CHUYỂN ĐỘNG CỦA MẶT TRĂNG VÀ TRÁI ĐẤT: QUAY VÀ DỊCH - KHOA HỌC - 2026

Các chuyển động của Trái đất và Mặt trăng có nguồn gốc của chúng, một mặt, do lực hút của mỗi vật tác dụng lên mặt kia và mặt khác, do lực hút mà Mặt trời lần lượt tác dụng lên tất cả các thiên thể của Hệ Mặt trời.

Cả Trái đất và Mặt trăng đều có chuyển động quay quanh trục của chính chúng và chuyển động tịnh tiến, đây là những chuyển động quan trọng nhất. Nhưng chúng cũng trải qua các chuyển động thứ cấp khác của cân bằng và dao động, bởi vì chúng không phải là vật thể điểm, mà là có kích thước đáng kể và không hoàn toàn hình cầu.

Hình 1. Mặt phẳng quỹ đạo của Trái đất và Mặt trăng, với độ nghiêng của các trục tương ứng và khoảng cách giữa các tâm và trọng tâm. Nguồn: Wikimedia Commons. Hình ảnh Trái đất từ ​​NASA; sự sắp xếp của brews_ohare

Trái đất và Mặt trăng được coi là một hệ thống cô lập của các vật thể có kích thước đo được, xoay quanh khối tâm của chúng, nằm trên đường nối các tâm tương ứng.

Điểm này gần Trái đất hơn là Mặt trăng, có khối lượng lớn hơn đầu tiên. Nó nằm cách trung tâm Trái đất khoảng 4641 km và được gọi là trung tâm của lực hấp dẫn.

Luật

Các chuyển động của Mặt trăng được điều chỉnh bởi các quy luật của Cassini, được đưa ra vào năm 1693 bởi Giovanni Cassini (1625-1712):

-Mặt trăng có chu kỳ quay đồng bộ với Trái đất, vì nó có cùng chu kỳ quay và dịch chuyển, theo cách này, nó luôn hiển thị cùng một mặt đối với những người quan sát trên mặt đất.

- Độ nghiêng của mặt phẳng xích đạo mặt trăng và mặt phẳng hoàng đạo là không đổi.

- Trục quay của Mặt Trăng, pháp tuyến đối với mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất - và pháp tuyến đối với mặt phẳng quỹ đạo của Mặt Trăng là đồng phẳng.

Sự quay và dịch của Mặt trăng

Mặt trăng thực hiện chuyển động quay quanh trục của chính nó trong khoảng 27,32 ngày. Khoảng thời gian quay vòng này được gọi là tháng cận kề. Theo định luật đầu tiên của Cassini, đây cũng là thời gian cần thiết để Mặt trăng quay quanh Trái đất.

Hình 2. Hình ảnh động thể hiện chuyển động của hệ thống Trái Đất - Mặt Trăng quanh trọng tâm. Nguồn: Wikimedia Commons

Sự quay đồng bộ là nguyên nhân khiến những người quan sát Trái đất luôn nhìn thấy cùng một phía của Mặt trăng.

Về phần mình, tháng đồng nghĩa là thời gian trôi qua giữa hai chu kỳ Mặt Trăng giống hệt nhau và liên tiếp.

Tháng đồng nghĩa kéo dài 29,53 ngày và đó là vì Trái đất không đứng yên trong khi Mặt trăng quay quanh nó. Để các vị trí tương đối của Trái đất-Mặt trời-Mặt trăng trở lại giống nhau, Trái đất phải tiến 27º trong chuyển động tịnh tiến quanh Mặt trời.

Mặt Trăng cũng quay quanh Trái Đất theo quỹ đạo hình elip với độ lệch tâm rất nhỏ. Độ lệch tâm của hình elip là thước đo độ phẳng của nó. Giá trị nhỏ này có nghĩa là quỹ đạo của Mặt trăng gần như là hình tròn, nó di chuyển với tốc độ 1 km / s.

Quỹ đạo của Trái đất và Mặt trăng giao nhau tại các điểm được gọi là nút, có thể tạo ra nguyệt thực, vì khi nhìn từ Trái đất, kích thước biểu kiến ​​của Mặt trời và Mặt trăng rất giống nhau.

Các chuyển động khác của Mặt trăng

Do quỹ đạo hình elip mà Mặt trăng quay quanh Trái đất và trục quay của nó nghiêng 6,60º so với phương vuông góc của mặt phẳng quỹ đạo (xem hình 1) nên có các chuyển động gọi là chuyển động tự do. Nhờ chúng, chúng ta có thể nhìn thấy một tỷ lệ nhỏ ở phía xa của Mặt trăng, khoảng 9%.

Các di chuột đáng chú ý nhất nằm ở kinh độ và vĩ độ. Các thủ thư theo kinh độ là do thực tế là quỹ đạo hình elip, tốc độ dịch chuyển ở perigee - gần Trái đất hơn - so với apogee - xa Trái đất hơn.

Bằng cách này, một phần nhỏ của bề mặt gần kinh tuyến rìa có thể nhìn thấy được, phần bề mặt nằm ngay phía đông của kinh tuyến nói trên khi Mặt trăng ở giữa perigee và apogee.

Tương tự như vậy, phần bề mặt hơi chếch về phía tây sẽ có thể nhìn thấy được khi Mặt trăng nằm giữa apogee và perigee.

Mặt khác, libration theo vĩ độ phát sinh do độ nghiêng của trục quay. Do đó, có thể nhìn thấy một số phần của Mặt trăng ở phía bắc hoặc phía nam một chút từ Trái đất, tùy thuộc vào thời điểm. Khoảng thời gian của di chuột này là một tháng quan trọng, kéo dài khoảng 27 ngày và 5 giờ.

Hình ảnh động sau đây cho thấy các khung cảnh mô phỏng của Mặt trăng trong một tháng:

Sự quay của Trái đất

Trái đất thực hiện một chuyển động quay quanh trục của Trái đất theo hướng tây - đông, chu kỳ của nó là 1 ngày hoặc chính xác hơn là 23 giờ, 56 phút và 3,5 giây.

Tốc độ quay của Trái đất là 1600 km / h tại đường xích đạo và giảm cho đến khi nó biến mất ngay tại các cực, nơi trục quay đi qua, nghiêng 23,44º so với mặt phẳng quỹ đạo của Trái đất, được gọi là hoàng đạo (xem hình 1).

Sự chuyển động này chịu trách nhiệm về sự xuất hiện của ngày và đêm, chi phối cuộc sống của con người. Trong khoảng 12 giờ (thay đổi theo vĩ độ và theo mùa), một bán cầu trên cạn nhận được ánh sáng mặt trời và có nhiệt độ cao hơn, trong khi bán cầu kia chìm trong bóng tối và nhiệt độ giảm xuống.

Trái đất quay là do cách Trái đất hình thành. Đám mây vật chất hình thành nên hệ mặt trời phải xoay để thu gọn vật chất. Nhưng chuyển động quay có một mômen động lượng liên quan, mà trong trường hợp không có mômen lực bên ngoài được bảo toàn.

Mặt trời, các hành tinh và các thành viên khác của hệ Mặt trời, được coi là một hệ cô lập, có mômen động lượng đó, được phân bổ giữa các thành viên của chúng.

Đó là lý do tại sao mỗi hành tinh có chuyển động tự quay từ tây sang đông, ngoại trừ sao Kim và sao Thiên Vương thì làm ngược lại, có lẽ do va chạm với một thiên thể lớn khác.

Bản dịch của Trái đất

Trái đất cũng tạo ra chuyển động quay quanh Mặt trời, chu kỳ chỉ hơn 1 năm. Nguồn gốc của chuyển động này là ở lực hấp dẫn mà Mặt trời tác dụng.

Trong chuyển động này, Trái đất mô tả một quỹ đạo hình elip, luôn tuân theo định luật Kepler về chuyển động của hành tinh. Đối với một người quan sát nằm ở Bắc Cực, chuyển động này được thực hiện theo hướng ngược chiều kim đồng hồ.

Đối với Mặt trăng, độ lệch tâm của hình elip mô tả Trái đất là khá nhỏ. Khi đó quỹ đạo của Trái đất tiến đến chu vi bán kính 150 x 10 ⁶ km. Giá trị này được sử dụng trong thiên văn học để xác định một đơn vị khoảng cách gọi là Đơn vị thiên văn hoặc AU, được sử dụng rộng rãi để biểu thị khoảng cách trong Hệ Mặt trời.

Hình 3. Chuyển động tịnh tiến của Trái đất quanh Mặt trời Nguồn: Wikimedia Commons.

Tổng chiều dài của hình elip này là 930 triệu km, Trái đất di chuyển với tốc độ 30 km / s.

Trục quay của Trái Đất nghiêng 23,44º so với pháp tuyến so với mặt phẳng hoàng đạo. Vì lý do này, khi hành tinh của chúng ta đi quanh quỹ đạo của nó quanh Mặt trời, một trong các bán cầu của nó tiếp xúc nhiều hơn với các tia Mặt trời, tạo ra mùa hè, trong khi ở bán cầu kia ít tiếp xúc hơn và mùa đông phát sinh.

Các chuyển động khác của Trái đất

Trái đất không phải là một hình cầu hoàn hảo mà là một hình elip phẳng ở các cực. Vì vậy chỗ phình ra ở xích đạo gây ra chuyển động lăn chậm trên Trái đất gọi là tuế sai.

Trong chuyển động này, trục của trái đất quay quanh cực của hoàng đạo, theo một hình nón tưởng tượng, như có thể thấy trong hình sau:

Nhân vật. Tuế sai và chuyển động tịnh tiến của Trái đất. Nguồn: Wikimedia Commons. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/Precession-sphere-ES.svg.

Trái đất phải mất 25.767 năm để theo dõi hình nón này. Đặt chồng lên tuế sai là một chuyển động qua lại khác của trục, được gọi là sự chuyển động, gây ra bởi lực hút của Mặt trăng lên chỗ phình xích đạo và có chu kỳ 18,6 năm.

Người giới thiệu

1. Oster, L. (1984). Thiên văn học hiện đại. Reverte biên tập. 37-52.
2. Tipler, P. Vật lý cho Khoa học và Kỹ thuật. Tập 1. Thứ 5. Phiên bản. 314-316
3. Tại sao Trái đất quay? Lấy từ: spaceplace.nasa.gov.
4. Wikipedia. Barycenter. Được khôi phục từ: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Chuyển động của Trái đất. Được khôi phục từ: es.wikipedia.org.