Новое исследование физиков из Университета Альберта дает первую в истории модель вращательной динамики нашей Луны с учетом ее твердого внутреннего ядра. Их модель помогает объяснить, почему, как видно с Земли, Луна, кажется, колеблется вокруг своей оси.
Ответ, говорит физик Матье Думберри, кроется в сложной геометрии орбиты Луны, замкнутой в так называемом состоянии Кассини.
- Луна вращается вокруг Земли, но ее орбита наклонена примерно на пять градусов относительно нормали к плоскости эклиптики, плоскости, вокруг которой Земля вращается вокруг Солнца. Но точно так же, как ось вращения Земли наклонена в космосе на 23,5 градуса, ось вращения Луны также наклонена примерно на 1,5 градуса", - пояснил Думберри, доцент кафедры физики. - На одной орбите он указывает в том же направлении в пространстве, которое находится в той же плоскости, что и нормаль к орбите Луны. Это определяет состояние Кассини."
Этот тип лунной орбиты был впервые замечен Джованни Кассини более четырех веков назад. С тех пор сложные математические и физические элементы состояния Кассини исследовались учеными всего мира. Но что делает эту модель уникальной, так это учет твердого внутреннего ядра в центре Луны.
Суть дела
"По сути, мы приняли во внимание все силы и попытались предсказать угол внутреннего ядра Луны", - объяснил Думберри. - Угол наклона можно предсказать, но нам нужно точно знать внутреннюю структуру Луны. Однако мы знаем, что он не выровнен с мантией или жидким ядром. Мы определили, что внутреннее ядро наклонено на 17 градусов от мантии в одном направлении или на 33 градуса в другом.
И, если ученые смогут определить угол внутреннего ядра, они смогут разработать более точную картину внутренней части Луны.
"Это первая модель вращательной динамики Луны, которая полностью учитывает наличие твердого внутреннего ядра", - сказал Кристофер Стис, аспирант, проводивший это исследование под руководством Думберри. "Понимание состава внутренней части Луны может дать представление о событиях, приведших к образованию Луны и ранней истории Земли."