Flut auf dem Mond

Wenn der Erdmond einen Wasserozean mit einer Tiefe von 2-4 km hätte, wie hoch würden die Gezeiten aufgrund der Schwerkraft der Erde steigen? (Nur eine hypothetische Frage.)

Was meinst du mit Gezeiten? Da unser Mond durch die Gezeiten mit der Erde verbunden ist, werden die Erdgezeiten auf dem Mond in Bezug auf seine Oberfläche stationär sein (dies ist nicht 100% wahr, da seine Umlaufbahn leicht elliptisch ist, was zu einer Libration führt ).
Etwas erweitert diese Frage: Was ist mit dem Einfluss der Gezeiten aufgrund der Sonne? Wenn der Mond mit der Erde verbunden ist, sollte er aufgrund des sich ändernden Abstands zur Sonne Gezeitenkräften ausgesetzt sein.
Die Entfernung der Sonne würde die Gezeiten nicht stark beeinflussen, aber ihre Position würde dies tun, da der Mond nicht wie zur Erde durch die Gezeiten mit der Sonne verbunden ist. Während der Einfluss der Erde ziemlich konsistent wäre und möglicherweise nicht dem erdähnlichen Konzept der Gezeiten entspricht, hätte der Mond erdähnliche Gezeiten, die von der Sonne verursacht werden, wenn auch vielleicht nicht so ausgeprägt – etwas, das die aktuellen Antworten übersehen zu haben scheinen.

Antworten (2)

Die Gezeiten würden grob festgesetzt, weil der Mond immer dieselbe Seite zur Erde zeigt (gezeitenfest). Aber die Höhe des Wassers an der Stelle, die der Erde und der gegenüberliegenden Seite zugewandt ist, sollte größer sein als die mittlere Höhe, und am Rand, wie wir es sehen, wird die Höhe niedriger sein als die mittlere, aber um die Hälfte der Höhe Tide.

Stellen Sie sich vor, Sie installieren ein Rohr mit einem Querschnitt von 1 cm 2 von der Spitze des Ozeans an seinem höchsten Punkt bis zum Mittelpunkt des Mondes und dann wieder hinauf zur Spitze des Ozeans an einem Punkt, an dem das Netto-Gezeitenfeld von der Erde 0 ist. Füllen Sie es mit Wasser, bis eine Seite gleich ist mit dem Wasserstand auf der einen Seite und seinem Wasserstand auf der anderen Seite wird automatisch gleich dem dortigen Wasserstand sein. Die Gewichte des Wassers auf beiden Seiten müssen gleich sein, wenn es statisch ist. Im Moment ignorieren wir, dass sich g ändert, wenn man tief in den Mond eindringt. Also grob gesagt ρ gh sollte in beiden Rohrabschnitten gleich sein, und:

ρ ( g M − g t ) ( h t + r M ) = ρ g M r M

wo g t ist Gezeitenbeschleunigung

g t ( M Ö Ö n ) = 2 G M E r M d 3 .
Das tiefgestellte M bedeutet Mond und E bedeutet Erde und d ist die Trennung zwischen Erde und Mond. Auflösen nach h t gibt:
h t = g t r M g M − g t ∼ g t g M r M
Wir könnten hier Werte ersetzen, aber wenn wir dies mit der Höhe der Flut auf der Erde von 54 cm vergleichen, heben wir einen Teil des Fehlers in der Näherung auf und erhalten eine noch einfachere Formel, nämlich
h t ( M Ö Ö n ) h t ( E a r t h ) = M E M M g E g M ( r M r E ) 2
Die Masse der Erde ist 81,3-mal größer, die Beschleunigung an der Mondoberfläche beträgt 1/6,25 der g-Kraft der Erde und der Durchmesser des Mondes beträgt 0,2725 des Erddurchmessers. Das ist also 81,3 * 6,25 * 0,2725 2 = 37,7 Mal höher als die Flut der Erde oder 37,7 * 54 cm = 20,4 Meter. Beachten Sie, dass die Höhe des Ozeans keine Rolle spielt, solange sie deutlich mehr als 20 Meter beträgt.

Andererseits würde das Wasser zu kochen beginnen, da es bei 0 Druck ist, bis eine Wasseratmosphäre entsteht, aber der Mond ist zu klein, um lange eine Atmosphäre zu halten, und der ganze Ozean wäre in einer Weile verschwunden.

Die Höhe des Wassers relativ zu welchem, zu welchem ​​​​Niveaustandard?
Nun, relativ zum "Meeresspiegel" natürlich. Meeresspiegel wäre der Pegel, den die Wasseroberfläche ohne externe Gravitationsquelle erreichen würde, wenn der gesamte Körper mit Wasser bedeckt wäre. Das heißt, wenn es keine Erde in der Nähe des Mondes gäbe.

Es würde aufgrund des Zentrifugeneffekts eine Flut von ungefähr 28 Tagen geben, wobei das Wasser frei fließen würde, um den Mittelpunkt des Schwerpunkts der beiden Massen. Unsere Gezeiten sind monatlich, erscheinen aber aufgrund der 24-Stunden-Rotation der Erde täglich. Schwankungen in den submarinen Landmassen und der Querströmung des Ozeans haben einen subgezeitenbedingten Effekt, der der Mondphasenflut nacheilen oder sie anführen kann. Bei einer Wassertiefe von 2-4 km kann es sein, als unabhängiger Körper zur Außenseite des Rotationssystems gehen und sozusagen eine Seite trocken lassen.

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