Was würde mit dem Mond passieren, wenn die Erde ihre Umlaufbahn ändern würde?

Es soll eine Beschleunigungskraft auf die Erde wirken, die über eine beliebig lange Zeit wirkt, um ihre Umlaufbahn um die Sonne zu ändern (z. B. durch Asteroiden, die wiederholt in der Nähe der Erde vorbeiziehen (absichtlich oder nicht) oder was auch immer). Berücksichtigen Sie bei dieser Frage nur die Auswirkung der Erdgravitation auf den Mond (und umgekehrt), nicht andere Einflüsse (z. B. nicht die unmittelbare Auswirkung der vorbeifahrenden Asteroiden auf die Mondbahn).

Wenn solche Störungen schwach genug und dennoch von ausreichender Dauer sind, um die Erdumlaufbahn um die Sonne zu ändern, wie ändert sich dann die Umlaufbahn des Mondes um die Erde? Meine Überlegungen:

Da der Mond in der Umlaufbahn um die Erde bleibt, während sich die Erde um die Sonne dreht, gibt es offensichtlich eine Untergrenze dafür, wie schnell sich die Erde beschleunigen kann. Diese Kraft wandert jedoch einmal im Jahr um die Erde, daher ist ihre Auswirkung auf die Umlaufbahn des Mondes ausgeglichen - und die Auswirkungen der Sonne sollten hier sowieso ignoriert werden, also lassen wir die Kraft in eine konstante Richtung gehen.

Die auf die Erde wirkende Kraft kann in senkrecht zu und koplanar zur Umlaufbahn des Mondes zerlegt werden . bewegt die Erde aus der Ebene der aktuellen Umlaufbahn des Mondes heraus, sodass sich die Umlaufbahn des Mondes anpasst, um eine neue Ebene zu finden: Wenn die Kraft kontinuierlich in dieselbe Richtung ausgeübt wird, ändert sich die Umlaufbahn des Mondes, bis ist Dieser Faktor kann vernachlässigt werden.$F_\perp$$F_=$$F_\perp$$F_\perp = 0$

$F_=$ bewirkt, dass die Umlaufbahn des Mondes sehr elliptisch wird, wobei der Mond auf der Seite, auf die die Erde beschleunigt wird, näher kommt und auf der anderen Seite weiter entfernt ist. Wenn die Kraft auf unbestimmte Zeit aufrechterhalten wird, wird dem Mond etwas passieren, aber unter welchen Umständen wird welches Szenario passieren?

1. der Mond bleibt in der Umlaufbahn,
2. der Mond wird gezeitenweise auseinandergerissen,
3. der Mond kracht auf die Erde,
4. der Mond verlässt die Erdumlaufbahn (obwohl der Mond wahrscheinlich sagen wird, dass die Erde weggelaufen ist ...),
5. alles andere interessante habe ich vergessen.

Abgesehen von der Tatsache, dass es 81 Mal einfacher ist, den Mond als die Erde zu bewegen, könnte in einem solchen Szenario auch der Mond mit zusätzlichen 1,23% Zeit / Geld / Energie bewegt werden. Das wäre also wirklich sinnvoll Bewegen Sie beide, nicht nur die Erde, und riskieren Sie, den Mond oder noch schlimmer zu verlieren und gegen ihn zu stoßen.

Aber (lassen Sie die Notwendigkeit, 1,23% an einen Haushaltsausschuss des Kongresses zu sparen, gutschreiben) und bewegen Sie einfach die Erde, wie Sie vorschlagen. Würde die Erde den Mond verlieren? . . . Es kommt darauf an, aber nicht unbedingt.

Die erste Idee, um aus dem Weg zu gehen, ist, dass es keine Gravitationskette gibt, die die Erde und den Mond verbindet. Wenn also die Erde schnell genug beschleunigt wurde (z. B. Millionen von Raketen mit sehr hoher Geschwindigkeit gleichzeitig von derselben Seite der Erde abfeuern) Zeit) gibt es keinen Eigensinn, der den Mond mit der Erde ziehen würde. Dies ist eines dieser Szenarien, in denen die Gummiplatten-Analogie recht gut funktioniert. Beschleunigen Sie die Erde und der entsprechende Schwerkraftschacht bewegt sich vom Mond weg und der Mond bewegt sich entsprechend der Abnahme (oder Zunahme) der Neigung des Schwerkraftschachts der Erde , sodass die Geschwindigkeit des Mondes ihn relativ zur neuen Neigung trägt. Aber das ist das Argument für eine einzelne Beschleunigung. Bei mehreren Schwerkrafthilfen müssen Sie berücksichtigen, dass sich der Mond in verschiedenen Positionen befindet, damit die Relativbewegung nicht alle in die gleiche Richtung verläuft.

Asteroid Gravity Assist - wie nah an der Erde?

Ein vorbeiziehender Asteroid würde sowohl den Mond als auch die Erde betreffen, aber für eine optimale Erdbewegung möchten Sie, dass er beispielsweise innerhalb von einigen tausend km Erdoberfläche außerhalb der Atmosphäre, aber viel näher an der Erde als am Mond vorbeifährt. Wo es sich um einen Gravitationsschlepper auf der Erde handelt, wäre es mehr als das 1000-fache des Schleppers auf dem Mond beim nächsten Pass. Der gesamte Pfad wäre kein Verhältnis von 1000 zu 1, aber mit einem ausreichend engen Durchgang können wir effektiv sagen, dass der Asteroid der Erde einen viel größeren Gravitationsschlepper gibt, bei dem der Schlepper auf dem Mond etwas vernachlässigbar ist. Tatsächlich wird die Erdumlaufbahn bewegt, aber die Mondumlaufbahn nicht annähernd so stark.

Asteroiden, die so nahe kommen, würden sich innerhalb der Roche-Grenze befinden und wahrscheinlich auseinander brechen, aber das würde die Schwerkraftunterstützung nicht ändern oder ein Problem für die Erde darstellen, wenn die Geschwindigkeit ausreicht, um durch die Erde zu gelangen und nicht in der Nähe der Erde zu bleiben Orbit.

Wenn es ein einzelner Asteroid mit hoher Masse und einem erdnahen Pass war, der die Erde, aber nicht den Mond effektiv bewegte, dann ist jedes Ihrer Szenarien möglich. Die Erde könnte ausreichend bewegt werden, wo sie vom Mond weggezogen werden könnte (eine Änderung der Geschwindigkeit von ungefähr 1.500 km / h in die richtige Richtung würde dies bewirken), oder die Erde könnte in den Mond gezogen werden (eine Änderung der Geschwindigkeit von ungefähr 1.500 km / h) 3.600 km / h), oder die Umlaufbahn könnte ausreichend bewegt werden, wenn eines dieser beiden Szenarien irgendwann eintreten würde, wenn nicht sofort.

Um die Geschwindigkeit der Erde mit einem einzigen Asteroidenpass so stark zu verändern, müsste dieser Asteroid (wenn meine Mathematik stimmt) ein paar Mal die Masse des Mondes und ein Objekt mit dieser Masse innerhalb weniger sein Tausend Kilometer über der Erdoberfläche, sagen wir einfach, das wäre aus mehreren Gründen eine schlechte Idee. - Also ist es besser, es so zu machen, wie Sie es vorgeschlagen haben. Viele Asteroiden über einen langen Zeitraum.

Viele Asteroiden - was würde mit dem Erde-Mond-System passieren?

Jeder Asteroid, der sich innerhalb weniger tausend Kilometer um die Erde bewegt, würde die Erde leicht bewegen, aber wenn sich der Mond um die Erde bewegt, würden sich viele dieser Bewegungen aufheben. Sie würden die Erde in Richtung Mond bewegen, wenn sich der Mond auf derselben Seite der Erde wie der Asteroid befand, und von ihr weg, wenn sich der Mond auf der gegenüberliegenden Seite befand. In ähnlicher Weise könnte die Exzentrizität erhöht oder verringert werden. Es gibt keine Antwort darauf, ob die Erde den Mond verlieren würde, ohne die Position des Mondes zu addieren und zu mitteln. Die Bewegung der Erde könnte zeitlich festgelegt werden, wobei der Mond tatsächlich mitgenommen würde. Dies funktioniert auch in beide Richtungen. Wir könnten die Erdumlaufbahn durch zeitlich richtig abgestimmte Triebwerke oder Explosionen auf der Mondoberfläche bewegen, manchmal den Mond von der Erde wegbewegen, manchmal näher,

Der Nettoeffekt ist, dass Sie den Mond mit der Erde oder die Erde mit dem Mond bewegen können, aber nur einen von ihnen drücken. Das ist mit gravitationsgebundenen Objekten möglich.

Abhängig vom Zeitpunkt der Asteroiden-Schwerkraftunterstützung können Sie also jedes Ihrer vier Szenarien erstellen, aber ohne ein bestimmtes Timing besteht zumindest eine ziemlich gute Chance, dass der Mond auf der Erde bleibt. Das zweite Szenario, bei dem der Mond gezeitenweise auseinandergerissen wird, würde nur passieren, wenn er der Erde sehr nahe kommt.