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/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / physics / 23409 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-25  |  2.6 KB
  1. Path: sparky!uunet!dziuxsolim.rutgers.edu!ruhets.rutgers.edu!bweiner
  2. From: bweiner@ruhets.rutgers.edu (Benjamin Weiner)
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Re: Why does the moon keep the same face to the Earth?
  5. Keywords: Moon Rotation Inertia Momentum
  6. Message-ID: <Jan.25.01.00.04.1993.29039@ruhets.rutgers.edu>
  7. Date: 25 Jan 93 06:00:06 GMT
  8. References: <1993Jan23.154116.13409@aifh.ed.ac.uk> <1993Jan24.150942.24822@magnus.acs.ohio-state.edu>
  9. Organization: Rutgers Univ., New Brunswick, N.J.
  10. Lines: 38
  11.  
  12. acampane@magnus.acs.ohio-state.edu (Angelo Campanella) writes:
  13. >I conjecture that a slight nonumiformity of the moon's mass distribution
  14. >exists, and that the face of the moon pointed at us carries a mass bulge.
  15.  
  16. This is of course true, because the earth raises tides on the moon which
  17. tend to elongate it along the earth-moon axis.
  18.  
  19. >This would then make the rotational moment of inertia of the earth-moon
  20. >system at a minimum, and hence be in stable rotation.
  21.  
  22. This is known as "tidal locking"; what happens is, if the moon rotates
  23. nonsynchronously, then the tidal bulge is moving about on the surface
  24. of the moon; the moon is stretching and contracting, and this dissipates
  25. energy.  So this tidal friction retards the moon's rotation until it 
  26. slows to being locked.
  27.  
  28. >One wonders if energy dissipation mechanisns such as our ocean tides are no 
  29. >absorbing rotational energy, and that another permanent equilibrium should 
  30. >someday exist; the earth pointing always one face at the moon.
  31.  
  32. A stronger effect is that, while the moon now rotates slowly, the earth
  33. is still rotating quickly; hence the tidal bulge on the earth rotates
  34. "out from under" the moon, and leads the moon in its orbit.  (Obviously 
  35. there has to be some time constant for deformation/relaxation of the
  36. earth's shape for this to happen ...)  The leading bulge exerts a little
  37. more force on the moon than the trailing bulge does, so it tends to
  38. speed the moon up, which moves the moon to a higher orbit.  The back
  39. reaction tends to slow the earth's rotation.
  40.  
  41. According to the book I'm looking at ("Astronomy: the cosmic journey", gee
  42. wow!, by W.K. Hartmann), eventually the earth becomes tidally locked to the
  43. moon, partly due to the _solar_ tides on earth; then the solar tides slow
  44. the earth's rotation further, the day becomes _longer_ than the month, and
  45. the moon starts getting closer again.  Unfortunately he doesn't mention
  46. any timescales.  Another amusing fact he gives is that there is evidence
  47. for the changing day and month; certain marine animals have daily and monthly 
  48. bands in their shells, and the fossil record suggests that 2.8 billion years 
  49. ago the month was only 17 days long.  
  50.