عبد العزيز: بوت: إصلاح أخطاء فحص أرابيكا من 1 إلى 104

2023-07-20T16:04:40Z

بوت: إصلاح أخطاء فحص أرابيكا من 1 إلى 104

صفحة جديدة

[[ملف:Tidal locking of the Moon with the Earth.gif|تصغير|300px|التقييد المدي يجعل [[القمر]] يدور حول محوره بنفس مدة دورانه حول [[الأرض]] في الصورة اليسرى.]]
[[ملف:Pluto-Charon System.gif|تصغير|300px|منظر جانبي لنظام بلوتو-شارون. [[بلوتو]] و[[شارون (قمر)|شارون]] مقيدان مديا ببعضهما. ثقالة شارون كبيرة بدرجة تجعل [[مرجح|المركز الهندسي]] لنظام بلوتو يقع خارج بلوتو ولذلك يدعى كل من شارون وبلوتو عادة نظام ثنائي.]]

'''الانغلاق المداري أو التقييد المدِّي''' {{إنج| Tidal Locking}} هو ظاهرة بقاء [[جرم فلكي|جرم سماوي]] مواجهاً لجسم آخر أثناء دورته حوله كما هو الحال مع [[القمر]] حين يواجه [[الأرض]] بوجه واحد طوال الوقت تقريباً. يحدث هذا التقييد بسبب اختلاف التدرج الثقالي أو [[قوة المد والجزر|قوى المد والجزر]] وذلك بجعل أحد جانبي الجرم السماوي مرغماً على البقاء في مواجهة الجسم الآخر. غالباً ما تحدث هذه الظاهرة مع الأقمار فقط طيلة دورانها حول أجسام أكبر منها كتلة. عملياً يفاد من هذه الظاهرة في تقييد [[قمر اصطناعي|الأقمار الصناعية]] بمواجهة الأرض أو الكواكب التي تدور حولها.
[[ملف:Synchronous_rotation.svg|وصلة=ملف:Synchronous rotation.svg|تصغير|الدوران التزامني للقمر مع الأرض.]]
في [[علم الفلك]] تعرف الحركة التزامنية بأنه مصطلح للأجرام التي تدور حول [[جرم (توضيح)|جرم]] آخر في مدار معين بحيث يكون الزمن اللازم لاتمام دورة حول محوره أكبر من الزمن اللازم لاتمام دورة مدارية واحدة. لذلك يبقى نصفه فقط مواجه الجرم الذي يدور حوله بشكل دائم.

ومثال على ذلك [[القمر]] ذو حركة تزامنية <ref>[https://global.britannica.com:443/science/synodic-period synodic period | astronomy | Britannica.com] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200427031037/https://global.britannica.com/science/synodic-period |date=27 أبريل 2020}}</ref> في دورانه حول [[الأرض]]. وفي الواقع معظم [[قمر طبيعي|أقمار]] [[المجموعة الشمسية|النظام الشمسي]] ذوات حركة تزأمنية مع [[كوكب|كواكبها]].

== تفسير الظاهرة ==
في [[ميكانيكا كلاسيكية|الميكانيكا الكلاسيكية]] يمكن تفسير ذلك بأنه يعود لتغير قيمة [[قوة|القوة]] لوحدة [[كتلة|الكتل]] التي يؤثر بها جسم بجاذبيته الأكبر على جسم آخر عبر امتداد [[القطر]].

لو أن لدينا جسمين A و B بحيث A أكبر من B فإن معدل التغير في الدوران اللازم لقفل الجسم B إلى الجسم A ينشأ بسبب عزم قوة الجاذبية لـA المؤثرة على على نتوءات مختلفة في B (تذكر أن الأجسام كروية غالبا وليست نقطية) وهذا بدوره يشوه الاتزان الثقالي بشكل طفيف بحيث يبدو ممتداً في محور B المواجه والممتد نحو A بعكس محور B العمودي على المسافة بين B و A، وتعرف هذه التشويهات المؤقتة بالنتوءات المدّية.

عند عدم الاستقرار بتقيد B إلى A فإن هذه النتوءات على سطح B تحاول دائما التخلف والانجذاب نحو الجهة المقابلة لـA في الوقت الذي يحاول الجسم B إعادة تشكيل نفسه كما كان متماثلا بفضل قوى جاذبيته. يستمر الأمر على هذا المنوال ويفقد الجسم B جزءاُ من [[زخم زاوي|زخم الحركة الدورانية]] والطاقة الحركية في سبيل التغلب على هذه القوى المدّية حتى يأتي زمن يكون فيه الجسم قد فقد كل زخم الحركة الدورانية ولا يتبقى منها سوى زخم الحركة الدورانية المقيدة.

نظراً لقانون [[قانون حفظ الزخم|بقاء الزخم]] الزاوي في المنظومة A-b ككل فإن الجزء المفقود من الزخم الدوراني في B يتحول إلى جزئين أحدهم يؤثر بشكل طفيف في دوران A والآخر يظهر بشكل ملحوظ في اتساع المدار لـB حول A.

== قياس زمني ==
أحد التقديرات لحساب الفترة الزمنية اللازمة لحدوث عملية التقييد ممكنة من العلاقة التالية:<ref>{{استشهاد بدورية محكمة| مؤلف= B. Gladman et al.| عنوان= ''Synchronous Locking of Tidally Evolving Satellites''| صحيفة= Icarus| سنة= 1996| المجلد= 122| صفحات= 166 | doi = 10.1006/icar.1996.0117}} (See pages 169-170 of this article. Formula (9) is quoted here, which comes from S.J. Peale, ''Rotation histories of the natural satellites'', in {{استشهاد بكتاب | محرر= J.A. Burns | عنوان= ''Planetary Satellites''| مسار= https://archive.org/details/planetarysatelli00burn | سنة= 1977| ناشر= University of Arizona Press |صفحات= [https://archive.org/details/planetarysatelli00burn/page/n98 87]–112| مكان= Tucson}})</ref>

:::<math>
t_{\textrm{lock}} \approx \frac{w a^6 I Q}{3 G m_p^2 k_2 R^5}
</math>

حيث
* <math>w\,</math> معدل الدوران المغزلي الابتدائي بوحدات [[راديان]] في [[ثانية|الثانية]].
* <math>a\,</math> is the [[نصف المحور الأكبر والأصغر|نصف المحور الرئيسي]] لحركة القمر حول الكوكب.
* <math>I\approx 0.4 m_s R^2</math> [[عزم القصور الذاتي|عزم عطالة]] القمر.
* <math>Q\,</math> دالة التبدد للقمر.
* <math>G\,</math> [[ثابت الجاذبية|ثابت الجذب العام]]
* <math>m_p\,</math> كتلة الكوكب
* <math>m_s\,</math> كتلة القمر
* <math>k_2\,</math> [[أغوستوس إدوارد هوف لوف|رقم لوف]] للقمر
* <math>R\,</math> نصف قطر القمر.

''Q'' و<math>k_2</math> لا تتوافر معلومات كافية عنهما عدا لقمر الأرض حيث <math>k_2/Q=0.0011</math>. مع ذلك يمك تقدير ''Q''≈100 و
:::<math>
k_2 \approx \frac{1.5}{1+\frac{19\mu}{2\rho g R}},
</math>
حيث
* <math>\rho\,</math> كثافة القمر
* <math>g\approx Gm_s/R^2</math> جاذبية سطح القمر
* <math>\mu\,</math> صلابة القمر وتقدر بـ 3{{*10^|10}} Nm−2 للأجسام الصخرية و 4{{*10^|9}} Nm−2 للجليدية.

نظراً لكبر الاستبعادية، يمكن تبسيط العلاة السابقة أكثر، بافتراض <math>k_2\ll1\,</math>, ''Q'' = 100, ومن المنطقي تخمين دورتين كل يوم في حالة عدم التقييد الابتدائية.
:::<math>
t_{\textrm{lock}}\quad \approx\quad 6\ \frac{a^6R\mu}{m_sm_p^2}\quad \times 10^{10}\ \textrm{ years},
</math>

حيث الكتل بالكيلوغرام، المسافات بالأمتار، وμ in Nm−2. μ يمكن تقديرها في أسوأ الأحوال بـ 3{{*10^|10}} Nm−2 للكتل الصخرية و 4{{*10^|9}} Nm−2 للكتل الجليدية.

== أقمار ==
* [[القمر]] حول [[الأرض]]
* أقمار [[فوبوس]] و[[ديموس]] حول كوكب [[المريخ]].
* أقمار [[ميتيس (قمر)|ميتيس]]، [[ادراستيا]]، [[املثيا]]، [[ثيبي]]، [[آيو (توضيح)|آيو]]، [[أوروبا (قمر)|أوروبا]]، [[غانيميد]]، و[[كاليستو (قمر)|كاليستو]] حول كوكب [[المشتري]].
* أقمار أخرى عديدة حول [[زحل]]، [[أورانوس]]، [[نبتون]] و[[بلوتو]].

== كواكب ==
* [[عطارد]] حول [[الشمس]]

== انظر أيضاً ==
* [[قوة المد والجزر]].
* [[ميسان (علم الفلك)|ميسان]].
* [[الفترة التزامنية]].

== المصادر ==
{{مراجع}}
{{شريط بوابات|الفضاء|الفيزياء|المجموعة الشمسية|رحلات فضائية|علم الفلك|نجوم}}{{مدارات (علم الفلك)}}

[[تصنيف:مدارات]]
[[تصنيف:ميكانيكا سماوية]]

تقييد مدي - تاريخ المراجعة

عبد العزيز: بوت: إصلاح أخطاء فحص أرابيكا من 1 إلى 104