Měsíc, který pozorujeme na bezmračné obloze, má pořád stejnou podobu. Ať už ubývá nebo roste, jeho tvář zůstává stále nezměněná. Jak je možné, že vypadá stále stejně, nerotuje snad kolem své osy stejně, jako Země?
Vázaná rotace je přímým následkem působení gravitační síly Země. Tato síla klesá se vzdáleností obou těles. V praxi to znamená, že přitažlivost Země působí na přilehlou část Měsíce a jeho povrch více, než na jeho jádro, které je vzdálenější než povrch. Stejně tak naše gravitace působí na odvrácenou stranu Měsíce ještě menší silou, než na jeho jádro.
Je pak jen otázkou času, kdy dojde vlivem slapových sil ke zpomalování rotace obou zúčastněných těles. Současně se zvětšuje vzdálenost oběhu menšího, obíhajícího objektu (v našem případě Měsíce). Vzdaluje se nám ročně o 4 centimetry.
Slapová síla se projevuje např. přílivem a odlivem moří. Vzniká u velkých těles proto, že gravitační pole není konstantní napříč celým tělesem, ale klesá se zvyšující se vzdáleností. Když se těleso ocitne pod vlivem gravitace jiného tělesa, gravitační zrychlení na bližší a vzdálenější straně se může výrazně lišit. To vede ke změnám tvaru tělesa, aniž by se měnil jeho objem. Zatímco byl původní tvar Měsíce koule, mění ho slapová síla na elipsoid se dvěma vybouleninami, jedné na přivrácené straně a druhé na odvrácené straně Země. Podobným způsobem se chovají pozemské oceány – gravitace Měsíce je formuje do dvou velkých „vyvýšenin“ na přivrácené a na odvrácené straně planety.
Jednoho dne se dostane teoreticky i Země do stavu vázané rotace. U menšího tělesa (v našem případě Měsíce) k ní dojde samozřejmě daleko dříve než u většího – není tedy třeba se obávat radikálních nebo rychlých změn. Za jeden rok se naše dny prodlouží díky měsíční gravitaci jen o 16 mikrosekund.
Příkladem dvojitě vázané rotace ve Sluneční soustavě je systém Pluto-Charon. Obě planetky jsou relativně malé, proto zaujaly tuto vzájemnou pozici poměrně rychle.
Pomalý kolébavý rytmus našeho souputníka je způsoben faktem, že Měsíc obíhá po lehce eliptické dráze. Když se dostane do největší blízkosti Země, je jeho rychlost vyšší než v nejvzdálenějším bodu jeho dráhy. Rychlost, kterou rotuje kolem své osy se ale nemění. Ukazuje nám proto občas svou západnější – a občas svou východnější část. Díky tomuto jevu, tzv. libraci, můžeme pak pozorovat i malý kousek povrchu, který by se běžně měl nacházet „za horizontem“. Díky sklonu jeho oběžné dráhy můžeme také vidět i kousek za horizont na severní a jižní části Měsíce.
Na nebi vidíme sice stále stejnou měsíční polokouli, z jeho povrchu ale vidíme díky libraci více než 59 procent.
Vázaná rotace
Měsíc oběhne kolem Země jednou za 27,3 dne. Za stejnou dobu se stihne jednou otočit kolem své osy. Tento jev, kterému se říká „vázaná rotace“ není náhoda.Vázaná rotace je přímým následkem působení gravitační síly Země. Tato síla klesá se vzdáleností obou těles. V praxi to znamená, že přitažlivost Země působí na přilehlou část Měsíce a jeho povrch více, než na jeho jádro, které je vzdálenější než povrch. Stejně tak naše gravitace působí na odvrácenou stranu Měsíce ještě menší silou, než na jeho jádro.
Je pak jen otázkou času, kdy dojde vlivem slapových sil ke zpomalování rotace obou zúčastněných těles. Současně se zvětšuje vzdálenost oběhu menšího, obíhajícího objektu (v našem případě Měsíce). Vzdaluje se nám ročně o 4 centimetry.
Slapová síla se projevuje např. přílivem a odlivem moří. Vzniká u velkých těles proto, že gravitační pole není konstantní napříč celým tělesem, ale klesá se zvyšující se vzdáleností. Když se těleso ocitne pod vlivem gravitace jiného tělesa, gravitační zrychlení na bližší a vzdálenější straně se může výrazně lišit. To vede ke změnám tvaru tělesa, aniž by se měnil jeho objem. Zatímco byl původní tvar Měsíce koule, mění ho slapová síla na elipsoid se dvěma vybouleninami, jedné na přivrácené straně a druhé na odvrácené straně Země. Podobným způsobem se chovají pozemské oceány – gravitace Měsíce je formuje do dvou velkých „vyvýšenin“ na přivrácené a na odvrácené straně planety.
Jednoho dne se dostane teoreticky i Země do stavu vázané rotace. U menšího tělesa (v našem případě Měsíce) k ní dojde samozřejmě daleko dříve než u většího – není tedy třeba se obávat radikálních nebo rychlých změn. Za jeden rok se naše dny prodlouží díky měsíční gravitaci jen o 16 mikrosekund.
Příkladem dvojitě vázané rotace ve Sluneční soustavě je systém Pluto-Charon. Obě planetky jsou relativně malé, proto zaujaly tuto vzájemnou pozici poměrně rychle.
Proč se Měsíc na nebi kývá?
Pečlivé pozorování měsíčního povrchu odhalí, že nám přivrací stále stejnou tvář. Ještě pečlivější pozorování ale ukáže zajímavý jev – zdá se, že se Měsíc v průběhu svého oběhu na nebi „kolébá“.Pomalý kolébavý rytmus našeho souputníka je způsoben faktem, že Měsíc obíhá po lehce eliptické dráze. Když se dostane do největší blízkosti Země, je jeho rychlost vyšší než v nejvzdálenějším bodu jeho dráhy. Rychlost, kterou rotuje kolem své osy se ale nemění. Ukazuje nám proto občas svou západnější – a občas svou východnější část. Díky tomuto jevu, tzv. libraci, můžeme pak pozorovat i malý kousek povrchu, který by se běžně měl nacházet „za horizontem“. Díky sklonu jeho oběžné dráhy můžeme také vidět i kousek za horizont na severní a jižní části Měsíce.
Na nebi vidíme sice stále stejnou měsíční polokouli, z jeho povrchu ale vidíme díky libraci více než 59 procent.
