Die Schwerkraft auf dem Mond g. Was ist Schwerkraft? Wie Steine ​​in einem Brunnen

Wie die Wissenschaft weiß, ist der Mond natürlicher Satellit Erde, ein kugelförmiger Himmelskörper, kalt, aber nicht gekühlt (es wird angenommen, dass der Mond ursprünglich kalt war). Der Mond befindet sich in einer Entfernung von 384.000 Kilometern von der Erde, sein Radius beträgt 1738 Kilometer. Auf dem Mond gibt es kein Wasser, keine Atmosphäre, und jedes Gewicht dort ist sechsmal leichter als auf der Erde.

Auf dem Mond gibt es kein Wasser. Aber seine Verbindung mit Wasser ist die direkteste.

Die meisten Die Erdoberfläche ist von Meeren und Ozeanen bedeckt. Auf unserem Planeten gibt es viel Wasser. Sonst wäre hier kaum Leben entstanden. Alle Lebewesen brauchen viel Flüssigkeit. Der menschliche Körper besteht zu mehr als sechzig Prozent aus Wasser. Dies ist Wasser, das in der Zusammensetzung jeder Körperzelle enthalten ist, sowie Blut und andere Flüssigkeiten.

Ebbe und Flut der terrestrischen Meere und Ozeane sind mit dem Mond verbunden. Mond mit riesige Kraft zieht die Wasseroberfläche des Teils der Erde an, über dem sie sich befindet. Stellen Sie sich vor: Eine riesige Flutwelle "läuft" die ganze Zeit hinter dem Mond her Erdoberfläche wenn der Mond eine komplette Umdrehung um die Erde macht.

Dies geschieht aus einem ganz natürlichen Grund – laut Gesetz Schwere, die im gesamten Universum operiert. Alles Himmelskörper, darunter Sonne, Mond und Erde, haben eine Anziehungskraft - manche mehr, andere weniger, je nach Größe. Dank dieser Kraft stehen wir alle fest auf dem Boden: Die Schwerkraft, die Schwerkraft ziehen uns an. Aufgrund der Sonnenanziehungskraft dreht sich die Erde um die Sonne und fliegt nicht davon weg. Und die Schwerkraft der Erde hält den Mond in der Erdumlaufbahn.

Der Mond ist viel kleiner als die Erde und daher natürlich nicht in der Lage, die Erde an sich zu ziehen. Aber er kann terrestrische Wassermassen anziehen. Und nicht nur sie: Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Mond sogar die feste Hülle der Erde durch die Schwerkraft verformt und sie um etwa 50 Zentimeter dehnt! Die Erde scheint die ganze Zeit zu atmen, ein- und auszuatmen, wobei ihre verschiedenen Teile der Anziehungskraft des Mondes folgen, der sich um sie herum bewegt.

Aber die Verformung der festen Erdoberfläche ist für uns weniger spürbar als die Ebbe und Flut. Dieses Phänomen wurde von allen beobachtet, die am Meer waren. Wenn Sie morgens am Strand ankommen, sehen Sie, dass das Wasser zurückgegangen ist, die Küstensteine ​​freigelegt hat und Algen und Quallen auf den nassen Kieselsteinen zurückgelassen hat. Und nach ein paar Tagen stellt sich heraus, dass der Strandstreifen, an dem man sich gestern bequem zum Entspannen aufhielt, heute unter Wasser verschwunden ist.

Die stärksten Gezeiten treten am Neumond auf. Wieso den? Denn bei Neumond stehen Sonne und Mond auf der gleichen Seite der Erde. Daher ist der Mond bei Neumond nicht am Himmel sichtbar: Die Sonne beleuchtet ihn zu dieser Zeit Rückseite. In diesem Moment addiert sich die Anziehungskraft der Sonne zur Anziehungskraft des Mondes und beide Leuchten ziehen die Erde in eine Richtung. Grundwassermassen strömen in diese Richtung. Die Flut beginnt zu steigen, während auf der gegenüberliegenden Seite der Erde Ebbe herrscht.

Bei Vollmond befinden sich Sonne und Mond auf gegenüberliegenden Seiten der Erde; Die Erde befindet sich zwischen Sonne und Mond, und beide Leuchten befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten. Dann strömen die Wassermassen teils zur Sonne, teils zum Mond, Gezeiten werden dort und dort beobachtet, aber weniger als bei Neumond.

In anderen Mondphasen – wenn sich Mond und Sonne nicht auf derselben Seite der Erde und nicht auf gegenüberliegenden Seiten befinden, sondern Zwischenpositionen einnehmen – sind Ebbe und Flut fast nicht wahrnehmbar, da Sonne und Mond sich gegenseitig neutralisieren Anziehungskraft und die Wasserhülle verteilt sich gleichmäßig über die gesamte Erdoberfläche.

Da es auf der Erde viel Wasser gibt, hängt das Klima der Erde vom Zustand des Wassers ab. Ozeane und Meere sind die Küche, in der das irdische Wetter „gekocht“ wird. Und natürlich wirkt sich jede Änderung des Zustands der Meere und Ozeane unmittelbar auf den Zustand des Wetters aus. Wetteränderungen stehen in direktem Zusammenhang mit den Gezeiten. Das Verhalten der Atmosphäre hängt davon ab, die Entstehung von Zyklonen und Antizyklonen darin und damit die Luftfeuchtigkeit, die Richtung und Geschwindigkeit des Windes und andere Faktoren. Und unser Wohlbefinden und viele Vorgänge im Körper hängen vom Wetter ab: Veränderungen des Blutdrucks, der Blutflussgeschwindigkeit, die Aktivität verschiedener Organe – man kann nicht alles aufzählen. Ganz zu schweigen von der Stimmung und dem Zustand der Nerven, der Psyche, der Seele – all dies wird direkt vom Wetter beeinflusst. Sonniges, klares Wetter erregt und strafft uns, ruhig, bewölkt - beruhigt, tiefe Wolken bedrücken, und ein starker Wind mit Feuchtigkeit und Kälte kann zu Depressionen führen.

Wir sind vom Wetter abhängig, das Wetter entsteht in den Ozeanen, und der Zustand der Ozeane hängt vom Mond ab. Es stellt sich heraus, dass unser Zustand letztendlich vom Mond abhängt.

Aber das ist nur ein Beispiel für den nicht sehr starken und sehr indirekten Einfluss des Mondes auf uns – durch die Ebbe und Flut der Meere und Ozeane. Darüber hinaus wirkt der Mond auf viele andere Weisen auf uns ein – absolut direkt und sehr vielfältig.

Wie wir bereits wissen, besteht der menschliche Körper zu mehr als sechzig Prozent aus Wasser. Aber wenn der Mond irdisches Wasser anzieht, dann ist das Wasser, das Teil unseres Körpers ist, keine Ausnahme.

Bei Neumond, bei den stärksten Gezeiten, strömt das Wasser im Körper zusammen mit dem Wasser der Meere und Ozeane zum Mond hinauf. In diesem Moment scheint es, dass wir leichter geworden sind, dass wir nicht gehen, aber als würden wir über den Boden fliegen und sogar springen wollen, lösen sich unsere Beine selbst vom Boden. Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie vorsichtiger sein, um nicht Ihr Gleichgewicht und Ihren Drehpunkt im physischen und mentalen Sinne zu verlieren. Es ist schwierig, aktiv zu sein, seinen üblichen irdischen Angelegenheiten nachzugehen - schließlich löst sich der Körper sozusagen von der Erde, er wird nach oben gezogen.

Nach dem Neumond lässt die Anziehungskraft des Mondes nach und wir steigen leise vom Himmel auf die Erde herab. Die Anziehungskraft der Erde wirkt wieder mit der gewohnten Kraft auf uns ein. Wir erlangen wieder das übliche Gefühl für unser eigenes Gewicht. Sie können allmählich zur normalen Aktivität zurückkehren und tägliche Angelegenheiten, es ist jetzt einfacher.

Während die Mondsichel wächst und sich dem Vollmond nähert, weichen Sonne und Mond immer weiter voneinander ab. Sie beginnen, alle irdischen Flüssigkeiten von verschiedenen Seiten anzuziehen. Und unser Körper beginnt sozusagen zu platzen, Flüssigkeiten dehnen sich in verschiedene Richtungen aus, der Expansionsprozess ist im Gange. Stellen Sie sich vor: Sie wurden gerade nach oben gezogen, dann nach unten und jetzt plötzlich zur Seite. Dies ist eine ernsthafte Belastung für den Körper: Er braucht nur Zeit, um sich wieder aufzubauen.

Bei Vollmond wirken Sonne und Mond von entgegengesetzten Seiten auf uns ein. Daher alle Flüssigkeiten menschlicher Körper näher an die Körperoberfläche gezogen. Der Körper platzt so weit wie möglich von innen, als würde sich im Inneren eine Leere bilden, aber von außen spritzt Energie heraus - sie peitscht buchstäblich mit einem starken Strom.

Aber jetzt beginnt der Mond abzunehmen, und der Organismus, der sich vorher ausdehnte, geht zur Kontraktion über. Alle Flüssigkeiten von der Oberfläche strömen nach innen, auch Energie fließt nach innen. So eine Umstrukturierung ist wieder Stress. Aber wenn die Flüssigkeiten nach innen strömen, fühlt sich ein Mensch stärker und aktiver: Schließlich ist die Energie jetzt im Inneren konzentriert und er ist bereit zu handeln, um diese Energie zu nutzen, um verschiedene Ziele in seinem Leben zu erreichen.

Nach der maximalen Energieverdichtung im Körper treten neue Veränderungen auf - der Neumond kommt wieder und die Flüssigkeiten strömen wieder in den Kopf.

Wie Sie sehen können, ist der Körper nicht in Unbeweglichkeit eingefroren: Etwas in ihm verändert sich ständig, verwandelt sich, bewegt sich von einem Zustand in einen anderen; außerdem treten Veränderungen synchron mit dem Mond und damit mit dem gesamten Universum auf. Wenn wir die in uns stattfindenden Veränderungen kennen und berücksichtigen, stellen sich Gesundheit, innere Harmonie und Wohlbefinden ein. Wenn wir im Einklang mit dem Universum leben, dann hilft uns das Universum und unterstützt uns mit all seinen immensen Kräften.

Der abnehmende oder zunehmende Mond ist nicht nur die Ursache für terrestrische Gezeiten; davon hängt das Wohlergehen eines Menschen ab, wofür man sich im Voraus mit Bezug auf den Mondkalender kümmern kann.

Wie genau die Mondrhythmen zu berücksichtigen sind, wird in diesem Buch mehr als einmal besprochen. In der Zwischenzeit werden wir die Mechanismen unserer Beziehung zum Mond bis zum Ende verstehen.

Alles, worüber wir gesprochen haben, ist der physikalische Einfluss des Mondes. Aber es gibt noch einen anderen Effekt - Energie.

Stellen wir uns vor, wir gehen auf eine Reise durch Sonnensystem. Wie groß ist die Schwerkraft auf anderen Planeten? Auf welchen werden wir leichter sein als auf der Erde, und auf welchen wird es schwieriger sein?

Während wir die Erde noch nicht verlassen haben, machen wir folgendes Experiment: Lasst uns gedanklich zu einem der Erdpole hinabsteigen und uns dann vorstellen, dass wir zum Äquator transportiert wurden. Ich frage mich, ob sich unser Gewicht geändert hat?

Es ist bekannt, dass das Gewicht eines Körpers durch die Anziehungskraft (Schwerkraft) bestimmt wird. Sie ist direkt proportional zur Masse des Planeten und umgekehrt proportional zum Quadrat seines Radius (wir haben das zum ersten Mal aus einem Schulphysiklehrbuch gelernt). Wenn also unsere Erde streng kugelförmig wäre, würde das Gewicht jedes Objekts beim Bewegen über seine Oberfläche unverändert bleiben.

Aber die Erde ist keine Kugel. Es ist an den Polen abgeflacht und entlang des Äquators verlängert. Der Äquatorradius der Erde ist 21 km länger als der Polarradius. Es stellt sich heraus, dass die Schwerkraft wie aus der Ferne auf den Äquator wirkt. Deshalb ist das Gewicht desselben Körpers in verschiedenen Teilen der Erde nicht gleich. Die schwersten Objekte sollten an den Polen der Erde und die leichtesten am Äquator sein. Hier werden sie 1/190 leichter als ihr Gewicht an den Polen. Diese Gewichtsveränderung lässt sich natürlich nur mit einer Federwaage feststellen. Eine leichte Abnahme des Gewichts von Objekten am Äquator tritt auch aufgrund der Zentrifugalkraft auf, die durch die Rotation der Erde entsteht. Somit verringert sich das Gewicht einer erwachsenen Person, die von den hohen polaren Breiten bis zum Äquator ankommt, um insgesamt etwa 0,5 kg.

Nun ist es angebracht zu fragen: Wie ändert sich das Gewicht einer Person, die durch die Planeten des Sonnensystems reist?

Unsere erste Raumstation ist der Mars. Wie viel würde ein Mensch auf dem Mars wiegen? Eine solche Berechnung ist nicht schwierig. Dazu müssen Sie die Masse und den Radius des Mars kennen.

Bekanntlich ist die Masse des "roten Planeten" 9,31-mal kleiner als die Masse der Erde, und der Radius ist 1,88-mal kleiner als der Radius der Erde. Daher sollte die Schwerkraft auf der Marsoberfläche aufgrund der Wirkung des ersten Faktors 9,31-mal geringer und aufgrund der zweiten 3,53-mal größer sein als bei uns (1,88 * 1,88 = 3,53 ). Letztlich ist es dort etwas mehr als 1/3 der Erdanziehungskraft (3,53 : 9,31 = 0,38). Auf die gleiche Weise kann man die Schwerkraft auf jeden beliebigen Himmelskörper bestimmen.

Lassen Sie uns nun zustimmen, dass ein Astronautenreisender auf der Erde genau 70 kg wiegt. Für andere Planeten erhalten wir dann folgende Gewichtswerte (die Planeten sind nach zunehmendem Gewicht geordnet):

Pluto 4,5 Merkur 26,5 Mars 26,5 Saturn 62,7 Uranus 63,4 Venus 63,4 Erde 70,0 Neptun 79,6 Jupiter 161,2
Wie Sie sehen, nimmt die Erde in Bezug auf die Schwerkraft eine Zwischenstellung zwischen den Riesenplaneten ein. Auf zwei von ihnen - Saturn und Uranus - ist die Schwerkraft etwas geringer als auf der Erde und auf den anderen beiden - Jupiter und Neptun - mehr. Richtig, für Jupiter und Saturn wird das Gewicht unter Berücksichtigung der Wirkung der Zentrifugalkraft angegeben (sie drehen sich schnell). Letzteres reduziert das Körpergewicht am Äquator um einige Prozent.

Es ist zu beachten, dass für die Riesenplaneten die Gewichtswerte auf der Ebene der oberen Wolkenschicht und nicht auf der Ebene der festen Oberfläche angegeben sind, wie bei terrestrischen Planeten (Merkur, Venus, Erde, Mars) und Pluto.

Auf der Venusoberfläche ist ein Mensch fast 10 % leichter als auf der Erde. Auf Merkur und Mars hingegen wird die Gewichtsreduktion um den Faktor 2,6 erfolgen. Auf Pluto ist eine Person 2,5-mal leichter als auf dem Mond oder 15,5-mal leichter als auf der Erde.

Aber auf der Sonne ist die Schwerkraft (Anziehung) 28-mal stärker als auf der Erde. Menschlicher Körper es würde dort 2 Tonnen wiegen und würde sofort von seinem eigenen Gewicht zerquetscht werden. Bevor es jedoch die Sonne erreicht, würde sich alles in heißes Gas verwandeln. Eine andere Sache sind winzige Himmelskörper, wie die Satelliten des Mars und Asteroiden. Auf vielen von ihnen können Sie in Bezug auf die Leichtigkeit wie ... ein Spatz werden!

Es ist ziemlich klar, dass eine Person nur in einem speziellen versiegelten Raumanzug, der mit lebenserhaltenden Systemgeräten ausgestattet ist, zu anderen Planeten reisen kann. Das Gewicht des Raumanzugs der amerikanischen Astronauten, in dem sie zur Mondoberfläche gingen, entspricht ungefähr dem Gewicht eines Erwachsenen. Daher sollten die von uns angegebenen Werte für das Gewicht eines Raumfahrers auf anderen Planeten mindestens verdoppelt werden. Nur dann erhalten wir Gewichtswerte, die den tatsächlichen nahe kommen.

Aufgrund des schwächeren Gravitationsfeldes des Mondes wiegen Gegenstände oder Menschen, wie der hüpfende Astronaut in der Abbildung, auf dem Mond weniger als auf der Erde. Gravitation ist die fundamentale Gravitationskraft, die sich durch den Weltraum ausbreitet und auf alle physischen Körper wirkt.

Die Anziehungskraft zwischen zwei beliebigen Körpern, zum Beispiel zwischen einem Planeten und einer Person, kann quantifiziert werden, wenn die Masse jedes Körpers und die Entfernung zwischen ihnen bekannt sind. Die Masse, die konstant bleibt, ist ein quantitatives Maß für die im Körper enthaltene Materie. Das Gewicht ist ein Maß für die auf einen Körper wirkende Schwerkraft. Je stärker das Gravitationsfeld ist, desto größer wird das Gewicht des Körpers und desto höher wird seine Beschleunigung sein; Je schwächer das Gravitationsfeld ist, desto geringer ist das Gewicht des Körpers und desto weniger Beschleunigung erfährt er. Die Krafteigenschaften von Gravitationsfeldern hängen von der Größe der Körper ab, die sie umgeben, daher ist das Gewicht eines Körpers kein fester Wert.

Auf dem Bild Mond(links) und Erde(rechts):

1. Auf dem Mond ist das Gewicht eines Astronauten im Vergleich zu seinem Gewicht auf der Erde um das Sechsfache reduziert, da die Schwerkraft auf dem Mond nur ein Sechstel der Erdanziehungskraft beträgt.
2. Bei der Rückkehr vom Mond (Abb. rechts) wiegt der in der Abbildung unter dem Text gezeigte Astronaut auf der Erde sechsmal mehr als auf dem Mond. Da die Erde mehr Masse als der Mond hat, entwickelt sie eine höhere gravitative Anziehungskraft.

Wie Steine ​​in einem Brunnen

In den in der Abbildung unterhalb des Textes schematisch dargestellten Gravitationsfeldern erzeugt der Mond (links im Bild) eine geringere Anziehungskraft als die massereichere Erde (rechts im Bild). Die Schwerkraft zu überwinden ist wie aus einem Brunnen zu steigen. Je größer die Schwerkraft, desto tiefer der Brunnen und desto steiler seine Wände.

Das Wesen der gegenseitigen Schwerkraft der Körper

Der Mond und die Erde (jeweils die linke und rechte Zeichnung über dem Text) ziehen Körper an, die sich in der Nähe ihrer Oberfläche befinden; Körper wiederum erzeugen auch eine ihrer Masse proportionale Anziehungskraft. Der größere Abstand zwischen dem Mond und der Person in der linken Abbildung und die geringere Masse des Mondes tragen zu einer schwächeren Gravitationsverbindung bei, während für das Paar in der rechten Abbildung die größere Masse der Erde eine stärkere Anziehungskraft ausübt.

In diesem Kapitel betrachten wir, wie der Mond mit seinem Gravitationsfeld auf die Erde selbst einwirkt, d.h. auf ihren Körper und ihre Bewegung im Orbit. Die Folgen dieses Einschlags für verschiedene terrestrische Sphären – Lithosphäre, Hydrosphäre, Erdkern, Atmosphäre, Magnetosphäre etc. – sowie für die Biosphäre werden in den folgenden Kapiteln betrachtet.

AUFMERKSAMKEIT!
Diagramme der gravitativen Wechselwirkung von Mond und Erde finden Sie unter Verwendung des Dienstes
MONDFAKTOR

Konstruktionsverhältnisse und -konstanten

Um den gravitativen Einfluss des Mondes zu berechnen, verwenden wir die Formel der klassischen Physik, die die Kraft F der gegenseitigen Anziehung zweier Körper mit den Massen M1 und M2 bestimmt, deren Massenschwerpunkte einen Abstand R voneinander haben:

(1) F (n) \u003d (G x M1 x M2) / R 2,

wobei G = 6,67384 x 10 -11 die Gravitationskonstante ist.

Diese Formel gibt den Wert der Anziehungskraft in SI-Einheiten an - Newton (n). Für die Zwecke unserer Abhandlung ist es bequemer und klarer, mit Kilogramm Kraft (kgf) zu arbeiten, die man erhält, indem man F durch den Faktor 9,81 dividiert, d. h.:

(2) F (kgf) = (G x M1 x M2) / (9,81 x R2)

Für weitere Berechnungen benötigen wir folgende Konstanten:

1. die Masse des Mondes beträgt 7,35 x 10 22 kg;
2. die durchschnittliche Entfernung von der Erde zum Mond beträgt 384.400 km;
3. der durchschnittliche Radius der Erde - 6371 km;
4. die Masse der Sonne beträgt 1,99 x 10 30 kg;
5. die durchschnittliche Entfernung von der Erde zur Sonne beträgt 149,6 Millionen km;

Mondattraktion auf der Erde

Gemäß Formel (2) ist die Anziehungskraft eines Körpers mit einer Masse von 1 kg, der sich im Erdmittelpunkt befindet, mit einem Abstand zwischen Mond und Erde, der seinem Durchschnittswert entspricht, durch den Mond gleich zu:

(3) F \u003d (6,67 x 10 -11 x 7,35 x 10 22 x 1) / (9,81 x 384400000 2) \u003d 0,000003382 kgf

jene. nur 3,382 Mikrogramm. Zum Vergleich berechnen wir die Anziehungskraft des gleichen Körpers durch die Sonne (ebenfalls für die mittlere Entfernung):

(4) F \u003d (6,67 x 10 -11 x 1,99 x 10 30 x 1) / (9,81 x 14960000000 2) \u003d 0,000604570 kgf,

jene. 604.570 Mikrogramm, was fast 200 (zweihundert!) Mal größer ist als die Gravitationskraft des Mondes.

Hinzu kommt, dass sich das Gewicht eines auf der Erdoberfläche befindlichen Körpers durch die Abweichung der Erdform vom Ideal, die ungleichmäßige Topographie und Dichte sowie den Einfluss von Zentrifugalkräften in weitaus stärkerem Maße ändert. So ist beispielsweise das Gewicht eines Körpers mit einem Gewicht von 1 kg an den Polen um etwa 5,3 Gramm höher als das Gewicht am Äquator, und ein Drittel dieses Unterschieds ist auf die Abflachung der Erde von den Polen und zwei Drittel zurückzuführen entsteht durch die Zentrifugalkraft am Äquator, die gegen die Schwerkraft gerichtet ist.

Wie zu sehen ist, ist die direkte Gravitationswirkung des Mondes auf einen bestimmten Körper auf der Erde buchstäblich mikroskopisch klein und gleichzeitig der Gravitationswirkung der Sonne und geophysikalischen Anomalien deutlich unterlegen.

Schwerkraftgradient des Mondes

Wenden wir uns Abb.3.1 zu. Für den Mittelwert des Abstands Erde - Mond beträgt die Anziehungskraft eines Körpers mit einer Masse von 1 kg, der sich auf der Erdoberfläche am mondnächsten Punkt befindet, durch den Mond 3,495 Mikrogramm, was 0,113 entspricht Mikrogramm mehr als die Anziehungskraft desselben Körpers, der sich aber im Erdmittelpunkt befindet. Die Anziehungskraft eines Körpers, der sich von der Sonne auf der Erdoberfläche befindet (auch für die durchschnittliche Entfernung), beträgt 604,622 Mikrogramm, was mehr ist als die Anziehungskraft desselben Körpers, der sich jedoch im Erdmittelpunkt befindet , um 0,052 Mikrogramm.

Abb.3.1 Mond- und Sonnengravitation

So ist trotz der im Vergleich zur Sonne unermesslich geringeren Masse des Mondes der Gradient seiner Gravitationskraft in der Erdumlaufbahn im Mittel mehr als doppelt so groß wie der Gradient der Gravitationskraft der Sonne.

Um die Wirkung des Gravitationsfeldes des Mondes auf den Erdkörper zu veranschaulichen, wenden wir uns Abb. 3.2.

Abb.3.2 Einfluss des Gravitationsfeldes des Mondes auf den Erdkörper.

Diese Abbildung stellt ein sehr, sehr vereinfachtes Bild der Reaktion des Erdkörpers auf den Einfluss der Mondgravitation dar, spiegelt jedoch zuverlässig das Wesentliche des Prozesses wider - eine Veränderung der Form des Globus unter dem Einfluss des sogenannten. Gezeitenkräfte (oder gezeitenbildende) Kräfte, die entlang der Erde-Mond-Achse gerichtet sind, und die ihnen entgegenwirkenden Elastizitätskräfte des Erdkörpers. Gezeitenkräfte entstehen dadurch, dass näher am Mond liegende Punkte der Erde stärker von ihm angezogen werden als weiter entfernt liegende Punkte. Mit anderen Worten, die Verformung des Erdkörpers ist eine Folge des Gradienten der Anziehungskraft des Mondes und der ihm entgegenwirkenden Elastizitätskräfte des Erdkörpers. Infolge dieser Kräfte nimmt die Größe der Erde in Richtung der Gezeitenkräfte zu und in Querrichtung ab, wodurch sich an der Oberfläche eine als Flutwelle bezeichnete Welle bildet. Diese Welle hat zwei Maxima, die sich auf der Erde-Mond-Achse befinden und sich entlang der Erdoberfläche in der Richtung bewegen, die ihrer Rotationsrichtung entgegengesetzt ist. Die Amplitude der Welle hängt vom Breitengrad des Gebiets und den aktuellen Parametern der Mondumlaufbahn ab und kann mehrere zehn Zentimeter erreichen. Sie wird am Äquator einen maximalen Wert haben, wenn der Mond sein Perigäum passiert.

Auch die Sonne verursacht im Erdkörper eine Flutwelle, die jedoch aufgrund des geringeren Gradienten ihrer Gravitationskraft viel kleiner ist. Die gemeinsame Gravitationswirkung von Mond und Sonne auf den Erdkörper hängt von ihrer relativen Position ab. Der Maximalwert der Gezeitenkräfte und dementsprechend die maximale Amplitude der Flutwelle wird erreicht, wenn sich alle drei Objekte auf derselben Achse befinden, d.h. im Zustand der sog. Syzygie(Ausrichtung), die während eines Neumonds (Mond und Sonne in „Konjunktion“) oder eines Vollmonds (Mond und Sonne in „Opposition“) stattfindet. Die Konfigurationsdaten sind in Abb. 1 dargestellt. 3.3 und 3.4.

Abb.3.3 Gemeinsamer Einfluss der Gravitationsfelder von Mond und Sonne auf den Erdkörper
in "Konjunktion" (am Neumond).

Abb.3.4 Gemeinsamer Einfluss der Gravitationsfelder von Mond und Sonne auf den Erdkörper
in "Opposition" (bei Vollmond).

Wenn Mond und Sonne von der Syzygielinie abweichen, beginnen die von ihnen verursachten Gezeitenkräfte und dementsprechend die Flutwellen einen unabhängigen Charakter anzunehmen, ihre Summe nimmt ab und der Grad ihres Widerstands gegeneinander nimmt zu. Die Gegenwirkung erreicht ihr Maximum, wenn der Winkel zwischen den Richtungen zum Mond und zur Sonne vom Erdmittelpunkt 90° beträgt, d.h. Diese Körper befinden sich in einem „Quadrat“, und der Mond befindet sich jeweils in einer Viertelphase (erste oder letzte). In dieser Konfiguration wirken die Gezeitenkräfte von Mond und Sonne genau entgegengesetzt auf die Form des Erdkörpers, die entsprechenden Flutwellen an der Oberfläche werden maximal getrennt und ihre Amplitude ist minimal, was in Abb. 3.5.

Abb.3.5 Gemeinsamer Einfluss der Gravitationsfelder von Mond und Sonne auf den Erdkörper im „Quadrat“.

Die Physik terrestrischer Gezeitenprozesse unter dem Einfluss der Gravitationsfelder von Mond und Sonne ist sehr komplex und erfordert die Berücksichtigung einer Vielzahl von Parametern. Dieses Thema wurde entwickelt große Nummer verschiedene Theorien, viele Experimentelle Studien, verfasste eine Vielzahl von Artikeln, Monographien und Dissertationen. Auch heute noch gibt es in diesem Bereich viele „weiße“ Flecken, widersprüchliche Sichtweisen und alternative Herangehensweisen. Für diejenigen, die sich mit der Problematik der terrestrischen Gezeiten befassen möchten, können wir empfehlen grundlegende Forschung P. Melchior "Tides of the Earth" (übersetzt aus dem Englischen, M., "Mir", 1968, 483 Seiten).

Die Folge des Einflusses der Mondgravitation auf die Erde sind zwei grundlegende Phänomene:

1. Mondfluten auf der Erdoberfläche - periodische Änderungen des Niveaus der Erdoberfläche, synchronisiert mit der täglichen Rotation der Erde und der Bewegung des Mondes im Orbit.
2. Das Auferlegen einer variablen Komponente auf der Erdumlaufbahn, synchronisiert mit der Rotation des Erde-Mond-Systems um einen gemeinsamen Massenmittelpunkt.

Diese Phänomene sind die Hauptmechanismen des Einflusses des Mondes auf die Sphären der Erde – Lithosphäre, Hydrosphäre, Erdkern, Atmosphäre, Magnetosphäre usw. Mehr dazu im nächsten Kapitel.