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Le satellite de la Terre, la Lune, est un petit corps qui suit un trajet orbital régulier autour de la sphère de la planète. Il a un côté constamment tourné vers la Terre, car sa rotation est synchronisée avec le cycle de rotation de la Terre. La Lune tourne autour de notre planète tous les 28 jours et a un effet sur les marées et la protubérance équatoriale. Cependant, il ne gravite pas autour du Soleil, même avec sa masse croissante. Plusieurs facteurs déterminent pourquoi la Lune est en orbite autour de la Terre et non du Soleil.
La force gravitationnelle du Soleil sur la Lune est deux fois plus grande que celle de la Terre, mais la Lune est attachée à l'orbite autour de notre planète. (Chad Baker / NASA / Vision numérique / Getty Images)
L'origine de la lune
L'hypothèse a été avancée que la Lune résultait d'une collision majeure entre la Terre et un corps de la taille de Mars il y a plus de 4,6 millions d'années. Les restes de la collision ont uni et formé la masse solide de la Lune que nous voyons aujourd'hui. Le fait que la Terre dispose d'un satellite à la suite de la collision signifie que la trajectoire du corps de la taille de Mars s'est approchée de la Terre et non du Soleil. Si elle s'était approchée du Soleil, elle aurait pu être capturée sous forme de satellite. , à condition que les bonnes circonstances existent pour l’orbite.
La formation de la lune
La collision entre la Terre et l'impact du corps devaient contenir la vitesse et l'angle corrects pour la formation de la Lune. Si cet angle était un peu plus petit, le corps l'aurait frappé de toutes pièces, lui laissant ainsi son élan dans l'espace, où il aurait peut-être été capturé par la force d'attraction gravitationnelle du Soleil. grands rochers de la taille de petites lunes à une altitude de 22 km, situés à l’intérieur du champ gravitationnel de la Terre, où ils ont été ajoutés et congelés dans le corps beaucoup plus grand de la Lune.
Conditions orbitales
La nouvelle lune qui s'est formée à la suite de la collision a dû suivre certaines lois de la physique pour rester en orbite autour de la Terre. Sa masse a été ajoutée à 1/8 de la terre. Sa vitesse, comme celle d'aujourd'hui, est d'environ un kilomètre par seconde dans son voyage autour de la Terre, tandis que la vitesse de notre planète autour du Soleil est égale à 30 kilomètres par seconde. Malgré tout, la Lune se déplace à la même vitesse autour du Soleil et autour de la Terre, en gardant son équilibre. La distance moyenne entre la Lune et la Terre est d’environ 383 km et son profil de rotation ressemble à celui d’un cercle de 12 côtés courbes.
La sphère de la colline
L'astronome américain George William Hill a calculé que pour qu'un corps plus petit en orbite un autre plus grand, il doit résider dans un volume d'espace où le corps principal domine l'influence gravitationnelle sur le plus petit, plutôt que tout autre objet éloigné. La gravité du corps principal et celle du corps secondaire doivent être calculées avec la force centrifuge qui se déplace autour du Soleil dans la même orbite terrestre. Les trois facteurs, les deux calculs de gravitation et la force centrifuge, une fois sommés, déterminent si la Lune peut rester en orbite ou non. La sphère terrestre de Hill a un rayon de 1,5 million de kilomètres et le rayon de la sphère de Hill's Moon mesure 400 000 kilomètres, ce qui maintient la lune "piégée" dans la Terre, l'empêchant de s'échapper dans le Soleil.