Vores læser Ove Urth spørger:
Hvorfor vender Månen altid den samme side til Jorden?
Kjartan Kinch, postdoc på Niels Bohr Institutet, svarer:
Månen har formentlig - kort efter sin dannelse - roteret hurtigere, således at den IKKE altid vendte samme side mod Jorden, men ret hurtigt er dens rotation aftaget, så den nu roterer om sig selv præcist i samme takt, som den roterer om Jorden.
Den aftagende rotation skyldes de såkaldte tidevandskræfter og er et helt generelt fænomen, som ses hos langt de fleste måner i solsystemet og som også påvirker planeter, der befinder sig meget nær deres stjerne, for eksempel jordlignende planeter i nærheden af røde dværgstjerner.
Tidevandskræfter er bare et fint navn for sekundære effekter af den helt klassiske newtonske tyngdelov, som skyldes, at Jorden og Månen har en vis fysisk udstrækning og ikke bare er punkter i rummet. Disse effekter kaldes tidevandskræfter, fordi deres mest velkendte dagligdags udtryk er netop tidevand.
Tyngdefeltet fra Månen strækker vandet i oceanerne ud i en lidt aflang form langs den akse, der peger fra Jorden mod Månen. Det samme sker i virkeligheden med den faste jord, men da vand er en væske og nemmere at deformere, er effekten større på verdenshavene.
Dette gør, at vandet står lidt højere i det punkt, som vender mod Månen, og i det punkt, som vender direkte væk fra Månen og tilsvarende står lavere andre steder. Når Jorden så roterer, flytter positionerne for højvande og lavvande sig rundt om Jorden.
På samme måde strækker tyngdefeltet fra Jorden Månen ud i en svagt aflang form (meget svagt aflang, det drejer sig om ca. 10 cm i forhold til Månens radius på over 1.700 km). Hvis Månen roterede hurtigere, så ville denne ’bule’ eller deformation flytte sig rundt om Månen.
Den varierende deformation af Månen ville afsætte friktionsvarme i Månens indre, og dette energitab kommer i sidste ende fra rotationsenergien, således at Månen gradvist roterer langsommere, indtil den er ’låst’ og roterer i takt med dens bane om Jorden.
Jorden oplever det samme, men i svagere grad på grund af Månens langt svagere tyngdefelt. Jordens rotation aftager gradvist, således at døgnet bliver længere og længere, effekten er omkring 2,3 millisekunder pr. århundrede over historisk tid.
Men hvordan kommer man nu i praksis fra friktionsvarme i Månens indre til en nedbremsning af rotationen?
Jo, friktionen er jo et udtryk for, at Månen yder en vis modstand mod deformationen, og netop denne friktion skaber også en vis forsinkelse, sådan at en roterende Måne i praksis ikke vil være strukket aflang langs en akse, som peger direkte på Jorden, men langs en akse som peger lidt ’forbi’ Jorden.
Når Jordens tyngdekraft så trækker i en måne, som er lidt aflang og orienteret ’skævt’ i forhold til jord-måne-aksen, så medvirker det til at bremse Månens rotation.
Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.
