چرا ماه از ما فاصله می گیره؟

ماه، فانوس شب های تاریک زمین، هر سال حدود ۳.۸ سانتی متر از زمین فاصله می گیره. چیزی حدود رشد سالانه ناخن هامون. این مقدار خیلی کمیه اما به هیچ وجه کم اهمیت نیست. تو این پست، قراره راجع به این فاصله سالانه و علت اون صحبت کنیم.

همونطور که می دونید ماه، با نیروی گرانشش باعث جذر و مد میشه؛ یعنی ماه با نیروی گرانشش، آب های زمین رو به سمت خودش می کشه. ولی تا حالا فکر کردین این آب وقتی بالا بره حجم زیرش رو چی پر می کنه؟ حرکت آب ها به سمت بالا، باعث ایجاد یه برآمدگی روی سطح زمین میشه. این برآمدگی طبیعتا باید رو به روی ماه باشه؛ اما اینطور نیست! چون زمین هم در حال حرکته، این برآمدگی ها به سمت ماه متمایل می شن و در نتیجه از جای اصلیشون یه کم جلو تر می رن.

تصویر رو نگاه کنین. این خطی که کشیده شده، مداریه که از مرکز زمین به مرکز ماه متصل شده. چرخش زمین، باعث میشه این برآمدگی که در اثر گرانش ماه ایجاد شده، کمی جلوتر از این مدار قرار بگیره.

برای ادامه، باید یه مفهوم رو بلد باشیم: گشتاور زاویه ای. اینطوری فرض کنین که دارین یه فرفره رو می چرخونین. حالا داخل اون فرفره، کلی گشتاور زاویه ای وجود داره. به خاطر همین وقتی دستتون رو ول کنین، فرفره برای یه مدت به چرخیدن ادامه می ده. هرچی فرفره سنگین تر باشه و سریع تر بچرخه گشتاور زاویه ایش بیشتره. یه قانون وجود داره به اسم قانون بقای گشتاور زاویه ای؛ این قانون می گه که گشتاور زاویه ای در کل یک سیستم ثابت می مونه. یعنی ممکنه منتقل بشه، اما هرگز کم یا زیاد نمی شه و مقدارش ثابته. این گشتاور، برای تمام اجسامی که می چرخن وجود داره. حتی زمین و ماه!

نکته ای که اینجا باید بدونیم اینه: ماه، هنوز داره برآمدگی هایی که تو اسلاید قبل راجع بهشون صحبت کردیم رو می کشه. این کشش ماه، روی چرخش زمین اثر می‌ذاره و مثل یه ترمز عمل می‌کنه. چون برآمدگی‌ها یه مقدار از موقعیت ایده‌آل جلوتر هستن، نیروی گرانش ماه سعی می‌کنه اون‌ها رو به عقب بکشه، و این یعنی کند کردن چرخش زمین. به طوری که تخمین زده میشه حدود یک میلیارد سال پیش، طول یک روز زمینی، ۱۸ ساعت بوده! به طور میانگین، طول روز ها هر قرن ۲ میلی ثانیه کاهش پیدا می کنه.

در نتیجه، اگه زمین کند تر بچرخه، گشتاور زاویه ایش هم کمتر میشه. حالا این مقدار گشتاور زاویه ای که از زمین کم میشه کجا میره؟ در واقع (بر اساس قانون بقای گشتاور زاویه ای) بخشی از این گشتاور به ماه منتقل میشه. یعنی زمین بخشی از گشتاور زاویه ایش رو به ماه میده که نتیجه اش میشه اینکه: سرعت چرخش زمین کم میشه و سرعت چرخش ماه بیشتر میشه چون گشتاور زاویه ای دریافت کرده. در نتیجه سرعت بیشتر ماه، باعث میشه مدارش بزرگتر بشه و فاصله اش از زمین بیشتر بشه.