É uma coincidência que o sol e a lua pareçam do mesmo tamanho da Terra?

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O sol é enorme quando comparado à lua. Apesar da enorme diferença de tamanho e distância da Terra, é pura coincidência que ambos pareçam quase iguais na Terra?

Rajbir Jawanda
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É uma mera coincidência que, neste momento, apenas quando os seres humanos tenham a sociedade moderna, eles sejam idênticos. É claro, é um grampo de tramas de ficção científica e teorias da conspiração, que, como é uma coincidência ridiculamente surpreendente que elas sejam idênticas, isso deve ter algo a ver com uma mensagem de alienígenas, seres superiores ou similares! É uma coincidência totalmente estranha, o que você pensa!
Fattie 24/10/16
Melhor pergunta pode ser - existe alguma conseqüência relacionada a tamanhos aparentes semelhantes, deixando de lado a estética.
wrschneider

Respostas:

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A coincidência não é tanto que eles parecem tamanhos muito semelhantes da Terra, mas estamos vivos para vê-los no momento em que eles parecem tamanhos muito semelhantes. A lua está lentamente se afastando da Terra e, em algum momento no futuro, a lua será incapaz de eclipsar totalmente o sol e, inversamente, se você puder entrar na pré-história, poderá ver a lua com muito mais diâmetro angular do que você vê agora.

A maioria das pesquisas que encontrei sobre o assunto parece não estar disponível no meu instituto, mas encontrei um artigo, "Resultados da evolução das marés" , que faz referência a resultados da pesquisa de Goldreich sobre o assunto.

Essa descrição qualitativa da eventual interrupção do sistema Terra-Lua é confirmada pelos resultados da integração numérica de Goldreich, que mostrou que a lua recuará para 75 raios terrestres, quando o sincronismo de rotação-órbita será alcançado; então a órbita da Lua decairá constantemente para dentro por causa da influência do sol.

Para referência, a Lua está atualmente a uma distância de aproximadamente 60,3 raios da Terra. Como tal, a lua se afastará constantemente até que o sincronismo seja alcançado e, a partir desse ponto, começará a retroceder em direção à Terra devido aos efeitos das marés do Sol na Terra, perturbando a sincronização. Parece que em algum momento no futuro distante, ele retornará a essa posição coincidente mais uma vez.

Conselheiro III, Charles C. "Resultados da evolução das marés". The Astrophysical Journal 180 (1973): 307-316.

Mitch Goshorn
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O que eles querem dizer com "sincronismo de rotação em órbita"?
precisa saber é o seguinte
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Refere-se ao bloqueio das marés entre dois corpos. Nesse caso, atingindo um ponto em que a Terra e a Lua estão travadas por maré. Isso é importante, pois o mecanismo para a lua se afastar da Terra se deve às forças das marés do movimento não sincronizado entre os dois. À medida que atingem a sincronização, a distância se estabiliza, se não fosse pelas forças adicionais das marés do Sol que desestabilizam o sistema.
precisa saber é o seguinte
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A rotação da Lua já está sincronizada com sua órbita. Em um futuro distante, a rotação da Terra também será sincronizada com a órbita da Lua, de modo que a Lua será visível apenas de um hemisfério e um dia terá um mês de duração (e um mês será ainda mais longo do que é agora). Plutão e Caronte estão mutuamente bloqueados dessa maneira.
Keith Thompson
O tamanho da lua muda visivelmente com o tempo: Micro Moon sobre Super Moon apod.nasa.gov/apod/ap140121.html É por isso que às vezes vemos eclipses solares anulares: en.wikipedia.org/wiki/Solar_eclipse#Types
Wayfaring Stranger
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De fato, sim, é apenas uma coincidência.

LDC3
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É bastante mágico então.
1944 J. Chomel
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É claro que os aparentes tamanhos relativos do sol e da lua são coincidentes. Que outra explicação racional existe?

Talvez a NASA tenha construído a lua dessa maneira de propósito. ri muito

oops ...

"Para referência, a Lua está atualmente a uma distância de aproximadamente 37,5 raios da Terra."

Eu me pergunto de onde veio essa figura estranha. Este valor do raio "37,5" é muito impreciso. A distância lunar geocêntrica atual calcula a média de cerca de 60,3 raios terrestres, e não 37,5 raios.

384401 km = Distância média à lua
6367.448 km = raio médio da terra

(384401 / 6367.448) = 60,3 raios terrestres
JayT
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JayT - Verificou a matemática; Eu tinha usado erroneamente milhas em vez de quilômetros. Obrigado por apontar - atualizando minha resposta de acordo.
Mitch Goshorn
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Eu diria que não é uma coincidência total, mas também não é artificial.

Fora dos arranjos possíveis que permitem órbitas estáveis, que posições da lua na linha Sol-Lua-Terra oferecem medidas angulares quase iguais?

Deixei:

ls=150106km=1AU
rs=695,508km
rm=1,737km
lm=384,400km

Onde é a distância da terra ao sol, é o raio do sol, é o raio da lua. é a distância da Terra à Lua, ouça-se que se supõe que esteja ao longo da linha reta que vai da Terra ao Sol. será variável, mas empiricamente, em média, tem o valor fornecido acima.lsrsrmlmlm

Para que valores de faz , a tangente do raio angular da lua, queda de 10% do , a tangente do raio angular do sol? ou seja:lmrm/lmrs/ls

(0.9)(rs/ls)<(rm/lm)<(1.1)(rs/ls)
0<Δ(rm/lm)<(0.2)(rs/ls)
0<rmlm2Δlm<(0.2)(rs/ls)
0<Δlm<(0.2)rslm2(rmls)

Portanto, se , então pode variar em do seu valor atual e ainda manter um raio angular aproximadamente igual - uma zona de Goldilock.(rm/lmrs/ls)lm20%

Existem alguns métodos para determinar a distância que a lua pode chegar da Terra para permanecer em uma órbita estável.

Até onde a lua pode chegar sem escapar da terra? A Esfera da Colina (h / t uhoh!) Da Terra tem um raio de cerca de . Mais longe dali, o sol perturba a lua da terra, estabelecendo uma distância máxima para nosso alcance permitido. O limite da Roche é um limite inferior.(0.01)ls

Considerando que a probabilidade de os raios angulares serem quase iguais se permitir que a lua esteja em qualquer lugar na linha reta que une a Terra à lua é aproximadamente , considerando que o a lua só pode estar tão longe da Terra sem desacoplar, que a probabilidade chega a pelo menos pelos argumentos acima.(0.2)lmls=0.051253%(20.0)lmls=5.1253%

Uma abordagem mais completa usa limites mais apertados. Há uma Zona Dourada para a lua e o sol terem o mesmo raio angular. A probabilidade de cair nessa zona de Goldilock é a razão entre a zona de Goldilock e o intervalo entre as distâncias mínimas e máximas da Terra à Lua, considerando a estabilidade orbital, a recessão da Lua e o eventual retorno mais próximo da Terra. Da resposta acima, a lua tem 60,3 raios da Terra e não se afastará mais do que 75 raios da Terra. A Zona da Cachinhos Dourados abrange de cerca de 38 raios da Terra a cerca de 72 raios da Terra. Portanto, entre agora e a recessão máxima da lua, e assumindo um tempo uniforme gasto a cada distância, os raios angulares corresponderão a 10% a 75% do tempo.(0.2lm)

No geral, é baixa a probabilidade de os raios angulares corresponderem tão bem. Dada a distância que a Terra está do sol e o raio da lua, que são razoavelmente arbitrários, a gravidade permite que a Zona de Goldilock acima mencionada tenha uma sobreposição significativa com trajetórias lunares realistas.

Dito de outra forma, se a Zona da Goldilock Angular Igual tiver sobreposição suficiente com órbitas lunares permitidas, a correspondência angular se tornará tão provável quanto ter uma lua em primeiro lugar, o que por si só é uma coincidência.

R. Romero
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Seria uma boa idéia calcular o tamanho da esfera Hill (também aqui ) ao redor da Terra, fora da qual os efeitos gravitacionais do Sol (em vez de Vênus) terão efeito. Não sei se isso é necessário usando sua abordagem, mas acho que você deve descartá-la.
Uhoh
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Obrigado @uhoh! É necessário. Vou consertar isso manana.
R. Romero