Miksi kuu ei pyöri?

Seuraa 
Viestejä3976
Liittynyt12.6.2007

Nyt on täysikuu ja tuli mieleen kysyä: Miksi kuu näyttää maahan aina saman puolen, miksei se enää pyöri? Onko termi "gravitaatiolukkiintuminen" (tai jotain sinnepäin) syynä tähän, ja jos on, niin miten lukkiintuminen selitetään fysiikalla? Tarvitaanko taas Einsteinia ja gravitaatioaaltoja?

"The universe is a big place, perhaps the biggest".
"Those of you who believe in telekinetics, raise my hand".
Kurt Vonnegut
"Voihan fusk." Minä

Sivut

Kommentit (38)

Seppo_Pietikainen
Seuraa 
Viestejä7615
Liittynyt18.10.2007
Astronomy
Nyt on täysikuu ja tuli mieleen kysyä: Miksi kuu näyttää maahan aina saman puolen, miksei se enää pyöri? Onko termi "gravitaatiolukkiintuminen" (tai jotain sinnepäin) syynä tähän, ja jos on, niin miten lukkiintuminen selitetään fysiikalla? Tarvitaanko taas Einsteinia ja gravitaatioaaltoja?



Ehkä parempi termi on "tidal locking". Kuukeloipa. Ei tarvita Einsteinia tai gravitaatioaaltoja. Isaac Newton riittää.

--
Seppo P.
Kreationismi perustuu tietämättömyyteen, se sikiää tietämättömyydestä ja siitä sikiää tietämättömyyttä. Tietämättömyyden levittäminen on kreationismin elinehto ja tietämättömyydessä rypeminen on kreationistin luonnollinen elämisenmuoto

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005
Astronomy
Nyt on täysikuu ja tuli mieleen kysyä: Miksi kuu näyttää maahan aina saman puolen, miksei se enää pyöri? Onko termi "gravitaatiolukkiintuminen" (tai jotain sinnepäin) syynä tähän, ja jos on, niin miten lukkiintuminen selitetään fysiikalla? Tarvitaanko taas Einsteinia ja gravitaatioaaltoja?



Koska kuulla on etu- ja takapuoli - viimeaikaisten maailman tapahtumien vuoksi on päivän - siis kuunselvää, minkä puolen kuu maahan näyttää.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005

Tarkalleen ottaen Kuu pyörii (inertiaalikordinaatistossa), mutta samassa ajassa kuin kiertää ratakierroksen, joten se kääntää aina (suunnilleen) saman puolen kohti Maata. Se johtuu vuorovesi-ilmiöstä, joka on selitettävissä klassisella mekaniikalla. Koska Maan ja Kuun painovoima on verrannollinen keskipisteestä mitatun etäisyyden neliöön, kummankin taivaankappaleen eri osiin kohdistuu hieman erisuuri voima. Se muokkaa pallomaiset kappaleet hieman soikeiksi.

Soikeus aikaansaa sen, että kappaleet hidastavat toistensa pyörmistä. Pyörimisen energia tai systeemin liikemäärämomentti ei voi hävitä, joten se menee rataliikeen energiaksi. Eli kappaleet etääntyvät toisistaan. Sitten, kun kappaleiden pyöriminen vuorovesilukkiutuu, energiaa ei enää siirry. Jos jostain syystä tilanne on se, että kappaleen kierros radallaan kestää vähemmän aikaa kuin pyörähdys akselinsa ympäri, energia siirtyy toiseen suuntaan.

Koska Kuu on paljon kevyempi kuin maa, painaen reilun sadasosan, sen pyöriminen on vuosimiljardien kuluessa lukkiutunut. Maankin pyöriminen on hidastunut huomattavasti, ja hidastuu jatkossakin, kunnes joskus jumalattoman pitkän ajan kuluttua Maankin vuorokausi on lukkiutunut Kuun kiertoaikaan.

Joissain tapauksissa lukkiutuminen voi tapahtua murtolukusuhteisiin, riippuen rataelementeistä. Esimerkiksi Merkurius pyörii 3 kertaa akselinsa ympri samassa ajassa kuin kiertää 2 kierrosta Auringon ympäri.

Astronomy
Seuraa 
Viestejä3976
Liittynyt12.6.2007
Neutroni
Tarkalleen ottaen Kuu pyörii (inertiaalikordinaatistossa), mutta samassa ajassa kuin kiertää ratakierroksen, joten se kääntää aina (suunnilleen) saman puolen kohti Maata. Se johtuu vuorovesi-ilmiöstä, joka on selitettävissä klassisella mekaniikalla. Koska Maan ja Kuun painovoima on verrannollinen keskipisteestä mitatun etäisyyden neliöön, kummankin taivaankappaleen eri osiin kohdistuu hieman erisuuri voima. Se muokkaa pallomaiset kappaleet hieman soikeiksi.

Soikeus aikaansaa sen, että kappaleet hidastavat toistensa pyörmistä. Pyörimisen energia tai systeemin liikemäärämomentti ei voi hävitä, joten se menee rataliikeen energiaksi. Eli kappaleet etääntyvät toisistaan. Sitten, kun kappaleiden pyöriminen vuorovesilukkiutuu, energiaa ei enää siirry. Jos jostain syystä tilanne on se, että kappaleen kierros radallaan kestää vähemmän aikaa kuin pyörähdys akselinsa ympäri, energia siirtyy toiseen suuntaan.

Koska Kuu on paljon kevyempi kuin maa, painaen reilun sadasosan, sen pyöriminen on vuosimiljardien kuluessa lukkiutunut. Maankin pyöriminen on hidastunut huomattavasti, ja hidastuu jatkossakin, kunnes joskus jumalattoman pitkän ajan kuluttua Maankin vuorokausi on lukkiutunut Kuun kiertoaikaan.

Joissain tapauksissa lukkiutuminen voi tapahtua murtolukusuhteisiin, riippuen rataelementeistä. Esimerkiksi Merkurius pyörii 3 kertaa akselinsa ympri samassa ajassa kuin kiertää 2 kierrosta Auringon ympäri.


Kiitoksia Seppo ja Neutron, tiedän taas lisää. Uteliaisuuttani kysyn kuitenkin vielä: Jos lukkiutuminen johtuu siitä että kuu on ollut soikea niin onko se lukittumisen jälkeen palautunut palloksi? Ja miksi Maan pyöriminen hidastuu, vaiko sen takia että maata kiertää kuu?

"The universe is a big place, perhaps the biggest".
"Those of you who believe in telekinetics, raise my hand".
Kurt Vonnegut
"Voihan fusk." Minä

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
Astronomy
Jos lukkiutuminen johtuu siitä että kuu on ollut soikea niin onko se lukittumisen jälkeen palautunut palloksi? Ja miksi Maan pyöriminen hidastuu, vaiko sen takia että maata kiertää kuu?



Ei, koska se paikan funktiona vaihteleva vetovoima vaikuttaa edelleen.

Maan pyöriminen hidastuu siksi, että vuorovesivoima (eli gravitaation paikkariippuvuudesta johtuva voimien erotus planeetan eri osissa) venyttää Maata soikioksi (suunnilleen ellipsoidi), jonka pitempi akseli osoittaa Kuuta. Koska Maa pyörii akselinsa ympäri, se kääntää soikion pitempää akselia hieman pyörimissuunnassa eteenpäin. Maahan syntyy siis vuoksiaalto, joka koko ajan muljaa massoja. Maan pinnankorkeus vaihtelee noin 30 cm, merenpinnat metrin verran. Tuossa geometriassa Kuu vetää puoleensa sitä lähempänä itseään olevaa osaa. Ja koska Kuu on kiertosuunnassa hieman sen "takana", niin se vaikuttaa Maan pyörimistä hidastavasti. Vastaavasti se kuusta katsone "edellä" oleva pullistuma vetää Kuuta hieman rataliikkeen suuntaan, jolloin se saa lisää energiaa ja ajautuu kauemmaksi.

Vierailija
Astronomy
Nyt on täysikuu ja tuli mieleen kysyä: Miksi kuu näyttää maahan aina saman puolen, miksei se enää pyöri? Onko termi "gravitaatiolukkiintuminen" (tai jotain sinnepäin) syynä tähän, ja jos on, niin miten lukkiintuminen selitetään fysiikalla? Tarvitaanko taas Einsteinia ja gravitaatioaaltoja?



Minä voisin kertoa oman mielipiteeni tähän, jos sinua kiinnostaa kuulla se.

.

Vierailija

Saattaa olla typerä kysymys mutta miksi maa ei lukkiudu auringon kanssa? ollaanko vaan liian kaukana ettei gravi riitä venyttämään mutta riittää pitämään radalla? Vai kävisikö niin hypoteettisessa tapauksessa missä kierretään ilman mitään häiriötekijöitä ääretön aika?

Jotenkin tuntuisi luonnolliselta että jos pysytään radalla niin lukkiutuminen on väistämätön viimeistään äärettömän ajan jälkeen

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
Lusicca
Saattaa olla typerä kysymys mutta miksi maa ei lukkiudu auringon kanssa? ollaanko vaan liian kaukana ettei gravi riitä venyttämään mutta riittää pitämään radalla? Vai kävisikö niin hypoteettisessa tapauksessa missä kierretään ilman mitään häiriötekijöitä ääretön aika?



Noin tosiaan käy, ja vieläpä äärellisessä, mutta Auringon elinikään nähden hyvin pitkässä ajassa. Jossain vaiheessa (kai kymmenien miljardien vuosien kuluttua) Maa ja Kuu vuorovesilukkiutuvat. Sen jälkeen Auringon (jäänteiden, valkean kääpiön) paljon heikompi vuorovesivoima alkaa syämään systeemiltä liikemäärämomenttia. Kuu alkaa lähestymään maata. Jossain vaiheessa (älyttömän pitkän, mutta äärellisen, ajan kuluttua) Kuu tulee liian lähelle, hajoaa ja putoaa pieninä kappaleina pinnalle. Sen jälkeen Maan pyöriminen hidastuu vielä, kunnes se lukkiutuu vuoden kiertoon. En osaa arvioida kuinka kauan tuohon menee ja onko kuinka todennäköistä, että joku muu kappale häiritsee systeemiä oleellisesti ennen tuon tapahtumista (esim. heittää Kuun pois Maan ympäristöstä). Voi olla, että niinkin käy, kun puhutaan kymmenien miljardien vuosien aikaskaalasta (eli paljon pitemmistä kuin Aurinkokunnan tai koko maailmankaikkeuden tähänastinen ikä).

Finlandes
Seuraa 
Viestejä1399
Liittynyt19.6.2005
Seppo_Pietikainen
Astronomy
Nyt on täysikuu ja tuli mieleen kysyä: Miksi kuu näyttää maahan aina saman puolen, miksei se enää pyöri? Onko termi "gravitaatiolukkiintuminen" (tai jotain sinnepäin) syynä tähän, ja jos on, niin miten lukkiintuminen selitetään fysiikalla? Tarvitaanko taas Einsteinia ja gravitaatioaaltoja?



Ehkä parempi termi on "tidal locking". Kuukeloipa. Ei tarvita Einsteinia tai gravitaatioaaltoja. Isaac Newton riittää.

Suomi - Seppo_Pietikainen - suomi sanakirjan mukaan: Eppur si muove

jeremia2
Seuraa 
Viestejä1068
Liittynyt2.3.2009
Neutroni
Tarkalleen ottaen Kuu pyörii (inertiaalikordinaatistossa), mutta samassa ajassa kuin kiertää ratakierroksen, joten se kääntää aina (suunnilleen) saman puolen kohti Maata. Se johtuu vuorovesi-ilmiöstä, joka on selitettävissä klassisella mekaniikalla. Koska Maan ja Kuun painovoima on verrannollinen keskipisteestä mitatun etäisyyden neliöön, kummankin taivaankappaleen eri osiin kohdistuu hieman erisuuri voima. Se muokkaa pallomaiset kappaleet hieman soikeiksi.
.

Minkä akselin ympäri kuu pyörii, siis missä se sijaitsee? Jos se on kuun rajojen ulkopuolella voiko sitä sanoa "aidoksi" pyörimiseksi?

Barbaari
Seuraa 
Viestejä13621
Liittynyt4.10.2007
Neutroni
Koska Kuu on paljon kevyempi kuin maa, painaen reilun sadasosan, sen pyöriminen on vuosimiljardien kuluessa lukkiutunut. Maankin pyöriminen on hidastunut huomattavasti, ja hidastuu jatkossakin, kunnes joskus jumalattoman pitkän ajan kuluttua Maankin vuorokausi on lukkiutunut Kuun kiertoaikaan.



Eikö teoriassa Maapallo lukkiutuisi aurinkoon nähden eikä niinkään kuuhun nähden?

Ei ole lukkiutumiseen pääsyy se että kuu on ollut joskus sulaa ainesta maan kanssa mutta missä määrin kuun painovoimakeskittymä on valunut maapallon puolelle ja missä määrin se on vaikuttanut lukkiutumiseen?

Seppo_Pietikainen
Seuraa 
Viestejä7615
Liittynyt18.10.2007
jeremia2
Neutroni
Tarkalleen ottaen Kuu pyörii (inertiaalikordinaatistossa), mutta samassa ajassa kuin kiertää ratakierroksen, joten se kääntää aina (suunnilleen) saman puolen kohti Maata. Se johtuu vuorovesi-ilmiöstä, joka on selitettävissä klassisella mekaniikalla. Koska Maan ja Kuun painovoima on verrannollinen keskipisteestä mitatun etäisyyden neliöön, kummankin taivaankappaleen eri osiin kohdistuu hieman erisuuri voima. Se muokkaa pallomaiset kappaleet hieman soikeiksi.
.

Minkä akselin ympäri kuu pyörii, siis missä se sijaitsee? Jos se on kuun rajojen ulkopuolella voiko sitä sanoa "aidoksi" pyörimiseksi?



Herranpieksut!
Oman akselinsa ympäri, tietenkin! Mitä ihmettä oikein kuvittelit?

--
Seppo P.
Kreationismi perustuu tietämättömyyteen, se sikiää tietämättömyydestä ja siitä sikiää tietämättömyyttä. Tietämättömyyden levittäminen on kreationismin elinehto ja tietämättömyydessä rypeminen on kreationistin luonnollinen elämisenmuoto

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
jeremia2
Minkä akselin ympäri kuu pyörii, siis missä se sijaitsee? Jos se on kuun rajojen ulkopuolella voiko sitä sanoa "aidoksi" pyörimiseksi?



Tuosa yhteydessä tarkoitin pyörimistä Kuun oman akselin (massakeskipisteen) suhteen. Mikä tahansa pyöriminen voidaan yhdistää äärettömän monella tavalla tasoliikkeestä ja pyörimisestä mielivaltaisen akselin suhteen. Vuorovesi-ilmiön fysiikka ei muutu siitä, että tarkastelukoordinaatistoa vaihdetaan.

Barbaari
Eikö teoriassa Maapallo lukkiutuisi aurinkoon nähden eikä niinkään kuuhun nähden?



Koska Kuun vuorovesivoima on paljon voimakkaampi kuin Auringon, Maa lukkiutuu ensin Kuuhun. Mutta Aurinko jatka hidasta vaikutustaan sen jälkeenkin, ja pudottaa Kuun Maahan ja lukitsee Maan (jonka osa Kuu siinä vaiheessa on) omaan kiertoonsa.

Ei ole lukkiutumiseen pääsyy se että kuu on ollut joskus sulaa ainesta maan kanssa mutta missä määrin kuun painovoimakeskittymä on valunut maapallon puolelle ja missä määrin se on vaikuttanut lukkiutumiseen?



Ei sillä ole merkitystä, ovatko planeetan kokoiset kappaleet sulia vai kiinteitä. Kiinteän aineen rakenteellinen lujuus on joka tapauksessa pieni vuorovesivoimiin verrattuna ja kiinteä kappale muotoutuu kuin nestemäinen.

Tuo vuorovesivoima kyllä kääntää raskaimman puolen kohti Maata ja siten määrää Kuun asennon, koska Kuu on hieman epäsymmetrinen.

Vierailija
Neutroni
Lusicca
Saattaa olla typerä kysymys mutta miksi maa ei lukkiudu auringon kanssa? ollaanko vaan liian kaukana ettei gravi riitä venyttämään mutta riittää pitämään radalla? Vai kävisikö niin hypoteettisessa tapauksessa missä kierretään ilman mitään häiriötekijöitä ääretön aika?



Noin tosiaan käy, ja vieläpä äärellisessä, mutta Auringon elinikään nähden hyvin pitkässä ajassa. Jossain vaiheessa (kai kymmenien miljardien vuosien kuluttua) Maa ja Kuu vuorovesilukkiutuvat. Sen jälkeen Auringon (jäänteiden, valkean kääpiön) paljon heikompi vuorovesivoima alkaa syämään systeemiltä liikemäärämomenttia. Kuu alkaa lähestymään maata. Jossain vaiheessa (älyttömän pitkän, mutta äärellisen, ajan kuluttua) Kuu tulee liian lähelle, hajoaa ja putoaa pieninä kappaleina pinnalle. Sen jälkeen Maan pyöriminen hidastuu vielä, kunnes se lukkiutuu vuoden kiertoon. En osaa arvioida kuinka kauan tuohon menee ja onko kuinka todennäköistä, että joku muu kappale häiritsee systeemiä oleellisesti ennen tuon tapahtumista (esim. heittää Kuun pois Maan ympäristöstä). Voi olla, että niinkin käy, kun puhutaan kymmenien miljardien vuosien aikaskaalasta (eli paljon pitemmistä kuin Aurinkokunnan tai koko maailmankaikkeuden tähänastinen ikä).




Hyviä vastauksia, kuu etääntyy mittauksien mukaan joitain millimetrejä vuodessa.

Mutta miten se oikeastaan tapahtuu, jos "oikea" voima ei toimi?
Painovoimahan on vain geodeeninen rata taivahalla.
Kitkavoimat varmaan ovat syyllisiä, mutta niiden välittyminen on edelleen mysteeri.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat