Gravitácia na iných planétach: podrobná analýza. Čo je gravitácia? Gravitačná sila na Mesiaci
V tejto kapitole sa pozrieme na to, ako Mesiac pôsobí svojim gravitačným poľom na samotnú Zem, t.j. na jej tele a jej orbitálnom pohybe. Dôsledky tohto vplyvu pre rôzne pozemské sféry – litosféru, hydrosféru, jadro, atmosféru, magnetosféru atď., ako aj pre biosféru, budú rozoberané v nasledujúcich kapitolách.
POZOR!
Pozrite si grafy gravitačnej interakcie Mesiaca a Zeme pomocou služby
LUNÁRNY FAKTOR
Výpočtové pomery a konštanty
Na výpočet gravitačného vplyvu Mesiaca použijeme vzorec klasickej fyziky, ktorý určuje silu F vzájomnej príťažlivosti dvoch telies s hmotnosťou M1 a M2, ktorých ťažisko sa nachádza vo vzdialenosti R od každého z nich. iné:
(1) F (n) = (G x M1 x M2) / R 2,
kde G = 6,67384 x 10 -11 je gravitačná konštanta.
Tento vzorec udáva hodnotu príťažlivej sily v jednotkách SI - newtonoch (n). Pre účely nášho pojednania bude pohodlnejšie a prehľadnejšie pracovať s kilogramami sily (kgf), ktoré sa získajú vydelením F koeficientom 9,81, t.j.
(2) F (kgf) = (G x M1 x M2) / (9,81 x R 2)
Pre ďalšie výpočty budeme potrebovať nasledujúce konštanty:
- Hmotnosť Mesiaca - 7,35 x 10 22 kg;
- priemerná vzdialenosť od Zeme k Mesiacu je 384 400 km;
- priemerný polomer Zeme je 6371 km;
- hmotnosť Slnka - 1,99 x 10 30 kg;
- priemerná vzdialenosť od Zeme k Slnku je 149,6 milióna km;
Sila lunárnej gravitácie na Zemi
V súlade so vzorcom (2) sa sila príťažlivosti Mesiaca na teleso s hmotnosťou 1 kg nachádzajúce sa v strede Zeme, pričom vzdialenosť medzi Mesiacom a Zemou rovná jeho priemernej hodnote, rovná:
(3) F = (6,67 x 10 -11 x 7,35 x 10 22 x 1) / (9,81 x 384400000 2) = 0,000003382 kgf
tie. len 3,382 mikrogramov. Pre porovnanie vypočítajme silu príťažlivosti toho istého telesa Slnkom (aj pre priemernú vzdialenosť):
(4) F = (6,67 x 10 -11 x 1,99 x 10 30 x 1) / (9,81 x 149600000000 2) = 0,000604570 kgf,
tie. 604,570 mikrogramov, čo je takmer 200 (dvesto!) krát viac ako gravitačná sila Mesiaca.
Okrem toho sa hmotnosť telesa umiestneného na povrchu Zeme pohybuje v oveľa významnejších medziach v dôsledku odchýlky tvaru Zeme od ideálneho, nerovnomerného reliéfu a hustoty, ako aj vplyvom odstredivých síl. Napríklad hmotnosť telesa s hmotnosťou 1 kg na póloch je približne o 5,3 gramu väčšia ako hmotnosť na rovníku, pričom jedna tretina tohto rozdielu je spôsobená sploštenosťou Zeme na póloch a dvoma tretinami na odstredivú silu na rovníku, nasmerovanú proti gravitácii.
Ako vidíte, priamy gravitačný účinok Mesiaca na konkrétne teleso nachádzajúce sa na Zemi je doslova mikroskopický a zároveň výrazne horší ako gravitačný účinok Slnka a geofyzikálne anomálie.
Gradient lunárnej gravitácie
Obráťme sa na Obr. 3.1. Pre priemernú hodnotu vzdialenosti Zem – Mesiac je sila príťažlivosti Mesiaca na teleso s hmotnosťou 1 kg nachádzajúce sa na povrchu Zeme v bode najbližšie k Mesiacu 3,495 mikrogramu, čo je o 0,113 mikrogramu viac ako sila. príťažlivosti toho istého telesa, ktoré sa však nachádza v strede Zeme. Príťažlivá sila telesa umiestneného na povrchu Zeme Slnkom (aj pre priemernú vzdialenosť) bude 604,622 mikrogramu, čo je o 0,052 mikrogramu viac ako sila príťažlivosti toho istého telesa, ktoré sa však nachádza v strede zem.
Obr.3.1 Lunárna a slnečná gravitácia
Teda aj napriek nemerateľne menšej hmotnosti Mesiaca v porovnaní so Slnkom je gradient jeho gravitačnej sily na obežnej dráhe Zeme v priemere viac ako dvakrát väčší ako gradient gravitačnej sily Slnka.
Aby sme ilustrovali vplyv gravitačného poľa Mesiaca na zemské teleso, obráťme sa na Obr. 3.2.
Obr. 3.2 Vplyv gravitačného poľa Mesiaca na zemské teleso.
Tento obrázok predstavuje veľmi, veľmi zjednodušený obraz reakcie zemského tela na vplyv lunárnej gravitácie, ale spoľahlivo odráža podstatu procesu - zmenu tvaru zemegule pod vplyvom tzv. prílivové (alebo prílivové) sily smerujúce pozdĺž osi Zem-Mesiac a elastické sily zemského telesa pôsobiace proti nim. Slapové sily vznikajú, pretože body na Zemi bližšie k Mesiacu sú k nemu priťahované silnejšie ako body ďalej od neho. Inými slovami, deformácia zemského tela je dôsledkom gradientu gravitačnej sily Mesiaca a elastických síl zemského telesa, ktoré proti nej pôsobia. Pôsobením týchto síl sa veľkosť Zeme v smere pôsobenia slapových síl zväčšuje a v priečnom smere zmenšuje, v dôsledku čoho vzniká na povrchu vlna nazývaná prílivová vlna. Táto vlna má dve maximá, ktoré sa nachádzajú na osi Zem-Mesiac a pohybujú sa po povrchu Zeme v smere opačnom ako je smer jej rotácie. Amplitúda vlny závisí od zemepisnej šírky oblasti a aktuálnych parametrov obežnej dráhy Mesiaca a môže dosiahnuť niekoľko desiatok centimetrov. Maximálnu hodnotu bude mať na rovníku, keď Mesiac prejde cez svoje perigeum.
Slnko spôsobuje aj v zemskom telese prílivovú vlnu, avšak výrazne menšiu v dôsledku menšieho gradientu jeho gravitačnej sily. Spoločný gravitačný vplyv Mesiaca a Slnka na zemské teleso závisí od ich vzájomnej polohy. Maximálna hodnota slapových síl a podľa toho aj maximálna amplitúda prílivovej vlny sa dosiahne vtedy, keď sú všetky tri objekty umiestnené na rovnakej osi, t.j. v stave tzv syzygy(zarovnanie), ku ktorému dochádza počas novu (Mesiac a Slnko v „konjunkcii“) alebo počas splnu (Mesiac a Slnko v „opozícii“). Konfiguračné údaje sú znázornené na obr. 3.3 a 3.4.
Obr. 3.3 Kombinovaný vplyv gravitačných polí Mesiaca a Slnka na zemské teleso
v „konjunkcii“ (na novom mesiaci).
Obr. 3.4 Kombinovaný vplyv gravitačných polí Mesiaca a Slnka na zemské teleso
v „opozícii“ (počas splnu).
Keď sa Mesiac a Slnko odchyľujú od syzygy línie, slapové sily, ktoré spôsobujú, a teda aj prílivové vlny začínajú nadobúdať nezávislý charakter, ich súčet sa znižuje a stupeň ich vzájomnej opozície sa zvyšuje. Opozícia dosiahne maximum, keď je uhol medzi smermi k Mesiacu a Slnku od stredu Zeme 90°, t.j. Tieto telesá sú v „štvorci“ a Mesiac je podľa toho v štvrtinovej fáze (prvej alebo poslednej). V tejto konfigurácii pôsobia slapové sily Mesiaca a Slnka striktne opačne na tvar zemského tela, zodpovedajúce prílivové vlny na povrchu sú maximálne oddelené a ich amplitúda je minimálna, ako je znázornené na obr. 3.5.
Obr. 3.5 Kombinovaný vplyv gravitačných polí Mesiaca a Slnka na zemské teleso v „štvorci“.
Fyzika slapových procesov Zeme pod vplyvom gravitačných polí Mesiaca a Slnka je veľmi zložitá a vyžaduje zohľadnenie veľkého množstva parametrov. Na túto tému sa vyvinulo veľké množstvo rôznych teórií, uskutočnilo sa veľa experimentálnych štúdií a napísalo sa obrovské množstvo článkov, monografií a dizertačných prác. Aj dnes je v tejto oblasti veľa „prázdnych“ miest, protichodných názorov a alternatívnych prístupov. Pre tých, ktorí sa chcú hlbšie ponoriť do problematiky zemského prílivu a odlivu, môžeme odporučiť základnú štúdiu P. Melchiora „Earth's tides“ (preložené z angličtiny, M., „Mir“, 1968, 483 strán).
Vplyv lunárnej gravitácie na Zem má za následok dva základné javy:
- Lunárne prílivy a odlivy na zemskom povrchu sú periodické zmeny úrovne zemského povrchu, synchronizované s dennou rotáciou Zeme a pohybom Mesiaca na obežnej dráhe.
- Vloženie premennej zložky na obežnú dráhu Zeme, synchronizovanej s rotáciou systému Zem - Mesiac okolo spoločného ťažiska.
Tieto javy sú hlavnými mechanizmami vplyvu Mesiaca na zemské sféry – litosféru, hydrosféru, zemské jadro, atmosféru, magnetosféru atď. Viac o tom v ďalšej kapitole.
Najprv si pripomeňme, čo je gravitačná sila. Podľa legendy jablko padajúce zo stromu umožnilo Newtonovi objaviť zákon univerzálnej gravitácie (gravitácie), čo výrazne urýchlilo rozvoj fyziky a astronómie. Teraz je známe, že gravitačná sila existuje v celom vesmíre. Práve táto sila riadi pohyb všetkých nebeských telies, spája milióny planét a hviezd, určuje ich rotáciu a pohyb na dráhach. Tá istá sila, pod vplyvom ktorej jablko padá do stredu Zeme, spôsobuje, že sa naša planéta otáča okolo Slnka a Mesiac okolo Zeme.
Čím väčšia je planéta alebo hviezda, tým silnejšie priťahuje ostatné nebeské telesá. Hmotnosť Mesiaca je oveľa menšia ako hmotnosť Zeme a gravitácia na Mesiaci je len jedna šestina hmotnosti Zeme; to znamená, že človek na Mesiaci váži šesťkrát menej ako na Zemi.
Na Marse človek váži trikrát menej na Venuši, rozdiel bude malý, pretože hmotnosť tejto planéty je veľmi blízka hmotnosti Zeme (81 percent hmotnosti Zeme). Na najmenšej planéte slnečnej sústavy – Merkúre by sa človeku pohyboval veľmi nepohodlne – jeho hmotnosť by bola 27-krát menšia ako na Zemi a každý jeho krok by sa zmenil na obrovský skok.
Naopak, ak by sa niektorému z astronautov podarilo zostúpiť na povrch najväčšej planéty slnečnej sústavy – Jupitera, stretol by sa s ťažkosťami úplne opačného rádu: jeho hmotnosť by sa v porovnaní so zemskou mnohonásobne zvýšila a prakticky byť zbavený schopnosti samostatne sa pohybovať.
Príťažlivá sila závisí aj od vzdialenosti. Železné závažie s hmotnosťou 1 kg na povrchu Zeme váži len 900 gramov vo výške 400 km a iba 5 gramov vo výške 25 000 km. Presnejšie povedané, sila gravitácie klesá úmerne so štvorcom vzdialenosti od stredu zemegule.
Vynára sa legitímna otázka: prečo umelé satelity Zeme, keď sa okolo nej otáčajú na obežnej dráhe vo výške 200 alebo 300 kilometrov, nepadajú?
Aby sme ľahšie pochopili povahu síl, ktoré vznikajú počas letu kozmickej lode na kruhovej dráhe, urobme nasledujúci experiment.
Priviažme k špirálovej pružine na jednom konci nejaký ťažký predmet a držiac pružinu za druhý koniec, začnime ňou otáčať. Všimneme si, že pružina sa vplyvom zaťaženia natiahne. Ak znížite rýchlosť, pružina sa skráti, ak naopak zvýšite rýchlosť otáčania, pružina sa predĺži. Dá sa predpokladať, že pri veľmi rýchlom otáčaní pružina praskne a náklad vyletí do vesmíru.
V hre sú dve sily pôsobiace opačným smerom. Jedna z nich, napínacia sila pružiny, má tendenciu priťahovať bremeno na ruku a podľa našich skúseností predstavuje gravitačnú silu, druhá, odstredivá sila, ktorá je dôsledkom rotácie bremena, je podobná ako napr. odstredivá sila spôsobená rotáciou satelitu okolo Zeme. To znamená, že odstredivá sila znižuje silu gravitácie. Ak zvolíte tieto sily tak, aby sa navzájom vyvážili, záťaž stratí svoju váhu a ocitne sa – ako sa bežne verí – v stave beztiaže.
Situácia je podobná, keď posledný stupeň rakety udelí kozmickej lodi zodpovedajúcu rýchlosť.
Predmety alebo ľudia, ako napríklad skákajúci astronaut zobrazený na obrázku, vážia na Mesiaci menej ako na Zemi v dôsledku slabšieho gravitačného poľa Mesiaca. Gravitácia je základná sila gravitácie, ktorá sa šíri cez vesmír a pôsobí na všetky fyzické telá.
Gravitačnú príťažlivosť medzi akýmikoľvek dvoma telesami, napríklad medzi planétou a osobou, možno kvantifikovať, ak je známa hmotnosť každého telesa a vzdialenosť medzi nimi. Hmotnosť, udržiavaná konštantná, je kvantitatívna miera hmoty obsiahnutej v tele. Čo sa týka hmotnosti, je to miera gravitačnej sily pôsobiacej na teleso. Čím silnejšie je gravitačné pole, tým väčšia bude hmotnosť tela a tým vyššie bude jeho zrýchlenie; čím slabšie je gravitačné pole, tým menšia bude hmotnosť tela a menšie zrýchlenie. Pevnostné charakteristiky gravitačných polí závisia od veľkosti tiel, ktoré obklopujú, takže hmotnosť žiadneho telesa nie je pevnou hodnotou.
Na obrázku Mesiac(vľavo) A Zem(napravo):
- Na Mesiaci je hmotnosť astronauta znížená šesťkrát v porovnaní s jeho hmotnosťou na Zemi, pretože gravitačná sila na Mesiaci je len jedna šestina sily na Zemi.
- Po návrate z Mesiaca (obr vpravo), astronaut zobrazený na obrázku pod textom váži na Zemi šesťkrát viac ako na Mesiaci. Zem, ktorá má väčšiu hmotnosť ako Mesiac, vyvíja vyššiu gravitačnú silu.
Ako kamene v studni
V gravitačných poliach schematicky znázornených na obrázku pod textom vytvára Mesiac (ľavá strana obrázku) menšiu gravitačnú silu ako hmotnejšia Zem (pravá strana obrázku). Vzdorovať gravitácii je ako vyliezť zo studne. Čím väčšia je gravitácia, tým je studňa hlbšia a jej steny sú strmšie.
Podstata vzájomnej gravitácie telies
Mesiac a Zem (ľavý a pravý obrázok nad textom) priťahujú telesá nachádzajúce sa blízko ich povrchu; telesá zase vytvárajú príťažlivú silu úmernú ich hmotnosti. Väčšia vzdialenosť medzi Mesiacom a osobou na ľavom obrázku a menšia hmotnosť Mesiaca prispievajú k slabšiemu gravitačnému spojeniu, zatiaľ čo pre pár na pravom obrázku väčšia hmotnosť Zeme poskytuje silnejšiu príťažlivosť.
Všeobecne sa uznáva, že príliv a odliv vo svetových oceánoch vzniká v dôsledku gravitačného vplyvu Mesiaca. Takzvaná slapová interakcia. Samostatnou otázkou je, že vplyv Slnka je 200-krát silnejší ako vplyv Mesiaca. Ale tak či onak, nie je akceptované brať to do úvahy. Taktiež nie je zvykom brať do úvahy fakt, že Mesiac je pod neustálym vplyvom nielen Zeme, ale aj Slnka. Vysvetľuje sa to rozdielom v sile gravitačných polí. Wow!
To znamená, že solárny kakbe je o niekoľko rádov silnejší, ale trochu mu chýba „napätie“. Je to niečo z Mesiaca! Toto nie je miesto pre vás.
A pomyslel som si: čo vieme o gravitácii?
Newton vynašiel gravitáciu. Jeho meno je známe, tu nie je čo dodať – náš človek. Bol to slobodomurár s vysokou mierou oddanosti a to tiež už dlho nebolo tajomstvom.
Ale čo je pre nás Poznanie, ak niet Skúsenosti? A Henry Cavendish vyplnil túto medzeru. Bol to on, kto prišiel s gravitačnou konštantou, ktorú teraz treba vložiť do každého vzorca, aby uzrel svetlo Pravdy. Jeho skúsenosti možno nájsť na „bezplatnej“ Wikipédii.
Všetko ostatné je jednoduché. Vezmeme niť, naviažeme na ňu maticu a nanesieme našu zázračnú olovnicu do rohu vlastného domu. Ako ho nezaujať?! Musieť! Všetko fungovalo pre starého Henryho!
Mladí ľudia sú dnes akosi bez rúk. Spotrebiteľská spoločnosť, bla((
Pozrime sa však na svet pozorne. Všeobecne sa uznáva, že gravitáciu vytvára hmota. Podľa typu, čím viac, tým je silnejší. Nuž, poďme sa na to pozrieť.
- hmotnosť Mesiaca je 80-krát menšia ako hmotnosť Zeme a jeho gravitácia je iba 6-krát menšia.
- Urán je 14,5-krát ťažší ako Zem a gravitácia na povrchu je menšia (!) ako na Zemi. Ale druhá úniková rýchlosť je dvakrát vyššia. A ako s tým žiť?
neveríš mi? Čo môžem urobiť? Iba vzorce, iba veda!
Zrýchlenie voľného pádu na povrch Zeme g (zvyčajne sa vyslovuje ako "Zhe") sa pohybuje od 9,780 m/s² na rovníku do 9,832 m/s² na póloch. Štandardná („normálna“) hodnota prijatá pri zostavovaní systémov jednotiek je g= 9,80665 m/s². Štandardná hodnota g bol definovaný ako "priemer" v určitom zmysle na celej Zemi, približne sa rovná zrýchleniu spôsobenému gravitáciou na úrovni 45,5° na úrovni mora. Pri približných výpočtoch sa zvyčajne berie 9,81; 9,8 alebo 10 m/s².
slnko | 273,1 | ||
Merkúr | 3,68—3,74 | Venuša | 8,88 |
Zem | 9,81 | Mesiac | 1,62 |
Ceres | 0,27 | Mars | 3,86 |
Jupiter | 23,95 | Saturn | 10,44 |
Urán | 8,86 | Neptún | 11,09 |
Pluto | 0,61 |
Nebeské telo |
Hmotnosť (vzhľadom na hmotnosť Zeme) |
2. úniková rýchlosť, km/s |
---|---|---|
Mesiac | 0,0123 | 2,4 |
Merkúr | 0,055 | 4,3 |
Mars | 0,108 | 5,0 |
Venuša | 0,82 | 10,22 |
Zem | 1 | 11,2 |
Urán | 14,5 | 22,0 |
Neptún | 17,5 | 24,0 |
Saturn | 95,3 | 36,0 |
Jupiter | 318,3 | 61,0 |
slnko | 333 000 | 617,7 |
Neutrónová hviezda | 666 000 | 200 000 |
Quark hviezda | 833 500 | ? |
Čierna diera | 832 500 – 5,6 10 15 | >299 792,458 |
Na čo potrebujeme Mesiac?! Teda nie len chlebom. Napríklad Saturn má veľa prstencov a veľa satelitov, ktoré sa otáčajú v rôznych rovinách.
Je tam taký satelit Dion. Je zaujímavý tým, že sa konečne stal drzým a otáča sa priamo v rovine prstenca. Čo to znamená? To znamená, že nemá vlastnú gravitáciu. V opačnom prípade by som celý krúžok zostavil za pár otáčok. Alebo ak by mal rovnakú rýchlosť rotácie ako prstenec, nazbieral by okolo seba prach a my by sme ho pozorovali trochu inak – v prstenci by bola úhľadná diera a v jej strede by bol Dion.
Môžete tiež hovoriť o malých telesách a ich gravitácii:
Zaujímalo by ma, ako rýchlo sa prenáša gravitácia?
„Sú známe nejaké experimentálne údaje o rýchlosti gravitácie, samozrejme, sú: touto otázkou sa zaoberal Laplace v 17. storočí, keď analyzoval údaje o pohybe, ktoré boli v tom čase známe Mesiaca a planét Myšlienka bola takáto: prečo obežné dráhy Mesiaca a planét nie sú kruhové: vzdialenosti medzi Mesiacom a Zemou, ako aj medzi planétami a Slnkom, sa neustále menia v gravitačných silách sa vyskytli s oneskorením, potom by sa obežné dráhy vyvíjali, ale stáročné astronomické pozorovania naznačili, že aj keď k takýmto vývojom dráh dôjde, ich výsledky sú zanedbateľné sa ukázalo byť o 7 (sedem) rádov väčšie ako rýchlosť svetla vo vákuu.
Ale toto bol len prvý krok. Moderné technické prostriedky poskytujú ešte pôsobivejšie výsledky! Van Flandern teda hovorí o experimente, v ktorom boli v určitom časovom intervale prijímané sekvencie impulzov z pulzarov nachádzajúcich sa na rôznych miestach nebeskej sféry – a všetky tieto údaje boli spracované spoločne. Na základe posunov frekvencií opakovania impulzov sa určil aktuálny vektor rýchlosti Zeme. Ak vezmeme deriváciu tohto vektora s ohľadom na čas, získali sme aktuálny vektor zrýchlenia Zeme. Ukázalo sa, že zložka tohto vektora v dôsledku príťažlivosti k Slnku smeruje nie do stredu okamžitej zdanlivej polohy Slnka, ale do stredu jeho okamžitej skutočnej polohy. Svetlo zažíva bočný drift (Bradleyova aberácia), ale gravitácia nie! Podľa výsledkov tohto experimentu spodná hranica rýchlosti gravitácie prevyšuje rýchlosť svetla vo vákuu o 11 rádov. Tomu sa hovorí „každý deň – žiť stále radostnejšie! (s)
Ale vráťme sa na Mesiac:
Všeobecne sa uznáva, že svojou gravitáciou zdvihne vlnu vo svetových oceánoch až o pol metra. Ale čo satelity rotujúce na geostacionárnej obežnej dráhe? a prečo nakoniec vypadnú z obežnej dráhy a nasleduje zaplavenie? Veď Zem ich svojou rotáciou musí vyniesť do kozmického priestoru. Veď takto nám vysvetľujú ročný posun Mesiaca o 4 cm. Ukazuje sa, že Mesiac ich nevytiahne z obežnej dráhy a Zem ich neroztočí – vzniká paradox.
Možno nám zabudli niečo povedať?
Pozrime sa bližšie na orbitálnu rotáciu dvojice Zem – Mesiac.
Čo môžem povedať... 4 cm za rok tu, mierne povedané, nezapácha. V skratke to vyzerá takto. Mesiac má dynamický vplyv na pohyb Zeme, ale... iba po(!) obežnej dráhe. Inými slovami, pri pohybe okolo Slnka sa Zem buď spomaľuje alebo zrýchľuje a prispôsobuje sa Mesiacu. Nebol zistený žiadny bočný pohyb!
A rozhodne by to muselo byť, ak by sa dvojica otáčala okolo spoločného ťažiska (barycentra). Potom by už nebolo treba spomaliť – nastalo by spoločné „potácanie sa“ v tme, akýsi tanec chromých na štyroch nohách.
Z iného zdroja:
Otázka: Je Mesiac planéta alebo vesmírna loď?
MM Mesiac je vesmírny objekt, planéta, satelit Zeme, základňa pre mimozemšťanov z vesmíru. Mesiac je prekládková základňa, technická štruktúra s mnohými funkciami. Mesiac má mnoho účelov, jedným z nich je vyrovnávanie Zeme na dne slnečnej sústavy.
Otázka: Kto používa Mesiac a na aké účely?
Mesiac má striktne orientovanú polohu vo vesmíre. Je ako kotva pre Zem, schopná odolať najsilnejším búrkam. Až doteraz bol Mesiac vyvažovačom a priťažujúcim prvkom, ako kyvadlo hodín, ktoré otáča mechanizmus v prísnej cyklickej rotácii. Zem sa stala príliš závislou na Mesiaci kvôli tomu, že Mesiac vstúpil do žltých sfér planéty (nachádza sa v hlbinách Zeme), so svojím magnetickým jadrom, ktoré je podporované magnetickou rezonanciou. Práve tento jav je základom odlivu a odlivu vôd morí a oceánov, ktoré sa na Zemi vyskytujú nepretržite v závislosti od fázy Mesiaca.
Mesiac ovládla civilizácia Lunitov - Pitris, ktorí na ňom žili ešte z čias, keď Mesiac patril úplne inej planéte a bol satelitom nie Zeme, ale zničenej planéty Phaeton.
Predstavme si, že ideme na cestu slnečnou sústavou. Aká je gravitácia na iných planétach? Na ktorých budeme ľahší ako na Zemi a na ktorých budeme ťažší?
Zatiaľ čo sme ešte neopustili Zem, urobme nasledujúci experiment: mentálne zostúpme na jeden zo zemských pólov a potom si predstavme, že sme boli prepravení k rovníku. Zaujímalo by ma, či sa naša hmotnosť zmenila?
Je známe, že hmotnosť akéhokoľvek telesa je určená silou príťažlivosti (gravitácie). Je priamo úmerná hmotnosti planéty a nepriamo úmerná druhej mocnine jej polomeru (najskôr sme sa o tom učili zo školskej učebnice fyziky). V dôsledku toho, ak by naša Zem bola striktne sférická, potom by hmotnosť každého objektu pohybujúceho sa po jej povrchu zostala nezmenená.
Ale Zem nie je lopta. Na póloch je sploštený a pozdĺž rovníka predĺžený. Rovníkový polomer Zeme je o 21 km dlhší ako polárny polomer. Ukazuje sa, že gravitačná sila pôsobí na rovník akoby z diaľky. Preto hmotnosť toho istého telesa na rôznych miestach Zeme nie je rovnaká. Objekty by mali byť najťažšie na zemských póloch a najľahšie na rovníku. Tu sa stanú o 1/190 ľahšími, než je ich hmotnosť na póloch. Samozrejme, túto zmenu hmotnosti je možné zistiť iba pomocou pružinovej váhy. K miernemu poklesu hmotnosti objektov na rovníku dochádza aj vplyvom odstredivej sily vznikajúcej pri rotácii Zeme. Hmotnosť dospelého človeka prichádzajúceho z vysokých polárnych šírok k rovníku sa teda zníži celkovo asi o 0,5 kg.
Teraz je namieste položiť si otázku: ako sa zmení váha človeka, ktorý cestuje po planétach slnečnej sústavy?
Naša prvá vesmírna stanica je Mars. Koľko bude vážiť človek na Marse? Nie je ťažké urobiť takýto výpočet. Aby ste to dosiahli, musíte poznať hmotnosť a polomer Marsu.
Ako je známe, hmotnosť „červenej planéty“ je 9,31-krát menšia ako hmotnosť Zeme a jej polomer je 1,88-krát menší ako polomer zemegule. Pôsobením prvého faktora by teda mala byť gravitácia na povrchu Marsu 9,31-krát menšia a vďaka druhému 3,53-krát väčšia ako naša (1,88 * 1,88 = 3,53 ). V konečnom dôsledku tam tvorí o niečo viac ako 1/3 zemskej gravitácie (3,53: 9,31 = 0,38). Rovnakým spôsobom môžete určiť gravitačné napätie na akomkoľvek nebeskom tele.
Teraz sa dohodnime, že na Zemi váži astronaut-cestovateľ presne 70 kg. Potom pre ostatné planéty získame nasledujúce hodnoty hmotnosti (planéty sú usporiadané vo vzostupnom poradí podľa hmotnosti):
Pluto 4,5 Merkúr 26,5 Mars 26,5 Saturn 62,7 Urán 63,4 Venuša 63,4 Zem 70,0 Neptún 79,6 Jupiter 161,2
Ako môžeme vidieť, Zem zaujíma z hľadiska gravitácie strednú polohu medzi obrovskými planétami. Na dvoch z nich - Saturn a Urán - je sila gravitácie o niečo menšia ako na Zemi a na ďalších dvoch - Jupiter a Neptún - je väčšia. Pravda, pre Jupiter a Saturn je hmotnosť daná s prihliadnutím na pôsobenie odstredivej sily (rýchlo rotujú). Ten znižuje telesnú hmotnosť na rovníku o niekoľko percent.
Treba poznamenať, že pre obrie planéty sú hodnoty hmotnosti uvedené na úrovni hornej vrstvy oblakov, a nie na úrovni pevného povrchu, ako v prípade planét podobných Zemi (Merkúr, Venuša, Zem, Mars ) a Pluto.
Na povrchu Venuše bude človek takmer o 10 % ľahší ako na Zemi. Ale na Merkúre a Marse dôjde k zníženiu hmotnosti 2,6-krát. Čo sa týka Pluta, človek na ňom bude 2,5-krát ľahší ako na Mesiaci, alebo 15,5-krát ľahší ako v pozemských podmienkach.
Ale na Slnku je gravitácia (príťažlivosť) 28-krát silnejšia ako na Zemi. Ľudské telo by tam vážilo 2 tony a jeho vlastná hmotnosť by ho okamžite rozdrvila. Pred dosiahnutím Slnka by sa však všetko zmenilo na horúci plyn. Ďalšou vecou sú malé nebeské telesá, ako sú mesiace Marsu a asteroidy. V mnohých z nich môžete ľahko pripomínať... vrabca!
Je úplne jasné, že človek môže cestovať na iné planéty iba v špeciálnom zapečatenom skafandri vybavenom zariadeniami na podporu života. Hmotnosť skafandru, ktorý mali americkí astronauti na mesačnom povrchu, je približne rovnaká ako hmotnosť dospelého človeka. Preto hodnoty, ktoré sme uviedli pre hmotnosť vesmírneho cestujúceho na iných planétach, musia byť aspoň zdvojnásobené. Až potom získame hodnoty hmotnosti blízke skutočným.