Après avoir lu les Q&R La lune s'éloigne-t-elle plus de la Terre et plus près du Soleil? Pourquoi? à propos des marées transférant de l'énergie à la Lune et la repoussant de la Terre, j'ai une question:
Comment cette énergie est-elle réellement transférée sur la Lune? La création de marées nécessite de l'énergie, donc je m'attends à ce que cela prenne de l'énergie de la Lune, la ralentisse et la fasse retomber sur la Terre. Pourquoi cela ne se produit-il pas?
Enfin, si tel est le mécanisme général, d'autres lunes en orbite autour de planètes à surface liquide et à l'origine de marées, reculeraient-elles de leurs planètes parentes?
Réponses:
C'est assez simple, en fait.
La Lune crée des marées. En raison des marées, l'eau se gonfle vers la Lune (et également du côté opposé).
Mais la Terre tourne également assez rapidement (une fois par jour), plus vite que la Lune en orbite autour de la Terre (une fois par mois). Il y a une friction entre la Terre en rotation et le renflement aqueux créé par les marées. La rotation de la Terre "veut" faire tourner le renflement plus rapidement.
En effet, la rotation de la Terre entraîne le renflement de marée vers l'avant - le renflement est toujours un peu en avance sur la Lune. Lorsque la Lune est au méridien, la marée diminue déjà.
Il y a donc un peu de masse aqueuse supplémentaire sur Terre, un peu en avant de la Lune. Ce renflement aqueux interagit gravitationnellement avec la Lune.
Cela a deux effets:
Lorsque vous transférez de l'énergie de mouvement dans un corps en orbite, il s'installe sur une orbite plus élevée - une orbite plus élevée signifie plus d'énergie. Par conséquent, le transfert d'énergie du spin de la Terre à l'orbite de la Lune augmente progressivement l'orbite de la Lune.
Cela se produit uniquement parce que la Terre tourne plus vite que la Lune en orbite. Si la Terre était verrouillée à la Lune (tournant exactement aussi vite que la Lune en orbite), aucun transfert ne se produirait. Si la Terre tournait plus lentement que l'orbite de la Lune, alors le transfert serait opposé (du mouvement orbital de la Lune au spin de la Terre).
Remarque: contre-intuitivement, un satellite avec plus d'énergie se déplace en fait plus lentement, mais sur une orbite plus élevée. L'énergie supplémentaire sert à élever l'orbite, pas à accélérer sa vitesse. Pourquoi cela se produit exactement est une toute autre discussion.
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Vous avez correctement identifié que les forces de marée transfèrent de l'énergie de la Terre à la Lune. Cette énergie fait que l'orbite de la Lune s'agrandit, la ralentissant ainsi.
C'est un peu contre-intuitif, mais si vous y réfléchissez, la Terre tourne à un rythme de 1 rotation par jour. La Lune tourne autour de la Terre avec une période d'environ 27,3 jours. Si elle devait accélérer, son orbite diminuerait en fait en la rapprochant de la Terre.
Pour répondre à votre point final, toutes les autres lunes provoquent des marées sur leurs planètes parentes et s'éloignent d'eux, mais les effets sont beaucoup plus faibles en raison de la plus grande différence de taille. Le système Terre / Lune est unique dans le système solaire car le rapport des tailles des corps est relativement proche les uns des autres.
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