地球と月がPl王星とカロンのように互いの周りを回転した場合はどうなりますか？

地球と月がPl王星やカロンのように互いの周りを回転する場合、私たちにとって何が違うでしょうか？

彼らはそうしますが、質量の比率が大きく異なるため、月が地球のちょうど中心（中心）を回転しているように見えるので、そうはしないようです。

地球と月の質量の比は $\frac{M_{Earth}}{M_{Moon}} = 81.3$$\frac{M_{Pluto}}{M_{Charon}} = 8.09$

uto王星とカロンの比率は比較的小さいため、2つの天体の軌道の中心である重心は、2つの天体の重心の間に引かれた線上のどこかにあります。しかし、地球と月の場合、地球は比較的重いため、システムの重心は地球の外側に到達せず、地球の中心から約4,500 km離れています（下の写真も参照）。

2つのオブジェクトの一方が他方よりもかなり大きい（そして比較的近い）場合、重心は通常、より大きなオブジェクト内に配置されます。小さい方の体と共通の重心を周回するように見えるのではなく、大きい方は単に「ぐらつき」ているように見えます。これは、地球と月のシステムの場合です。重心は、地球の中心から平均4,671 kmに位置し、惑星の半径6,378 km内にあります。 ソース：ウィキペディア-Barycenter

この共回転システムの主な効果は、上記のウィキペディアからの引用で述べたように、地球が軌道上で「ぐらつく」ように見えることです。

@JeppeStigNielsenは、以下のコメントで潮lockingロックの違いについて良い点を指摘しています。Earth-Moonシステムでは、月のみが潮t的にロックされています（これにより、地球の片方の面しか見えないため、地球の約半分しか見えません）。一方、Pl王星-カロンでは、両方の体が潮id的にロックされています。地球は月と月の間の質量比が高いために潮idにロックされていませんが、低質量のカロンがsystem王星の回転をゆっくりと変化させてその軌道運動に合わせているため、低質量比のPl王星-カロン系はロックされています。

重心

uto王星とカロンのカップルは、軌道に関しては、地球と月のカップルと質的に違いはありません。他の答えで指摘されたように、どちらの場合も、2つの物体は互いの周りを回転します。

より物理的に言えば、地球-月系の重心を中心とする参照は、地球の幾何学的中心を中心とする参照よりも「ガリラヤ」です。地球は本当にガリラヤではないことを示しています。そのほとんどは地球の回転によるものです（ジッタはフーコーの振子によって最も有名に実証されています））しかし、たとえ回転を考慮しても、地球と月の重心の周りの地球の公転から、いくらかの残留摂動が得られます。（そして、これらを修正すると、太陽の周りの地球の革命、実際には太陽系の重心の周りの地球の革命のために、そして銀河の回転のためにいくつかを得ることができます、しかし、それらの検出はますます難しくなっています。）

潮について

2ラウンドの体がお互いを周回すると、彼らは「潮ロック」に入る傾向がありますように、個々の回転速度は、革命と同期されます罰金に、二つの物体が常に互いの方向に同じ半球を維持します。uto王星とカロンはその段階にいます。また、月は地球としっかりと固定されています。私たちは常に同じ半球を見ています（実際、月の半分以上が少し揺れているため、月の半分以上が見えます）。地球は潮id的にロックされていません...まだ。しかし、最終的にはそうなります。

確かに、地球と月は互いに潮の力を及ぼします。これは、軌道速度を考慮することで最も簡単に説明できます。非常に小さな衛星が大きな惑星の周りを周回する場合、衛星の高度に応じた速度で移動する必要があります。月が約1 km / sでゆるやかに移動しながら、約8 km / sでズームします。しかし、月は非常に大きく、半径は1700 kmを少し超えています。これは、月の中心がその軌道に対して適切な速度で移動する場合、月の裏側の岩は地球から1700 km離れているため、その軌道に対しては速すぎるため、彼らは去りたいことを意味します。同様に、月の手前側の岩は地球に1700 km近いため、速度が遅すぎます。地球に向かって「落下」する傾向があります。

現象は対称的です：地球は月からの潮力も経験します。実際、地球と月の両方は、重力の地球と月のカップルからの潮力を経験します。これにより、潮流が発生し、水が力に反応して動き回ります。岩は岩だからではありません。つまり、通常の条件下ではあまり流動的ではありません。動きたいのですが、硬すぎて動かせません。

潮力は、地球と月の公転の27日間よりも速く回転する地球に何らかの形で反対し、回転エネルギーはゆっくり消散します。その一部は、地球と月の重力結合に注入され、互いに（宇宙探査機とアポロミッションからの反射体のおかげで測定されています：月は年に約38 mmの割合で私たちから逃げています）; 残りは動く水との摩擦で失われるため、最終的には空間に放射される熱に変換されます。

結論：地球の回転が遅くなっています。たとえば、1日は恐竜（鳥ではなく大きなもの）の時代に約22時間続きました。スローダウンは、時間管理サークルの周りでΔTとして知られています。

しかしながら...

地球が月と潮id的にロックされたとしても、潮流は残ります（少なくとも、その時点でまだ液体の水がある場合、これは与えられていませんが、太陽のエネルギー出力は50億年に急激に低下すると予測されているため今から）。実際、太陽と地球のカップルは潮力も生み出します。地球と月の潮forces力は約2倍強いので、月に起因する潮areはより大きくなりますが、潮がロックされた状況では、太陽によって誘発される潮butを目撃する必要がありますが、規模は小さくなります。

（月がなければ、地球は最終的に太陽と365日間の回転でひどくロックされます。もちろん、今日の1日の長さを使用します。私は、太陽地球月システムがどうなるかについて完全に明確ではありません。非常に長期間;しかし、これはまだ広く開かれた研究であるように見えます、特に混合物の中に他の惑星があり、非常に複雑な状況につながるためです）

TLDrの答え：

両方の答えはとても良いです。この面白いが、奇抜なシナリオのすべてのwhat-ifを調べたい場合、さらにいくつかの詳細を検討する必要があります。

すでに述べたように、サイズの比率は81対1ではなく8対1です。したがって、スターの場合、月のようなカロンは空ではるかに大きくなります。およそ10倍の質量を持つ月は、わずかな圧縮によりわずかに高い密度を示しますが、同じ距離を想定すると、横幅2.1倍になり、夜空で4倍明るくなります。満月はとても印象的です。多分（かろうじて）それが大きな教科書なら読むのに十分な明るさ​​でしょう。（現在、Moonlightで読むことができると主張する人もいますが、ほとんどの人はそうではありませんが、4倍明るくなれば、満月でも十分に明るくなります。

日食はより頻繁になり、約2倍長く続き、月が日光を遮るので地球は少し寒くなると思うかもしれませんが、月はそれを信じるかどうかにかかわらず、地球が遮るよりも多くの熱を放射します私たちに面しているライトアップされた月は、ピークの昼間で華氏約400度であり、温度がいくらかの熱を放射する表面を見るのは難しくありません。たくさんではなく、いくつか。それについての質問なここに、したがって、太陽からの熱の約2,500分の1のエネルギー（日食の損失を無視）の4倍強は、満月の夜の1/10度まで働く可能性があります。確かにそれほどではありませんが、敏感な十分な楽器を持っている人なら誰でも測定できます。月の明るさとサイズは、明らかに温度が1度の約1/10よりも顕著です（CではなくF）。

その質量の月は、すでに述べたように、地球の自転をかなり速く遅くしますが、これについては、いくつか考えなければなりません。月が形成されたとき、それは地球にずっと近く、地球の半径の約3〜5倍離れていました。 ソース。それは丘圏の外にあり、月の形成は地球を非常に急速に回転させたままなので、効果（急速に回転する地球、非常に強力な月の潮tide）はまだそこにありますが、月の潮tideは10倍大きいので、探しています地震レベルで、月の10倍の質量の月が地球の半径3〜5の距離にあったとき。月は、形成中にあまり角運動量を持たないため、地球の周りの潮がロックされた回転にすぐに収まります。地球への潮effectの影響は、10倍の大きさであるため、地球上の潮が10倍大きくなり、月が地球から約10倍速く押し出されますが、同時に、潮dragの抵抗が遅くなります。地球も10倍の大きさです（これは約10倍の速さに相当すると思います）。

したがって、基本的には、月と地球は現在のシステムに従いますが、質量が10倍の月では約10倍速く進みます。推定（ここ）では、月が潮tiに進入するのに十分なほど地球を減速させるのに約500億年かかるので、それを10で除算すると、今日の潮lockに非常に近くなります。地球は非常にゆっくりと回転します。また、月は（おそらく）地球から少し離れており、おそらく太陽の摂動により、より不安定な軌道を持ち、おそらく完全に脱出しました。これは私が試みたくない複雑な数学です（月の現在の質量では、月が脱出するか、地球がひどくロックされる前に太陽は赤巨人になりますが、月は10倍の質量を持ち、 ' おそらくもはやそうではなく、月がなくなっているか、月がより遠くにあり、軌道がより長く、地球が潮idにロックされているか、それに近い。月が脱出した場合、巨大なサイズの地球に近い軌道オブジェクトがあり、後で私たちに衝突したり、地球を通過して軌道を動かしたりすることができます-効果と単に月がないという効果は巨大です。

ここで月/地球脱出と潮dalのロックに関する議論

完全な潮lockingロック、29.5日（シノドではなく、シノアル）、そして月をもう少し外すと仮定すると、地球の1回転で30から40日間、つまり20日間の日照、20日間の夜を見るかもしれません。それは気象システムと季節に絶対的な混乱をもたらすでしょう。昼夜は夏と冬よりも大きな影響があり、夏の日は焼け付くでしょうが、一部の地域では降雨のために晴れる可能性があります。おそらく進化はそれに適応するかもしれませんが、私には面白そうに聞こえません。さらに距離を伸ばせば、月は4ではなく、夜空の3倍の明るさになるかもしれません。あなたはまだポールで6ヶ月の太陽と6ヶ月の夜を得るでしょうが、地球の大部分にとって、これは長い昼と夜を有する根本的な変化でしょう。

他の可能な効果、傾斜（月がない、おそらく大きい、大きい氷河期のドライバー）、ここを参照してください。また、地球にまだ月があり、月がより長い軌道にある場合、月がアポジーとペロージーに出入りするので、まだ潮があります。写真を見る

ソース

結論としては、あまり考えていないかもしれませんが、異なるサイズの月は実際にはかなり変化します。小さい月は地球からよりゆっくりと移動し、地球はおそらく捕獲によって2番目の月を持つことができるかもしれません、月が小さければ、より攻撃的な氷河期とより大きな傾斜変動による気候変化があるかもしれません、巨大な衝撃はまだ同様の方法で発生しますが、ごみの量は少ないが（これは意味がありませんが、ふりをすることができます）、小さな月は地球の回転をそれほど遅くせず、地球はかなり回転している可能性があります24時間ではなく、10時間または15時間の少し高速です。効果は非常に重要です。