ทำไมดวงจันทร์ถึงไม่โคจรรอบดวงอาทิตย์?

เนื้อหา

• ต้นกำเนิดของดวงจันทร์
• การก่อตัวของดวงจันทร์
• เงื่อนไขวงโคจร
• ทรงกลมฮิลล์

ดวงจันทร์บริวารของโลกนั้นเป็นวัตถุขนาดเล็กที่ติดตามเส้นทางการโคจรรอบโลกของดาวเคราะห์ มันมีด้านที่หันหน้าไปทางโลกอยู่ตลอดเวลาเพราะการหมุนของมันประสานกับวัฏจักรการหมุนของโลก ดวงจันทร์โคจรรอบดาวเคราะห์ของเราทุกๆ 28 วันและมีผลกระทบต่อกระแสน้ำและเส้นศูนย์สูตรของโลก อย่างไรก็ตามมันไม่ได้โคจรรอบดวงอาทิตย์แม้ว่าจะมีมวลเพิ่มขึ้นก็ตาม มีหลายปัจจัยที่ชี้ว่าทำไมดวงจันทร์ถึงโคจรรอบโลกไม่ใช่ดวงอาทิตย์

แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์บนดวงจันทร์มีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของโลก แต่ดวงจันทร์ยึดติดกับวงโคจรรอบดาวเคราะห์ของเรา (Chad Baker / NASA / Digital Vision / Getty Images)

ต้นกำเนิดของดวงจันทร์

สมมติฐานได้รับการยกขึ้นว่าดวงจันทร์เป็นผลมาจากการปะทะกันครั้งใหญ่ระหว่างโลกกับขนาดของดาวอังคารเมื่อ 4.6 ล้านปีก่อน ซากของการปะทะกันรวมกันและก่อให้เกิดมวลทึบของดวงจันทร์ที่เราเห็นในวันนี้ ความจริงที่ว่าโลกมีดาวเทียมเป็นผลมาจากการชนหมายความว่าเส้นทางการเคลื่อนที่ของร่างกายขนาดของดาวอังคารเข้าหาโลกและไม่ใช่ดวงอาทิตย์ถ้ามันเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มันก็อาจถูกจับเป็นดาวเทียม หากว่าสถานการณ์ที่เหมาะสมสำหรับวงโคจรนั้นมีอยู่

การก่อตัวของดวงจันทร์

การปะทะกันระหว่างโลกกับผลกระทบของร่างกายจะต้องมีความเร็วและมุมที่ถูกต้องสำหรับดวงจันทร์ในการก่อตัว หากมุมนี้เล็กกว่านี้ร่างกายจะชนจากรอยขีดข่วนปล่อยให้มันยังคงโมเมนตัมสู่อวกาศซึ่งมันอาจจะถูกจับโดยแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์เนื่องจากการระเบิดของวัตถุทำให้วัตถุที่ส่งผลกระทบแตกสลายส่ง หินขนาดใหญ่มีขนาดของดวงจันทร์ขนาดเล็กที่ระดับความสูง 22 กม. ดวงจันทร์อยู่ในเขตความโน้มถ่วงของโลกที่ซึ่งพวกเขาถูกเพิ่มและแช่แข็งในร่างใหญ่ของดวงจันทร์

เงื่อนไขวงโคจร

ดวงจันทร์ใหม่ที่ก่อตัวขึ้นจากการชนต้องปฏิบัติตามกฎของฟิสิกส์เพื่อให้โคจรรอบโลก เพิ่มมวลของมันไปที่ 1/8 ของโลก ความเร็วของมันเช่นวันนี้ประมาณหนึ่งกิโลเมตรต่อวินาทีในการเดินทางรอบโลกในขณะที่ความเร็วของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์เท่ากับ 30 กิโลเมตรต่อวินาที ถึงกระนั้นดวงจันทร์ก็เคลื่อนที่ด้วยความเร็วรอบดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับรอบโลกเพื่อรักษาสมดุล ระยะทางเฉลี่ยจากดวงจันทร์สู่โลกอยู่ที่ประมาณ 383 กม. และโปรไฟล์การหมุนคล้ายกับวงกลม 12 ด้าน

ทรงกลมฮิลล์

นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน George William Hill คำนวณว่าสำหรับวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าเพื่อโคจรรอบใหญ่ขึ้นมันจะต้องอยู่ในปริมาตรของพื้นที่ซึ่งร่างกายหลักมีอิทธิพลต่อแรงโน้มถ่วงของวัตถุที่มีขนาดเล็กมากกว่าวัตถุที่อยู่ห่างไกลอื่น ๆ แรงโน้มถ่วงของวัตถุหลักและของวัตถุรองจะต้องคำนวณร่วมกับแรงเหวี่ยงที่เคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรเดียวกันของโลก ปัจจัยสามประการคือการคำนวณแรงโน้มถ่วงและแรงเหวี่ยงเมื่อรวมเข้าด้วยกันจะตัดสินว่าดวงจันทร์สามารถอยู่ในวงโคจรได้หรือไม่ ทรงกลมโลกของเขามีรัศมี 1.5 ล้านกิโลเมตรและรัศมีของทรงกลมของดวงจันทร์ของเขามีขนาด 400,000 กิโลเมตรซึ่งทำให้ดวงจันทร์ "ติดกับ" ในโลกป้องกันไม่ให้หนีออกจากดวงอาทิตย์