태양 주위의 달의 궤도

지구는 태양을 중심으로 회전하고 달은 지구를 중심으로 회전합니다. 호기심으로 나는 태양 주위의 달의 궤도에 대해 생각하기 시작했으며 다음과 같이 가정했습니다.

그러나 Wikipedia 와 다른 사이트에서 궤도가 실제로 다음과 같다는 것을 알았습니다.

3 가지 질문이 있습니다.

1. 추정 된 경로 변화와 실제 경로 변화의 차이점이 무엇입니까?
2. 달이 형성된 이후로이 길은 이렇게 되었습니까?
3. 다른 행성의 자연 위성도 태양 주위의 동일한 궤도를 따라가는가?

추가 검색을 한 후 관심있는 사람들을위한 YouTube 의 궤도 경로에 대한 더 쉽고 쉬운 설명을 찾았 습니다.

추정 된 경로 변화와 실제 경로 변화의 차이점이 무엇입니까?

두 번째 이미지조차 정확하지 않습니다. 예를 들어, 태양이 그림에서 축소 된 상태에서 보름달 한 달과 같이 태양에 대한 달의 궤도의 작은 부분을 확대한다고 상상해보십시오. 이제 한 바깥 쪽 커 스프 (보름달)에서 다음 바깥쪽으로 선분을 그리는 것을 상상해보십시오. 두 이미지 모두에서 해당 선분이 커브 외부를 교차합니다. 즉, 두 커브가 모두 오목합니다.

이것을 태양에 관한 달의 궤도와 비교해보십시오. 이것은 볼록한 곡선입니다. 해당 곡선에서 두 점을 선택하고 그 사이에 선분을 그리면 해당 선분 전체가 곡선 위에 있거나 안쪽에있게됩니다. 태양에 대한 달의 궤도가 볼록한 이유는 달에 태양이 가하는 중력이 달에 지구가 가하는 것보다 두 배 이상이기 때문입니다. 달이 259000km (약 40.6 지구 반경)보다 지구에 더 가까우면 궤도가 오목 해집니다. 달이 약 385000km (지구 반경 약 60.4)로 공전하기 때문에 태양에 대한 달의 궤도는 볼록합니다.

태양에 대한 달의 궤도가 단순하지 않은 (질문의 첫 번째 이미지), 단순 / 오목 (질문의 두 번째 이미지) 또는 단순 / 볼록한 (태양에 대한 달의 궤도) 여부에 관계없이 타원의 편차는 다음과 같습니다. 작은. Earth-Moon 시스템과 관련하여 편차가 너무 작아서 플롯 된 해상도 (288x288 픽셀), 지구 궤도, Earth-Moon Barycenter 및 태양에 대한 달이 맨 위에 있습니다. 다른. 변형이 너무 작은 이유 (288x288 픽셀에서 1 픽셀 미만)는 지구 주위의 달 궤도 크기와 비교하여 태양 주위의 지구 / 달 궤도 크기의 비율이 크기 때문입니다.

첫 번째 이미지의 그 뒤로 고리는 지구를 공전하는 물체에는 발생하지 않습니다. 그것은 태양에 대한 지구의 궤도 속도보다 더 큰 지구에 대한 궤도 속도가 필요합니다. 태양 주위의 지구 궤도 속도는 약 30km / sec이며, 지구 궤도가 낮은 물체의 궤도 속도는 약 7.8km / sec입니다.

달이 형성된 이후로이 길은 이렇게 되었습니까?

아닙니다. 달은 위에서 언급 한 40.6 지구 반지름보다 훨씬 적은 4-6 개의 지구 반지름으로 형성되었습니다. 달의 궤도는 처음에 두 번째 이미지처럼 보였습니다.

다른 행성의 자연 위성도 태양 주위의 동일한 궤도를 따라가는가?

거대한 행성은 지구보다 태양으로부터 훨씬 멀리 떨어져 있으며 지구보다 훨씬 더 큽니다. 태양에 관한 목성의 대부분의 달의 궤도는 볼록한 것이 아니라 오목한 것입니다. 목성의 가장 바깥 쪽 달만이 태양에 대한 볼록 궤도를 가지고 있습니다. 목성의 가장 안쪽 달 (Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe, Io 및 Europa) 중 일부는 첫 번째 이미지에 묘사 된 역행 운동을 나타냅니다.

태양에 대한 궤도가 볼록한 달과 관련하여 지구의 259000km 값에 해당하는 거리는 화성의 경우 129000km, 목성의 경우 2,210 만 킬로미터, 토성의 경우 2,210 만 킬로미터, 천왕성의 경우 1,900 만 킬로미터, 32.3입니다. 해왕성의 백만 킬로미터. 화성의 위성 궤도가 근접해 있습니다. 그러나 4 개의 거대한 행성에는 반 주축 궤도가 해당 한계를 벗어난 달이 있습니다.

답은 아니지만, 이것은 태양 주위의 달의 궤도 그림의 좋은 조각이라고 생각했습니다.

출처 : http://www.wired.com/2012/12/does-the-moon-orbit-the-sun-or-the-earth/

이것은 매우 오래된 질문이며, 규모에 맞게 그려진 다이어그램을 포함하여 이미 큰 대답을 가지고 있습니다. 나는 질문의 두 그림이 어떻게 잘못되었는지 보여주는 매우 간단한 유추를 추가하고 싶습니다 (두 번째는 의심의 정도를 잘못 인정하면 첫 번째보다 작습니다 ). 아래는 몇 명의 친구들에게 Moon-Sun 운동을 설명하고 바로 잡는 방법이므로 추가가 도움이되기를 바랍니다.

장거리 스피드 스케이팅의 올림픽 스포츠를 생각해보십시오. 두 명의 경쟁자가 거의 동심원에서 빠른 속도로 서로 가까이서 달리고 있습니다 (실제 스포츠처럼 타원형이 아닌 단순성을 위해이 트랙을 둥글게 만들겠습니다). 스케이터들 중 한 명은 조금 더 긴 트랙을 달리고 있기 때문에 규칙에 따라 모든 랩에서 차선을 전환해야하므로 둘 중 누구도 불리하지 않습니다.

^{이미지 제공 : Wikipedia File : Jan_Smeekens_ (23-02-2008) .jpg}

갑자기 올림픽위원회가 규칙을 바꿉니다. 스케이터는 이제 400m 트랙이 아니라 무려 10km 길이의 원 (직경 약 3.2km 원)을 운행해야하며 트랙은 랩당 한 번이 아니라 13 번 변경되어야합니다. 경기장은 크고 트랙의 곡선이 너무 작아서 트랙을 따라 15m / s의 전진 속도를 유지하면서 0.2m / s의 내부 트랙을 향해 이동할 때 변경 중 외부 러너가 여전히 볼록한 곡선을 따라갑니다. 참고 :이 두 수치는 다른 수치와 달리 비유 할 수 있습니다].

자, 그 중 한 사람이 꽤 일관성이 없다고 말하십시오. 그는 약간의 속도를 내고 조금 느리게하지만 여전히 두 번째를 따라 잡습니다. 실제로, 그는 바깥으로 움직일 때 두 번째 뒤에 있지만, 안쪽 트랙으로 이동할 때 앞서 나갑니다. 위에서 주자를 따라가는 드론 카메라에서 볼 수있는 것을 상상해보십시오. 와우, 그들은 서로 공전합니다 ! 그리고 두 번째 그림에서와 같이 경로 중 어느 것도 오목하지 않으며 첫 번째 그림에서와 같이 뒤로가는 루프도 없습니다. 그들은 항상 그 메달을 집으로 가져 오기 위해 앞으로 나아갑니다!

위의 숫자는 지구와 달의 궤도와 비슷합니다. 태양 주위의 지구 궤도는 지구 주위의 달보다 약 400 배 더 큽니다. 4m의 표준 2 레인 트랙 너비는 슈퍼 트랙 1.6km 반경의 1/400입니다. 달은 한 해에 지구 주위를 13 번 정도 돌립니다. 물론, 더 나은 비유로, 지구는 궤도의 중간에서 움직이며 약간만 벗어나고 달은 가장 안쪽과 가장 바깥 쪽 가장자리 사이에서 리듬 방식으로 찌르고 있습니다. 또한 달의 설정 점에서 급격한 차선 변경이 없습니다 (이는 스케이터 경로에 비해 오목한 곳에서 커브를 더 부드럽게 만듭니다). 그러나 우리가 사고 실험을하고 있기 때문에 올림픽위원회가이 독특한 쌍을 제외하고 있다고 가정 해 봅시다.

추정 된 경로 변화와 실제 경로 변화의 차이점이 무엇입니까?

태양 주위의 달의 궤도는 행성을 공전하는 시간과 태양을 공전하는 행성의 시간에 달려 있습니다.

지구가 지구와 같은 궤도를 돌 때 시간이 오래 걸리는 경우, 궤도는 원을 따라 흔들립니다.

달이 행성 연도 (주피터-이오와 같은)에 비해 짧은 궤도 기간을 갖는 경우, 경로는 첫 번째 그림에서 그린 것과 같습니다.

달이 형성된 이후로이 길은 이렇게 되었습니까?

Earth-Moon 시스템의 경우, ...
항상 그렇습니다.

다른 행성의 자연 위성도 태양 주위의 동일한 궤도를 따라가는가?

아니.

[참고 : 애니메이션 GIF는 너무 커서이 게시물에 복사 할 수 없지만 URL은 작동해야합니다.]

편집 : YouTube에서 3 개의 애니메이션 GIF를 모두 사용할 수 있습니다.

• https://youtu.be/7xN5hwcxspg
• https://youtu.be/G5YfPQdNw5g
• https://youtu.be/qSbozfxAfDQ

편집 종료

http://test.bcinfo3.barrycarter.info/farmoon.gif

위의 이미지는 다음과 같은 경우에 적용됩니다.

• 지구와 달 모두 원형 궤도를 가졌습니다 (대략 참)

• 달의 측기 기간은 정확히 1/12 년 (대략 사실)

• 지구와 태양 사이의 거리는 150 (백만 킬로미터)입니다 (대략 참)

• 지구에서 달의 거리는 30 (백만 킬로미터) (완전히 거짓)

여기에 원래 예상했던 루프-드-루프 궤도가 있습니다.

이제 거리를 천만 km (아직도 매우 크게)로 줄이면 어떻게 될까요?

http://test.bcinfo3.barrycarter.info/nearmoon.gif

보시다시피, 궤도에는 여전히 "날카로운 점"이 있지만 달의 실제 궤도에서는 볼 수 없지만 "루프 루프"는 사라졌습니다.

거리를 3 백만 km로 줄이면 예상 한 것에 더 가까워집니다.

http://test.bcinfo3.barrycarter.info/closemoon.gif

여기, 실제로 일어나는 것에 더 가까운 흔들리는 원이 있습니다.

물론, 달과 지구의 실제 거리는 0.35 백만 km에 불과하므로 실제 흔들림은 훨씬 작습니다. 나는 그것들의 그래픽을 만들려고했지만 두 궤도가 서로의 위로 올라갔습니다.

태양 주위의 달의 궤도 경로는 기하학적 용어로 사이클로이드라고 불리는 월간 반원입니다.

달의 궤도를 나타내는 원을 그립니다. 이것은 회전하는 원입니다 (지구를 잊어 버리십시오). 이 원을 만지면 호가 그려져 태양의 연장 된 원주를 나타냅니다. 이것이 기본 원이됩니다.

두 중심 사이에 그려진 선이 원을 그리면 사이클로이드의 시작점이 태양에 가장 가까운 새 달이라고 명명됩니다. 롤링 서클의이 지점이 기본 원을 중심으로 한 번 회전 한 후 기본 원을 중심으로 움직입니다. 추적 된 경로는 반원이되고 두 점 사이의 거리는 기준선에서 한 달이됩니다.