È una coincidenza che sia il sole che la luna abbiano le stesse dimensioni della terra?

Il sole è enorme rispetto alla luna. Nonostante l'enorme differenza nelle loro dimensioni e distanza dalla Terra, è puramente casuale che entrambi sembrano quasi uguali dalla Terra?

La coincidenza non è tanto che sembrano dimensioni molto simili dalla Terra, ma che siamo vivi per vederli nel momento in cui appaiono dimensioni molto simili. La luna si sta lentamente allontanando dalla Terra, e ad un certo punto in futuro la luna non sarà in grado di eclissare totalmente il sole e viceversa, se potessi entrare nella preistoria, potresti vedere la luna con un diametro angolare di quello che vedi ora.

La maggior parte delle ricerche che ho trovato sull'argomento sembrano non essere disponibili attraverso il mio istituto, tuttavia ho trovato un documento, "Risultati dell'evoluzione delle maree" , che fa riferimento ai risultati della ricerca di Goldreich sull'argomento.

Questa descrizione qualitativa dell'eventuale rottura del sistema Terra-Luna è confermata dai risultati dell'integrazione numerica di Goldreich, che ha mostrato che la luna si allontanerà a 75 raggi terrestri, quando verrà raggiunto il sincronismo spin-orbita; allora l'orbita della Luna decadrà costantemente verso l'interno a causa dell'influenza del Sole.

Per riferimento, la Luna è attualmente ad una distanza di circa 60,3 raggi terrestri. Come tale, la luna si allontanerà costantemente fino a raggiungere il sincronismo, e da quel momento inizierà a retrocedere verso la Terra a causa degli effetti di marea del Sole sulla Terra che disturbano la sincronizzazione. Sembrerebbe che ad un certo punto in un futuro lontano, tornerà di nuovo in questa posizione casuale.

Consigliere III, Charles C. "Risultati dell'evoluzione delle maree". The Astrophysical Journal 180 (1973): 307-316.

È un dato di fatto, sì, è solo una coincidenza.

Naturalmente le dimensioni relative apparenti del sole e della luna sono casuali. Quale altra spiegazione razionale c'è?

Forse la NASA ha costruito la luna in quel modo apposta. LOL

oops ...

"Per riferimento, la Luna è attualmente ad una distanza di circa 37,5 raggi terrestri."

Mi chiedo da dove provenga quella strana figura. Questa cifra del raggio "37,5" è molto imprecisa. L'attuale distanza lunare geocentrica è di circa 60,3 raggi terrestri, non 37,5 raggi.

384401 km = Distanza media dalla luna
6367.448 km = Raggio medio della terra

(384401 / 6367.448) = 60,3 raggi terrestri

Direi che non è una coincidenza totale, ma nemmeno artificiale.

Tra le possibili disposizioni che consentono orbite stabili, quali posizioni della luna sulla linea Sole-Luna-Terra offrono misure angolari quasi uguali?

Permettere:

Dove è la distanza dalla terra al sole, è il raggio del sole, è il raggio della luna. è la distanza dalla terra alla luna, si sente che si presume sia lungo la retta che corre dalla terra al sole. sarà variabile, ma empiricamente in media ha il valore indicato sopra.$l_s$$r_s$$r_m$$l_m$$l_m$

Per quali valori di fa , la tangente del raggio angolare della luna, cadono entro il 10% del , la tangente del raggio angolare del sole? vale a dire:$l_m$$r_m/l_m$$r_s/l_s$

Quindi se , allora può variare del del suo valore attuale e mantenere comunque un raggio angolare approssimativamente uguale - una zona di Goldilock.$(r_m/l_m\approx r_s/l_s)$$l_m$$20\%$

Esistono alcuni metodi di inviluppo per misurare la distanza che la luna può raggiungere dalla terra per rimanere in un'orbita stabile.

Quanto lontano può arrivare la luna senza fuggire dalla terra? La Hill Sphere (h / t uhoh!) Della Terra ha un raggio di circa . Più lontano da lì e il sole disturba la luna lontano dalla terra, stabilendo una distanza massima per la nostra gamma consentita. Il limite di Roche è un limite inferiore.$(0.01)l_s$

Considerando che la probabilità che i raggi angolari siano quasi uguali se si consente alla luna di essere in qualsiasi punto sulla retta che unisce la terra e la luna è circa , del fatto che il la luna può essere solo così lontana dalla terra senza disaccoppiare, che la probabilità sale almeno a dagli argomenti di cui sopra.$\frac{(0.2)l_m}{l_s}=0.051253\%$$\frac{(20.0)l_m}{l_s}=5.1253\%$

Un approccio più approfondito utilizza limiti più stretti. C'è una zona di Goldilock per la luna e il sole per avere lo stesso raggio angolare. La probabilità di cadere all'interno di quella zona di Goldilock è il rapporto tra la zona di Goldilock e l'intervallo tra le distanze minima e massima dalla terra alla fattorizzazione della luna nella stabilità orbitale, nella recessione della luna e nell'eventuale ritorno più vicino alla terra. Dalla risposta sopra, la luna è 60,3 radio terrestri dalla Terra e non si allontanerà più di 75 radio terrestri. La zona di Goldilock si estende da circa 38 raggi terrestri a circa 72 raggi terrestri. Quindi tra ora e la massima recessione della luna, e ipotizzando un tempo uniforme trascorso ad ogni distanza, i raggi angolari corrisponderanno entro il 10% circa il 75% delle volte.$(0.2l_m)$

Nel complesso è una bassa probabilità che i raggi angolari corrispondano così bene. Data la distanza che la Terra si trova dal sole e il raggio della luna che sono abbastanza arbitrari, la gravità consente alla suddetta zona di Goldilock di avere una significativa sovrapposizione con realistiche traiettorie lunari.

Detto in altro modo, se la zona di Goldilock pari angolare ha sufficiente sovrapposizione con orbite lunari ammissibili, allora la corrispondenza angolare diventa tanto probabile quanto avere una luna in primo luogo che a sua volta è una coincidenza.