Περιεχόμενο
Ο δορυφόρος της Γης, η Σελήνη, είναι ένα μικρό σώμα που ακολουθεί ένα κανονικό τροχιακό μονοπάτι γύρω από τη σφαίρα του πλανήτη. Έχει μια πλευρά συνεχώς στραμμένη προς τη Γη, επειδή η περιστροφή της συγχρονίζεται με τον κύκλο περιστροφής της Γης. Η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τον πλανήτη μας μία φορά κάθε 28 ημέρες και έχει κάποια επίδραση στις παλίρροιες και την προεξοχή του ισημερινού. Ωστόσο, δεν περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο, ακόμη και με την αυξανόμενη μάζα του. Αρκετοί παράγοντες καθορίζουν γιατί η Σελήνη βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη και όχι τον Ήλιο.
Η Προέλευση της Σελήνης
Η υπόθεση ανέκυψε ότι η Σελήνη προέκυψε από μια μεγάλη σύγκρουση μεταξύ της Γης και ενός σώματος του μεγέθους του Άρη πριν από 4,6 εκατομμύρια χρόνια. Τα υπολείμματα της σύγκρουσης ενώθηκαν και σχημάτισαν τη στερεά μάζα της Σελήνης που βλέπουμε σήμερα. Το γεγονός ότι η Γη έχει ένα δορυφόρο ως αποτέλεσμα της σύγκρουσης σημαίνει ότι η τροχιά του σώματος του μεγέθους του Άρη πλησίασε τη Γη και όχι τον Ήλιο. Αν είχε πλησιάσει τον Ήλιο, θα μπορούσε να είχε καταγραφεί ως δορυφόρος , υπό την προϋπόθεση ότι υπήρχαν οι κατάλληλες συνθήκες για την τροχιά.
Ο σχηματισμός της Σελήνης
Η σύγκρουση μεταξύ της Γης και της πρόσκρουσης του σώματος έπρεπε να περιέχει τη σωστή ταχύτητα και γωνία για τη δημιουργία της Σελήνης. Εάν αυτή η γωνία ήταν λίγο μικρότερη, το σώμα θα το χτύπησε από το μηδέν, αφήνοντάς το να συνεχίσει την ορμή του στο διάστημα, όπου θα μπορούσε να είχε συλληφθεί από την βαρυτική έλξη του Ήλιου. Λόγω του χτυπημένου χτυπήματος, το κρουστικό σώμα αποσυντέθηκε, μεγάλα βράχια μεγέθους μικρών φεγγιών σε υψόμετρο 22 χλμ. Τα φεγγάρια ήταν μέσα στο βαρυτικό πεδίο της Γης, όπου προστέθηκαν και καταψύχθηκαν στο πολύ μεγαλύτερο σώμα της Σελήνης.
Τροχαίοι όροι
Το νέο φεγγάρι που σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της σύγκρουσης έπρεπε να ακολουθήσει ορισμένους νόμους της φυσικής για να κρατήσει σε τροχιά γύρω από τη Γη. Η μάζα της έχει προστεθεί στο 1/8 της γης. Η ταχύτητά της, όπως και σήμερα, είναι περίπου ένα χιλιόμετρο ανά δευτερόλεπτο στο ταξίδι της στη Γη, ενώ η ταχύτητα του πλανήτη μας γύρω από τον Ήλιο ισούται με 30 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Ακόμα, η Σελήνη μετακινείται με την ίδια ταχύτητα γύρω από τον Ήλιο όπως γύρω από τη Γη, διατηρώντας την ισορροπία. Η μέση απόσταση από τη Σελήνη μέχρι τη Γη είναι περίπου 383 χιλιόμετρα και η περιστροφή της είναι παρόμοια με αυτή ενός κύκλου με 12 καμπύλες πλευρές.
Η σφαίρα του λόφου
Ο Αμερικανός αστρονόμος Γιώργος William Hill έχει υπολογίσει ότι για ένα μικρότερο σώμα να τροχιά άλλο ένα μεγαλύτερο πρέπει να διαμένει σε έναν όγκο του χώρου όπου το κύριο σώμα κυριαρχεί στην βαρυτική επίδραση στο μικρότερο, παρά σε οποιοδήποτε άλλο μακρινό αντικείμενο. Η βαρύτητα του κύριου σώματος και του βάρους του δευτερεύοντος σώματος πρέπει να υπολογιστεί μαζί με τη φυγόκεντρη δύναμη που κινείται γύρω από τον Ήλιο στην ίδια τροχιά της Γης. Οι τρεις παράγοντες, οι δύο βαρυτικοί υπολογισμοί και η φυγόκεντρη δύναμη, όταν αθροίζονται, καθορίζουν αν η Σελήνη μπορεί να παραμείνει σε τροχιά ή όχι. Η γήινη σφαίρα του Hill έχει ακτίνα 1,5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων και η ακτίνα της σφαίρας της Σελήνης του Χιλλ μετρά 400.000 χιλιόμετρα, η οποία κρατά το φεγγάρι "παγιδευμένο" στη Γη, εμποδίζοντας το να διαφύγει στον Ήλιο.