - сила притяжения упадёт в 4 раза, втрое дальше - в 9 раз. Ну и так далее. До полной утраты Луны Землёй. А Луна станет тогда одной из планет, спутником Солнца.


Суждение второе.

откуда Луна (пусть даже легкая) возмет энергию чтобы удалится с поля притяжения Земли??? Покинуть свою орбиту "улететь" Луна сможет только под действием из-вне , тоесть если найдется сила, которая сможет компенсировать силу Земного притяжения! Во всех других случаях Спутник обязан упасть на Землю, и чем он легче, тем быстрее...(ИМХО без эксцентриситетов, одна физика )

будучи легкой или упадет или будет вращаться по более низкой орбите...Скорее упадет.Не улетит точно.На это способно лишь более тяжелое тело

Чем легче тело-тем быстрее оно должно вращаться вокруг земли ,что бы не упасть на нее.А что бы улететь-раскрутится еще более сильно

Чем легче будет тело,тем больше должна быть центробежная сила,для отрыва от источника притяжения.То есть Если бы луна была полой-то она буквально должна мелькать над нами,что бы не упасть на планету.А для того ,что бы улететь в космос-ей необходима еще более большая скорость,либо же масса,которую земля не в состоянии удержать.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Итак, в чём ошибка наших суждений ?

Р. S. Что произойдёт в случае уменьшения массы спутника главной планеты - на мой взгляд, этот вопрос далеко не праздный и уж тем более не бессмысленный. Скорее, интересный. А полым же,  наш естественный спутник,  я здесь представил лишь в свете новейших и заумнейших догадок и гипотез последнего времени.. И вообразил себе, что случилось бы, если бы сейчашняя Луна, двигаясь по своей орбите, вдруг потеряла почти всё внутреннее содержимое и сделалась легче в 100 раз. Но тем участникам темы, которые высказали недоумение по поводу целесообразности и разумности такого способа рассуждений, я предлагаю похожий вариант. Гипотетическая Луна,  меньшая нашего спутника по объёму в 100 раз, соответственно,  во столько же раз меньшая по массе. Хотя, мне кажется, этот случай ничем  не будет отличаться от первоначального.

Оффлайн L_Pt

  • *****
  • Сообщений: 2 211
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от L_Pt
Нет. Хоть сила взаимодействия на Луну и уменьшится в 100 раз, так и инерция Луны тоже уменьшится во столько же. Соответственно, орбита Луны практически не измениться.

Необходимая скорость, чтобы не упасть и/или улететь никак не зависит от массы тела (до тех пор пока оно во много раз меньше чем масса Земли).

Оффлайн Evalmer

  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 212
  • Благодарностей: -11
  • атеист махрового разлива
    • Сообщения от Evalmer
    • spaceworld.ru
Цитата
Итак, в чём ошибка наших суждений ?

В том, что уменьшив массу Луны на два порядка, вы продолжаете оперировать неизмененной величиной инерции движения Луны.

Не стоит считать глупостью чужое заблуждение, несовпадающее с Вашим...
А что касамо остального, то прав В.А.Амбарцумян!

Оффлайн Gromveld

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 9
  • Благодарностей: -1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Gromveld
По условию задачи, тело уменьшило (невесть как) стократно свою массу. По закону сохранения импульса, его скорость (от этого действия) должна стократно возрасти. Стало быть, Луна с круговой орбиты перейдет на гиперболическую и навсегда покинет окрестности Земли.

Оффлайн L_Pt

  • *****
  • Сообщений: 2 211
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от L_Pt
По закону сохранения импульса, его скорость (от этого действия) должна стократно возрасти.
Этого в условиях задачи не было. Механизм потери массы не расписан…  ;D

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 972
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Запишем формулу интеграла энергии в системе отсчёта, связанной с центром Земли.
\[ v^2 = G(M+m) (\frac{2}{R} - \frac{1}{a}) = GM(1+\mu) (\frac{2}{R} - \frac{1}{a}) \]
Для простоты оценки будем считать, что орбита Луны круговая (R = a). Рассмотрим вариант уменьшения массы Луны без одновременного изменения вектора скорости, и при этом Луна будет в той же точке пространства.
\[ v^2 = GM(1+\mu)(\frac{2}{R} - \frac{1}{a}) = GM(1+\mu/100)(\frac{2}{R} - \frac{1}{a'}) \]
\[ (1+\mu)(\frac{1}{a}) = (1+\mu/100)(\frac{2}{a} - \frac{1}{a'}) \]
\[ (1 + \mu/100)\frac{1}{a'} = \frac{2(1+\mu/100)}{a} - \frac{1+\mu}{a} \]
\[ \frac{a'}{a} = \frac{1+\mu/100}{2 + 2\mu/100 - 1 - \mu} \]
\[ \frac{a'}{a} = \frac{1+\mu/100}{1 - \frac{49}{50}\mu} \]
Для новой орбиты a=q (перигейное расстояние), для которого
\[ q = a'(1 - e) = a\]
откуда
\[ e = 1 - \frac{a}{a'} \]
\[ e = 1 - \frac{1 - \frac{49}{50}\mu}{1 + \frac{\mu}{100}} \]
Для современной Луны \[ \mu = \frac{1}{80,3} \]
Таким образом
\[ e = 1 - \frac{1 - \frac{49}{50} \frac{1}{80.3}}{1 + \frac{1}{80.3}} = 0.0244. \]
Как видим, эксцентриситет получится вдвое меньший, чем есть сейчас. То есть орбита Луны изменится крайне незначительно.
« Последнее редактирование: 07 Июл 2011 [23:46:59] от Deimos »
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн Smirnov Andrey

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 24 097
  • Благодарностей: 1513
  • Давно НЕ НРАВИТСЯ этот форум, но равного ему нет
    • DeepSkyHosting: smirnov_andrey
    • Сообщения от Smirnov Andrey
По закону сохранения импульса, его скорость (от этого действия) должна стократно возрасти.
Этого в условиях задачи не было. Механизм потери массы не расписан…  ;D
Именно поэтому задача и не имеет смысла. Потерять массу внезапно и "без последствий" (сохранение момента количества движения и т.п.) не реально.
Оптик-пенсионер.
Я сделан в СССР!
Нет - воинствующей тупости!
_________________________________________
ТАЛ-250К, ШК MEADE 16" LX200, RS-220, АПО ЛЗОС 130/6, ТАЛ-75-Coronado, Ньютон SW 200/1000 . Монти: Paramount ME, NEQ6 Pro
https://deepskyhosting.com/id2

Оффлайн GEMMAАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 72
  • Благодарностей: 3
  • Знание - сила
    • Сообщения от GEMMA
Но, я читал, что  раньше Луна была гораздо ближе к Земле.  И сутки на нашей планете были от этого гораздо короче. Но постепенно, под действием приливных сил,  Луна всё более удаляется от Земли.  А что тогда происходит с инерцией движения Луны ? Неизменной по массе. И которая, как полагают,  в итоге,  навсегда покинет Землю.  И как же Земля может потерять свой спутник, если,  по вашим рассуждениям,  потерять просто не может ?

скорость, Необходимая чтобы не упасть и/или улететь никак не зависит от массы тела (до тех пор пока оно во много раз меньше чем масса Земли) - а если бы масса спутника была больше массы Земли, так наверно условия поменялись бы ? Земля бы тогда сама стала спутником Луны. Но это так, в шутку.  Я понимаю, что могут рассматриваться только случаи, когда масса Луны,  как сейчас,  или во много раз меньше. Просто немного не верится, что все параметры её орбиты во всех этих случаях будут почти одинаковыми. А если бы масса Луны равнялась всего какому - то миллиону тонн ?


Именно поэтому задача и не имеет смысла. Потерять массу внезапно и "без последствий" (сохранение момента количества движения и т.п.) не реально. Но ведь можно рассматривать не этот случай, а более реальный - Луна изначально была бы по массе меньше в 100 раз. И как я понимаю, в том числе, и  из приведённых выше сложных расчётов, что орбита этой гипотетической Луны почти ничем не отличалась бы от сейчашней ?

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 972
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Кинетическая энергия движения Луны и вращения Земли и Луны вследствие приливного воздействия на Землю расходится на тепло, при этом какая-то часть переходит  в потенциальную энергию, что выражается в увеличении расстояния.
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 972
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Но, я читал, что  раньше Луна была гораздо ближе к Земле.  И сутки на нашей планете были от этого гораздо короче. Но постепенно, под действием приливных сил,  Луна всё более удаляется от Земли.  А что тогда происходит с инерцией движения Луны ? Неизменной по массе. И которая, как полагают,  в итоге,  навсегда покинет Землю.  И как же Земля может потерять свой спутник, если,  по вашим рассуждениям,  потерять просто не может ?
Процесс асимптотический. Время на такую потерю необходимо бесконечное.

скорость, Необходимая чтобы не упасть и/или улететь никак не зависит от массы тела (до тех пор пока оно во много раз меньше чем масса Земли) - а если бы масса спутника была больше массы Земли, так наверно условия поменялись бы ? Земля бы тогда сама стала спутником Луны. Но это так, в шутку.  Я понимаю, что могут рассматриваться только случаи, когда масса Луны,  как сейчас,  или во много раз меньше. Просто немного не верится, что все параметры её орбиты во всех этих случаях будут почти одинаковыми. А если бы масса Луны равнялась всего какому - то миллиону тонн ?
Только если масса тела намного меньше массы самого массивного тела. Дальше посчитайте, вывод ведь прост и понятен. Но если бы Луна изначально была бы в 100 раз легче, орбита её была бы примерно такая же. Параметры орбиты спутника никак не зависят от массы этого самого спутника. В качестве примера - вся Солнечная система.
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/