Gravitația Lunii

Gravitația lunii este mai slabă decât cea a pământului. Accelerația gravitațională de pe suprafața Lunii este de aproximativ 1,625 m/s², ceea ce reprezintă aproximativ 16,6% din accelerația de pe suprafața Pământului, sau 0,166 ɡ . Pe suprafața Lunii, modificarea accelerației în cădere liberă este de aproximativ 0,0253 m/s² (1,6% din accelerația în cădere liberă). Deoarece greutatea este direct proporțională cu accelerația gravitațională, lucrurile de pe Lună vor cântări doar 16,6% (= 1/6) din ceea ce cântăresc pe Pământ.

Câmp gravitațional

Câmpul gravitațional al Lunii este măsurat prin urmărirea semnalelor radio emise de navele spațiale aflate în orbită. Principiul folosit depinde de efectul Doppler , în care accelerația liniei de vedere a unei nave spațiale poate fi măsurată prin mici schimbări ale frecvenței semnalului radio și prin măsurarea distanței de la navă spațială la o stație de pe Pământ. Deoarece gravitația Lunii afectează orbita navei spațiale, aceste date de urmărire pot fi folosite pentru a detecta anomalii gravitaționale.

Majoritatea orbitelor lunare joase sunt instabile. Datele detaliate colectate au arătat că pentru orbita lunară joasă, singurele orbite „stabile” sunt înclinațiile în jurul a 27°, 50°, 76° și 86° [1] . Datorită rotației sincrone a Lunii, este imposibil să urmăriți nave spațiale de pe Pământ cu mult dincolo de Lună, așa că până la recenta misiune GRAIL , câmpul gravitațional din partea îndepărtată nu a fost studiat în detaliu.

Caracteristica principală a câmpului gravitațional al Lunii este prezența masconilor , care sunt mari anomalii gravitaționale pozitive asociate cu unele dintre bazinele de impact gigantice [2] . Aceste anomalii afectează în mod semnificativ orbita navei spațiale în jurul Lunii, iar un model gravitațional precis este esențial atunci când se planifica atât misiuni cu echipaj, cât și fără pilot. Ele au fost descoperite inițial în analiza datelor de urmărire de la Lunar Orbiter : testele de navigație înainte de programul Apollo au arătat erori de poziționare mult peste specificațiile misiunii.

Masconii sunt parțial legate de prezența fluxurilor de lavă bazaltică marine dense care umplu unele dintre bazinele de impact. Cu toate acestea, fluxurile de lavă singure nu pot explica pe deplin variațiile gravitaționale și este, de asemenea, necesară o ridicare a graniței scoarță-manta. Pe baza modelelor gravitaționale Lunar Prospector , s-a sugerat că există unii masconi care nu sunt asociați cu vulcanismul bazaltic. Centrul de greutate al Lunii nu coincide exact cu centrul său geometric, ci este deplasat spre Pământ cu aproximativ 2 kilometri [3] .

Câmpul gravitațional al Lunii este principala cauză a mareelor ​​de pe Pământ. La ele contribuie și gravitația Soarelui, dar forța influenței sale asupra Pământului este jumătate din cea a Lunii.

Masa lunii

Constanta gravitațională G este cunoscută mai puțin precis decât produsul lui G și masele Pământului și Lunii. Prin urmare, în cărțile de referință se obișnuiește să se dea produsul său cu masa lunară M. Conform datelor misiunii GRAIL, acest produs este aproximativ egal cu 4902,8001 km³/s² [4] . Masa Lunii este aproximativ egală cu 7,3458 × 10²²² kg, sau 1/81,30057 din pământ; densitate medie - 3346 kg / m³ [5] .

Note

  1. Bizarre Lunar Orbits | Direcția de misiune științifică . science.nasa.gov . Preluat la 10 aprilie 2022. Arhivat din original la 31 decembrie 2018.
  2. Richard A. Kerr. Misterul denivelărilor gravitaționale ale Lunii noastre a fost rezolvat?  (engleză)  // Știință. — 2013-04-12. — Vol. 340 , iss. 6129 . — P. 138–139 . — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203 . - doi : 10.1126/science.340.6129.138-a . Arhivat din original pe 10 aprilie 2022.
  3. Luna |   Faze, orbită și distanță față de Pământ ? . Cele nouă planete (25 septembrie 2019). Preluat la 10 aprilie 2022. Arhivat din original la 17 august 2018.
  4. Williams, James G.; Konopliv, Alexander Sergeevich; Boggs, Dale H.; Park, Ryan S.; Yuan, Da-Ning; Lemoine, Frank G.; Goossens, Sander; Mazariko, Erwan; Nimmo, Francis; Weber, Rene K.; Asmar, Sami V. „Proprietăți intrinseci ale Lunii din Misiunea GRAIL”. Journal of Geophysical Research: Planets  (engleză)  ? (2014).
  5. Park, Ryan S.; Faulkner, William M.; Williams, James G.; Boggs, Dale H. „JPL Planetary and Lunar Ephemerides DE440 and DE441”. Revista astronomică  (engleză)  ? (2021).