gov-civil-vilareal.ptVoiko kuilla olla kuita? Joo! No, joskus.
>Minulta kysytään paljon kysymyksiä universumilta uteliailta ihmisiltä. Jotkut niistä ovat yleisempiä kuin toiset. Ovatko mustat aukot todellisia? (Kyllä.) Uskonko ulkomaalaisiin ja lentäviin lautasiin? ( Kyllä ja ei. )
Toinen, jota olen ihmetellyt itsestäni, on: Voiko kuilla olla kuita?
Ongelma on tullut esille viime aikoina kahdesta syystä: Yksi on äskettäinen mahdollinen löytö eksoplaneettaa kiertävästä kuusta. Toinen on, että pari tähtitieteilijää, Juna Kollmeier ja Sean Raymond, panivat ulos paperi, joka tekee melko mielenkiintoisia laskelmia tästä kaikesta nähdäkseen, voiko kuulla todella olla oma kuu.
Ironista kyllä, kirjaimellisesti muutama päivä ennen kuin tämä lehti ilmestyi, Sitä minäkin spekuloin :
Tässä ketjussa käyn lyhyesti läpi joitain käsitteitä, mutta täällä on paljon muutakin. Joten katsotaanpa.
Voiko kuulla olla kuu? On käynyt ilmi, että tähän on helppo vastaus ja monimutkaisempi (mutta silti siisti). Helppo on: Kyllä! Ja tiesit tämän jo, jos ajattelit sitä oikein. Loppujen lopuksi useita Apollo -tehtäviä kierteli Kuuta, ja meillä on myös muita luotaimia, jotka ovat tehneet niin, kuten Lunar Reconnaissance Orbiter (Tarkoitan, c'mon, se on tuossa nimessä).
Mutta et todellakaan tarkoita sitä, vai mitä? Haluatko tietää, onko a luonnollinen kuu voi kiertää toista kuuta.
Vastaus siihen on erilainen. Se on: Kyllä! Mutta vain joskus . Ja emme ole koskaan nähneet yhtä. Ei ainakaan vielä.
Ensinnäkin, mikä on kuu? Yksinkertaisesti sanottuna, se on planeetta kiertävä esine (mikä on planeetta? No, sitä on vaikeampi määritellä, eikä myöskään IMO ole kovin tärkeä). Joten planeetta kiertää tähteä (yleensä) ja kuu kiertää planeettaa.
1111 enkelinumero rakkaussuhde
Mikä siis kiertää kuuta? Jotain keskustelua on käyty siitä, mitä kutsua sellaiseksi, ja vaikka jotkut ihmiset pitävät kuukuvasta, en välitä siitä. Ei siksi, että se olisi typerää - taivas tietää, että meillä on paljon typeriä nimiä avaruusluokille - mutta koska sitä on vaikea sanoa eikä se ole niin kuvailevaa kuin se voisi olla.
Mieluummin submoon. Helpompi sanoa, ja merkitys on selvä*.
Joten, puolikuut. On käynyt ilmi, että he voi olemassa, mutta vain tietyin edellytyksin. Ja sitä varten meidän on puhuttava painovoimasta.
Maa ja kuu, jotka NEAR-Shoemaker-avaruusalus näki vuonna 1998 matkalla tapaamiseen asteroidin Eros kanssa. Luotto: NEAR Spacecraft Team, JHUAPL, NASA
Katso esimerkiksi maata ja kuuta. Maa on paljon massiivisempi, noin 80 -kertainen, kuin kuu. Tämä tarkoittaa sitä, että jos asetat jotain laajalle kiertoradalle Kuun ympärille, maan painovoima voi riittää sen vetämiseen pois. Mitä kauempana submoon kiertää Kuuta, sitä enemmän vaikutusvaltaa Maalla on. Vaikka maapallo ei vain poista sitä kiertoradalta, maan painovoima saattaa riittää siihen häiritä muuta kiertorataa hienovaraisesti. Sitten joka kerta kun se kulkee Kuun ja Maan välillä, kiertorata muuttuu hieman. Ne lasketaan yhteen, ja lopulta alikuu häviää, heitetään avaruuteen tai lähetetään kaatumalla Kuuhun tai maahan.
Osoittautuu, että voit mallintaa tätä vaikutusta fysiikan ja matematiikan avulla. Kun teet, huomaat, että kuun ympärillä on tilavuus, jossa kuun vaikutus on paljon voimakkaampi kuin planeetan, ja alikuu voi olla vakaa (se itse asiassa tehtiin ensin selvittääkseen planeetan vaikutuksen ympärillään, kun se kiertää tähteä, mutta matematiikka on sama). Tätä tilavuutta kutsutaan Hill -pallo .†
Kuun Hill -pallon koko riippuu kolmesta asiasta: sen kiertämän planeetan massasta, kuun massasta ja siitä, kuinka kaukana planeetta on kuusta. Tässä on järkeä; massiivisempi kuu kestää paremmin puolikuut, mutta massiivisempi planeetta vaikeuttaa sitä. Ja jos olet liian lähellä planeettasi, se riistää submoonin.
Matematiikka ei ole niin vaikeaa (voit kytkeä ja chug enimmäkseen). Esimerkiksi Maan ja Auringon avulla Maan Hill -pallo on noin 1,5 miljoonan kilometrin säteellä, mikä on selvästi yli Kuun 385 000 km: n etäisyyden.
Wimpy Kid -päiväkirja elokuva 4
Mielenkiintoista on, että Kuun kukkulan pallo on noin 58 000 km keskustasta (tai noin 56 000 km sen pinnasta säteen mukaan). Se on aika iso! Joten kyllä, Kuulla voi olla alikuu.
Ollakseen nirso, käy ilmi, että vaikka oletkin kuun kukkulan pallon sisällä, planeetan painovoima voi silti pistä ja potkia sinua, epävakauttaa sinua ajan myötä. Sitä on vaikea laskea, mutta kohtuullinen arvio on, että olet vakaa pitkään (esimerkiksi miljardeja vuosia), jos olet puolet Hill -pallon säteestä. Joten Kuun osalta alle 28 000 km pinnasta.
Mutta on ongelma, jos saat myös kiinni myös kuuhun. Tarkoitan tietysti, että sinun on oltava kuun pinnan ulkopuolella kiertääksesi tai muuten kapow . Vaikutus. Mutta on myös ongelma vuorovesi .
Lyhyesti sanottuna vuorovesi on painovoiman vaikutus. Koska painovoima heikkenee etäisyyden myötä, suuri kohde lähellä isompaa kokee erilaisen painovoiman koko leveydeltään. Jos tämä ero tulee liikaa, se voi repiä esineen erilleen!
Tätä etäisyyttä, jossa näin tapahtuu, kutsutaan Roche Limit . Se riippuu monista asioista, mukaan lukien kahden esineen massat ja pienemmän koon. Voit myös laskea sen kahden kohteen suhteen perusteella tiheydet ja koko suurempi yksi. Mutta loppujen lopuksi se tarkoittaa, että et voi saada alikuuta, joka on liian suuri ja lähellä sen emokuuta, tai se hajoaa.
Ja nyt vihdoin voimme katsoa mitä löytyi tähtitieteilijät, jotka tutkivat tätä ja tekivät laskutoimituksen. He esittivät hyvin tarkan kysymyksen: Voitko saada kuun kiertävän alikuun aurinkokunnassamme ja pitääkö kiertoradan vakaana koko aurinkokunnan eliniän, 4,6 miljardia vuotta?
Kaavio, joka osoittaa, missä aurinkokunnan kuissa voi olla alikuuja. X-akseli on kuun etäisyys planeettaansa ja y-akseli on kuun koko. Harmaa alue on paikka, jossa 10 kilometrin alikuu voi olla vakaa; eri viivat edustavat eri kokoja. Luotto: mukautettu Kollmeirilta ja Raymondilta
On käynyt ilmi, että monet aurinkokunnan kuut eivät voi isännöidä kunnollista (esimerkiksi 10 km) alikuuta. Joillekin Hill-pallo on kuun sisällä (esimerkiksi hyvin pienimassainen kuu kiertää lähellä massiivista planeettaa) tai niin pieni, että et voi saada vakaata kiertorataa.
Mutta he löysivät useita, ja luettelo on mielenkiintoinen: Kuumme (jonka tiesimme yllä esitetystä), Saturnuksen kuut Titan ja Iapetus sekä Jupiterin kuu Callisto . Titan on massiivinen, joten se voi pitää paikkansa Saturnusta vastaan, kun taas Iapetus ja Callisto ovat riittävän kaukana planeetoistaan, jotta niiden Hill -pallot ovat kohtuullisen suuria. Kuumme on sekoitus molempia syitä.
Iapetus on Saturnuksen kuu, ja sillä on hyvin outo vuorijono, joka kulkee ympäri päiväntasaajaansa. Luotto: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA
Heti kun luin tuon osan heidän paperistaan, niskan takana olevat hiukset nousivat pystyyn. Iapetoksella on valtava vuori, joka ulottuu kirjaimellisesti ympäri kuuta sen päiväntasaajalla. Ei tiedetä, miten se muodostui, mutta se saattoi johtua hitaasta törmäyksestä pienempään esineeseen, joka repeytyi; sitten roskat ympäröivät kuun ja romahtivat päiväntasaajaa pitkin. Helpoin tapa tapahtua olisi, jos Iapetuksella olisi pieni kuu ja lopulta Saturnuksen (ja/tai muiden planeettaa kiertävien kuiden) vaikutus saisi sen liian lähelle Iapetusta. Sitten Roche otti haltuunsa.
Hmmmmm. Se ei ole todiste lainkaan, mutta varmasti mielenkiintoinen.
Joten on varmasti mahdollista, että kuulla on alikuu. Viileä! Mutta jos näin on, miksi emme näe mitään?
Ensinnäkin jotkut saattavat olla liian pieniä nähdäkseen hyvin. Jotain, esimerkiksi kymmenen metrin poikki, olisi melko vaikea havaita kiertävä meidän oma Moon, puhumattakaan Titanista. Mutta emme varmasti näe isompia pitäisi näkyy ja se on mielenkiintoista.
Ongelmana voi olla se, että muodostuminen yhdessä kuun ja planeetan kanssa ei ole mahdollista; vauva -tähden ympärillä pyörivä kaasu- ja pölylevy voi olla liian kaoottinen, jotta alikuu tiivistyy helposti. Sen mahdollista vangita asteroidi ja saada siitä alikuu, mutta se on erittäin vaikeaa ja harvinaista.
yugioh dimensioiden pimeä puoli
Toisin sanoen, vaikka kuun ympärillä on alue, jossa alikuu on vakaa, voi olla liian vaikeaa saada alikuu alueelle.
Mutta on enemmän. Ajan myötä planeetan vuorovesi vaikuttaa kuun kiertoradalle. Yksityiskohdat ovat monimutkaisia, mutta esimerkiksi Kuumme muodostui todennäköisesti erittäin lähelle Maata, ja miljardien vuosien aikana se on vetäytynyt nykyiseen etäisyyteensä. Se laskee edelleen noin 4 senttimetriä vuodessa.
Kun se oli todella lähellä Maata, Kuun kukkulan pallo olisi ollut hyvin pieni, jopa Kuun sisällä. Jos näin on, alikuu ei olisi voinut muodostua! Kun se pääsi riittävän kauas Maasta, jotta sillä olisi huomattava Hill -pallo, oli liian myöhäistä.
Saturnuksen ja Jupiterin tapauksessa muut planeettoja kiertävät kuut ovat melko suuria (Titan ja Ganymede ovat molemmat noin Merkurius -kokoisia!). Ne voivat vaikuttaa myös alikuukiin ja epävakauttaa niitä. Siksi aurinkokunnassamme ei näy alikuuja.
Mutta se ei tarkoita, etteikö niitä olisi olemassa! Tutkimuspaperissa Kollmeier ja Raymond osoittavat, että mahdollisella eksomoon Kepler-1625b-I: llä voisi olla eksosubmoon, mukaan lukien kunnollinen koko (ja Raymond puhuu tästä myös blogitekstissä) . Ei ole vaikea kuvitella tilanteita muissa tähtijärjestelmissä, joissa tämä voisi tapahtua.
Kuinka runollista! Ulkomaalainen tähti, jota ympäröi ulkomaalainen planeetta, ympäröi ulkomaalainen kuu, kierteli itseään paljon pienemmän, mutta ehkä olennaisen ulkomaalaisen alikuun. Harmi, ettei meillä ole sellaista täällä, mutta se on suuri maailmankaikkeus.
Ja hauskaa ajateltavaa.
Kiitokset sekä Sean Raymondille että Juna Kollmeier heidän innostuneesta avustaan parissa kysymyksessä, jotka minulla oli alikuun vakaudesta.
* Huomaa, että tuossa aiemmin Twitter -säikeessä olen itse syyllinen moonmoonin käyttöön (vaikka itse asiassa käytän exomoonmoonia). Mutta se koski Twitteriä, jossa joskus annoin itseni olla typerämpi, toisin kuin täällä blogissa, missä se ei ole muuta kuin ihmisarvoa .
† Olen kirjoittanut siitä aikaisemmin erityisesti viitaten joidenkin ihmisten väitteeseen, että teknisesti Kuu ei kiertä maapalloa ( se tekee ) , ja myös viitaten Onko Pluto planeetta vai ei .
