Hi!
Warum ist immer die selbe Seite des Mondes zur Erde gewandt? Das hieße ja, dass der Mond in einem Monat (oder 28 Tage?!?) sich genau einmal um die eigene Achse dreht.
Das kann doch kein Zufall sein!?
Und wie sieht das bei anderen Satelliten aus?
Gruß,
Marco
Darum zeigt uns der Mond immer sein Gesicht?
Hi!
Warum ist immer die selbe Seite des Mondes zur Erde gewandt?
Das hieße ja, dass der Mond in einem Monat (oder 28 Tage?!?)
sich genau einmal um die eigene Achse dreht.
Exakt. (Du glaubst gar nicht, wieviele leute sagen, der Mond würde gar nicht rotieren, weil…)
Das kann doch kein Zufall sein!?
Ist es auch nicht.
das Zauberwort heisst Gezeitenbremse. Durch die gegenseitigen Gezeitenkräfte bremst der Mond heute noch die Erdrotation langsam ab… dafür erhöht sich schön langsam sein Bahnradius. Dieser Prozess wird solange fortgesetzt, bis auch die Erde dem Mond immer die selbe Seite zuwendet. Nachdem der Mond eine viel geringere masse hat als die Erde, ist bei ihm dieser Prozess bezüglich Rotationsperiode bereits abgeschlossen…
Eine kurze erklärung (auf Engl) hier
http://www.ex.ac.uk/Mirrors/nineplanets/luna.html
Und wie sieht das bei anderen Satelliten aus?
genauso
Gruß
Mike
P.S. liebe Physiker, net hauen, wenn ich mal wieder irgendwelche Fachausdrücke…
Hi!
Warum ist immer die selbe Seite des Mondes zur Erde gewandt?
Das hieße ja, dass der Mond in einem Monat (oder 28 Tage?!?)
sich genau einmal um die eigene Achse dreht.
Heißt es auch und ist so ist es.
Das kann doch kein Zufall sein!?
Ist es aber.
Und wie sieht das bei anderen Satelliten aus?
Gruß,
Marco
Gruß zurück
Marco
Hallo Marco,
Heißt es auch und ist so ist es.
Das kann doch kein Zufall sein!?
Ist es aber.
Ist es nicht. Warum es kein Zufall ist hat Michael Kling kurz erklaert und verlinkt und steht zahlreich im Archiv.
Viele Gruesse, peter
das Zauberwort heisst Gezeitenbremse
Das Zauberwort heißt Resonanz und die 1:1-Resonanz des Mondes ist noch nicht einmal der einzig mögliche Endzustand. Der Merkur steht beispielsweise in 2:3-Resonanz zur Sonne. Dort wirken die Gezeigen nämlich nicht nur bremsend, sondern je nach Bahnposition auch beschleunigend.
Bedingung
Kann man das so verallgemeinern:
Immer wenn die Umlaufdauer eines Satelliten in einem ganzahligem Verhältnis zu seiner Rotationsdauer steht, ist diese Bewegung stabil.
Kann man das so sagen oder gibt es noch weitere Bedingungen?
Gruß
Oliver
Hallo
Das mit dem Zeitraum eines Monats ist wohl eher zufällig , Resonanz habe ich gelesen aber das ist mir schon „zu hoch“ .
Ein guter Grund dafür , das man immer das "Mondgesicht sieht , könnten Masseanomalien auf der erdzugewandten Seite sein .
Das würde für eine Art „Einrasten“ der Ansicht sorgen .
MfG
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Hallo,
das mit der Gezeitenbremse hat Michael ja schon gesagt.
Wichtig:
Der Effekt tritt bei idealen homogenen Kugeln nicht auf!
Da die Erde den Mond aber etwas verformt, ist der Durchmesser des Mondes in Erdrichtung etwas größer als in der Senkrechten dazu. Es gibt also einen Buckel auf der Erdseite und auf der erdabgewandten Seite des Mondes.
Früher hat der Mond schneller rotiert. der Buckel wollte also von der Erde wegrotieren. Die Erde wollte ihn aber weiter zu sich ziehen, was der Rotation entgegenwirkte. Auf diese Weise ist der Mond bis zur gebundenen Rotation gebremst worden.
Da die Rotation des Mondes sehr gleichmäßig ist, die Geschwindigkeit des Mondes um die Erde aber wegen der Ellipsenform der Mondbahn schwankt, kann man übrigens nicht nur die halbe Mondoberfläche beobachten sondern während eines Umlaufs wird über 60 Proz. der Oberfläche sichtbar. Hinzu kommt die Neigung der Mondbahn, weshalb man mal etwas mehr von Norden mal mehr von Süden auf den Mond schaut.
Gruss, Niels
Ergänzungsfrage
Hallo, Michael,
da erhebt sich bei mir die Frage, macht es eigentlich einen Unterschied bei dieser ganzen gegenseitigen Abbremserei, dass die Mondoberfläche aus „festem Gestein“ besteht, die Erde jedoch von einer „verformbaren“ Wasser/Lufthülle umgeben ist?
Ich meine, dadurch wird doch ein erheblicher Anteil dieser Gezeitenkräfte in Wärmeenergie umgesetzt, steht also zum Abbremsen der Drehbewegung nicht mehr zur Verfügung. (???)
Grüße
Eckard.
Hallo Oliver,
Kann man das so verallgemeinern:
Immer wenn die Umlaufdauer eines Satelliten in einem
ganzahligem Verhältnis zu seiner Rotationsdauer steht, ist
diese Bewegung stabil.Kann man das so sagen oder gibt es noch weitere Bedingungen?
Das würde ich nicht so sagen. Da bei Orbitalresonanzen höherer Ordnung nach wie vor Reibungsverluste auftreten, können diese langfristig nicht stabil sein. Vielmehr wird sich die Phasenlage der Resonanz langsam bis zur Stabilitätsgrenze verschieben, bis die Kopplung „ausrastet“. Irgendwann wird sie dann wieder mit einer Resonanz nächstniedriger Ordnung einrasten und der Vorgang wird sich wiederholen bis die stabile Resonanz 0. Ordnung erreicht ist.
Jörg
Hallo Jörg,
Das würde ich nicht so sagen. Da bei Orbitalresonanzen höherer
Ordnung nach wie vor Reibungsverluste auftreten, können diese
langfristig nicht stabil sein. Vielmehr wird sich die
Phasenlage der Resonanz langsam bis zur Stabilitätsgrenze
verschieben, bis die Kopplung „ausrastet“. Irgendwann wird sie
dann wieder mit einer Resonanz nächstniedriger Ordnung
einrasten und der Vorgang wird sich wiederholen bis die
stabile Resonanz 0. Ordnung erreicht ist.
Also ich denke schon, dass auch niedrigere Resonanzen durchaus stabil sein können.
Denn die Gezeitenreibung kann ja beschleunigend, oder bremsend wirken. Aber wenn der Planet sich in Resonaz befindet, dann heben sich sich Beschleunigung und Abremsung im Mittel aus und der Planet wird auf diese Resonanz festgenagelt.
Angenommen er würde durch irgendwelche internen Prozesse langsamer rotieren, dann würden die Stellungen bei denen die Sonne den Merkur beschleunigt überwiegen und den Planet wieder antreiben und umgekehrt.
Immherin sind die Gezeitenkräfte auf den kleinen Merkur enorm, das Einpendeln auf eine resonante Umlaufbahn sollte sich schon abgeschlossen haben.
Gruß
Oliver
Ich meine, dadurch wird doch ein erheblicher Anteil dieser
Gezeitenkräfte in Wärmeenergie umgesetzt, steht also zum
Abbremsen der Drehbewegung nicht mehr zur Verfügung. (???)
Es ist genau umgekehrt. Nur der Anteil der Gezeitenkräfte, der in Wärme umgewandelt wird, trägt zur Abbremsung bei.
Es ist genau umgekehrt. Nur der Anteil der Gezeitenkräfte, der
in Wärme umgewandelt wird, trägt zur Abbremsung bei.
Hallo, Mr. Stupid,
Danke erst mal, aber so ganz beantwortet das meine Frage nicht.
macht es eigentlich einen Unterschied bei dieser ganzen
gegenseitigen Abbremserei, dass die Mondoberfläche aus
„festem Gestein“ besteht, die Erde jedoch von einer
„verformbaren“ Wasser/Lufthülle umgeben ist?
Wäre nach Deiner Antwort oben dann der zur Abbremsung beitragende Anteil der Kräfte bei der Erde und beim Mond aufgrund der unterschiedlichen Oberfläche ebenfalls unterschiedlich?
Grüße
Eckard.
Wäre nach Deiner Antwort oben dann der zur Abbremsung
beitragende Anteil der Kräfte bei der Erde und beim Mond
aufgrund der unterschiedlichen Oberfläche ebenfalls
unterschiedlich?
Ich kann zwar nicht sagen wie groß dieser Anteil jeweils ist, aber es wäre schon ein großer Zufall wenn er gleich wäre.
Hallo Oliver,
ich habe nochmal darüber nachgedacht und festgestellt, dass die Sache komplizierter ist als ich dachte.
Das würde ich nicht so sagen. Da bei Orbitalresonanzen höherer
Ordnung nach wie vor Reibungsverluste auftreten, können diese
langfristig nicht stabil sein. Vielmehr wird sich die
Phasenlage der Resonanz langsam bis zur Stabilitätsgrenze
verschieben, bis die Kopplung „ausrastet“. Irgendwann wird sie
dann wieder mit einer Resonanz nächstniedriger Ordnung
einrasten und der Vorgang wird sich wiederholen bis die
stabile Resonanz 0. Ordnung erreicht ist.Also ich denke schon, dass auch niedrigere Resonanzen durchaus
stabil sein können.
Denn die Gezeitenreibung kann ja beschleunigend, oder bremsend
wirken. Aber wenn der Planet sich in Resonaz befindet, dann
heben sich sich Beschleunigung und Abremsung im Mittel aus und
der Planet wird auf diese Resonanz festgenagelt.
Da stimme ich Dir zu, soweit der Planet starr ist oder sich ideal elastisch verformt. Sobald Reibungsverluste auftreten heben sich Abbremsung und Beschleunigung im Mittel nicht mehr auf. Ich gehe davon aus, dass das bei realen Himmelskörpern immer der Fall ist. Es gibt eigentlich nur zwei Möglichkeiten, wie das System darauf reagieren kann:
Angenommen er würde durch irgendwelche internen Prozesse
langsamer rotieren, dann würden die Stellungen bei denen die
Sonne den Merkur beschleunigt überwiegen und den Planet wieder
antreiben und umgekehrt.
klar, das wäre die Bedingung für ein stabiles Gleichgewicht. Wobei eben die Frage ist, ob man durch Variation der Phasenverschiebung zwischen Eigenrotation und Umlaufbahn das durch die Reibungsverluste verursachte Ungleichgewicht der Kräfte permanent ausgleichen kann oder nicht.
Immherin sind die Gezeitenkräfte auf den kleinen Merkur enorm,
das Einpendeln auf eine resonante Umlaufbahn sollte sich schon
abgeschlossen haben.
Dazu müßte man aber wissen wie hoch die ursprüngliche Rotationsfrequenz war und ob eventuelle Zusammenstöße mit größeren Himmelskörper den Bewegungszustand kurzfristig gestört haben.
Interessant ist auf jeden Fall die Auswirkung der eliptischen Bahnkurve auf die Resonanz. Im Perihel wird der Merkur ja einer wesentlich höheren Winkelbeschleunigung ausgesetzt als im Aphel. Möglicherweise verursacht da eine 1:1-Resonanz im Mittel höhere Reibungsverluste als die etwas schnellere 3/2-Resonanz des Merkur, sodass letztere tatsächlich stabiler sein könnte.
Jörg