Luna že nekaj milijard let spremlja naš planet na njegovem velikem vesoljskem potovanju. In nam, zemljanom, kaže iz stoletja v stoletje vedno isto lunino pokrajino. Zakaj občudujemo samo eno stran našega satelita? Ali se Luna vrti okoli svoje osi ali nepremično lebdi v vesolju?
Karakteristike našega vesoljskega soseda
V sončnem sistemu so sateliti, ki so veliko večji od lune. Ganimed je na primer Jupitrova luna, dvakrat težja od Lune. Toda po drugi strani je največji satelit v primerjavi z matičnim planetom. Njegova masa je več kot odstotek zemeljske, njen premer pa približno četrtina zemeljskega. Takšnih razmerij v sončni družini planetov ni več.
Na vprašanje, ali se Luna vrti okoli svoje osi, poskusimo odgovoriti tako, da natančneje pogledamo najbližjo vesoljsko sosedo. Po teoriji, ki je danes sprejeta v znanstvenih krogih, je naš planet pridobil naravni satelit, ko je bil še protoplanet - ne povsem ohlajen, prekrit z oceanom vroče tekočine.lava, kot posledica trka z drugim planetom, manjšim. Zato se kemična sestava lunine in zemeljske prsti nekoliko razlikuje – težka jedra trkajočih se planetov so se združila, zato so zemeljske kamnine bogatejše z železom. Luna je dobila ostanke zgornjih plasti obeh protoplanetov, več je kamna.
Ali se luna vrti
Natančneje, vprašanje, ali se luna vrti, ni povsem pravilno. Navsezadnje se tako kot vsak satelit v našem sistemu vrti okoli matičnega planeta in skupaj z njim kroži okoli zvezde. Toda aksialna rotacija Lune ni povsem običajna.
Ne glede na to, kako gledate na Luno, jo vedno obrneta proti nam krater Tycho in Morje miru. "Ali se luna vrti okoli svoje osi?" – iz stoletja v stoletje so se spraševali zemljani. Strogo gledano, če operiramo z geometrijskimi koncepti, je odgovor odvisen od izbranega koordinatnega sistema. Glede na Zemljo je osna rotacija Lune res odsotna.
Toda z vidika opazovalca, ki se nahaja na črti Sonce-Zemlja, bo osna rotacija Lune jasno vidna in ena polarna rotacija do delčka sekunde bo po trajanju enaka orbitalni.
Zanimivo je, da ta pojav ni edinstven v sončnem sistemu. Torej, satelit pritlikavega planeta Pluton Charon vedno gleda na svoj planet z eno stranjo, satelita Marsa - Deimos in Phobos - se obnašata na enak način.
V znanstvenem jeziku se to imenuje sinhrona rotacija ali plimovanje.
Kakšna je plima?
Da bi razumeli bistvo tega pojava inZa samozavesten odgovor na vprašanje, ali se luna vrti okoli svoje osi, je treba analizirati bistvo plimskih pojavov.
Na površju Lune si predstavljamo dve gori, od katerih ena "gleda" neposredno na Zemljo, druga pa se nahaja na nasprotni točki lunine krogle. Očitno je, da če obe gori ne bi bili del istega nebesnega telesa, ampak bi se vrteli okoli našega planeta neodvisno, njuno vrtenje ne bi moglo biti sinhrono, tista, ki je bližje, bi se po zakonih Newtonove mehanike morala vrteti hitreje. Zato se mase lunine krogle, ki se nahajajo na točkah nasproti Zemlje, nagibajo k "bežanju druga od druge."
Kako se je Luna "ustavila"
Kako plimske sile delujejo na določeno nebesno telo, je priročno razstaviti na primeru našega lastnega planeta. Konec koncev se tudi mi vrtimo okoli Lune, oziroma Luna in Zemlja, kot bi se v astrofiziki spodobilo, »plešeta« okoli fizičnega središča mase.
Zaradi delovanja plimskih sil, tako na najbližji kot na najbolj oddaljeni točki od satelita, se nivo vode, ki pokriva Zemljo, dvigne. Poleg tega lahko največja amplituda oseke in oseke doseže 15 metrov ali več.
Druga značilnost tega pojava je, da te plimske "grbine" vsakodnevno krožijo okoli površine planeta proti njegovemu vrtenju, ustvarjajo trenje v točkah 1 in 2 ter tako počasi ustavljajo globus pri njegovem vrtenju.
Vpliv Zemlje na Luno je veliko močnejši zaradirazlika v masi. In čeprav na Luni ni oceana, plimske sile delujejo enako dobro na skale. In rezultat njihovega dela je očiten.
Ali se luna torej vrti okoli svoje osi? Odgovor je pritrdilen. Toda ta rotacija je tesno povezana s gibanjem okoli planeta. Sile plimovanja so v milijonih let uskladile Lunino aksialno rotacijo z njeno orbitalno rotacijo.
Kaj pa Zemlja?
Astrofiziki pravijo, da je bila takoj po velikem trku, ki je povzročil nastanek Lune, kotna hitrost vrtenja našega planeta veliko višja kot je zdaj. Dnevi niso trajali več kot pet ur. Toda zaradi trenja plimskih valov na dnu oceana se je rotacija iz leta v leto, tisočletje za tisočletjem upočasnila in trenutni dan traja 24 ur.
V povprečju vsako stoletje našemu dnevu doda 20-40 sekund. Znanstveniki domnevajo, da bo naš planet čez nekaj milijard let gledal na Luno tako, kot jo gleda Luna, torej na eni strani. Res je, to se najverjetneje ne bo zgodilo, saj bo še prej Sonce, ki se je spremenilo v rdečega velikana, "pogoltnilo" tako Zemljo kot njen zvesti satelit, Luno.
Mimogrede, plimske sile dajejo zemljanom ne samo dvig in padec v gladini svetovnih oceanov blizu ekvatorja. S tem, ko vpliva na mase kovin v zemeljskem jedru in deformira vroče središče našega planeta, Luna pomaga, da ga ohranja v tekočem stanju. In zahvaljujoč aktivnemu tekočemu jedru ima naš planet lastno magnetno polje, ki ščiti celotno biosfero pred smrtonosnim sončnim vetrom in smrtonosnimi kozmičnimi žarki.
