Obsah
Satelit Zeme, Mesiac, je malé telo, ktoré nasleduje po pravidelnej orbitálnej dráhe okolo gule planéty. Má stranu neustále obrátenú k Zemi, pretože jej rotácia sa synchronizuje s cyklom rotácie Zeme. Mesiac obieha okolo našej planéty raz za 28 dní a má určitý vplyv na prílivy a výbežky. Avšak nie je na obežnej dráhe Slnka, dokonca ani s rastúcou hmotnosťou. Niekoľko faktorov určuje, prečo je Mesiac na obežnej dráhe okolo Zeme a nie Slnka.
Pôvod Mesiaca
Hypotéza bola vznesená tak, že Mesiac bol výsledkom veľkej kolízie medzi Zemou a telom, ktorá bola pred viac ako 4,6 miliónmi rokov. Pozostatky kolízie sa spojili a vytvorili pevnú hmotu Mesiaca, ktorú vidíme dnes. Skutočnosť, že Zem má satelit v dôsledku kolízie, znamená, že trajektória tela veľkosti Marsu sa priblížila k Zemi a nie k Slnku. Ak by sa priblížila k Slnku, mohla by byť zachytená ako satelit. za predpokladu, že existovali správne okolnosti pre obežnú dráhu.
Vznik Mesiaca
Kolízia medzi Zemou a nárazom tela musela obsahovať správnu rýchlosť a uhol pre Mesiac. Ak by tento uhol bol o niečo menší, telo by ho zasiahlo od nuly a nechalo ho pokračovať v hybnosti vo vesmíre, kde by ho mohol zachytiť gravitačný ťah Slnka. veľké kamene veľkosti malých mesiacov v nadmorskej výške 22 km, mesiace boli v gravitačnom poli Zeme, kde boli pridané a zamrznuté v oveľa väčšom tele Mesiaca.
Orbitálne podmienky
Nový mesiac, ktorý vznikol ako výsledok kolízie, musel dodržiavať určité zákony fyziky, aby sa udržal na obežnej dráhe okolo Zeme. Jeho hmotnosť bola pridaná do 1/8 zeme. Jeho rýchlosť, podobne ako dnešná, je asi jeden kilometer za sekundu na svojej ceste okolo Zeme, zatiaľ čo rýchlosť našej planéty okolo Slnka je 30 kilometrov za sekundu. Mesiac sa však pohybuje okolo Slnka rovnakou rýchlosťou ako okolo Zeme, pričom udržiava rovnováhu. Priemerná vzdialenosť od Mesiaca k Zeme je asi 383 km a jej rotačný profil sa podobá kruhu 12 zakrivených strán.
Hill Sphere
Americký astronóm George William Hill vypočítal, že na to, aby menšie telo obiehalo o niečo väčšie, musí žiť v priestore, kde hlavné telo ovláda gravitačné pôsobenie na menšie, než iné vzdialené objekty. Gravitácia hlavného telesa a tela sekundárneho telesa sa musí vypočítať spolu s odstredivou silou, ktorá sa pohybuje okolo Slnka na tej istej dráhe Zeme. Tri faktory, dva gravitačné výpočty a odstredivá sila, keď sú sčítané, určujú, či Mesiac môže zostať na obežnej dráhe alebo nie. Hillova zemská guľa má polomer 1,5 milióna kilometrov a polomer kopcovej Mesiacovej gule meria 400 000 kilometrov, čo udržuje Mesiac „v pasci“ na Zemi, čo mu bráni uniknúť do Slnka.