ज्वारीय त्वरण

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मंगल ग्रह से पृथ्वी और चंद्रमा की एक तस्वीर। चंद्रमा की उपस्थिति (जिसका द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान का लगभग 1/81 है), पृथ्वी के घूर्णन को धीमा कर रही है और हर 100 वर्षों में दिन को 2 मिलीसेकंड से थोड़ा कम बढ़ा रही है।

ज्वारीय त्वरण एक परिक्रमा करने वाले [[प्राकृतिक उपग्रह]] (जैसे चंद्रमा) और प्राथमिक ग्रह की परिक्रमा (जैसे पृथ्वी) के बीच ज्वारीय बलों का प्रभाव है। त्वरण प्राथमिक से दूर एक प्रतिगामी और प्रगति गति में एक उपग्रह की क्रमिक मंदी का कारण बनता है, और प्राथमिक के रोटेशन की इसी मंदी का कारण बनता है। यह प्रक्रिया अंततः ज्वारीय ताला की ओर ले जाती है, आमतौर पर पहले छोटे पिंड की, और बाद में बड़े पिंड की (जैसे सैद्धांतिक रूप से 50 अरब वर्षों में पृथ्वी के साथ)।[1] पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली सबसे अच्छा अध्ययन किया गया मामला है।

ज्वारीय मंदी की समान प्रक्रिया उन उपग्रहों के लिए होती है जिनकी कक्षीय अवधि प्राथमिक की घूर्णी अवधि से कम होती है, या वह कक्षा प्रतिगामी दिशा में होती है।

नामकरण कुछ भ्रमित करने वाला है, क्योंकि जिस पिंड की परिक्रमा करता है, उसके सापेक्ष उपग्रह की औसत गति ज्वारीय त्वरण के परिणामस्वरूप घट जाती है और ज्वारीय मंदी के परिणामस्वरूप वृद्धि हो जाती है। यह पहेली इसलिए होती है क्योंकि एक पल में एक सकारात्मक त्वरण उपग्रह को अगली छमाही कक्षा के दौरान बाहर की ओर लूप करने का कारण बनता है, जिससे इसकी औसत गति कम हो जाती है। निरंतर सकारात्मक त्वरण उपग्रह को घटती गति और कोणीय दर के साथ बाहर की ओर सर्पिल करने का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप कोण का नकारात्मक त्वरण होता है। निरंतर नकारात्मक त्वरण का विपरीत प्रभाव पड़ता है।

पृथ्वी-चंद्र प्रणाली

धर्मनिरपेक्ष त्वरण का डिस्कवरी इतिहास

एडमंड हैली 1695 में सुझाव देने वाले पहले व्यक्ति थे,[2] प्राचीन ग्रहण अवलोकनों की तुलना में चंद्रमा की औसत गति स्पष्ट रूप से तेज हो रही थी, लेकिन उन्होंने कोई डेटा नहीं दिया। (यह अभी तक हैली के समय में ज्ञात नहीं था कि वास्तव में क्या हो रहा है जिसमें पृथ्वी के घूमने की दर का धीमा होना शामिल है: एफेमेरिस समय भी देखें# इफेमेरिस समय का इतिहास (1952 मानक)| इफेमेरिस समय - इतिहास। जब एक समारोह के रूप में मापा जाता है एकसमान समय के बजाय माध्य सौर समय, प्रभाव एक सकारात्मक त्वरण के रूप में प्रकट होता है।) 1749 में रिचर्ड डनथोर्न ने प्राचीन अभिलेखों की फिर से जांच करने के बाद हैली के संदेह की पुष्टि की, और इस स्पष्ट प्रभाव के आकार के लिए पहला मात्रात्मक अनुमान प्रस्तुत किया:[3] चंद्र देशांतर में +10″ (आर्सेकंड) की एक शताब्दी दर, जो अपने समय के लिए आश्चर्यजनक रूप से सटीक परिणाम है, बाद में मूल्यांकन किए गए मूल्यों से बहुत भिन्न नहीं है, उदा। 1786 में डी ललांडे द्वारा,[4] और लगभग 10″ से लगभग 13″ तक के मूल्यों की तुलना लगभग एक सदी बाद की जा रही है।[5][6] पियरे-साइमन लाप्लास ने 1786 में एक सैद्धांतिक विश्लेषण तैयार किया, जिसके आधार पर सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की कक्षा की विलक्षणता में गड़बड़ी (खगोल विज्ञान) परिवर्तन के जवाब में चंद्रमा की औसत गति में तेजी आनी चाहिए। लाप्लास की प्रारंभिक संगणना पूरे प्रभाव के लिए जिम्मेदार है, इस प्रकार यह सिद्धांत आधुनिक और प्राचीन दोनों टिप्पणियों के साथ बड़े करीने से जुड़ा हुआ प्रतीत होता है।[7] हालांकि, 1854 में, जॉन काउच एडम्स ने लाप्लास की संगणनाओं में एक त्रुटि का पता लगाकर प्रश्न को फिर से खोलने का कारण बना दिया: यह पता चला कि चंद्रमा के स्पष्ट त्वरण का लगभग आधा ही पृथ्वी की कक्षीय विलक्षणता में बदलाव के कारण लाप्लास के आधार पर हो सकता है। .[8] एडम्स की खोज ने एक तेज खगोलीय विवाद को जन्म दिया जो कुछ वर्षों तक चला, लेकिन उसके परिणाम की शुद्धता पर चार्ल्स-यूजीन डेलाउने सहित अन्य गणितीय खगोलविदों ने सहमति व्यक्त की। ई. Delaunay, अंततः स्वीकार कर लिया गया था।[9] प्रश्न चंद्र गति के सही विश्लेषण पर निर्भर था, और एक और खोज के साथ एक और जटिलता प्राप्त हुई, उसी समय के आसपास, कि एक और महत्वपूर्ण दीर्घकालिक गड़बड़ी जो चंद्रमा के लिए गणना की गई थी (माना जाता है कि शुक्र की कार्रवाई के कारण) भी थी त्रुटि में, पुन: परीक्षा में लगभग नगण्य पाया गया, और व्यावहारिक रूप से सिद्धांत से गायब होना पड़ा। उत्तर का एक हिस्सा 1860 के दशक में डेलाउने और विलियम फेरेल द्वारा स्वतंत्र रूप से सुझाया गया था: पृथ्वी की घूर्णन दर की ज्वारीय मंदता समय की इकाई को लंबा कर रही थी और एक चंद्र त्वरण पैदा कर रही थी जो केवल स्पष्ट था।[10] खगोलीय समुदाय को वास्तविकता और ज्वारीय प्रभावों के पैमाने को स्वीकार करने में कुछ समय लगा। लेकिन अंततः यह स्पष्ट हो गया कि तीन प्रभाव शामिल हैं, जब औसत सौर समय के संदर्भ में मापा जाता है। लाप्लास द्वारा खोजे गए और एडम्स द्वारा ठीक किए गए पृथ्वी की कक्षीय उत्केन्द्रता में गड़बड़ी परिवर्तनों के प्रभावों के अलावा, दो ज्वारीय प्रभाव हैं (इमैनुएल लियास द्वारा पहले सुझाए गए संयोजन)। सबसे पहले पृथ्वी और चंद्रमा के बीच कोणीय गति के ज्वारीय आदान-प्रदान के कारण चंद्रमा की कक्षीय गति की कोणीय दर की वास्तविक मंदता है। यह पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की कोणीय गति को बढ़ाता है (और चंद्रमा को कम कक्षीय गति के साथ उच्च कक्षा में ले जाता है)। दूसरे, चंद्रमा की कक्षीय गति की कोणीय दर में स्पष्ट वृद्धि हुई है (जब औसत सौर समय के संदर्भ में मापा जाता है)। यह पृथ्वी के कोणीय गति के नुकसान और परिणामी दिन की लंबाई में वृद्धि से उत्पन्न होता है।[11]

पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली का आरेख दिखाता है कि कैसे पृथ्वी के घूर्णन द्वारा ज्वारीय उभार को आगे बढ़ाया जाता है। यह ऑफसेट उभार चंद्रमा पर एक शुद्ध टोक़ लगाता है, जिससे पृथ्वी के घूर्णन को धीमा करते हुए इसे बढ़ाया जाता है।

चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव

क्योंकि चंद्रमा का द्रव्यमान पृथ्वी (लगभग 1:81) का काफी अंश है, दो पिंडों को एक उपग्रह वाले ग्रह के बजाय एक दोहरे ग्रह प्रणाली के रूप में माना जा सकता है। पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की कक्षा का तल सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की कक्षा के समतल (क्रांतिवृत्त) के करीब स्थित है, न कि पृथ्वी के घूर्णन (भूमध्य रेखा) के तल में, जैसा कि आमतौर पर ग्रहों के उपग्रहों के मामले में होता है। पृथ्वी के मामले में ज्वार उठाने के लिए चंद्रमा का द्रव्यमान पर्याप्त रूप से बड़ा है, और यह पर्याप्त रूप से करीब है। ऐसे पदार्थों में सबसे प्रमुख है, महासागरों का जल चंद्रमा की ओर और दूर, दोनों तरफ से निकलता है। यदि पृथ्वी की सामग्री तुरंत प्रतिक्रिया देती है, तो चंद्रमा से सीधे और दूर एक उभार होगा। ज्वारीय ऊर्जा के अपव्यय के कारण ठोस पृथ्वी में विलंबित प्रतिक्रिया होती है। महासागरों का मामला अधिक जटिल है, लेकिन ऊर्जा के अपव्यय से जुड़ी देरी भी है क्योंकि पृथ्वी चंद्रमा की कक्षीय कोणीय वेग की तुलना में तेज गति से घूमती है। प्रतिक्रियाओं में देरी ज्वारीय उभार को आगे ले जाने का कारण बनती है। नतीजतन, दो उभारों के माध्यम से रेखा पृथ्वी-चंद्रमा दिशा के संबंध में झुकी हुई है, जो पृथ्वी और चंद्रमा के बीच टोक़ को बढ़ाती है। यह बलाघूर्ण चंद्रमा को उसकी कक्षा में बढ़ा देता है और पृथ्वी के घूर्णन को धीमा कर देता है।

इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, स्थिर परमाणु घड़ियों के साथ एसआई सेकंड में मापा जाने पर औसत सौर दिन, जो 86,400 बराबर सेकेंड होना चाहिए, वास्तव में लंबा हो रहा है। (एसआई दूसरा, जब अपनाया गया, पहले से ही औसत सौर समय के दूसरे के वर्तमान मूल्य से थोड़ा कम था।[12]) समय के साथ छोटा अंतर जमा हो जाता है, जो एक ओर हमारे घड़ी के समय (सार्वभौमिक समय) और दूसरी ओर अंतर्राष्ट्रीय परमाणु समय और पंचांग समय के बीच बढ़ते अंतर की ओर जाता है: ΔT (टाइमकीपिंग)|ΔT देखें। इसके चलते 1972 में छलांग दूसरा की शुरुआत हुई [13] समय मानकीकरण के लिए आधारों में अंतर की भरपाई करना।

समुद्र के ज्वार के प्रभाव के अलावा, पृथ्वी की पपड़ी के लचीलेपन के कारण भी एक ज्वारीय त्वरण होता है, लेकिन गर्मी अपव्यय के संदर्भ में व्यक्त किए जाने पर यह कुल प्रभाव का लगभग 4% ही होता है।[14] यदि अन्य प्रभावों को नजरअंदाज किया जाता है, तो ज्वारीय त्वरण तब तक जारी रहेगा जब तक कि पृथ्वी की घूर्णन अवधि चंद्रमा की कक्षीय अवधि से मेल नहीं खाती। उस समय, चंद्रमा हमेशा पृथ्वी पर एक निश्चित स्थान के ऊपर होगा। प्लूटो-चारोन (चंद्रमा) प्रणाली में ऐसी स्थिति पहले से मौजूद है। हालांकि, पृथ्वी के घूर्णन की धीमी गति इतनी तेजी से नहीं हो रही है कि अन्य प्रभाव इसे अप्रासंगिक बनाने से पहले रोटेशन को एक महीने तक लंबा कर दें: अब से लगभग 1 से 1.5 बिलियन वर्ष बाद, सूर्य के विकिरण की निरंतर वृद्धि से पृथ्वी के महासागरों के वाष्पीकृत होने की संभावना होगी। ,[15] ज्वारीय घर्षण और त्वरण के थोक को हटाना। इसके बिना भी, एक महीने लंबे दिन की मंदी अब से 4.5 अरब साल तक पूरी नहीं हुई होगी, जब सूर्य शायद एक लाल विशालकाय में विकसित होगा और संभवतः पृथ्वी और चंद्रमा दोनों को नष्ट कर देगा।[16][17] ज्वारीय त्वरण एक कक्षा के तथाकथित धर्मनिरपेक्ष क्षोभ के सौर मंडल की गतिशीलता में कुछ उदाहरणों में से एक है, अर्थात एक क्षोभ जो समय के साथ लगातार बढ़ता है और आवधिक नहीं है। सन्निकटन के एक उच्च क्रम तक, बड़े या छोटे ग्रहों के बीच आपसी गुरुत्व गड़बड़ी केवल उनकी कक्षाओं में आवधिक भिन्नता का कारण बनती है, अर्थात पैरामीटर अधिकतम और न्यूनतम मूल्यों के बीच दोलन करते हैं। ज्वारीय प्रभाव समीकरणों में एक द्विघात शब्द को जन्म देता है, जिससे असीमित वृद्धि होती है। ग्रहों की कक्षाओं के गणितीय सिद्धांतों में जो समाचार पत्र का आधार बनते हैं, द्विघात और उच्च क्रम धर्मनिरपेक्ष शब्द होते हैं, लेकिन ये ज्यादातर लंबे समय की आवधिक शर्तों की टेलर श्रृंखला हैं। ज्वारीय प्रभाव अलग होने का कारण यह है कि दूर के गुरुत्वाकर्षण गड़बड़ी के विपरीत, घर्षण ज्वारीय त्वरण का एक अनिवार्य हिस्सा है, और गर्मी के रूप में गतिशील प्रणाली से ऊर्जा का स्थायी नुकसान होता है। दूसरे शब्दों में, हमारे यहाँ हैमिल्टनियन प्रणाली नहीं है।[citation needed]

कोणीय गति और ऊर्जा

चंद्रमा और पृथ्वी के ज्वारीय उभार के बीच गुरुत्वाकर्षण टोक़ चंद्रमा को लगातार थोड़ी ऊंची कक्षा में बढ़ावा देता है और पृथ्वी को अपने घूर्णन में धीमा कर देता है। किसी पृथक प्रणाली के भीतर किसी भी भौतिक प्रक्रिया के रूप में, कुल ऊर्जा और कोणीय गति संरक्षित होती है। प्रभावी रूप से, ऊर्जा और कोणीय गति को पृथ्वी के घूर्णन से चंद्रमा की कक्षीय गति में स्थानांतरित किया जाता है (हालांकि, पृथ्वी द्वारा खोई गई अधिकांश ऊर्जा (−3.78 TW)[18] महासागरों में घर्षण नुकसान और ठोस पृथ्वी के साथ उनकी बातचीत से गर्मी में परिवर्तित हो जाती है, और केवल 1/30वां (+0.121 TW) चंद्रमा को स्थानांतरित किया जाता है)। चंद्रमा पृथ्वी से दूर चला जाता है (+38.30±0.08 मिमी/वर्ष), इसलिए इसकी संभावित ऊर्जा|संभावित ऊर्जा, जो अभी भी ऋणात्मक है (पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण में अच्छी तरह से), बढ़ जाती है, i। इ। कम नकारात्मक हो जाता है। यह कक्षा में रहता है, और केप्लर के नियमों से | केप्लर के तीसरे नियम से यह अनुसरण करता है कि इसका औसत कोणीय वेग वास्तव में घटता है, इसलिए चंद्रमा पर ज्वारीय क्रिया वास्तव में एक कोणीय मंदी का कारण बनती है, अर्थात एक नकारात्मक त्वरण (−25.97±0.05 /शताब्दी)2) पृथ्वी के चारों ओर इसके घूर्णन का।[18]चंद्रमा की वास्तविक गति भी कम हो जाती है। यद्यपि इसकी गतिज ऊर्जा घट जाती है, इसकी स्थितिज ऊर्जा अधिक मात्रा में बढ़ जाती है, i. इ। इp = एc (वायरल प्रमेय)।

पृथ्वी का घूर्णन कोणीय संवेग कम हो जाता है और फलस्वरूप दिन की लंबाई बढ़ जाती है। चंद्रमा द्वारा पृथ्वी पर उठाया गया शुद्ध ज्वार पृथ्वी के बहुत तेज घूर्णन द्वारा चंद्रमा से आगे खींच लिया जाता है। चंद्रमा के आगे उभार को खींचने और बनाए रखने के लिए 'ज्वारीय घर्षण' की आवश्यकता होती है, और यह पृथ्वी और चंद्रमा के बीच घूर्णी और कक्षीय ऊर्जा के आदान-प्रदान की अतिरिक्त ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में नष्ट कर देता है। यदि घर्षण और गर्मी अपव्यय मौजूद नहीं थे, तो ज्वारीय उभार पर चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण बल तेजी से (दो दिनों के भीतर) ज्वार को चंद्रमा के साथ सिंक्रनाइज़ेशन में वापस लाएगा, और चंद्रमा अब पीछे नहीं हटेगा। अधिकांश अपव्यय उथले समुद्रों में एक अशांत निचली सीमा परत में होता है जैसे कि ब्रिटिश द्वीपों के आसपास यूरोपीय शेल्फ़, अर्जेंटीना से पेटागोनियन शेल्फ ़ और बेरिंग सागर।[19] ज्वारीय घर्षण द्वारा ऊर्जा का अपव्यय औसतन निकाले गए 3.78 टेरावाट में से लगभग 3.64 टेरावाट है, जिनमें से 2.5 टेरावाट मुख्य एम से हैं।2 चंद्र घटक और अन्य घटकों से शेष, चंद्र और सौर दोनों।[18][20] एक संतुलन ज्वार उभार वास्तव में पृथ्वी पर मौजूद नहीं है क्योंकि महाद्वीप इस गणितीय समाधान को होने की अनुमति नहीं देते हैं। महासागरीय ज्वार वास्तव में समुद्र के घाटियों के चारों ओर कई उभयचर बिंदुओं के चारों ओर विशाल चक्रों के रूप में घूमते हैं जहां कोई ज्वार मौजूद नहीं है। जैसे ही पृथ्वी घूमती है, चंद्रमा प्रत्येक व्यक्ति को अपनी ओर खींचता है—कुछ उतार-चढ़ाव चंद्रमा के आगे होते हैं, अन्य इसके पीछे होते हैं, जबकि अन्य दोनों तरफ होते हैं। उभार जो वास्तव में चंद्रमा को खींचने के लिए मौजूद हैं (और जो चंद्रमा पर खींचते हैं) दुनिया के सभी महासागरों पर वास्तविक उतार-चढ़ाव को एकीकृत करने का शुद्ध परिणाम हैं। पृथ्वी के शुद्ध (या समकक्ष) संतुलन ज्वार का आयाम केवल 3.23 सेमी है, जो एक मीटर से अधिक हो सकने वाले समुद्री ज्वार से पूरी तरह से घिरा हुआ है।

ऐतिहासिक साक्ष्य

यह तंत्र 4.5 बिलियन वर्षों से काम कर रहा है, क्योंकि महासागरों का पहली बार पृथ्वी पर गठन हुआ था, लेकिन कई बार ऐसा कम होता है जब बहुत अधिक या अधिकांश पानी पृथ्वी पर गिर जाता है। इस बात के भूगर्भीय और जीवाश्मिकीय प्रमाण हैं कि पृथ्वी तेजी से घूमती है और सुदूर अतीत में चंद्रमा पृथ्वी के करीब था। ताल नदी के मुहाने से अपतटीय नीचे रखी रेत और गाद की वैकल्पिक परतें हैं जिनमें महान ज्वारीय प्रवाह होता है। जमा में दैनिक, मासिक और मौसमी चक्र पाए जा सकते हैं। यह भूवैज्ञानिक रिकॉर्ड 620 मिलियन वर्ष पहले इन स्थितियों के अनुरूप है: दिन 21.9±0.4 घंटे था, और 13.1±0.1 समकालिक महीने/वर्ष और 400±7 सौर दिन/वर्ष थे। तब और अब के बीच चंद्रमा की औसत मंदी दर 2.17±0.31 सेमी/वर्ष रही है, जो वर्तमान दर से लगभग आधी है। वर्तमान उच्च दर प्राकृतिक महासागर आवृत्तियों और ज्वारीय आवृत्तियों के बीच निकट अनुनाद के कारण हो सकती है।[21] क्रीटेशस काल के अंत में 70 मिलियन वर्ष पूर्व के जीवाश्म मोलस्क खोल खोलों के विश्लेषण से पता चलता है कि वर्ष में 372 दिन होते थे, और इस प्रकार उस समय दिन लगभग 23.5 घंटे लंबा था।[22][23]


पृथ्वी-चंद्रमा मामले का मात्रात्मक विवरण

चंद्र लेजर रेंजिंग (एलएलआर) द्वारा कुछ सेंटीमीटर की सटीकता के साथ चंद्रमा की गति का पालन किया जा सकता है। लेजर दालों को चंद्रमा की सतह पर कॉर्नर-क्यूब प्रिज्म रेट्रोरिफ्लेक्टर से बाउंस किया जाता है, जो 1969 से 1972 के प्रोजेक्ट अपोलो मिशन के दौरान और 1970 में Lunokhod 1 और 1973 में लूनोखोद 2 द्वारा विस्थापित किया गया था।[24][25][26] नाड़ी के वापसी समय को मापने से दूरी का बहुत सटीक माप प्राप्त होता है। इन मापों को गति के समीकरणों में फिट किया जाता है। यह चंद्रमा के धर्मनिरपेक्ष मंदी के लिए संख्यात्मक मान उत्पन्न करता है, अर्थात नकारात्मक त्वरण, देशांतर में और पृथ्वी-चंद्रमा दीर्घवृत्त के अर्ध-प्रमुख अक्ष के परिवर्तन की दर। 1970-2015 की अवधि से, परिणाम हैं:

-25.97 ± 0.05 आर्कसेकंड/शताब्दी2 क्रांतिवृत्त देशांतर में[18][27]
औसत पृथ्वी-चंद्रमा दूरी में +38.30 ± 0.08 मिमी/वर्ष[18][27]

यह उपग्रह लेजर लेकर (एसएलआर) के परिणामों के अनुरूप है, एक समान तकनीक जो पृथ्वी की परिक्रमा करने वाले कृत्रिम उपग्रहों पर लागू होती है, जो ज्वार सहित पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के लिए एक मॉडल का उत्पादन करती है। मॉडल चंद्रमा की गति में बदलाव की सटीक भविष्यवाणी करता है।

अंत में, सौर ग्रहणों के प्राचीन अवलोकन उन क्षणों में चंद्रमा के लिए काफी सटीक स्थिति प्रदान करते हैं। इन प्रेक्षणों का अध्ययन ऊपर उद्धृत मूल्य के अनुरूप परिणाम देता है।[28] ज्वारीय त्वरण का दूसरा परिणाम पृथ्वी के घूमने की गति में कमी है। विभिन्न कारणों से पृथ्वी का घूर्णन सभी समय के पैमाने (घंटों से सदियों तक) पर कुछ हद तक अनिश्चित है।[29] छोटे ज्वारीय प्रभाव को छोटी अवधि में नहीं देखा जा सकता है, लेकिन पृथ्वी के घूर्णन पर संचयी प्रभाव जैसा कि एक स्थिर घड़ी (पंचांग समय, अंतर्राष्ट्रीय परमाणु समय) के साथ मापा जाता है, हर दिन कुछ मिलीसेकंड की कमी भी कुछ शताब्दियों में आसानी से ध्यान देने योग्य हो जाती है। . सुदूर अतीत में कुछ घटना के बाद से, अधिक दिन और घंटे बीत चुके हैं (जैसा कि पृथ्वी के पूर्ण घुमावों में मापा जाता है) (सार्वभौमिक समय) की तुलना में वर्तमान में कैलिब्रेट की गई स्थिर घड़ियों द्वारा मापा जाएगा, दिन की लंबी अवधि (पंचांग समय)। इसे ΔT (टाइमकीपिंग)|ΔT के नाम से जाना जाता है। हाल के मान अंतर्राष्ट्रीय पृथ्वी रोटेशन और संदर्भ प्रणाली सेवा (IERS) से प्राप्त किए जा सकते हैं।[30] पिछली कुछ शताब्दियों में दिन की वास्तविक लंबाई की तालिका भी उपलब्ध है।[31] चंद्रमा की कक्षा में देखे गए परिवर्तन से, दिन की लंबाई में संबंधित परिवर्तन की गणना की जा सकती है (जहाँ cy का अर्थ है सदी):

+2.4 एमएस/डी/सेंचुरी या +88 एस/साइ2 या +66 एनएस/डी2</उप>।

हालाँकि, पिछले 2700 वर्षों के ऐतिहासिक अभिलेखों से निम्नलिखित औसत मूल्य पाया जाता है:

+1.72 ± 0.03 एमएस/डी/शताब्दी[32][33][34][35] या +63 एस/साइ2 या +47 एनएस/डी2</उप>। (यानी एक त्वरित कारण -0.7 एमएस/डी/साइ के लिए ज़िम्मेदार है)

समय के साथ दो बार एकीकृत करके, संबंधित संचयी मान एक परवलय है जिसमें टी का गुणांक होता है2 (सदियों के वर्ग में समय) का (1/2) 63 एस/साइ2</उप> :

ΔT = (1/2) 63 एस/साइ2</सुप> टी2 = +31 सेकंड/साइ2</सुप> टी2</उप>।

पृथ्वी के ज्वारीय मंदी का विरोध करना एक ऐसा तंत्र है जो वास्तव में घूर्णन को तेज कर रहा है। पृथ्वी एक गोला नहीं है, बल्कि एक दीर्घवृत्त है जो ध्रुवों पर चपटा है। एसएलआर ने दिखाया है कि यह चपटापन कम हो रहा है। स्पष्टीकरण यह है कि हिमयुग के दौरान ध्रुवों पर बर्फ के बड़े द्रव्यमान एकत्र हो गए, और अंतर्निहित चट्टानों को दबा दिया। 10000 साल पहले बर्फ का द्रव्यमान गायब होना शुरू हो गया था, लेकिन पृथ्वी की पपड़ी अभी भी हाइड्रोस्टेटिक संतुलन में नहीं है और अभी भी रिबाउंडिंग कर रही है (विश्राम का समय लगभग 4000 साल होने का अनुमान है)। परिणामस्वरूप, पृथ्वी का ध्रुवीय व्यास बढ़ता है, और विषुवतीय व्यास घटता है (पृथ्वी का आयतन समान रहना चाहिए)। इसका मतलब यह है कि द्रव्यमान पृथ्वी के घूर्णन अक्ष के करीब आता है, और पृथ्वी की जड़ता का क्षण कम हो जाता है। यह प्रक्रिया अकेले रोटेशन दर में वृद्धि की ओर ले जाती है (एक कताई फिगर स्केटर की घटना जो अपनी बाहों को वापस लेने के साथ ही तेजी से घूमती है)। जड़त्व के क्षण में देखे गए परिवर्तन से घूर्णन के त्वरण की गणना की जा सकती है: ऐतिहासिक अवधि में औसत मूल्य लगभग -0.6 एमएस/शताब्दी रहा होगा। यह काफी हद तक ऐतिहासिक टिप्पणियों की व्याख्या करता है।

ज्वारीय त्वरण के अन्य मामले

ग्रहों के अधिकांश प्राकृतिक उपग्रह कुछ हद तक (आमतौर पर छोटे) ज्वारीय त्वरण से गुजरते हैं, ज्वारीय रूप से कम होने वाले पिंडों के दो वर्गों को छोड़कर। ज्यादातर मामलों में, हालांकि, प्रभाव इतना छोटा होता है कि अरबों वर्षों के बाद भी अधिकांश उपग्रह वास्तव में नष्ट नहीं होंगे। प्रभाव संभवतः मंगल के दूसरे चंद्रमा डीमोस (चंद्रमा) के लिए सबसे स्पष्ट है, जो मंगल की पकड़ से बाहर निकलने के बाद पृथ्वी-क्रॉसिंग क्षुद्रग्रह बन सकता है।[citation needed] बाइनरी स्टार में विभिन्न घटकों के बीच प्रभाव भी उत्पन्न होता है।[36]


ज्वारीय मंदी

ज्वारीय त्वरण (1) में, एक उपग्रह उसी दिशा में परिक्रमा करता है (लेकिन धीमी गति से) उसके मूल शरीर का घूर्णन। निकटवर्ती ज्वारीय उभार (लाल) दूर के उभार (नीला) की तुलना में उपग्रह को अधिक आकर्षित करता है, कक्षा की दिशा में एक शुद्ध सकारात्मक बल प्रदान करता है (बिंदीदार तीर उनके घटकों में हल किए गए बलों को दिखाता है), इसे एक उच्च कक्षा में उठाता है।
ज्वारीय मंदी में (2) रोटेशन के उलट होने के साथ, शुद्ध बल कक्षा की दिशा का विरोध करता है, इसे कम करता है।

यह दो किस्मों में आता है:

  1. Fast satellites: Some inner moons of the giant planets and Phobos orbit within the synchronous orbit radius so that their orbital period is shorter than their planet's rotation. In other words, they orbit their planet faster than the planet rotates. In this case the tidal bulges raised by the moon on their planet lag behind the moon, and act to decelerate it in its orbit. The net effect is a decay of that moon's orbit as it gradually spirals towards the planet. The planet's rotation also speeds up slightly in the process. In the distant future these moons will strike the planet or cross within their Roche limit and be tidally disrupted into fragments. However, all such moons in the Solar System are very small bodies and the tidal bulges raised by them on the planet are also small, so the effect is usually weak and the orbit decays slowly. The moons affected are: Some hypothesize that after the Sun becomes a red giant, its surface rotation will be much slower and it will cause tidal deceleration of any remaining planets.[37]
  2. Retrograde satellites: All retrograde satellites experience tidal deceleration to some degree because their orbital motion and their planet's rotation are in opposite directions, causing restoring forces from their tidal bulges. A difference to the previous "fast satellite" case here is that the planet's rotation is also slowed down rather than sped up (angular momentum is still conserved because in such a case the values for the planet's rotation and the moon's revolution have opposite signs). The only satellite in the Solar System for which this effect is non-negligible is Neptune's moon Triton. All the other retrograde satellites are on distant orbits and tidal forces between them and the planet are negligible.

माना जाता है कि बुध (ग्रह) और शुक्र के पास मुख्य रूप से कोई उपग्रह नहीं है क्योंकि किसी भी काल्पनिक उपग्रह को बहुत पहले मंदी का सामना करना पड़ा होगा और दोनों ग्रहों की बहुत धीमी घूर्णन गति के कारण ग्रहों में दुर्घटनाग्रस्त हो गया होगा; इसके अलावा, शुक्र का वक्री घूर्णन भी है।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ "When Will Earth Lock to the Moon?". Universe Today. 2016-04-12. Retrieved 2022-01-05.
  2. ↑ E Halley (1695), "Some Account of the Ancient State of the City of Palmyra, with Short Remarks upon the Inscriptions Found there", Phil. Trans., vol.19 (1695–1697), pages 160–175; esp. at pages 174–175. (see also transcription using a modern font here)
  3. ↑ Richard Dunthorne (1749), "A Letter from the Rev. Mr. Richard Dunthorne to the Reverend Mr. Richard Mason F. R. S. and Keeper of the Wood-Wardian Museum at Cambridge, concerning the Acceleration of the Moon", Philosophical Transactions, Vol. 46 (1749–1750) #492, pp.162–172; also given in Philosophical Transactions (abridgements) (1809), vol.9 (for 1744–49), p669–675 as "On the Acceleration of the Moon, by the Rev. Richard Dunthorne".
  4. ↑ J de Lalande (1786): "Sur les equations seculaires du soleil et de la lune", Memoires de l'Academie Royale des Sciences, pp.390–397, at page 395.
  5. ↑ J D North (2008), "Cosmos: an illustrated history of astronomy and cosmology", (University of Chicago Press, 2008), chapter 14, at page 454.
  6. ↑ See also P Puiseux (1879), "Sur l'acceleration seculaire du mouvement de la Lune", Annales Scientifiques de l'Ecole Normale Superieure, 2nd series vol.8 (1879), pp.361–444, at pages 361–365.
  7. ↑ Britton, John (1992). Models and Precision: The Quality of Ptolemy's Observations and Parameters. Garland Publishing Inc. p. 157. ISBN 978-0815302155.
  8. ↑ Adams, J C (1853). "चंद्रमा की औसत गति के धर्मनिरपेक्ष रूपांतर पर". Phil. Trans. R. Soc. Lond. 143: 397–406. doi:10.1098/rstl.1853.0017.
  9. ↑ D. E. Cartwright (2001), "Tides: a scientific history", (Cambridge University Press 2001), chapter 10, section: "Lunar acceleration, Earth retardation and tidal friction" at pages 144–146.
  10. ↑ Khalid, M.; Sultana, M.; Zaidi, F. (2014). "Delta: Polynomial Approximation of Time Period 1620–2013". Journal of Astrophysics. 2014: 1–4. doi:10.1155/2014/480964.
  11. ↑ F R Stephenson (2002), "Harold Jeffreys Lecture 2002: Historical eclipses and Earth's rotation", in Astronomy & Geophysics, vol.44 (2002), pp. 2.22–2.27.
  12. ↑ :(1) In McCarthy, D D; Hackman, C; Nelson, R A (2008). "The Physical Basis of the Leap Second" (PDF). Astronomical Journal. 136 (5): 1906–1908. Bibcode:2008AJ....136.1906M. doi:10.1088/0004-6256/136/5/1906. Archived from the original on September 22, 2017. it is stated (page 1908), that "the SI second is equivalent to an older measure of the second of UT1, which was too small to start with and further, as the duration of the UT1 second increases, the discrepancy widens." :(2) In the late 1950s, the cesium standard was used to measure both the current mean length of the second of mean solar time (UT2) (result: 9192631830 cycles) and also the second of ephemeris time (ET) (result:9192631770±20 cycles), see "Time Scales", by L. Essen, in Metrologia, vol.4 (1968), pp.161–165, on p.162. As is well known, the 9192631770 figure was chosen for the SI second. L Essen in the same 1968 article (p.162) stated that this "seemed reasonable in view of the variations in UT2".
  13. ↑ "लीप सेकंड क्या होता है". Timeanddate.com.
  14. ↑ Munk (1997). "Once again: once again—tidal friction". Progress in Oceanography. 40 (1–4): 7–35. Bibcode:1997PrOce..40....7M. doi:10.1016/S0079-6611(97)00021-9.
  15. ↑ Puneet Kollipara (22 January 2014), "Earth Won't Die as Soon as Thought", Science.
  16. ↑ Murray, C.D.; Dermott, Stanley F. (1999). सौर प्रणाली की गतिशीलता. Cambridge University Press. p. 184. ISBN 978-0-521-57295-8.
  17. ↑ Dickinson, Terence (1993). बिग बैंग से ग्रह एक्स तक. Camden East, Ontario: Camden House. pp. 79–81. ISBN 978-0-921820-71-0.
  18. ↑ 18.0 18.1 18.2 18.3 18.4 Williams, James G.; Boggs, Dale H. (2016). "चंद्र कक्षा और पृथ्वी के घूर्णन में धर्मनिरपेक्ष ज्वारीय परिवर्तन". Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 126 (1): 89–129. Bibcode:2016CeMDA.126...89W. doi:10.1007/s10569-016-9702-3. ISSN 0923-2958. S2CID 124256137.
  19. ↑ Munk, Walter (1997). "Once again: once again—tidal friction". Progress in Oceanography. 40 (1–4): 7–35. Bibcode:1997PrOce..40....7M. doi:10.1016/S0079-6611(97)00021-9.
  20. ↑ Munk, W.; Wunsch, C (1998). "Abyssal recipes II: energetics of tidal and wind mixing". Deep-Sea Research Part I. 45 (12): 1977–2010. Bibcode:1998DSRI...45.1977M. doi:10.1016/S0967-0637(98)00070-3.
  21. ↑ Williams, George E. (2000). "पृथ्वी के घूर्णन और चंद्रमा की कक्षा के प्रीकैम्ब्रियन इतिहास पर भूवैज्ञानिक बाधाएं". Reviews of Geophysics. 38 (1): 37–60. Bibcode:2000RvGeo..38...37W. CiteSeerX 10.1.1.597.6421. doi:10.1029/1999RG900016. S2CID 51948507.
  22. ↑ "Ancient shell shows days were half-hour shorter 70 million years ago: Beer stein-shaped distant relative of modern clams captured snapshots of hot days in the late Cretaceous". ScienceDaily. Retrieved 2020-03-14.
  23. ↑ Winter, Niels J. de; Goderis, Steven; Malderen, Stijn J. M. Van; Sinnesael, Matthias; Vansteenberge, Stef; Snoeck, Christophe; Belza, Joke; Vanhaecke, Frank; Claeys, Philippe (2020). "Subdaily-Scale Chemical Variability in a Torreites Sanchezi Rudist Shell: Implications for Rudist Paleobiology and the Cretaceous Day-Night Cycle". Paleoceanography and Paleoclimatology. 35 (2): e2019PA003723. doi:10.1029/2019PA003723. ISSN 2572-4525.
  24. ↑ Most laser pulses, 78%, are to the Apollo 15 site. See Williams, et al. (2008), p. 5.
  25. ↑ A reflector emplaced by Lunokhod 1 in 1970 was lost for many years. See Lunar Lost & Found: The Search for Old Spacecraft by Leonard David
  26. ↑ Murphy, T. W. Jr.; Adelberger, E. G.; Battat, J. B. R.; et, al. (2011). "लूनोखोद 1 रिफ्लेक्टर को लेज़र रेंजिंग". Icarus. 211 (2): 1103–1108. arXiv:1009.5720. Bibcode:2011Icar..211.1103M. doi:10.1016/j.icarus.2010.11.010. ISSN 0019-1035. S2CID 11247676.
  27. ↑ 27.0 27.1 J.G. Williams, D.H. Boggs and W. M.Folkner (2013). DE430 Lunar Orbit, Physical Librations, and Surface Coordinates p.10. "These derived values depend on a theory which is not accurate to the number of digits given." See also : Chapront, Chapront-Touzé, Francou (2002). A new determination of lunar orbital parameters, precession constant and tidal acceleration from LLR measurements
  28. ↑ Stephenson, F.R.; Morrison, L.V. (1995). "Long-term fluctuations in the Earth's rotation: 700 BC to AD 1990" (PDF). Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A. 351 (1695): 165–202. Bibcode:1995RSPTA.351..165S. doi:10.1098/rsta.1995.0028. S2CID 120718607.
  29. ↑ Jean O. Dickey (1995): "Earth Rotation Variations from Hours to Centuries". In: I. Appenzeller (ed.): Highlights of Astronomy. Vol. 10 pp.17..44.
  30. ↑ "IERS – Observed values of UT1-TAI, 1962-1999". www.iers.org. Archived from the original on 2019-06-22. Retrieved 2019-03-14.
  31. ↑ "लोद". Archived from the original on September 8, 2001.
  32. ↑ Dickey, Jean O.; Bender, PL; Faller, JE; Newhall, XX; Ricklefs, RL; Ries, JG; Shelus, PJ; Veillet, C; et al. (1994). "Lunar Laser ranging: a continuing legacy of the Apollo program" (PDF). Science. 265 (5171): 482–90. Bibcode:1994Sci...265..482D. doi:10.1126/science.265.5171.482. PMID 17781305. S2CID 10157934.
  33. ↑ F. R. Stephenson (1997). ऐतिहासिक ग्रहण और पृथ्वी का घूमना. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-46194-8.
  34. ↑ Stephenson, F. R.; Morrison, L. V.; Hohenkerk, C. Y. (2016). "Measurement of the Earth's rotation: 720 BC to AD 2015". Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 472 (2196): 20160404. Bibcode:2016RSPSA.47260404S. doi:10.1098/rspa.2016.0404. PMC 5247521. PMID 28119545.
  35. ↑ Morrison, L. V.; Stephenson, F. R.; Hohenkerk, C. Y.; Zawilski, M. (2021). "Addendum 2020 to 'Measurement of the Earth's rotation: 720 BC to AD 2015'". Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 477 (2246): 20200776. Bibcode:2021RSPSA.47700776M. doi:10.1098/rspa.2020.0776. S2CID 231938488.
  36. ↑ Zahn, J.-P. (1977). "क्लोज़ बाइनरी स्टार्स में ज्वारीय घर्षण". Astron. Astrophys. 57: 383–394. Bibcode:1977A&A....57..383Z.
  37. ↑ Schröder, K.-P.; Smith, R.C. (2008). "Distant future of the Sun and Earth revisited". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 386 (1): 155–163. arXiv:0801.4031. Bibcode:2008MNRAS.386..155S. doi:10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x. S2CID 10073988. See also Palmer, J. (2008). "Hope dims that Earth will survive Sun's death". New Scientist. Retrieved 2008-03-24.


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