Forside Søgning Liste

Om formen af Månens bane omkring Solen


Mens det er let at forestille sig Månens bane omkring Jorden og Jordens bane omkring Solen, er det vanskeligt at forestille sig hvilken form Månens bane omkrig Solen har. Jeg har netop spurgt to venner om det, og de svarede begge ved at bevæge deres hænder noget i retning af figuren til højre. Det er også meget naturligt. For når Månen og dens cirkelformede bane om Jorden sammen med Jorden bevæger sig rundt om Solen, så må det blive noget i den retning.

Lad os se, hvad Newton ville sige om den sag. I vores omtale af Newtons Gravitationslov har vi nævnt, at Solen vejer 330.000 gange mere end Jorden, og at afstanden fra Månen til Solen er 390 gange så stor som afstanden fra Månen til Jorden. Hvis man nu skriver de to gravitationslove op og dividerer, så får man at Solen påvirker Månen med en tyngdekraft der er 330000/3902 = 2,2 gange så stor som den tyngdekraft, som Jorden påvirker Månen med. Deraf følger, at den resulterende kraft på Månen hele tiden er rettet ind mod Solen, eller meget tæt ved. Ifølge gravitationsloven er Månens acclerationsvektor derfor hele tiden rettet næsten mod Solen. I "1670 hastighed og acceleration" har vi vist at det deraf følger, at Månens bane hele tiden vender den hule side ind mod Solen. Og det stemmer jo ikke med figuren ovenfor. Fejlen er, at afstanden mellem Jorden og Månen er så lille i forhold til afstanden til Solen, at de mærkelige sløjfer ikke opstår.

Blandt dem, der tror på den forkerte bane på på billedet ovenfor, er Google. For hvis man googler "Månens bane omkring Solen", ser man at Google har hugget ovenstående bane her fra hjemmesiden!

Man kan ikke, hverken her på skærmen eller i en bog, lave en målfast tegning af fænomenet. Hvis man f.eks. vælger Jordbanens radius til 10 cm bliver afstanden mellem Jorden og Månen en kvart millimeter, og så kan man ikke se, hvad der foregår. Men princippet i det kan ses på animationen herunder, der viser bevægelsen af den grønne Jord og den orange Måne i en periode, der er lidt længere end en måned. Som man ser vender den hule side af Månens bane ind mod Solen samtidig med at Månen går godt en gang rundt om Jorden.


SOLEN

På animationen ser det ud som om det ene himmellegeme skygger for det andet ved fuldmåne og ved nymåne. Det sker normalt ikke. Grunden er, at Månens baneplan danner en vinkel på 5° med Jordens baneplan. Skyggerne viser sig kun, når der ved fuldmåne er måneformørkelse, og når der ved nymåne er solformørkelse.

På animationen kan man se nogle uregelmæssigheder i månebanens form og Månens hastighed. Månen skaber nogle tilsvarende uregelmæssigheder i Jordens bevægelse, men de er ikke vist på animationen, da de er meget mindre end uregelmæssighederne i Månens bevægelse. Faktisk drejer Jorden og Månen sig om deres fælles tyngdepunkt, der ligger 2500 km nede i Jorden. Newton var klar over disse forhold, og han kunne sikkert også godt se, at det var rimeligt at betragte Jord-Måne systemet som en dobbeltplanet. Det får man et godt indtryk af på animationen.

Hvad man ikke kunne vide på Newtons tid er, at i vores planetsystem er Jordens måne ekstraordinær stor, i den forstand at dens masse i forhold til Jordens er meget større end det tilsvarende forhold for andre planeter og deres måner:

MASSE M I FORHOLD
TIL JORDEN
STØRSTE MÅNE MASSE m I FORHOLD
TIL JORDEN
m/M
Jorden 1 Månen 1,2·10-2 1,2·10-2
Mars 0,107 Phobos 1,6·10-8 3,4·10-8
Jupiter 317,8Ganymedes 0,025 7,9·10-5
Saturn 95,2 Titan 2,3·10-2 2,4·10-4
Uranus 14,5 Titania 5,9·10-4 4·10-5
Neptun 17,1 Triton 3,6·10-3 2,1·10-4

På Newtons tid kendte man under 10 af solsystemets mere end 175 måner.



Hvis du støder på et ord,
hvis betydning du ikke kender,
så søg på ordet.