Pourquoi le même côté de la lune fait toujours face à la terre

Pourquoi le même côté de la lune fait toujours face à la terre

Un "jour" lunaire correspond à environ 29 jours 1/2 Terre. Cette rotation coïncide avec son orbite autour de la Terre, de sorte que nous ne voyons que 59% de la surface de la Lune depuis la Terre. Lorsque la Lune s'est formée pour la première fois, sa vitesse de rotation et son orbite étaient très différentes de ce qu'elles sont maintenant. Au fil du temps, le champ gravitationnel de la Terre a progressivement ralenti la rotation de la Lune jusqu’à ce que la période orbitale et la vitesse de rotation se soient stabilisées, faisant en sorte qu’un côté de la Lune soit toujours face à la Terre.

Comment cela marche-t-il? Simplement mis - frottement de marée. Pour une explication un peu moins simple, nous devrons mettre la cap sur la science. Mais restez avec cela; c'est fascinant. Je promets.

Pour commencer, réfléchissez à la façon dont la Lune provoque des marées importantes sur la Terre, car elle tire sur la Terre via son champ gravitationnel. La Terre a le même effet sur la Lune et, étant 81,28 fois plus massive, l’effet est beaucoup plus puissant.

Ainsi, alors que la masse de la Lune tente d’aller dans une direction (en ligne droite), la Terre la tire simultanément dans une autre direction (vers la Terre). En outre, l’effet du champ gravitationnel de la Terre est plus fort du côté de la Lune le plus proche de la Terre que de son côté éloigné (et il en est de même avec l’effet du champ de gravitation de la Lune sur les différentes parties de la surface de la Terre).

Cette combinaison étend essentiellement la Terre et la Lune, créant des renflements de marée sur les deux corps célestes. Cela se produit des deux côtés de chacun, avec le renflement sur les côtés les plus rapprochés de la gravité et sur les côtés les plus éloignés de l'inertie. Dans ce dernier cas, la matière est moins affectée par la force de gravitation à inertie dominante dans ce cas. En d’autres termes, il s’agit d’essayer de se déplacer en ligne droite loin de la Terre et les forces de gravitation ici ne sont pas aussi capables de le surmonter, ce qui crée un renflement de ce côté.

Donc, avant que la Lune ne soit étroitement liée à la Terre, le renflement du côté de la Lune le plus proche de la Terre a été légèrement en avance grâce aux frottements et au fait que la Lune a tourné plus vite que sa période orbitale autour de la Terre. C’est ainsi que ce renflement légèrement en avant étant décalé par rapport à la ligne d’attraction gravitationnelle entre la Lune et la Terre, il en a résulté un couple qui a entraîné un ralentissement de la rotation de la Lune jusqu’à ce qu’elle devienne verrouillée par la Terre; ainsi, un seul côté fait face à la Terre. (Remarque: le renflement situé de l'autre côté de la Lune a eu l'effet inverse, mais le renflement le plus proche de la Terre a dominé l'interaction.)

Vous remarquerez cependant que j’ai dit que nous pouvions voir environ 59% de la surface de la Lune depuis la Terre, et non 50%. La divergence vient du fait que l’orbite de la Lune autour de la Terre n’est pas parfaitement circulaire, mais plutôt une ellipse. À mesure que la distance de la Lune à la Terre augmente et diminue, sa vitesse angulaire change, tandis que sa vitesse de rotation reste la même. Le résultat est que nous obtenons 9% supplémentaires de sa surface par rapport à une orbite parfaitement circulaire.

Comme vous l’auriez peut-être deviné, l’autre aspect de cette question est que la Lune a le même effet sur la Terre et ralentit progressivement la rotation de la Terre de la même manière que la Lune est devenue étroitement liée à la Terre. De plus, lorsque la Lune ralentit la rotation de la Terre, une petite partie de son élan rotatif est transféré à son élan orbital, de sorte que le rayon moyen de l'orbite de la Lune augmente d'environ 3,8 centimètres par an avec les positions continentales actuelles. et sauf événements géologiques majeurs. (Contrairement à ce que vous allez souvent lire, la Lune ne reçoit pas toute l'énergie, la plus grande partie est convertie en chaleur par friction, avec seulement 3% environ de l'énergie de l'interaction étant «volée» par le Lune.)

Ainsi, la distance entre la Lune et la Terre change progressivement et correspond plus ou moins au changement de période de rotation. Il convient de noter, cependant, que ce n'est pas un changement constant car des événements tels que les tremblements de terre majeurs, les changements glaciaires, la dérive des continents et d'autres événements géologiques de ce type jouent un rôle ici. C'est pourquoi les secondes intercalaires ne sont pas ajoutées à intervalles réguliers, mais uniquement. si nécessaire. Mais l’effet général est qu’au fil du temps, la Lune s’éloigne de plus en plus de la Terre chaque année, alors que la rotation de la Terre ralentit.

En théorie, dans des dizaines de milliards d’années à partir de maintenant (le délai exact étant extrêmement difficile à déterminer en raison de facteurs inconnus), le même côté de la Terre fera toujours face à la Lune, la Terre ne tournant cycle lunaire, qui, selon la plupart des estimations, devrait durer environ 47 jours terrestres actuels.

«En théorie»… mais cela n'arrivera probablement jamais. Pourquoi? Dans environ 1 à 2 milliards d’années, la luminosité du Soleil aura suffisamment augmenté pour vaporiser toute l’eau de la surface de la Terre, éliminant ainsi complètement les marées, ce qui est un facteur très important dans cette interaction. Toutefois, la croûte terrestre continuerait à faire saillie pour poursuivre le processus dans une bien moindre mesure.

Dans 5 à 6 milliards d’années, le Soleil atteindra le sommet de sa phase Red Giant. Selon les derniers modèles, même avec une perte de masse importante du Soleil au cours de ce processus, rendant ainsi l’orbite terrestre plus éloignée, le Le soleil devrait à peine consommer la Terre et la Lune plusieurs milliards d’années avant la survenue d’un tel double verrouillage des marées.

En bout de ligne, dans un milliard d’années à peu près, les humains devront soit trouver un autre logement, soit déterminer comment déplacer manuellement l’actuelle sur une orbite plus éloignée, en maintenant la Terre dans la zone habitable de notre système solaire.

Fait Bonus:

  • Il n’existe techniquement pas de véritable «côté obscur» de la Lune. Comme indiqué précédemment, la Lune est toujours en rotation et, même si nous ne la voyons pas, le côté opposé de notre point de vue reçoit toujours la lumière du soleil pendant le "jour" de ce côté. En fait, la seule fois où le «côté obscur» de la Lune est vraiment totalement sombre, c’est lorsque nous voyons une pleine lune.

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