Естественные науки

Луна и физика с математикой

Мне в голову влезла дурацкая идея, помогите разобраться.
Известно что луна образовалась отдельно от земли, и когда то давно прилетела и вращалась с огромной скоростью вокруг земли. Предположительно земля в то время была горячая и имела не воздушную атмосферу.
Допустим что луна была покрыта большим водным слоем и запущена на орбиту земли (небесные тела небольшого размера заполненые водой существуют. пример: Европа, спутник юпитера) . Так вот если луна прилетела на орбиту земли и стала вращаться очень близко к ней и на большой скорости, то под действием повысившейся солнечной температуры и трения о земную плотнут атмосферу вода стала бы перетекать за счет гравитации на землю. Земля гораздо больше в размере и имеет сильное магнитное поле.
И тут мой отец задал мне чертовски интересный вопрос: Если вода будет перетекать с луны на землю то под действием уменьшающейся массы луны на количество перетекшей воды, луна будет становиться легче и быстро улетить вдаль от земли.
Действительно ли это так, или уменьшение массы луны будет как-то компенсироваться в такой системе? ?

Пожалуйста ненадо разводить флуда по поводу того как луна прилетела и кто это сделал... .

Меня в данном случае интересует чисто физический вопрос. При движении луны по орбите земли на высокой скорости будет ли она улетать дальше за счет уменьшение массы, или постоянство вращения будет обеспечиваться увеличением массы земли на то же самое количество жидкости? ?
Да я понимаю что вопрос нелегкий, но искренне надеюсь что кто-то сможет предложить мне метод расчета этого события. или предложит адекватное место где я могу задать тот же дурацкий вопрос.
Viktor Yurov
Viktor Yurov
531
Н-да, и как прикажете отвечать на дополнительные замечания, если возможность комментариев к ответам отключена? Но все же разок я это сделать могу.
"Если масса Луны вдруг станет намного меньше", во столько же раз уменьшится и сила ее притяжения к Земле. Ускорение ее по отношению к Земле останется прежним, скорость движения по орбите - той же. Поэтому все останется по-прежнему.
Насчет космонавта и станции - да, если он оттолкнется от станции, они полетят в противоположные стороны. Но чтобы попасть на Землю, воде надо очень сильно оттолкнуться от Луны, иначе она просто перейдет на другую орбиту (эллиптическую) , так же как и космонавт, оттолкнувшийся от космической станции, да и сама станция (в меньшей мере, поскольку ее масса больше) . Самое забавное, что, как я когда-то читал в книжке о космических полетах, оба изменят орбиты на эллиптические таким образом, что будут периодически встречаться (если пренебречь постепенным торможением в атмосфере) . Так что улетевшая вода с Луной еще встретится ;)
Но можно, конечно, пойти дальше - вода с Луны все же может попадать на Землю, хотя и не "перетекая". Луна слишком мала, чтобы удержать атмосферу - скорости молекул газа при нормальной температуре иногда могут превышать вторую космическую скорость для Луны, поэтому ее атмосфера будет теряться. Если в ней был был водяной пар, часть его направится к Земле или против движения Луны по орбите и потеряет скорость и, если у молекул этой части пара останется достаточно большая скорость и после выхода из поля тяготения Луны - орбита этой части пара в своей низшей точке достигнет атмосферы Земли. Тогда масса Земли увеличится, она будет сильнее притягивать Луну и та действительно перейдет на более низкую орбиту, хотя и не упадет - во время перебрасывания воды на Землю орбита будет меняться, но когда переброска закончится, снова станет устойчивой, если, конечно, Луна не войдет в зону сильного торможения атмосферой. Но даже если перекачать с Луны на Землю все океаны Земли, сильно это на орбиту не повлияло бы. Ведь масса океанов ничтожна по сравнению с общей массой Земли, океаны на ней по сравнительной толщине - как обтягивающая глобус бумага, да и плотность воды намного меньше средней плотности Земли. А затем Луна снова начнет удаляться от Земли под действием приливов - кстати, так уже было, раньше Луна была намного ближе к Земле и крутилась вокруг нее быстрее. Подробнее об этом есть, например, в статье Википедии "Приливное ускорение" - оно совсем не мифическое.
ДМ
Диана Мешкова
22 474
Лучший ответ
Если от Луны отделится, скажем, гора, она будет также вращаться по орбите Луны, не приближаясь к Земле и не удаляясь от нее. И вода вовсе не будет перетекать с Луны на Землю. Она будет крутиться по той же орбите, что и Луна. Другой вопрос, что чтобы сбежать с Луны, воде или той же горе надо преодолеть силу притяжения Луны. Но изменение массы Луны на ее орбиту никак не повлияет. Если космонавт отделится от космической станции, он будет лететь рядом с ней по той же орбите. Поэтому всякий мусор с космических станций и возят на Землю, а не просто выкидывают со станции. Если Луна уменьшится до размера горы или даже песчинки, она все равно будет вращаться по той же орбите.
Строго говоря, Луна постепенно удаляется от Земли (на 4 см в год) , но это связано с взаимодействием Луны и Земли за счет вызываемой Луной на Земле приливной волны.
Формула закона всемирного тяготения :
F=YMm/r
где :
Y - гравитационная постоянная (0.000000000067)
m - масса Луны
M - масса Земли
r - квадрат расстояния между ними
Saltanat Amrina
Saltanat Amrina
6 756
"Краб" все правильно тебе ответил. Орбита Луны не зависит от ее массы, а зависит целиком от массы Земли. Единственная ошибка у "Краба" в последней фразе. Луна постепенно удаляется от Земли не из-за мифическй приливной волны, а из-за уменьшения массы Земли за счет рассеивания в космос паров воды и атмосферы. У Земли есть очень слабый "хвост", как у кометы...
По логике вещей луна должна приблежаться, по мере уменьшения массы.
Руслан Гатин
Руслан Гатин
1 830

Похожие вопросы