آیا ماه میچرخد؟ – سایت علمی بیگ بنگ
بیگ بنگ: برای ناظران روی زمین، به نظر میرسد ماه هنگام گردش در مدار خود، همیشه یک سمتش به سوی زمین است. در نتیجه این سئوال مطرح میشود که آیا ماه میچرخد؟ پاسخ «بله» است، گرچه ممکن است گردش ماه، مخالف با چیزی باشد که با چشمانمان میبینیم.
به گزارش بیگ بنگ، ماه هر 27.322 روز یکبار به دور زمین میچرخد. همچنین تقریبأ 27 روز طول میکشد تا ماه یکبار حول محور خودش بچرخد. در نتیجه، ماه به نظر در حال چرخش نیست، بلکه برای ناظران از روی زمین ساکن به نظر میرسد. دانشمندان این پدیده را چرخش همزمان مینامند.
سمتی از ماه که به طرف زمین است «سمت نزدیک» نامیده میشود. سمت دیگر یا پشت ماه «سمت دور» نامیده میشود. گاهیاوقات سمت دور سمت تاریک ماه نیز نامیده میشود، اما این درست نیست. وقتی ماه بین زمین و خورشید قرار میگیرد، در حین فاز ماه نو، سمت پشت ماه غرق در نور ِ روز میشود.
هرچند، مدار و چرخش کاملأ با یکدیگر منطبق نیستند. ماه در یک مدار بیضوی به دور زمین میچرخد و یک دایرهی نسبتأ کشیده را ایجاد میکند. وقتی ماه در نزدیکترین فاصله با زمین قرار دارد، چرخش آن آهستهتر از سفرش در فضا است. در نتیجه ناظران میتوانند تا 8 درجهی اضافی در سمت شرقی ماه را ببینند. وقتی ماه در دورترین حالت قرار دارد، چرخش سریعتر است، بنابراین 8 درجهی اضافی در سمت غربی مشهود است.
اگر میتوانستید به سمت دور ماه سفر کنید، همانند کاری که فضانوردان آپولو 8 انجام دادند، میتوانستید سطح بسیار متفاوتی نسبت به چیزی که معمولأ مشاهده میکنید، ببینید. سمت نزدیک ماه دارای دشتهای تاریک و وسیعی به نام ماریا (Maria) است که بر اثر جریانهای گدازه باستانی شکل گرفتهاند، همچنین ارتفاعات روشن ماه نیز در آن دیده میشوند. اما سمت دور ماه تقریباً سراسر پوشیده از دهانههای برخوردی فراوان است.
اگرچه نمیتوانید پشت ماه را از روی زمین ببینید، ناسا و موسسات فضایی دیگر آن را با ماهوارههایی تصویربرداری کردهاند. “آدام زابو” دانشمند پروژه برای ماهوارهی رصدخانهی آب و هوای اعماق فضای ناسا در مرکز پرواز فضایی گودارد در گرینبلت، مریلند پس از تصویربرداریِ ماهواره از عبور ماه از جلوی زمین گفت: «واقعا شگفتآور است که سیارهی ما یک شی بسیار درخشان در فضای تاریک در مقایسه با سطح ماه است».
مدار متغیر:
مدت زمان چرخش ماه همیشه برابر با مدارش به دور زمین نبود. درست همانطور که گرانش ماه بر جزر و مد اقیانوس بر روی زمین تأثیر میگذارد، گرانش زمین نیز بر ماه تأثیر میگذارد. اما از آنجاییکه ماه فاقد اقیانوس است، زمین پوستهاش را میکِشد و یک برآمدگی جزر و مدی را در سمتی که به طرف زمین است، به وجود میآورد.
گرانش زمین بر برآمدگی جزرومدیِ نزدیکترِ ماه نیرو وارد میکند و تلاش میکند آن را همواره در راستای زمین نگه دارد. این فرآیند باعث ایجاد اصطکاک جزرومدی میشود که بهتدریج سرعت چرخش ماه را کاهش میدهد. در نهایت، چرخش ماه آنقدر کُند شد که مدت زمان گردش آن به دور خودش با مدت زمان گردش آن به دور زمین برابر شد. در نتیجه، یک سمت ماه برای همیشه رو به زمین قفل شد؛ پدیدهای که به آن قفل جزرومدی (Tidal Locking) گفته میشود.
ماه تنها قمر منظومه شمسی نیست که چنین سرنوشتی داشته است. بسیاری از قمرهای بزرگ دیگر نیز بهطور جزرومدی با سیاره مادر خود قفل شدهاند. در میان قمرهای بزرگ، تنها Hyperion، قمر زحل، از این قاعده مستثناست؛ زیرا بهصورت آشفته و نامنظم میچرخد و تحت تأثیر گرانشی سایر قمرها قرار دارد.
چرخش ماه همچنین تعیین کرده که الگوی معروف «مرد در ماه» ــ طرحی شبیه چهره انسان که از دشتهای تاریک ماه در سمت رو به زمین تشکیل شده ــ به کدام سمت قرار بگیرد. گرانش زمین باعث ایجاد برآمدگی در سمت رو به زمین ماه شد و با کُند کردن چرخش آن، محور بلندتر ماه را به سمت زمین نگه داشت. یک پژوهش نشان میدهداینکه کدام سمت ماه رو به زمین قرار گرفته، به سرعت کاهش چرخش ماه بستگی داشته است. از آنجا که سرعت چرخش ماه بهآرامی کاهش یافت، احتمال اینکه «مرد در ماه» رو به زمین قرار بگیرد تقریباً دو برابر بیشتر از حالتی بود که این سمت به سوی فضای دوردست قرار میگرفت.
“اودد آهارونسون” محقق علوم سیارهای در موسسهی فناوری کالیفرنیا که مطالعه کرده بود چرا الگوی انسان بر روی ماه به سمت زمین خیره شده گفت: «اتفاق واقعی این نیست که “مرد در ماه” به سمت زمین قرار دارد. بلکه این است که کاهش سرعت چرخش ماه دقیقاً به اندازهای بود که این نتیجه را محتملتر کند.»
این وضعیت محدود به سیارات بزرگ نیست. سیارهی کوتولهی پلوتو از لحاظ جزر و مدی با قمر شارون قفل شده است؛ شارون به اندازهی سیارهی قبلی بزرگ است. زمین (و سیارات دیگر) کاملأ از آسیب مصون نیست. درست همانطور که زمین چرخش ماه را دچار اصطکاک میکند، ماه نیز اصطکاکی را در چرخش زمین ایجاد میکند. به این ترتیب، طول روز در هر قرن چند میلیثانیه زیاد میشود. دانشجوی فارغالتحصیل آرپیتا روی گفت: «وقتی ماه و زمین شکل گرفتند بخش اعظمی از آسمانهای یکدیگر را اشغال کردند».
“دنیل مک میلن” از مرکز پرواز فضای گودارد ناسا در گرینبلت مریلند گفت: «در زمان دایناسورها، هر یک چرخش زمین به دور خودش تقریبأ 23 ساعت طول میکشید. در سال 1820، یک چرخش زمین دقیقأ 24 ساعت یا 86.400 ثانیهی استاندارد به طول انجامید. از سال 1820 به بعد، میانگین روز خورشیدی تا 2.5 میلیثانیه افزایش پیدا کرد». به همین دلیل، در ۳۰ ژوئن ۲۰۱۲ یک ثانیه اضافی به ساعتهای سراسر جهان اضافه شد؛ اقدامی که برای هماهنگ نگه داشتن زمان رسمی با سرعت واقعی چرخش زمین انجام شد.
ترجمه: سحر الله وردی/ سایت علمی بیگ بنگ
منبع: space.com
لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=77859
