🌕 Περιστρέφεται η Σελήνη γύρω από τον άξονά της;

Αν η Σελήνη μάς δείχνει πάντοτε το ίδιο πρόσωπο, περιστρέφεται πράγματι γύρω από τον άξονά της; Το ερώτημα φαίνεται απλό, όμως τον Απρίλιο του 1856 προκάλεσε ζωηρή δημόσια αντιπαράθεση στις επιστολές των Times του Λονδίνου.

Η μία πλευρά παρομοίαζε τη Σελήνη με ένα πλοίο που ταξιδεύει γύρω από τον κόσμο, παρουσιάζοντας προς τα ψάρια πάντοτε την ίδια πλευρά του. Η άλλη πρότεινε ένα πρακτικό πείραμα: μια μικρή μπάλα περασμένη σε σύρμα, η οποία κινείται κυκλικά γύρω από ένα κέντρο.

Ποια άποψη είναι σωστή; Όπως θα έλεγε αργότερα ο William James στην περίφημη παραβολή του σκίουρου, η απάντηση εξαρτάται από το τι ακριβώς εννοούμε με τη λέξη «περιστρέφεται» — και κυρίως από το σύστημα αναφοράς που χρησιμοποιούμε.

Δείτε την απάντηση και το νοητικό πείραμα

Ναι — κάνει μία περιστροφή σε κάθε τροχιά

Η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Η περίοδος περιστροφής της είναι ίση με την περίοδο της τροχιάς της γύρω από τη Γη:

\[T_{\mathrm{περ}}=T_{\mathrm{τροχ}}\approx 27{,}322\ \text{ημέρες}.\]

Αυτό ονομάζεται σύγχρονη περιστροφή ή παλιρροϊκό κλείδωμα. Γι’ αυτό η ίδια σεληνιακή πλευρά παραμένει στραμμένη προς τη Γη.

Δοκιμή στο δωμάτιο: Τοποθέτησε μια καρέκλα στο κέντρο ως «Γη» και στάσου απέναντί της ως «Σελήνη». Κάνε έναν πλήρη κύκλο γύρω από την καρέκλα, κρατώντας συνεχώς το πρόσωπό σου προς αυτήν. Όταν επιστρέψεις στην αρχική θέση, θα έχεις κάνει και μία πλήρη περιστροφή γύρω από τον εαυτό σου.

Αν, αντίθετα, δεν περιστρεφόσουν καθόλου ως προς το δωμάτιο, σε διαφορετικά σημεία της διαδρομής θα έδειχνες στην καρέκλα το πρόσωπο, το πλάι και τελικά την πλάτη σου. Έτσι η Γη θα έβλεπε σταδιακά όλες τις πλευρές της Σελήνης.

Μέτρηση	Περίοδος	Τι σημαίνει
Περιστροφή ως προς τα άστρα	27,322 ημέρες	Μία πλήρης στροφή της Σελήνης
Τροχιά ως προς τα άστρα	27,322 ημέρες	Ένας αστρικός μήνας
Από ίδια φάση σε ίδια φάση	29,531 ημέρες	Ένας συνοδικός μήνας

Γιατί οι δύο «μήνες» διαφέρουν;

Όσο η Σελήνη κινείται γύρω από τη Γη, το σύστημα Γης–Σελήνης προχωρά ταυτόχρονα γύρω από τον Ήλιο. Για να επανέλθει λοιπόν η ίδια σεληνιακή φάση, η Σελήνη πρέπει να διανύσει λίγο περισσότερο από μία τροχιά ως προς τα μακρινά άστρα. Γι’ αυτό ο συνοδικός μήνας είναι περίπου 2,21 ημέρες μεγαλύτερος από τον αστρικό.

Σε ένα έτος αντιστοιχούν περίπου

\[\frac{365{,}2422}{27{,}3217}\approx 13{,}37\quad\text{αστρικές τροχιές/περιστροφές},\]

\[\frac{365{,}2422}{29{,}5306}\approx 12{,}37\quad\text{κύκλοι φάσεων}.\]

Η λεπτομέρεια για τον Lewis Carroll

Σύμφωνα με τη μεταγενέστερη ιστορική αφήγηση, ο Lewis Carroll έστειλε δύο επιστολές στους Times, οι οποίες δεν δημοσιεύθηκαν. Του αποδίδεται η φράση ότι η Σελήνη κάνει 13 περιφορές γύρω από τη Γη αλλά 14 περιστροφές γύρω από τον άξονά της.

Με τη σημερινή ορολογία, αυτή η αριθμητική διατύπωση δεν είναι σωστή. Η Σελήνη κάνει μία αξονική περιστροφή ανά αστρική τροχιά: περίπου 13,37 από καθεμία τον χρόνο. Η διαφορά της μίας μονάδας εμφανίζεται ανάμεσα στις περίπου 13,37 αστρικές περιόδους και στους περίπου 12,37 κύκλους των φάσεων, λόγω της ετήσιας κίνησης της Γης γύρω από τον Ήλιο.

Το κλειδί: Ως προς μια γραμμή που ενώνει τη Γη με τη Σελήνη, το σεληνιακό πρόσωπο φαίνεται ακίνητο. Ως προς τα μακρινά άστρα, όμως, η Σελήνη ολοκληρώνει μία πλήρη περιστροφή σε κάθε τροχιά.

Πηγές: NASA — Moon Phases · NASA — Tidal Locking · Futility Closet — Wheels Within Wheels

📚

Έρχεται το πολλαπλό βιβλίο ΝΕΟ — βρες όλες τις επιλογές εδώΠολλαπλό βιβλίο ΝΕΟ — 437 βιβλία σε PDF

PDF & Ψηφιακά Μαθησιακά Αντικείμενα — χωρίς εγγραφή • Portify

📚 437 βιβλία🎬 22.000+ Ψηφιακά Μαθησιακά Αντικείμενα

Δες τα βιβλία →