Если Луна захвачена приливами, вращается ли она?

Да. Захват означает ровно один оборот вокруг оси за один оборот вокруг Земли. С Земли это незаметно: одно и то же полушарие всегда смотрит на нас. Со стороны видно, что Луна вращается синхронно с обращением.

Может ли Земля когда-нибудь стать захваченной Луной?

В принципе да, но на времени много больше оставшейся жизни Солнца. Те же приливы замедляют вращение Земли и удлиняют сутки. Взаимный захват потребовал бы, чтобы земные сутки сравнялись с орбитальным периодом Луны (сейчас около 27 суток).

Почему иногда видно больше половины поверхности Луны?

Реальная орбита слегка эллиптическая, ось вращения наклонена. Из-за либраций со временем виден край за восточным, западным, северным и южным лимбом — всего около 59% поверхности, а не 50%. Здесь орбита круговая, либраций нет.

Что остановило вращение Луны в захваченном состоянии?

Гравитация Земли действовала на приливные выступы как тормозящий момент, пока выступы не выстроились вдоль линии Земля–Луна. Это устойчивое равновесие: дальше момент в среднем не раскручивает и не тормозит.

Приливный захват Луны

Синхронное вращение: к Земле всегда обращено одно и то же полушарие Луны.

О модели

Приливный захват (синхронное вращение) — состояние, в котором период вращения спутника равен периоду обращения вокруг планеты. У Луны резонанс 1:1: к Земле всегда обращено одно и то же полушарие. Гравитация Земли сильнее тянет ближнюю сторону и создаёт приливные выступы; момент силы постепенно замедлял изначально более быстрое вращение Луны, пока угловая скорость вращения не сравнялась с орбитальной. При этом часть вращательного момента Луны передавалась Земле: земные сутки удлинялись. Орбита принята круговой; либрации — небольшие покачивания, из-за которых со временем видно около 59% поверхности — не показаны.

Для кого: 10–11 класс и младшие курсы: система Земля–Луна, приливы, вращение и обращение.

Ключевые понятия

приливный захват
синхронное вращение
приливная сила
гравитационный момент
угловой момент
ближняя сторона Луны
обратная сторона Луны

Как это работает

Приливное взаимодействие создало выступы на ранней Луне; гравитационный момент стремится сориентировать её длиннейшую ось в сторону планеты. За миллиарды лет Луна перешла в синхронное вращение: один лунный день равен одному обороту вокруг Земли, поэтому одна сторона постоянно обращена к нам.

Основные формулы

Устойчиво, когда орбитальная угловая скорость равна скорости вращения; связано с приливами Земля—Луна (см. также симулятор приливов).

Часто задаваемые вопросы

Если Луна захвачена приливами, вращается ли она?: Да. Захват означает ровно один оборот вокруг оси за один оборот вокруг Земли. С Земли это незаметно: одно и то же полушарие всегда смотрит на нас. Со стороны видно, что Луна вращается синхронно с обращением.
Может ли Земля когда-нибудь стать захваченной Луной?: В принципе да, но на времени много больше оставшейся жизни Солнца. Те же приливы замедляют вращение Земли и удлиняют сутки. Взаимный захват потребовал бы, чтобы земные сутки сравнялись с орбитальным периодом Луны (сейчас около 27 суток).
Почему иногда видно больше половины поверхности Луны?: Реальная орбита слегка эллиптическая, ось вращения наклонена. Из-за либраций со временем виден край за восточным, западным, северным и южным лимбом — всего около 59% поверхности, а не 50%. Здесь орбита круговая, либраций нет.
Что остановило вращение Луны в захваченном состоянии?: Гравитация Земли действовала на приливные выступы как тормозящий момент, пока выступы не выстроились вдоль линии Земля–Луна. Это устойчивое равновесие: дальше момент в среднем не раскручивает и не тормозит.

Близкие темы рядом (в том числе из смежных разделов) — или все 51 в «Астрономия и небо».

Вся категория →

НовоеШкольные

Орбитально-вращательный резонанс

Запустить симулятор

Луна 1:1 и Меркурий 3:2 — схематичные анимации синхронного и резонансного вращения.

НовоеШкольные

Солнечное затмение

Запустить симулятор

Луна между Солнцем и Землёй: угловые размеры дисков, конусы тени и полутени, наклон орбиты к эклиптике.

НовоеШкольные

Геометрия лунного затмения

Запустить симулятор

Солнце, Земля и Луна: тень Земли на Луне; полное, частное и полутеневое затмения (схема).

НовоеШкольные

Фазы Луны

Запустить симулятор

Взаимное расположение Солнца, Земли и Луны и синодический месяц. Освещённая доля определяется фазовым углом.

НовоеШкольные

Приливы в системе Земля–Луна

Запустить симулятор

Равновесные приливные горбы; орбита Луны; интервал между полными приливами около 12,4 ч.

НовоеУниверситет / научные

Сфера Хилла

Запустить симулятор

Радиус сферы Хилла r_H ≈ a (m/3M)^{1/3}: область, где тяготение планеты сильнее прилива звезды. Схема орбиты и r_H от масс и большой полуоси.

Приливный захват Луны

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы

Похожие симуляторы

Орбитально-вращательный резонанс

Солнечное затмение

Геометрия лунного затмения

Фазы Луны

Приливы в системе Земля–Луна

Сфера Хилла

Приливный захват Луны

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы