การเกิดน้ำขึ้นน้ำลง (OceanTides)

Share

สำหรับคนที่เคยไปเที่ยวทะเลหรือใช้เวลาอยู่กับชายหาดเป็นเวลานานก็จะสังเกตเห็นการเกิดน้ำขึ้นน้ำลง และยังพบว่าบางแห่งเกิดน้ำขึ้นน้ำลงวันละ 2 ครั้ง โดยจะเกิดน้ำขึ้น 2 ครั้งและน้ำลง 2 ครั้ง แต่บางแห่งกลับมีน้ำขึ้นน้ำลงเพียงวัน ละ 1 ครั้ง แล้วน้ำขึ้นน้ำลงเกิดจากสาเหตุใด ทำ ไมแต่ละพื้นที่จึงเกิดไม่เหมือนกัน

รูปแสดงการเกิดน้ำขึ้น (ซ้าย) และน้ำลง (ขวา) บริเวณท่าเรือ เมืองเซนต์ปีเตอร์ พอร์ท เกาะเกิร์นซี ประเทศอังกฤษ

เกิดน้ำขึ้นน้ำลงต่างกัน 8.8 เมตร ถ่ายเมื่อ 24 กรกฎาคม 2552 ห่างกัน 6 ชั่วโมง

(ที่มา: http://www.ibbly.com/Tides.html)

 

     จากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ทำให้เราทราบว่าการเกิดน้ำขึ้นน้ำลงเป็นผลมาจากความแตกต่างของแรงโน้ม ถ่วงหรือเกรเดียนต์ของแรง (force gradient) ที่ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์กระทำต่อผิวโลก แม้ดวงอาทิตย์จะมีมวลมากกว่าดวงจันทร์ถึง 27 ล้านเท่า แต่อยู่ห่างจากโลกถึง 390 เท่าของระยะห่างระหว่างโลกและดวงจันทร์ทำให้ดวงอาทิตย์มีแรงหรืออิทธิพลต่อการเกิดน้ำขึ้นน้ำลงเพียงร้อยละ 46 ของที่ดวงจันทร์กระทำต่อโลก ดวงจันทร์จึงมีอิทธิพลต่อการเกิดน้ำขึ้นน้ำลง มากกว่าดวงอาทิตย์

    แรงโน้มถ่วงจากดวงจันทร์จะมีผลต่อส่วนต่างๆของผิวโลกแตกต่างกัน ผิวโลกที่หันหน้าไปทางดวงจันทร์ (toward the Moon) จะได้รับแรงโน้มถ่วงสูงกว่าผิวโลกด้านที่หันออกจากดวงจันทร์ (away from the Moon) แต่ขณะเดียวกันโลกก็หมุนรอบตัวเองเกิดแรงหนีศูนย์กลาง (centrifugal force) และจากสภาพเฉื่อย (inertia)ของมหาสมุทรหรือน้ำทะเล ทำให้ผิวน้ำของมหาสมุทรหรือทะเลโป่งออกสองข้าง (two tidal bulges) โดยแนวที่โป่งออกจะอยู่แนวเดียวกับดวงจันทร์ ส่วนผลจากที่โลกหมุนรอบตัวเองก็ทำให้ตำแหน่งที่เรายืนดูจะถูกพาผ่านจุดที่โป่งออก ดังนั้นแต่ละวันเราจึงมองเห็นน้ำขึ้น และลง

(ที่มา: http://oceanservice.noaa.gov)

 

1. นิยามของแรงไทดัล (Tidal Force: )

                เราจะพิจารณาจากสมการโดยใช้กฎแรงโน้มถ่วงของนิวตัน

 

     เครื่องหมายบวกหรือลบหน้าพจน์แรงไทดัล ช่วยแสดงให้ทราบว่า ที่จุด A ซึ่งเป็นผิวโลกด้านที่หันหน้าเข้าหาดวงจันทร์จะเป็นแรงดูด ทำให้อนุภาคของน้ำบริเวณนั้นถูกดึงเข้าหาดวงจันทร์ ส่วนจุด B ซึ่งเป็นผิวโลกด้านที่หันหน้าออกจากดวงจันทร์จะเป็นแรงผลัก ทำให้อนุภาคของน้ำบริเวณนั้นถูกผลักออกจากดวงจันทร์ ส่วนแรงไทดัลที่จุดศูนย์กลางโลกจะมี ค่าเป็นศูนย์

 

2. การเปรียบเทียบแรงไทดัลที่มาจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์

                ถ้าเราจะเปรียบเทียบแรงไทดัลที่มาจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ จะได้ว่า

 

ดังนั้น ดวงอาทิตย์จึงมีแรงไทดัลเพียงร้อยละ 46 ของแรงไทดัลที่ดวงจันทร์กระทำต่อโลก ดวงจันทร์จึงมีอิทธิพลต่อการเกิดน้ำขึ้นน้ำลงมากกว่าดวงอาทิตย์

    นอกจากนี้ ผลของแรงไทดัลยังทำให้วัตถุหรือมวลทรงกลมมีรูปร่างเปลี่ยนไปกลายเป็นรูปวงรีโดยปริมาตรยังคงเดิม ถ้ามีวัตถุหนึ่งเคลื่อนที่เข้าใกล้ดาวหรือดาวเคราะห์ที่มีมวลมากๆ จะทำให้เกิดแรงโน้มถ่วง ณ จุดต่างๆบนวัตถุแตกต่างกันมาก ส่งผลให้แรงไทดัลที่ปลายทั้งสองข้างของวัตถุมีค่ามากจนสามารถฉีกวัตถุดังกล่าวให้แตกออกเป็นชิ้นเล็กๆได้ เช่น กรณีของดาวหางชูแมกเกอร์ เลวี่ 9 (Comet Shoemaker-levy 9) เมื่อปี พ.ศ.2537 ซึ่งถูกแรงไทดัลของดาวพฤหัสบดีฉีกออกเป็นชิ้นเล็กๆก่อนพุ่งเข้าชนดาวเคราะห์ดังกล่าว


รูปแสดงชิ้นส่วนของดาวหางชูแมกเกอร์ เลวี่ 9 ซึ่งเกิดจากแรงไทดัลของดาวพฤหัสบดีกระทำต่อดาวหางดังกล่าว

และกลายเป็นชิ้นเล็กๆก่อนพุ่งเข้าชนดาวพฤหัสบดี เมื่อ 17 พฤษภาคม พ.ศ.2537

 (ที่มา: http://en.wikipedia.org/wiki/Comet_Shoemaker-Levy_9)

 

2. รูปแบบการเกิดน้ำขึ้นน้ำลง

2.1) แบบน้ำคู่ (semidiurnal tide)

               ถ้าเราอยู่บริเวณเส้นศูนย์สูตร และดวงจันทร์ปรากฏอยู่ตำแหน่งใดก็ตาม จะทำให้ตำแหน่งที่เรายืนสังเกตการณ์ถูกพาผ่านจุดที่โป่งออกทั้งสองข้างวันละ 2 ครั้ง ทำให้ในแต่ละวันเราจะเห็นน้ำขึ้น 2 ครั้งและน้ำลง 2 ครั้ง เรียกว่าน้ำขึ้นน้ำลงแบบน้ำคู่หรือ semidiurnal tide  โดยน้ำขึ้นทั้งสองครั้งจะสูงสุดเท่ากันและน้ำลงทั้งสองครั้งก็จะต่ำสุด   เท่ากันด้วย  ดังจุด A-A’ในรูป บางครั้งเรียก semidiurnal tide ว่า equatorial tides

     นอกจากนี้การเกิดน้ำขึ้นแต่ละครั้งจะไม่ได้ห่างเท่ากับ 12 ชั่วโมงพอดี เพราะเราต้องพิจารณาการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ด้วย เนื่องจากขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง และดวงจันทร์ก็โคจรรอบโลก แต่อัตราการโคจรของดวงจันทร์ช้ากว่าที่โลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้เราเห็นดวงจันทร์ขึ้นจากขอบฟ้าตะวันออกช้าลงประมาณวันละ 50 นาทีและ tidal day จึงยาวนานกว่า solar day ประมาณ 50 นาทีด้วย ดังนั้น ผลจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างโลกและดวงจันทร์ เราจึงมองเห็นดวงจันทร์โคจรรอบโลกครบ 1 รอบ ใช้เวลาประมาณ 24 ชั่วโมงกับอีก 50 นาที และวัฏจักรการเกิดน้ำขึ้นน้ำลงก็ เช่นเดียวกัน คือ จะใช้เวลาประมาณ 24 ชั่วโมง 50 นาที (the tidal day)โดยน้ำขึ้นแต่ละครั้งจะห่างกันประมาณ 12 ชั่วโมง 25 นาที(half a tidal lunar day) ตัวอย่างเช่น วันนี้น้ำขึ้นเวลา 06:00 น. น้ำขึ้นครั้งต่อไปจะเป็นเวลา 18:25 น.เป็นต้น

 

2.2) แบบน้ำผสม (mixed tide)

     การเกิดน้ำขึ้นน้ำลงแบบน้ำผสมหรือ mixed tideจะเกิดขึ้นที่บริเวณเหนือหรือใต้เส้นศูนย์สูตรไม่เกิน 28.5 องศา โดยเกิดคล้ายกับ semidiurnal tideคือเกิดน้ำขึ้น 2 ครั้งและน้ำลง 2 ครั้ง แต่น้ำขึ้นทั้งสองครั้งสูงไม่เท่ากัน ส่วนน้ำลงก็ลงต่ำสุดไม่เท่ากัน ดังจุด B-B’ในรูป บางครั้งเรียก mixed tideว่า tropic tidesส่วนน้ำขึ้นแต่ละครั้งจะห่างกันนประมาณ 12 ชั่วโมง 25 นาทีเช่นเดียวกัน

รูปภาคตัดขวางผ่านแนวเหนือ-ใต้ของโลก แสดงบริเวณที่เกิดน้ำขึ้นน้ำลงแบบน้ำคู่(A-A’) แบบน้ำผสม(B-B’)

และแบบน้ำเดี่ยว(C-C’)

(ที่มา: http://www.co-ops.nos.noaa.gov)

 

2.3) แบบน้ำเดี่ยว (diurnal tide)

     ในพื้นที่บริเวณละติจูดตั้งแต่ 28.5 องศาเหนือขึ้นไปหรือ 28.5 องศาใต้ลงมาจากเส้นศูนย์สูตรจะเกิดน้ำ ขึ้นเพียง 1 ครั้งและน้ำลง 1 ครั้ง (one tidal cycle per day) สาเหตุเนื่องจากแนวมหาสมุทรที่โป่งออก (the ocean’s  tidal bulges)ไม่จำเป็นต้องอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตรเสมอไป แต่ขึ้นกับตำแหน่งของดวงจันทร์ เนื่องจากระนาบการโคจรของดวงจันทร์เอียงจากระนาบเส้นศูนย์สูตรของโลกไปประมาณ 5 องศา ทำให้ตำแหน่งปรากฏของดวงจันทร์สามารถเคลื่อนที่จากเส้นศูนย์สูตรไปอยู่สูงสุดที่ละติจูด 28.5 องศาเหนือ และสามารถเคลื่อนผ่านเส้นศูนย์สูตรไปอยู่ต่ำสุดที่ละติจูด 28.5 องศาใต้ ขณะที่ดวงจันทร์อยู่ที่ตำแหน่งละติจูดสูงสุด (เอียงไปทางซีกโลกเหนือ) จะทำให้จุดที่โป่งออกมากที่สุดด้านเดียวกับดวงจันทร์เอียงไปทางซีกโลกเหนือสุดด้วย (north of the Tropic of Cancer)แต่ขณะเดียวกันจุดที่โป่งออกมากที่สุดด้านเตรงข้ามกับดวงจันทร์ก็จะเอียงไปทางซีกโลกใต้สุดด้วย (south of the Tropic of Capricorn) ดังจุด C-C’ในรูป ทำให้ผู้สังเกต การณ์ที่อยู่บริเวณดังกล่าวถูกนำผ่านจุดที่มหาสมุทร หรือน้ำทะเลโป่งออกเพียงวันละหนึ่งครั้งจากการหมุนรอบตัวเองของ โลก ดังนั้นในหนึ่งวันเราจึงมองเห็นน้ำขึ้นเพียง 1 ครั้งและน้ำลง 1 ครั้ง โดยน้ำขึ้นแต่ละครั้งจะห่างกันประมาณ 24 ชั่วโมง 50 นาที ตัวอย่างเช่น วันนี้น้ำขึ้นเวลา 06:00 น. น้ำขึ้นครั้งต่อไปจะเป็นเวลา 06:50 น.ของวันใหม่ เป็นต้น


รูปแสดงเปรียบเทียบระหว่าง semidiurnal tide (บน) แบบ mixed tide (กลาง) และแบบ diurnal tide (ล่าง)

(ที่มา: http://www.co-ops.nos.noaa.gov)

 

3. กราฟน้ำขึ้นน้ำลงในระดับท้องถิ่นที่ต่างๆทั่วโลก

กราฟแสดงน้ำขึ้นน้ำลงแบบ semidiurnal tide (บน) แบบ mixed tide (กลาง) และแบบ diurnal tide (ล่าง)

ในช่วงเวลา 1 เดือน ณ ที่ต่างๆ 4 แห่ง

 

     การที่ประเทศไทยมีพื้นที่ติดกับทะเลสองฝั่ง คือ ทะเลอ่าวไทยด้านตะวันออกกับทะเลอันดามันด้านตะวันตก ก็ทำให้ในหลายจังหวัดที่อยู่ติดกับทะเลดังกล่าวสามารถพบเห็นปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงได้เช่นเดียวกับที่ต่างๆทั่วโลก เมื่อศึกษากราฟการขึ้นลงของระดับน้ำรายชั่วโมงจากกรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ โดยเลือกบริเวณอ่าวสัตหีบ จ.ชลบุรี หัวหิน จ.ประจวบคีรีขันธ์ และที่เกาะตะเภาน้อย จ.ภูเก็ต พบว่าที่ จ.ชลบุรีจะเป็นน้ำขึ้นน้ำลงแบบผสม (Mixed tide)ส่วน จ.ประจวบคีรีขันธ์เป็นแบบน้ำเดี่ยว (Diurnal tide)และ จ.ภูเก็ตเป็นแบบน้ำคู่ (Semidiurnal tide)

     จึงสรุปได้ว่าชายหาดหรือแม่น้ำแถวทะเล อ่าวไทยมีรูปแบบการเกิดน้ำขึ้นน้ำลง 2 ลักษณะ คือ แบบน้ำผสม กับ แบบน้ำเดี่ยว ส่วนภาคใต้ฝั่งทะเลอันดามันจะเป็นแบบน้ำคู่

 

กราฟแสดงน้ำขึ้นน้ำลงบริเวณอ่าวสัตหีบ จ.ชลบุรี (บน) หัวหิน จ.ประจวบคีรีขันธ์ (กลาง) ทะเลอ่าวไทย

 และที่เกาะตะเภาน้อย จ.ภูเก็ต (ล่าง) ทะเลอันดามัน ตั้งแต่ 1-31 มกราคม 2553

(ข้อมูลจากกรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ)


แผนที่โลกแสดง semidiurnal tide (เส้นสีเขียว) แบบ mixed tide (เส้นสีแดง)
และแบบ diurnal tide (เส้นสีเหลือง) ที่เกิดขึ้นตามชายฝั่งของทวีปต่างๆ (ที่มา: http://en.wikipedia.org)

 

น้ำขึ้นน้ำลงในมหาสมุทรเปิด (Open-Ocean Tides)

                จากทฤษฎีการเกิดน้ำขึ้นน้ำลงดังกล่าวข้างต้นกับข้อมูลน้ำขึ้นน้ำ ลงบริเวณชายฝั่งท้องถิ่นของประเทศต่างๆที่วัดได้จริงไม่สอดคล้องกัน และการขึ้นลงของน้ำยังไม่ตรงกับตำแหน่งของดวงจันทร์อีกด้วย สาเหตุมาจากปัจจัยหลายอย่าง เช่น

-          ผลของตำแหน่งโลก ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ ตัวอย่าง เช่น ระหว่างขึ้น 1 ค่ำ (new moon) กับ ขึ้น 7-8 ค่ำ (first-quarter) และระหว่างขึ้น 15 ค่ำ กับ แรม 7-8 ค่ำ (third-quarter) จะทำให้เกิดการเปลี่ยนขนาดและทิศทางของแรงส่งผลให้น้ำขึ้นมาเร็วก่อนเวลาที่ดวงจันทร์จะปรากฏ ณ บริเวณนั้น (เมอริเดียนของผู้สังเกต) แต่ถ้าเป็นช่วงระหว่าง ขึ้น 7-8 ค่ำ (first-quarter) กับขึ้น 15 ค่ำ และระหว่างแรม 7-8 ค่ำ (third-quarter) กับขึ้น 1 ค่ำ (new moon) จะทำให้น้ำขึ้นมาช้ากว่าเป็นเวลาหลายชั่วโมงหลังจากดวงจันทร์มาปรากฏ ณ บริเวณนั้นแล้ว (เมอริเดียนของผู้สังเกต) และนอกจากนี้ รูปแบบการเกิดน้ำขึ้นน้ำลงในแต่ละพื้นที่จะกลับมาซ้ำรอยเดิมเวลาเดิมอีกครั้งในทุกๆ 18.6 ปี ซึ่งเป็นผลมาจากรูปแบบการวางตัวของโลก ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์นั่นเอง

 

-          บริเวณตามแนวขอบชายฝั่งของมหาสมุทรซึ่งเป็นทะเลน้ำตื้น คลื่นของไทด์จะสูญเสียพลังงานจากการเสียดทาน กับพื้นมหาสมุทรซึ่งมีทั้งภูเขาใต้น้ำ ร่องทะเลลึกและพื้นผิวที่ขรุขระ ส่วนผลการสำรวจจากดาวเทียมบอกให้ทราบว่า สามในสี่ของพลังงานไทด์ของโลกสูญเสียไปตามทะเลน้ำตื้น เช่น ที่ทะเลรอยต่อของยุโรปเหนือ ทะเลเหลืองของ เอเชีย บริเวณรอบออสเตรเลีย เป็นต้น  ผลดังกล่าวทำให้น้ำขึ้นน้ำลง มาช้ากว่าที่คาดการณ์ไว้

-          แรงเสียดทานภายในหรือระหว่างอนุภาคของน้ำ (viscosity) ในช่วงที่ถูกแรงไทดัลเหนี่ยวนำอยู่ ก็ทำให้น้ำขึ้นน้ำลงมาช้ากว่าที่คาดการณ์ไว้

-          ผลของเรโซแนนซ์ (resonance) ที่เกิดจากคาบธรรมชาติการสั่นของอ่าว (ขึ้นกับลักษณะการวางตัว ความกว้าง และความยาวของอ่าว) ไปสอดคล้องกับคาบไทดัลของดวงจันทร์ เช่น คาบธรรมชาติการสั่นของอ่าวฟันดี้ (Bay of Fundy, Nova Scotia)ประเทศแคนาดา มีค่าประมาณ 12 ชั่วโมง ซึ่งใกล้เคียงกับคาบไทดัลของดวงจันทร์ คือ 12 ชั่วโมง 25 นาที ส่งผลให้น้ำขึ้นสูงมากถึง 16 เมตรในช่วงน้ำเป็น (spring tide)

-          สภาพภูมิอากาศ  เช่น พายุฝนฟ้าคะนอง ทำให้มีลมแรงพัดต่อเนื่อง ส่งผลให้น้ำขึ้นสูงหรือลงต่ำกว่าปกติ อีกทั้ง  ความกดอากาศสูงจะไปลดความสูงของคลื่นไทด์ แต่ความกดอากาศต่ำจะไปเพิ่มความสูงของคลื่นไทด์

 

                นอกจากดวงจันทร์จะมีผลต่อการโป่งออกของมหาสมุทรแล้ว ดวงอาทิตย์ก็มีผลด้วยเช่นกัน ถ้าโลก ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์อยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน (new and full moon phases) จะทำให้เกิดน้ำขึ้นน้ำลง  แตกต่างกันมากที่สุด โดยน้ำขึ้นจะสูงมาก ส่วนน้ำลงก็ต่ำมากเช่นกัน เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า น้ำเป็น (spring tides) แต่ถ้าโลก ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์อยู่ในแนวตั้งฉาก (first and third quarter phases of the moon) จะทำให้เกิดน้ำขึ้นน้ำลงแตกต่างกันน้อยที่สุด  โดยน้ำขึ้นจะน้อยมาก ส่วนน้ำลงก็ลงน้อยมากเช่นกัน เรียก ปรากฏการณ์นี้ว่า น้ำตาย (neap tides)

 

รูปแสดงการเกิดน้ำเป็น (A) และน้ำตาย (B)

(ที่มา: American Meteorological Society, http://www.oceanmotion.org)

 

รูปแสดงเส้นทางการโคจรของดวงจันทร์รอบโลก และโลกรอบดวงอาทิตย์

(ที่มา: http://oceanservice.noaa.gov)

 

     การที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลกเป็นวงรี ทำให้ระยะห่างระหว่างโลกและดวงจันทร์ก็มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาและในหนึ่งเดือนที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลกครบหนึ่งรอบ จะมีจุดที่ดวงจันทร์เข้าใกล้โลกมากที่สุด (perigee) ซึ่งเป็นตำแหน่งที่แรงน้ำขึ้น น้ำลงจะมากกว่าปกติ และจุดที่ดวงจันทร์อยู่ไกลจากโลกมากที่สุด (apogee) ซึ่งเป็นตำแหน่งที่แรงน้ำขึ้นน้ำลงจะน้อยกว่าปกติ โดยดวงจันทร์จะเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบ perigee-apogee-perigee ใช้เวลาประมาณ 25.5 วัน

     ถ้ากรณีดวงจันทร์อยู่ที่ตำแหน่ง perigee และเป็น new moon ด้วย คืออยู่ระหว่างดวงอาทิตย์และโลกพอดี ก็จะเกิดน้ำขึ้นสูงมาก เรียก เหตุการณ์ดังกล่าวว่า proxigean spring tideซึ่งจะเกิดขึ้นทุกๆ 1.5 ปี ส่วนระบบโลกและดวงดวงอาทิตย์ก็เช่นเดียวกัน เมื่อโลกเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด (perihelion) ประมาณวันที่ 2 มกราคม น้ำจะขึ้นลงต่างกันมากและอีกประมาณ 6 เดือน ในวันที่ 2 กรกฎาคม ดวงอาทิตย์จะอยู่ไกลจากโลกมากที่สุด (aphelion) น้ำจะขึ้นลงต่างกันน้อย

     แรงน้ำขึ้นน้ำลงหรือไทดัล (tidal force) ที่มากที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์ได้เคยคำนวณไว้ นอกจากดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ก็ยังมีเคราะห์อื่นๆในระบบสุริยะที่มีผลต่อโลกด้วยเช่นกัน

 

(ที่มา: http://science.nasa.gov/headlines/y2000/ast04may_1m.htm)

 

4. ผลจากแรงน้ำขึ้นน้ำลงหรือไทดัล (tidal force)

                แรงดังกล่าวนอกจากจะทำให้เกิดน้ำขึ้นน้ำลงแล้วก็ยังส่งผลทางอ้อมต่ออัตราเร็วในการหมุนของโลก เนื่องจากโลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้พื้นโลกบางส่วนต้องผ่านบริเวณแนวของมหาสมุทรหรือน้ำทะเลที่โป่งออก แต่ ขณะเดียวกันแนว ที่โป่งออกดังกล่าวถูกแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ดึงให้อยู่แนวเดิม จึงทำให้เกิดแรงเสียดทานระหว่างมหาสมุทรกับพื้นโลกใต้ท้องมหาสมุทร (tidal friction)แต่การหมุนของโลกพยายามดึงส่วนของมหาสมุทรที่โป่งออกให้เลื่อนออกจากแนวของโลก-ดวงจันทร์ ดังนั้นบริเวณที่เกิดน้ำขึ้นจึงไม่ตรงกับแนวของโลก-ดวงจันทร์

                ความเสียดทานไทดัล(tidal friction) ทำให้เกิดผลสำคัญ 2 ประการ คือ ทำให้โลกหมุนรอบตัวเองช้าลงและทำให้ดวงจันทร์ค่อยๆถอยห่างออกจากโลก โดยคาดว่าทุกๆ100 ปี โลกจะหมุนช้าลง 2.3 มิลลิวินาทีหรือหมายความว่าในอนาคตโลกจะหมุนรอบตัวเองใช้เวลามากว่า 24 ชั่วโมง แต่ในขณะเดียวกันโมเมนตัมเชิงมุมของระบบยังคงที่จึงทำให้ดวงจันทร์ต้องถอยห่างจากโลกออกไปเพื่อรักษาโมเมนตัมเชิงมุมของระบบไว้ โดยจะถอยห่างจากโลกปีละ 38 มิลลิเมตร ผลดังกล่าวทำให้สามารถศึกษาย้อนกลับไปในช่วงแรกเริ่มของโลกและทราบได้ว่าโลกเคยหมุนรอบตัวเองหนึ่งวันใช้เวลาเพียง 6 ชั่วโมงและดวงจันทร์อาจเคยอยู่ใกล้โลกมากหรือหนึ่งในสิบของระยะทางระหว่างโลกและดวงจันทร์ในปัจจุบัน

การที่ปัจจุบันดวงจันทร์โคจรรอบโลกโดยหันหน้าด้านเดียวเข้าหาโลกตลอดเวลาหรือ synchronous rotation ซึ่งหมายถึงดวงจันทร์หมุนรอบตัวเองครบหนึ่งรอบใช้เวลาเท่ากับที่โคจรรอบโลกพอดี ก็เป็นผลมาจากความเสียดทานไทดัลเช่นกัน

 

ข้อมูลอ้างอิง

1.       http://www.oceanmotion.org

2.       http://en.wikipedia.org/wiki/tide

3.       http://www.co-ops.nos.noaa.gov

4.       http://bowie.gsfc.nasa.gov/ggfc/tides/intro.html

5.       tides, The Cosmic Perspective

 

เรียบเรียงโดย  ทวิจรัส สาโรชสกุลชัย

สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)