تقييد مدي
في البداية، الانغلاق المداري أو التقييد المدِّي هو ظاهرة بقاء جرم سماوي مواجهاً لجسم آخر أثناء دورته حوله كما هو الحال مع القمر حين يواجه الأرض بوجه واحد طوال الوقت على وجه التقريب. يحدث هذا التقييد بسبب اختلاف التدرج الثقالي أو 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 الأقمار الصناعية بمواجهة الأرض أو الكواكب التي تدور حولها. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.
كذلك، ومثال على ذلك القمر ذو حركة تزامنية في دورانه حول الأرض. وفي الواقع أغلب أقمار النظام الشمسي ذوات حركة تزأمنية مع كواكبها.
وفي السياق ذاته، في علم الفلك تعرف الحركة التزامنية بأنه مصطلح للأجرام التي تدور حول 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.
القمر حول الأرض
- أقمار أخرى عديدة حول زحل، أورانوس، نبتون وبلوتو.
- كواكب
- عطارد حول الشمس
- انظر كذلك
- قوة المد والجزر
- ميسان
- الفترة التزامنية
أقمار فوبوس وديموس حول كوكب المريخ.
علاوةً على ذلك، أقمار ميتيس، ادراستيا، املثيا، ثيبي، آيو، أوروبا، غانيميد، وكاليستو حول كوكب المشتري.
رقم لوف للقمر
- نصف قطر القمر.
- Q و لا تتوافر معلومات كافية عنهما عدا لقمر الأرض حيث . مع ذلك يمك تقدير Q≈100 و
- حيث
- كثافة القمر
جاذبية سطح القمر
وفي هذا السياق، حيث الكتل بالكيلوغرام، المسافات بالأمتار، وμ in Nm−2. μ يمكن تقديرها في أسوأ الأحوال بـ 3 Nm−2 للكتل الصخرية و 4 Nm−2 للكتل الجليدية.
أقمار
وعلى صعيد آخر، صلابة القمر وتقدر بـ 3 Nm−2 للأجسام الصخرية و 4 Nm−2 للجليدية.
وفي هذا السياق، نظراً لكبر الاستبعادية، يمكن تبسيط العلاة السابقة أكثر، بافتراض , Q = 100, ومن المنطقي تخمين دورتين كل يوم في حالة عدم التقييد الابتدائية.
حيث
- معدل الدوران المغزلي الابتدائي بوحدات راديان في الثانية.
- is the نصف المحور الرئيسي لحركة القمر حول الكوكب.
- عزم عطالة القمر.
- دالة التبدد للقمر.
- ثابت الجذب العام
- كتلة الكوكب
- كتلة القمر
تفسير الظاهرة
وفي هذا السياق، 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 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.
ومن ناحية أخرى، في الميكانيكا الكلاسيكية يمكن تفسير ذلك بأنه يعود لتغير قيمة القوة لوحدة الكتل التي يؤثر بها جسم بجاذبيته الأكبر على جسم آخر عبر امتداد القطر.
وفي السياق ذاته، نظراً لقانون 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.
ومن جهة أخرى، 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 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.
قياس زمني
علاوةً على ذلك، أحد التقديرات لحساب الفترة الزمنية اللازمة لحدوث عملية التقييد ممكنة من العلاقة التالية:
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟