Вращается ли Луна вокруг Земли?

[ARRY]

Всем добрый день!
Этот вопрос задала мне 12-летняя девочка, большая любительница наблюдательной астрономии.
Так вот, если бы, скажем, человеческая цивилизация возникла бы не на Земле, а на обратной стороне Луны, смогли бы тамошние Птолемеи и Коперники догадаться, что их планета вращается вокруг более массивного тела (т.е. Земли)?
Естественно, до эпохи Великих географических открытий, то бишь до появления людей на видимой стороне Луны.
Я не нашёлся, что ей ответить. Да и сейчас по размышлении не могу ничего сказать, кроме того, что за те 2 недели, что Луна удаляется от Солнца (или приближается к нему), освещённость её поверхности вроде бы должна измениться, но насколько? Будет ли это заметно визуально?
Что скажете, товарищи астрономы?

[folk]

По идее наблюдая звезды жители Луны увидят цикл который соответствует полному обороту вокруг Земли - чтобы объяснить этот факт им придется что то предположить.
Также измеряя расстояние до какой нибудь планеты тоже можно наверное увидеть биения с тем же периодом

[ARRY]

Source of the post
По идее наблюдая звезды жители Луны увидят цикл который соответствует полному обороту вокруг Земли - чтобы объяснить этот факт им придется что то предположить.

Так они и увидят суточное вращение неба (суточное для них - для нас это месяц). И лунные сутки для них также наш земной месяц: 2 недели (земных) - день, от восхода до заката и 2 недели (земных) - ночь, от заката до рассвета. Но для них - это сутки, и им нет смысла что-то предполагать.
Да и вид звёздного неба такой же как на Земле. Нет, с этой стороны не зацепиться.

[folk]

Читаем про суточный и годичный параллакс) У Лунян вдруг появится еще и месячный - так что увидят!

Суточный параллакс (геоцентрический параллакс) — разница в направлениях на одно и то же светило из центра масс Земли (геоцентрическое направление) и из заданной точки на поверхности Земли (топоцентрическое направление).

Из-за вращения Земли вокруг своей оси положение наблюдателя циклически изменяется. Для наблюдателя, находящегося на экваторе, база параллакса равна экваториальному радиусу Земли и составляет 6378 км.

При наблюдении Луны её кажущиеся смещения на фоне звёзд (по сравнению с расчётным орбитальным движением) достигают 2° (соответственно, параллакс равен 1°) и были замечены уже древнегреческими астрономами, что позволило им довольно точно определить расстояние до Луны.

Суточный параллакс планет довольно мал (для Марса 24″ во время великого противостояния), но тем не менее был единственным способом измерения абсолютных расстояний в Солнечной системе до появления радиолокации: наиболее удобными для этого были прохождения Венеры по диску Солнца и близко подходящие к Земле астероиды (относительные же расстояния легко определяются на основе законов Кеплера, так что достаточно абсолютного измерения какого-то одного расстояния, чтобы определить все).

[ARRY]

Source of the post
Читаем про суточный и годичный параллакс) У Лунян вдруг появится еще и месячный - так что увидят!

Всё правильно, только суточного параллакса у лунян не будет, только месячный (для них это и будет суточный) и годичный - всё как у землян.
Стало быть, находясь на поверхности планеты, совершающей 1 оборот вокруг своей оси за месяц (наш месяц - их лунные сутки), они смогут вычислить параллакс, но это даст им данные только о параметрах орбиты Луны.
А что может заставить их предположить наличие рядом с ними массивной планеты?
Ведь для лунян такое понятие как "оборот за 24 часа" - пустой звук, оно ни из чего не следует.

[zam2]

Вопрос очень интересный. Пол-дня думал, и пока вот что надумал.
Определить присутствие невидимой Земли очень сложно.
Собственно, бредни насчет анти-Земли (планеты на орбите Земли с противоположной стороны от Солнца) окончательно были развеяны только после запуска космических аппаратов на дальние расстояния, чтобы можно было заглянуть на ту сторону.
Возможные пути определения.
1. Наблюдение суточного изменения угловых размеров Солнца. Для лунатиков в зените они больше, чем у горизонта.
2. Наблюдение приливов (ведь должна же быть у лунатиков вода). Несмотря на повернутость Луны к Земле одной стороной, этот эффект будет за счет того, что в зависимости от фаз Земли (лунатикам не видимых) приливы будут сменяться отливами. Так как гравитационные силы, действующие на Луну со стороны Солнца и Земли "днем" вычитаются, "ночью" складываются, а "утром" и "вечером" образуют прямой угол.

[folk]

Source of the post
Всё правильно, только суточного параллакса у лунян не будет, только месячный (для них это и будет суточный) и годичный - всё как у землян.

Это как? Луна делает оборот и оборот вокруг Земли за разное время - значит будут и суточный и месячный.

Upd: был не прав - один период у нее. Так что так не получмтся определить

[ARRY]

Source of the post
Это как? Луна делает оборот и оборот вокруг Земли за разное время - значит будут и суточный и месячный.

Может я ошибаюсь, но до сих пор считалось, что Луна делает один оборот вокруг своей оси точно за то же время, за которое она делает один полный оборот вокруг Земли.
Ведь именно поэтому мы и не видим обратной стороны Луны.
Поэтому для лунян будет только месячный параллакс (месячный - для нас, а по-ихнему - суточный).
По- моему, так.

[ARRY]

Source of the post
1. Наблюдение суточного изменения угловых размеров Солнца. Для лунатиков в зените они больше, чем у горизонта.

Это, я полагаю, ничего не даст, т.к. они будут наблюдать не суточное, а двухнедельное (по-нашему) изменение видимых размеров Солнца, т.е. 2 недели диаметр солнечного диска увеличивается и 2 недели уменьшается.

Source of the post
2. Наблюдение приливов (ведь должна же быть у лунатиков вода). Несмотря на повернутость Луны к Земле одной стороной, этот эффект будет за счет того, что в зависимости от фаз Земли (лунатикам не видимых) приливы будут сменяться отливами. Так как гравитационные силы, действующие на Луну со стороны Солнца и Земли "днем" вычитаются, "ночью" складываются, а "утром" и "вечером" образуют прямой угол.

А вот это классная идея! Её даже можно усилить: если даже на Луне нет морей, то ихние сейсмологи наверняка зафиксируют усиление землетрясений (вернее, лунотрясений) с периодом 4 недели.
Но меня одолевают смутные сомнения: а означает ли это, что их Луна приближается к массивной планете, или они могут найти этому другое объяснение?

Source of the post
Так как гравитационные силы, действующие на Луну со стороны Солнца и Земли "днем" вычитаются, "ночью" складываются, а "утром" и "вечером" образуют прямой угол.

Верно, но надо помнить, что лунный день - это 2 земных недели.

[zam2]

Source of the post Может я ошибаюсь, но до сих пор считалось, что Луна делает один оборот вокруг своей оси точно за то же время, за которое она делает один полный оборот вокруг Земли.
Ведь именно поэтому мы и не видим обратной стороны Луны.
Поэтому для лунян будет только месячный параллакс (месячный - для нас, а по-ихнему - суточный).
По- моему, так.

Естественно, период обращения Луны вокруг Земли и период ращения Луны вокруг оси равны. Это называется спутник с синхронным вращением.
Придумал третий способ, по измерению параллакса и диаметра Луны. Зная диаметр Луны и расстояние на объект наблюдения, можно рассчитать полусуточный параллакс на этот объект. Наблюдения покажут отклонение от расчета в $$\frac {ðàäèóñ\; îðáèòû\; Ëóíû} {ðàäèóñ\; Ëóíû}=240$$ раз. Нельзя не заметить.