地球と月の動きは、一方では、それぞれの重力が他方に及ぼす引力に、もう一方では太陽が太陽系のすべての体に及ぼす引力に起源があります。
地球と月はどちらも、それぞれの軸を中心とした回転運動と並進運動を持っています。これらは最も重要です。しかし、それらは点オブジェクトではなく、かなりの寸法を持ち、完全に球形でもないため、バランスと振動の他の2次的な動きも経験します。
図1.地球と月の軌道面。それぞれの軸の傾きと、中心と重心間の距離。出典：ウィキメディア・コモンズ。NASAからの地球の画像。brews_ohareによる配置
地球と月は、それぞれの中心を結ぶ線上にある、それらの重心を中心に回転する、測定可能なサイズのオブジェクトの孤立したシステムと見なされます。
この点は月よりも地球に近く、質量が最初に大きくなります。地球の中心から約4641kmに位置し、重心と呼ばれています。
法律
月の動きはカッシーニの法則に支配され、1693年にジョヴァンニカッシーニ（1625-1712）によって発表されました。
-月は地球と同期して回転します。これは、回転と並進の周期が同じであるため、このようにして、地球の観測者に常に同じ面を示します。
-月の赤道面と黄道の傾きは一定です。
-月の回転軸、黄道の法線-地球の軌道面-と月の軌道面の法線は同一平面上にあります。
月の回転と平行移動
月は約27.32日で自転します。このローテーションの期間は恒星月と呼ばれます。カッシーニの最初の法則によれば、これは月が地球を周回するのにかかる時間でもあります。
図2.重心の周りのEarth-Moonシステムの動きを示すアニメーション。出典：ウィキメディア・コモンズ
同期回転は、地球の観測者が常に月の同じ側を見る責任があります。
その側では、2か月とは、2つの同一の連続した月相の間で経過する時間です。
周期的な月は29.53日間続きます。これは、月が周回する間、地球がまだ静止していないためです。地球と太陽と月の相対的な位置が再び同じになるには、地球が太陽の周りを並進運動するときに27°前進する必要があります。
月はまた、非常に小さな偏心で楕円軌道に沿って地球の周りを移動します。楕円の離心率は、その平坦化の尺度です。この小さな値は、月の軌道がほぼ円形であり、1 km / sの速度で移動することを意味します。
地球から見た太陽と月のサイズは非常に似ているため、地球と月の軌道は、ノードと呼ばれる点で交差します。
月の他の動き
月が地球の周りをたどる楕円軌道と、その回転軸が軌道面の垂線に対して6.60度傾いているため（図1を参照）、自由と呼ばれる動きがあります。彼らのおかげで、月の裏側のわずかな割合、約9％を見ることができます。
最も注目すべきホバーは経度と緯度です。経度の変動は、楕円軌道であるため、並進速度が地球から遠い-遠地点よりも地球に近い-近地点の方が速いという事実によるものです。
このようにして、月の近地点と遠地点の間にあるときに、子午線の近くの表面の小さな部分が見えるようになります。
同様に、月が遠地点と近地点の間にあるとき、表面の少し西側の部分が見えます。
一方、緯度の変動は回転軸の傾きにより発生します。したがって、月の少し北または少し南の一部は、瞬間に応じて地球から見ることができます。このホバーの期間は、1ドラコニック月で、約27日と5時間続きます。
次のアニメーションは、1か月間のシミュレーションされた月のビューを示しています。
地球の自転
地球は、地球の軸を中心に西東方向に回転します。その周期は1日以上、正確には23時間56分3.5秒です。
地球の回転速度は赤道で1600 km / hで、回転軸が通過する極で右に消えるまで減少します。回転軸は地球の軌道面に対して23.44度傾いており、次のように知られています。黄道（図1を参照）。
この運動は、人々の生活を支配する昼と夜の出現に責任があります。約12時間（緯度と季節によって異なります）、地球の一方の半球は太陽光を受けて温度が高くなり、もう一方は暗闇の中で温度が下がります。
地球の自転は地球が形成された方法によるものです。太陽系を生じさせた物質の雲は、物質を圧縮するために回転しなければなりませんでした。しかし、回転には関連する角運動量があり、外部トルクがない場合は保存されます。
太陽、惑星、および太陽系の他のメンバーは、孤立したシステムとみなされ、その角運動量がメンバー間に分散されています。
そのため、金星と天王星を除いて、各惑星には西から東への独自の回転運動があります。金星と天王星は、おそらく別の大きな天体との衝突により、反対の動きをします。
地球の翻訳
地球はまた、太陽の周りで革命の動きをします。その期間は1年余りです。この運動の起源は、太陽が及ぼす重力の引力にあります。
この運動では、地球は常に惑星運動のケプラーの法則に従って、楕円軌道を描きます。北極にいる観測者の場合、この動きは反時計回りに行われます。
月と同様に、地球を表す楕円の離心率は非常に小さいです。次に、地球の軌道は半径150 x 10 6 kmの円周に近づきます。この値は天文学で、天文単位またはAUと呼ばれる距離の単位を定義するために使用され、太陽系内の距離を表すために広く使用されます。
図3.太陽の周りの地球の移動の動き出典：ウィキメディア・コモンズ。
この楕円の全長は9億3千万キロで、地球は30 km / sの速度で移動します。
地球の回転軸は、黄道の法線に対して23.44度傾いています。このため、私たちの惑星が軌道を太陽の周りを移動するとき、その半球の1つはより多くの太陽光線にさらされて夏を生み出し、もう1つは露出が少なくて冬が発生します。
地球の他の動き
地球は完全な球体ではなく、極で平らにされた楕円体です。したがって、赤道のふくらみは、歳差運動と呼ばれる地球上でのゆっくりとした回転運動を引き起こします。
次の図に示すように、この運動では、地球の軸が黄道の極を中心に回転し、架空の円錐をトレースします。
図。地球の歳差運動と章動運動。出典：ウィキメディア・コモンズ。https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/Precession-sphere-ES.svg。
この錐体をたどるには地球に25,767年かかります。歳差運動には、赤道のふくらみに対する月の引力によって引き起こされる章動と呼ばれるもう1つの軸の往復運動があり、周期は18.6年です。
参考文献
- Oster、L.（1984）。現代の天文学。エディトリアル復帰。37-52。
- ティプラー、P。理工学の物理学。第1巻。版。314-316
- 地球はなぜ回転しているのですか？取得元：spaceplace.nasa.gov。
- ウィキペディア。バリセンター。回復元：es.wikipedia.org。
- ウィキペディア。地球の動き。回復元：es.wikipedia.org。