Csillagváros.Hu

Sokszor hallok, olvasok olyanokat, hogy pl. a föld forgástengelye a hold nélkül összevissza imbolygott volna az idők folyamán, de szerencsére itt van a hold és az stabilizálja a tengely állását.
Vagy hogy ennek vagy annak a bolygónak (talán a Marsnak?) a forgás tengelye az év milliárdok alatt hol erre állt hol arra, stb.

Ezzel kapcsolatban nagyon nem értek két dolgot:
1.
Ha egy test forog a tengelye körül és nem gyakorlunk a tengelyére eltérítő nyomatékot, akkor a tehetetlenségi nyomatéka miatt a fogástengely stabilan ugyanabban az irányba fog állni. Sőt: ha megkíséreljük elcsavarni a forgás tengelyt, akkor ellenáll és a csavarásra merőlegesen fog kitérni (ez a precesszió). (Középiskolás fizikaóra: a megpörgetett bicikli kereket az egyik tengelyvégnél felfüggesztve nem fog lekonyulni, hanem lassan körbe forog miközben a tengely gyakorlatilag továbbra is vízszintesen áll).
Akkor most mi az, hogy a bolygók tengelye csak úgy összevissza kóvályog? A tehetetlenségi nyomatéka szabadságra ment? Ráadásul, ha pl. a Földet nézzük, visszafelé menve időben egyre gyorsabban forgott, tehát az impulzusmomentuma egyre nagyobb volt.

2.
A világűrben egy bolygó (ha csak nagy ritkán nem ütközik egy másikkal) zavartalanul kering a nap körül (vagy egy hold a bolygó körül) és még ha más bolygók esetleg a gravitációjukkal hatást is gyakorolnak rá, attól legfeljebb a pályája fog esetleg megváltozni, de (ritka, nagyobb ütközést kivéve) nem hat rá olyan erő, ami direkt a tengelyét módosítaná.
Én nem tudom, hogy a hold hogyan képes stabilizálni a föld forgás tengelyét, de egyáltalán mi szükség van itt a holdra? Hát senki nem jön ide, hogy a föld tengelyét csavargassa! Már régóta nincsenek olyan nagy ütközések, mint ami a holdat is létrehozta (különben most nem tudnék itt írogatni...).

Hálás lennék, ha egy értő asztrofizikus rávilágítana, hogy hol tévedek, miről nem tudok, és egyáltalán hogy van ez.
Köszönettel
Gábor

Érdemes végigolvasni, de a konkrét válasz a Következmények c. fejezetben van leírva:

https://www.mek.oszk.hu/00500/00558/html/dip4.htm

Kedves Péter, nagyon köszönöm az info-t, majd eltart egy darabig, amíg megemésztem, de azt hiszem a Hold-Föld kölcsönhatásra vonatkozó részt felfogtam. De ez a mondat még mindig magyarázat nélküli:
"Ha a Hold nem létezne, a földtengely hajlása kaotikusan változna; 0o-tól 85o-ig bármilyen értéket felvehetne"
Erre vonatkozik az eredeti 1. kérdésem.

Üdv

A Föld tengelyferdeségét számos Naprendszerbeli illetve földi erő befolyásolja, ezek eredője lenne a "kóválygás". Az oké, hogy a pörgő búgócsiga áll, mint a cövek - ha függőlegesen engedted el, vagy ha piszok gyorsan és stabil fordulatszámmal pörgetted meg, illetve ha menet közben állandó a tömegeloszlása, stb. Azaz van egy sor befolyásoló paraméter, ami a Föld esetében nem állandó. Erre vonatkozó számításokat most nem tudok előbányászni, de itt van egy-két hivatkozás a további kutatómunkához:
https://www.nature.com/articles/361615a0

Köszönöm szépen, a link egy recenzió, de azt hiszem megveszem a cikket, mert szeretnék világosan látni a kérdésben.
Üdv
Gábor

Hálásak lennénk, ha itt közzétennéd a cikk rövid tartalmát.

gszabo írta: ↑

2020.01.20. 17:30

Sokszor hallok, olvasok olyanokat, hogy pl. ...

Itt egész jól és érthetően le van írva, de persze egy minimális fizika és matek tudás kell a megértéshez:

http://fizikaiszemle.hu/archivum/fsz130 ... i1305.html



MDA

Köszönöm neked is Attila!
Veszek egy levegőt és a két forrást felhasználva próbálok majd egy rövid kivonatot írni, amibe a képleteket és levezetéseket nem teszem bele csak megvilágítom, hogy egyáltalán mi és hogyan gyakorol erőt kívülről a földre, ami a forgástengely irányát módosítani tudja.

Még annyit, hogy egy apróbb hibát kiszúrtam a szövegben. Először azt hittem, hogy csak figyelmetlenségből került bele, de egy későbbi bekezdésben ismét rosszul szerepel (szerintem).
Azt írják, hogy: "... azaz a forgástengely a testtel együtt kúppalást mentén ωpr >> ω szögsebességgel körbevándorol.", ahol ωpr a precessziós körfrekvencia, míg az ω a pörgettyű forgási frekvenciája.
Nos, a nagyságrendi különbség a kettő között valójában éppen ellentétes irányú, azaz: ωpr << ω.

Lásd: https://hu.wikipedia.org/wiki/K%C3%B6rfrekvencia

A szöveg további (lényegi) része és levezetései - első olvasatban, gyorsan átfutva - jónak tűnnek.

Ám a mai világban lehetnek még a fentiek ellenére kritikusai a szövegnek, mivel a végén ezt írják: "Elvileg persze bármit bárminek elnevezhetünk, azonban szabadságunk mégsem teljes, mert egyaránt nem szerencsés, például egy kislányt Ádámnak, vagy a precessziót nutációnak nevezni."
Az LMBTQ f@szkalapokat ez tutira sérteni fogja...


MDA

Az előzőekben egy felkérés az volt, hogy röviden írjam le egy idézett cikk tartalmát, de én inkább a saját szavaimmal megpróbálnám megvilágítani (több elolvasott cikk hatására), hogy hogyan képesek más égitestek (nap, hold, stb.) hatást gyakorolni a föld forgástengelyének irányára és ezért a föld nem tud "békességben" keringeni a nap körül.

Az eredeti kérdésfelvetésem lényege az volt, hogy mért nem állandó a föld forgástengelyének iránya, holott az idők folyamán "senki nem ment oda a földhöz, hogy elkezdje elcsavarni a forgástengelyét".
Amit nem vettem figyelembe az az volt, hogy a föld nem egy gömb, hanem egy forgás ellipszoid (a saját perdülete miatt), aminek az egyenlítőnél "úszógumija van", ahogy azt a kövér embereknél emlegetni szokták. Az egyenlítőnél a föld kb. 42 km-rel nagyobb átmérőjű, mint a sarki átmérő.
Könnyű elképzelni, hogy pl. a hold az "úszóguminak" a holdhoz közelebbi felére nagyobb vonzóerőt gyakorol gyakorol, mint az átellenes felére. Amíg ez a két eltérő nagyságú erő nem esik egy vonalba (és ez a föld tengelyének ferdesége miatt így van), addig ez az erőkülönbség forgatónyomatékot gyakorol a földre és folyamatosan igyekszik a föld fogástengelyét "merőlegesre" állítani (mármint a hold keringési síkjának szemszögéből). Ez kényszeríti precesszióra a föld forgástengelyét, mert persze a föld - mint pörgettyű - ellenáll ennek a forgatónyomatéknak.

Ugyanilyen hatást gyakorol a földre az összes többi égitest is (a hold után a következő a nap), csak jóval kisebb mértékben. Ezért a föld fogástengelye nem egy egyszerű kúppalást mentén forog körbe, hanem közben finoman ingadozik is a többi égitest hatására különböző periódus időkkel.