Viele Diskussionen über Terraforming des Mondes beinhalten, ihn mit einem Kometen zu schlagen, so dass er sich mit einer ish-Periode von 24 Stunden dreht. Aber ich weiß nicht, ob dies seine Umlaufbahn in irgendeiner Weise beeinflussen wird. Ist es möglich, dass eine schnellere Drehung des Mondes seinen Apogäum und sein Perigäum beeinflussen würde?
Eine Änderung der Rotation des Mondes oder sogar eine Änderung seiner Masse hat keine Auswirkung auf seine Bahnparameter.
Das heißt, wie Sie diese Dinge ändern würden, würde wahrscheinlich seine Umlaufbahn in kleinen Schritten verändern. Kollidierende Kometen darauf übertragen eine kleine Kraft, die seine Umlaufbahn um einen winzigen Betrag verändern würde. Die Art der Änderung hängt vom Winkel der Kollision ab; Zusätzlich zur Änderung des Apogäums und des Perigäums sehen Sie möglicherweise Neigungs- und Exzentrizitätsänderungen.
Wenn Sie das Timing und die Winkel der Aufschläge kontrollieren können, können Sie es so anordnen, dass die Änderungen der Umlaufbahn aufgehoben werden, während die Rotation erhalten bleibt.
Ich denke, die entscheidende Frage ist: Wie genau "dreht" man den Mond hoch? Sie können keine Kraft von außen auf ein Objekt im Raum anwenden, ohne sowohl Spin als auch lineare Bewegung zu übertragen, aber wie beim Drehen eines Basketballs an Ihrem Finger, je näher Sie der Übertragung von Kraft tangential zur Kugeloberfläche kommen, desto näher kommen Sie. Oder Sie wenden gleiche und entgegengesetzte Kräfte an gegenüberliegenden Enden eines Durchmessers an. Dadurch entsteht eine reine Drehbewegung.
Und solange Sie die Umlaufgeschwindigkeit des Mondes nicht stören (oder nicht sehr stark :-)), wird die Rotation des Mondes die Gravitationskraft, die er auf die Erde ausübt, nicht beeinflussen.
Und jetzt wird jemand zu Recht darauf hinweisen, dass der Mond nicht homogen ist. Wenn er sich also dreht, ändert sich das CM relativ zur Erde, was zu einer gewissen Orbitalschwingung usw. usw. führt.
Damit ein einziger Einschlag die Rotation des Mondes auf einmal pro 24 Stunden beschleunigt, müsste der Impaktor viel größer sein als ein Komet. Stellen Sie sich vor, Sie hängen eine Steinkugel mit Klavierdraht auf und versuchen, sie zum Drehen zu bringen, indem Sie kleine Kieselsteine darauf werfen. Selbst wenn Sie alles mit Klettverschluss abdecken, damit die Kiesel nicht einfach abprallen, benötigen Sie einen beträchtlichen Stein, um den Mond mit einer angemessenen Geschwindigkeit drehen zu lassen. Ich habe nicht nachgerechnet, aber ich würde erwarten, dass diese Art von Aufprall die Kruste des Mondes schmilzt und wahrscheinlich genug Trümmer aus der Schwerkraft des Mondes herausbeschleunigt, so dass Menschen auf der Erde gefährdet wären.
Ein Aufprall wie dieser wird eine lineare Geschwindigkeit verleihen, die die Umlaufbahn etwas verändern wird. Die Menge hängt von dem Winkel und der Geschwindigkeit des Aufpralls und der Masse des Impaktors ab. Aber ich habe das Gefühl, dass die Änderung nicht sehr groß sein könnte. Wann immer ich über den riesigen Einschlag gelesen habe, von dem angenommen wird, dass er den Mond erschaffen hat, habe ich nichts darüber gesehen, wie die Umlaufbahn der Erde um die Sonne beeinflusst worden wäre.
Sie könnten den Mond durch viele kleine Stöße drehen, die so angeordnet sind, dass Wärme abgeführt und die Richtung der Kraft ausgeglichen wird. Dann würde es keine unmittelbare Änderung der Umlaufbahn geben. In den nächsten Milliarden Jahren würde sich der Mond jedoch aufgrund von Gezeiteneffekten schneller von der Erde entfernen als jetzt, wobei sich seine Rotation über diesen langen Zeitraum allmählich verlangsamt.
Ich denke, die eigentliche Frage ist, was passieren würde, wenn sich der Mond schneller drehen würde, und jeder beantwortet die Frage, wie wir den Mond schneller drehen lassen können?
Ich nehme an, Sie kennen den Mechanismus. In der Vergangenheit, bevor der Mond geschlossen wurde, waren Erde und Mond näher beieinander. Der Mond drehte sich langsam nach unten und wurde durch die Gezeiten mit der Erde verbunden, und da der Drehimpuls erhalten bleibt, vergrößerte sich der Abstand zwischen der Erde und dem Mond, um den Gesamtdrehimpuls des Erde-Mond-Systems zu erhalten.
Der Mond ist durch die Gezeiten mit der Erde verbunden, aber die Erde ist nicht durch die Gezeiten mit dem Mond verbunden. Aber der Mond versucht, es zu verriegeln! Die Erde dreht sich langsam nach unten, verliert an Drehimpuls, und der Mond bewegt sich langsam um etwa 3,8 cm/Jahr nach außen, wodurch der Gesamtdrehimpuls des Erde-Mond-Systems erhalten bleibt.
Es ist also wichtig, dass sich die Erde dreht! Wenn die Erde durch Gezeiten mit dem Mond verbunden wird, ist der durchschnittliche Abstand zwischen ihnen konstant (elliptische Umlaufbahn). Was wäre, wenn der Mond sich plötzlich drehen würde? Es wäre wieder wie die frühere Version des Erde-Mond-Systems – der Mond würde sich langsam nach unten drehen und die Umlaufbahn würde sich anpassen, um den gesamten Drehimpuls des Erde-Mond-Systems zu erhalten. Der Abstand zwischen den beiden Körpern würde sich schneller ändern als jetzt. (Oder wenn der Mond dazu gebracht würde, sich in die „falsche“ Richtung und schnell genug zu drehen, würden sie sich langsamer trennen oder sogar näher kommen.)
Das ist eine Art heuristische Analyse, die auf dem Wissen basiert, dass die Körper zu einer Gezeitensperre neigen und dass der Drehimpuls erhalten bleibt. Was die praktischen Auswirkungen betrifft, wenn wir unsere Hände winken und sagen, doppelt so schnell wie jetzt oder drei- oder viermal so schnell, ist es immer noch ein sehr langsamer Prozess, und die Kinder Ihrer Kinder werden keinen Unterschied bemerken. (Ich bin mir sicher, dass eine eindeutige Antwort gegeben werden könnte, da die Frage einen Zeitraum von 24 Stunden angab, aber ich weiß nicht, wie ich das berechnen soll.) Also, andere Leute haben bereits gesagt, "keine Wirkung", und das ist im Grunde richtig.
Chris B. Behrens
PM 2Ring