ЛУНА – СПУТНИК ИЛИ ПЛАНЕТА?

ЛУНА – СПУТНИК ИЛИ ПЛАНЕТА?

Кашапова Римма, 10 класс  Маменишкина Н.В.- учитель физики

МБОУ Кутуликская СОШ

п. Кутулик

Математическая модель. На движение Луны влияет масса явлений: притяжение кольца Сатурна, Магеллановых облаков, удары метеоритов и космических аппаратов. Но для ответа на вопрос «Луна-спутник или планета?» необходимо учесть лишь главные причины, определяющие качественное поведение лунной орбиты. При ответе на данный вопрос я ограничусь следующей простой моделью: на Луну действует только ньютоновское притяжение Земли и Солнца, причем все три тела можно считать материальными точками. По закону  всемирного тяготения любое светило притягивает Луну слабее, чем Солнце, в k раз, . Среди планет земной группы наибольшей массой и одновременно наименьшим расстоянием обладает Венера, для остальных планет эту роль исполняет Юпитер. Полученные оценки относительных величин сил (или ускорений) описывают их влияние на траекторию Луны в инерциальной или близкой к ней гелиоцентрической системе отсчета. Но нас интересует геоцентрическое движение. Сила, приводящая к ускорению даже в парсек за квадратную секунду, никак не отразится на движении Луны относительно Земли, если это ускорение одинаково для обоих тел, если силовое поле однородно. Эффекты в геоцентрическом движении вызываются  разностью ускорений поля в точках, где находятся центры масс Луны и Земли.

Гравитационные сферы. С точки зрения сферы тяготения Луна – планета, а не спутник. Луна находится вне сферы тяготения Земли, причем достаточно далеко. Значить, можно сказать, что Солнце притягивает Луну в два раза сильнее Земли. Если внезапно остановить Землю, то Луна бросит ее и будет продолжать одна свой обычный путь вокруг Солнца. С точки зрения сферы действия: возмущения гелиоцентрического эллипса лунной орбиты в 54 раза превосходят возмущения геоцентрического эллипса, это говорит о том, что Луна находится глубоко внутри сферы действия Земли. Таким образом, Луна – спутник, а не планета.

Кривизна траектории. Геоцентрическая орбита Луны – пространственная кривая, но ее «пространственность» невелика. Орбита Луны относительно Земли близка к кеплеровскому эллипсу. С точки зрения кривизны траектории Луна с равным правом может считаться и спутником и планетой.

Мы рассмотрели нашу модель с разных сторон, и выяснили, что в большинстве случаев Луну следует считать спутником Земли, но бывают ситуации, когда Луна ведет себя одновременно и как спутник и как планета, например формы ее геоцентрической и гелиоцентрической траекторий схожи. Наши рассуждения применимы и к другим спутникам планет.

Практически все искусственные спутники Земли находятся глубоко внутри сферы тяготения. Так что ИСЗ – настоящие спутники с точки зрения гравитационных сфер. И с точки зрения формы траектории тоже: их гелиоцентрические орбиты волнисты.