Луна - спутник Земли - OXFORDST.RU

Луна — спутник Земли

Луна – естественный спутник Земли

Луна — единственный естественный спутник планеты Земля. Это второй самый яркий объект в небосводе после Солнца. Так как Луна вращается по орбите кругом Земли с временем в один месяц, угол меж Землей, Луной и Солнцем меняется; мы видим этот эффект как цикл лунных фаз.

Хотя Луна и вертится вокруг собственной оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Дело в том, что она производит один кругооборот вокруг собственной оси за то же время (27,3 дней), что и один оборот вокруг Земли. А так как направленность обоих вращений совпадает, его противоположную сторону с Земли узреть нереально.

При этом вращение Луны вокруг Земли по эллиптической орбите проистекает неравномерно, с Земли имеется возможность видеть 59% лунной поверхности.

  • Первым космическим аппаратом, достигшим поверхности Луны, является «Луна-2». Он был запущен в СССР 12 сентября 1959 года.
  • Впервые нога человека ступила на Луну 20 июля 1969 года. Это были американские астронавты «Аполлона-11».

Еще до того, как стали проводиться космические исследования, астрономы уже заявляли о необычности Луны.

Ее плотность меньше плотности любой планеты земной группы (Земли, Марса, Венеры, Меркурия) — всего лишь в 3,3 раза больше плотности воды. Даже этот факт является свидетельством необычных условий образования спутника.

По пробам грунта с ее поверхности был установлен химический состав, а также возраст Луны (самые старые образцы – 4,1 млрд. лет), и это обстоятельство еще больше запутало представление землян о происхождении данного небесного тела.

В настоящее время большинство ученых считают, что Луна сформировалась в результате столкновения крупного небесного тела с Землей.

Луна по сравнению со спутниками других планет

Несмотря на не столь выдающиеся в сравнении с другими спутниками Солнечной системы размеры, Луна является самым крупным по отношению к своей планете – Землеспутником.

Луна является достаточно большим спутником. По размерам ее превосходят лишь такие спутники других планет, как Ио, Каллисто, Ганимед, Титан. Таким образом, размер Луны позволяет занимать этому небесному телу среди 91 спутника всей Солнечной системы пятое место.

Орбита Луны

  • Перигей (ближайшая к Земле точка орбиты): 363 104 километра (изменяется в пределах 356 400 – 370 400 километров).
  • Апогей (самая далекая от Земли точка орбиты): 405 696 километров (изменяется в пределах 404 000 – 406 700 километров).
  • Средняя скорость движения Луны по орбите составляет около 1,023 километра в секунду.
  • Лунавращается вокруг Земли по эллиптической орбите с периодом 27,3 суток, постепенно удаляясь от нее вследствие приливного ускорения на 38 миллиметров в год, то есть ее орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль.

Физические характеристики Луны

  • Температура поверхности Луны колеблется от −173 °C ночью до +127 °C в подсолнечной точке. Температура пород на глубине 1 метр постоянна и равна −35 °C.
  • Средний радиус Луны составляет 1737,1 километра, то есть примерно 0,273 радиуса Земли.
  • Площадь поверхности Луны составляет 3,793 х 107 квадратных километров.
  • Средняя плотность Луны составляет 3,3464 грамм на кубический сантиметр.
  • Ускорение свободного падения на Луне равно 1,62 метра на секунду в квадрате (0,165 g).
  • Масса Луны равна 7,3477 х 1022 килограмм.

Система Земля – Луна

Разумеется, не совсем верно говорить о движении Луны вокруг Земли. Точнее, оба эти тела обращаются вокруг их общего центра массы, лежащего ниже поверхности Земли. Анализ колебаний Земли показал, что масса Луны в 81 раз меньше массы Земли.

Гравитационное притяжение Луны вызывает приливы и отливы на Земле.

Приливные движения в результате трения замедляют вращение Земли, увеличивая продолжительность земных суток на 0,001 с за столетие.

Поскольку момент импульса системы Земля – Луна сохраняется, замедление вращения Земли приводит к медленному удалению Луны от Земли. Однако в нынешнюю эпоху расстояние между Землей и Луной уменьшается на 2,5 см в год из-за сложного взаимодействия Солнца и планет с Землей.

Луна всегда обращена к Земле одной стороной.

Детальный анализ ее гравитационного поля показал, что Луна деформирована в направлении Земли, но искажение ее формы слишком велико для современного приливного эффекта. Это искажение считают «замороженным приливом», оставшимся с тех пор, когда Луна была ближе к Земле и испытывала с ее стороны более сильное приливное влияние, чем сейчас. Но эта выпуклость может представлять собой и неоднородность внутреннего строения Луны.

Лунная иллюзия

Рядом с горизонтом Луна по размерам кажется гораздо больше, нежели высоко на небосводе. Это оптический обман.

Согласно психологическим опытам, в подсознании наблюдателя формируется собственное представление о размерах объекта под воздействием восприятия величины соседствующих объектов. Чем выше в небе, тем Луна воспринимается меньше, поскольку находится в большом пустом пространстве. Но ближе к горизонту ее размеры легко сравнимы с расстоянием от Луны до горизонта, ввиду чего неосознанно усиливается впечатление о лунном размере.

Изменения видимой формы Луны

Поскольку Луна — сферическое тело, при её освещении сбоку возникает «серп». Освещённая сторона луны всегда указывает в сторону Солнца, даже если оно скрыто за горизонтом.

Продолжительность полной смены фаз Луны (так называемый синодический месяц) непостоянна из-за эллиптичности лунной орбиты. Средний синодический месяц составляет 29 суток 12 часов 44 минуты 2,82 секунды.

В фазах Луны, близких к новолунию (в начале первой четверти и в конце последней четверти), при очень узком серпе, неосвещённая часть образует т. н. пепельный свет Луны — видимое свечение неосвещённой прямым солнечным светом поверхности характерного пепельного цвета.

Луна проходит следующие фазы освещения:

  • новолуние — состояние, когда Луна не видна.
  • молодая луна — первое появление Луны на небе после новолуния в виде узкого серпа.
  • первая четверть — состояние, когда освещена половина Луны.
  • прибывающая луна
  • полнолуние — состояние, когда освещена вся Луна целиком.
  • убывающая луна
  • последняя четверть — состояние, когда снова освещена половина Луны.
  • старая луна

Обычно на каждый календарный месяц выпадает по одному полнолунию, но так как фазы Луны сменяются немного быстрее, чем 12 раз в году, иногда случаются и вторые полнолуния за месяц, называемые голубой луной.

Мнемоническое правило определения фаз Луны

Чтобы отличить первую четверть от последней, наблюдатель, находящийся в северном полушарии, может использовать следующие мнемонические правила. Если лунный серп в небе похож на букву «С», то это — луна «Стареющая» или «Сходящая», то есть это последняя четверть. Если же он повёрнут в обратную сторону, то, мысленно приставив к нему палочку, можно получить букву «Р» — луна «Растущая», то есть это первая четверть.

Растущий месяц обычно наблюдается вечером, а стареющий — утром.

Следует заметить, что вблизи экватора месяц всегда виден «лёжа на боку», и данный способ не подходит для определения фазы.

В южном полушарии ориентация серпа в соответствующих фазах противоположная: растущий месяц (от новолуния до полнолуния) похож на букву «С», а убывающий (от полнолуния до новолуния) похож на букву «D» без палочки.

Если по направлению движения луны передний край освещённый — луна растущая, затенённый — убывающая.

Разница между Луной и Землей

Хотя между Землей и Луной около 400 тысяч километров, они тесно связаны и способны влиять друг на друга. Луна взаимодействует со всей земной природой, активизируя, к примеру, морские приливы и отливы. Тем не менее, у двух этих небесных тел довольно много отличий друг от друга.

Сравнение

Земля в 81 раз больше Луны по массе. Радиус Луны примерно в три с половиной раза меньше радиуса Земли.

Сравнение размеров Луны, Земли и Марса

Землю окружает геосфера – газовая оболочка с различными примесями. На Луне атмосфера практически отсутствует, нет кислорода, нет ветра. Поэтому днем поверхность Луны от палящего Солнца нагревается до 120°C, а ночью может остыть до –160°C.

Днем на Земле светло, ночью – темно. На Луне даже днем небо всегда черное и безоблачное: при ярком Солнце небо усыпано звездами. С Земли небо кажется голубым: такой цвет ему придает воздух. Солнечные лучи рассеиваются, и звезды днем не видны.

Земля отражает солнечный свет примерно раз в 50 сильнее, чем Луна.

Большая часть Земли занята морями и океанами, меньшая – материками и островами. Поверхность Луны состоит из гористой местности и лунных морей (огромных кратеров с застывшей лавой).

Лунные горы, вероятнее всего, сформировались после столкновения с поверхностью огромных метеоритов, в то время как горы на Земле – результат тектонических процессов.

Луну покрывает смесь скалистых обломков и мелкой пыли, так называемый реголит, толщиной до нескольких десятков метров.

На Луне, в отличие от Земли, нет вулканической активности и практически нет воды (кроме небольших запасов льда). Земная поверхность постоянно подвергается воздействию воды и ветра, поверхность Луны не размывается и не выветривается.

Магнитное поле Луны очень слабое, а сила тяжести в шесть раз меньше в сравнении с Землей.

Химический состав и Земли, и Луны различен. К примеру, Земля содержит достаточно большое количество железа, в то время как на Луне его практически нет.

Выводы

  1. Земля в 81 раз тяжелее Луны.
  2. Радиус Луны в среднем в 3,5 раза меньше радиуса Земли.
  3. На Земле есть атмосфера, кислород, вода, а значит, и органическая жизнь. На Луне всего этого нет.
  4. Днем на Земле светло, можно видеть голубое небо, ночью же – темно. На Луне небо всегда черное, безоблачное.
  5. Земля отражает солнечный свет примерно раз в 50 сильнее, чем Луна.
  6. Поверхность Земли занята материками, океанами, морями и островами. На поверхности Луны сформированы горы и лунные моря (гигантские кратеры).
  7. На Луне сила тяжести в шесть раз меньше в сравнении с Землей.
  8. У Земли есть магнитное (геомагнитное) поле, в то время как у Луны оно почти отсутствует
  9. Химический состав двух астрономических объектов различен.
Читайте также  Алгоритм и его свойства

Видео

Луна — спутник Земли

Луна: единственный спутник Земли и второй по яркости объект на небе

В течение многих сотен миллионов лет вокруг Земли движется спутник, называемый Луною. Во все века люди любовались ею. В истории почти всех наций существуют воспоминания, что Луне воздавались божеские почести. Она самое блестящее, после Солнца, светило на небе, насколько об этом может судить наше зрение. И подобно тому, как Солнце является волшебником дня, так и Луну можно назвать волшебницей ночи. Красота её прославлялась тысячами поэтов. Бледность лунного света всегда была для поэтов эмблемой чистоты. Хотя свет ее не исходит из нашего спутника, а представляет собой только отражение солнечного света.

Прошли те времена, когда люди думали, что все на свете существует только для их пользы. Мы не наделяем теперь Луну даже силой создавать лунатиков. Но мы знаем, что она оказывает влияние на Землю. Наиболее очевидным из этих влияний является посылаемый Луной свет. Будучи меньше Земли, наш спутник получает солнечного света меньше. Было вычислено, что потребовалось бы 600.000 полных лун, светящих одновременно для того, чтобы осветить Землю так же ярко, как ее в настоящее время освещает Солнце.

Луна светит отраженным светом

Солнце светит постоянно и всегда освещает ту сторону Луны, которая обращена к нему. Это происходит всегда, за исключением тех немногих часов, когда Земля находится между Солнцем и Луной и мы наблюдаем лунное затмение. Доказательство того, что наше самое близкое небесное тело светит не собственным светом, нужно искать в тех изменениях, которые происходят с ним каждый месяц. Мы все можем видеть, что если солнечный свет освещает противоположную нам половину Луны, тогда мы совсем не замечаем на небе темной части нашего спутника.

Впрочем, иногда мы можем видеть явление, которое народ в Англии называет «старым месяцем в объятиях молодого». Мы видим иногда великолепный, яркий серп, а затем очень туманно и всю остальную ее часть. Блестящий, видимый нами серп освещен солнечным светом. А остальная часть лунного диска освещена земным светом. Это является одним из доказательств того, что Земля тоже должна казаться светлой, если на нее смотреть откуда-нибудь со стороны. В самом деле, она отражает достаточно света, чтобы освещать диск Луны, так что мы иногда можем его видеть на границе с серпом.

И, конечно, уникальным является такое положение ночного светила, когда оно находится между Землёй и Солнцем на одной линии, закрывая его от нас. Тогда происходит солнечное затмение.

Интересно и то, что в атмосфере Земли можно наблюдать кроме обычной радуги также и лунную радугу — несмотря на то, что Луна светит отражённым светом, а не собственным.

Расстояние от Земли до Луны

Яркость Луны зависит от ее близости к нам. Во всем небе найдется очень немного доступных нашему зрению тел меньше. Но Луна имеет то большое преимущество, что она много ближе к нам, чем какое-либо другое тело. Расстояние до неё от Земли равняется только 384 467 километров. Это меньше, чем десять раз взятая окружность Земли. Сравнительно с расстоянием от Солнца или Марса это, конечно, очень немного. Оно дает нам то большое преимущество, что мы можем с помощью наших телескопов изучать предмет нашего интереса более подробно, чем какое-либо иное тело на небе.

Гравитация на Луне

Человек мог бы легко перепрыгнуть улицу на Луне. Сила тяготения на поверхности Луны сильно отличается от силы тяготения на поверхности Земли. Она составляет только шестую часть последней. Человек, который может прыгнуть на Земле на два метра, мог бы прыгнуть там на двенадцать метров. Это значит, что взрывающая сила вулканов, выбрасывая вверх всякие вещества, встретила бы настолько меньшее сопротивление, чем то, к которому мы привыкли на Земле. Поэтому она могла создать некоторые из очень крупных образований на поверхности Луны.

Совершенно иначе обстоит дело на Земле, где воздух, ветер и вода являются причиной многого, что на ней происходит и происходило. Изучение Земли показало нам, какое важное значение имеют воздух, вода в изменении её поверхности. Что же касается Луны, то это – мир без воздуха и без воды.

Лунная пыль

Воздух и вода, как известно, всегда «сглаживают» все выступы Земли, постепенно стирая их и округляя их края. Но когда большая гора или впадина образуется на Луне, то она не может измениться в течение целых тысячелетий. Потому что там нет ничего, что производило бы эти перемены. Только одно явление на Луне может еще содействовать какому-нибудь изменению ее поверхности в настоящее время.

Так как наш спутник не имеет атмосферы, то он сильно подвержена действию солнечных лучей. В течение лунного дня, продолжающегося 13,5 наших суток, поверхность ее должна чрезвычайно сильно нагреваться. А в течение лунной ночи, продолжающейся 13,5 наших суток, ничто на поверхности Луны не может удержать полученную ею в течение дня теплоту. Так что теплота её свободно излучается в окружающую среду, и её поверхность должна охлаждаться более любой части Земли.

Итак, поверхность должна сильно сжиматься при охлаждении и расширяться при нагревании каждый день и каждую ночь, и потому поверхность эта покрыта мелкой пылю.

Почему видна только одна сторона Луны

Луна вращается вокруг своей оси — не быстро, но как раз то же самое время, которое ей требуется и для обращения вокруг Земли. Благодаря этому мы всегда видим одну и ту же её сторону. Получается, что одни сутки на нашем естественном спутнике равны одному лунному месяцу.

Было бы в высшей степени странно, если бы был простой случайностью тот факт, что время обращения Луны вокруг Земли и время обращения ее вокруг своей оси совершенно совпадают.

Какой покажется Земля человеку, находящемуся на Луне

Если бы разумные существа жили там, Земля показалась бы им телом, во много раз большим, чем нам кажется сейчас наш спутник. Эта большая Земля производила бы тоже затмения Солнца. Но величина Земли, при наблюдении ее оттуда, казалась бы много больше величины Солнца. Таким образом, если наблюдать с Луны затмение Солнца Землей, то эта последняя закроет не только все Солнце, но также и все его выступы и корону. Останется только слабое сияние коронального света по окружности.

Астрономы никогда не были бы в состоянии так изучить Солнце с поверхности Луны, как это возможно сделать с поверхности Земли. Видимая с Земли величина Луны очень удобна для астрономических целей, да и относительные расстояния Луны и Солнца немного изменяются при различных затмениях. Иногда диск слишком мал для того, чтобы закрыть все тело Солнца, и тогда мы можем видеть кольцо солнечного света по всему краю Луны.

Орбита Луны вокруг Земли

Орбита Луны вокруг Земли находится не совсем на том же самом уровне или в той же самой плоскости, как говорят астрономы, в какой находится орбита Земли вокруг Солнца. На плоском рисунке кажется, что Луна движется вокруг Земли на том же самом уровне, что и Земля вокруг Солнца. Если бы это было так, то мы, конечно, не могли бы видеть полной Луны, потому что тогда Земля становилась бы на пути солнечного света, и вместо полнолуния у нас каждый месяц было бы затмение.

Также и Луна каждый месяц затмевала бы Солнце. Но если мы представим себе орбиту спутника немного наклоненной к земной орбите, то мы поймем, каким образом мы можем видеть полную Луну, а также и то, что через некоторые правильные промежутки, когда орбита, по которой движется она, пересекает орбиту, по которой движется Земля, может произойти затмение.

Обращение Луны вокруг Земли совершается примерно в течение месяца -27 и 1/3 дней (так называемый лунный месяц). В одну часть этого периода Луна и Солнце находятся на одной и той же стороне по отношению к Земле; в другую часть они — на совершенно противоположных сторонах ее, в промежутках между этими двумя моментами линия, соединяющая Солнце с Землей, и линия, соединяющая Луну с ней, находятся приблизительно под прямым углом друг к другу.

В первом случае, когда Солнце и Луна находятся на одной и той же стороне Земли, они действуют в одном и том же направлении — их действия складываются. Тогда приливы и отливы в течение нескольких дней бывают очень сильны. Когда же они находятся на противоположных сторонах, то притягивают Землю в двух противоположных направлениях. В следствие этого действие притяжения Луны ослабляется. В это время приливы, хотя и существуют, но гораздо менее сильны. В остальное промежуточное время приливы бывают средние. В этом может убедиться всякий, кто в течение месяца день за днем стал бы наблюдать за приливами.

Борьба между Солнцем и Луной в притяжении Земли

Припомним простые факты относительно наиболее известных нам приливов. Зависимость земных приливов от Луны была известна тысячу лет тому назад. Хотя закон тяготения был тогда, конечно, еще не открыт. Теперь мы понимаем, что при вращении Земли вокруг оси на нее действует притяжение естественного спутника. Ближайшая к Луне вода на Земле притягивается Луною сильнее твердой центральной части Земли и поднимается, образуя волну прилива. Точно так же и центральная твердая часть земного шара притягивается сильнее, чем вода противоположной стороны земного шара.

Земля оттягивается от задней своей воды. Она образует на противоположной стороне земного шара прилив так же, как и на ближайшей к Луне стороне его. А между обоими приливами, то есть в областях Земли, находящихся между этими двумя пунктами, происходят отливы. Потому что вода не может быть в одно и то же время в двух местах,

Солнце влияет совершенно так же, как н Луна, только с гораздо меньшей силой. Так как Солнце гораздо дальше от Земли. Притяжение Солнца и притяжение Луны должны быть на одной и той же линии во время новолуния и во время полнолуния. В другое же время притяжения Солнца и Луны находятся под некоторыми углами друг к другу.

Читайте также  Идеал общественного деятеля в поэзии Некрасова

Когда бывает новолуние или полнолуние, то приливы у нас бывают гораздо выше, а отливы ниже, чем в другое время. Эти высокие приливы так и называются большими приливами, а низкие отливы — большими отливами. Большие приливы происходят оттого, что Солнце и Луна помогают друг другу. А малые приливы — оттого, что они действуют противоположно друг другу. Луна находится гораздо ближе к Земле и поэтому действует сильнее и одерживает победу в этой великой борьбе.

Луна. Спутник Земли

  1. Спутник Земли — Луна
  2. Насколько велика Луна по сравнению с Землей?
  3. Происхождение Луны и ее ранняя история
  4. Лунные моря
  5. Геологическая активность на Луне
  6. Воздух и вода
  7. Взаимодействие Земля-Луна
  8. Обратная сторона Луны
  9. Некоторые заметные особенности на Луне

Луна является единственным естественным спутником Земли. И единственным внеземным телом, которое посетили люди — всего 12 человек на борту шести миссий «Аполлон». Это произошло в период с июля 1969 года по декабрь 1972 года. Также Луна была и является объектом работы многочисленных роботизированных зондов.

Спутник Земли — Луна

В результате работы «Аполлонов» и лунных программ СССР на Землю было доставлено 382 кг. лунной породы. Кроме того, на Земле найдено несколько лунных метеоритов. Большинство из этих образцов имеют возраст от 4,6 до 3 миллиардов лет. Но есть одно исключение — лунный метеорит, возраст которого оценивается в 2.8 миллиарда лет. Все они содержат ценную информацию о ранней истории Солнечной системы. Эти следы трудно найти на Земле из-за тектонической активности. А также присутствия сильной атмосферы в последние 3,8 миллиарда лет.

Луна необычайно велика по сравнению с размером своего «хозяина» (в этом отношении первенство только у Харона). Толщина ее коры в среднем составляет 68 километров. Она тоньше на ближней стороне к Земле, и имеет практически нулевую толщину под Mare Crisium (Море Кризисов). Ниже коры есть мантия и, вероятно, небольшое ядро. Оно имеет около 340 километров в радиусе и содержит около 2% лунной массы.

Центр массы Луны смещен от геометрического центра примерно на 2 километра в направлении к Земле.

Насколько велика Луна по сравнению с Землей?

Диаметр Луны составляет 3474 километра, а Земли — 12 800 километров. Это значит, что Земля имеет диаметр в 3,68 раза больше, чем у Луны. Площадь поверхности Земли примерно в 13 раз больше, чем у Луны (которая имеет примерно площадь поверхности Африки). Примерно 50 Лун могут поместиться внутри Земли. Масса Луны в 81 раз меньше, чем у Земли.

Происхождение Луны и ее ранняя история

Происхождение Луны остается предметом дебатов. До недавнего времени широко распространенное мнение заключалось в том, что она сформировалась более 4,5 миллиарда лет назад. Строительным материалом стали обломки, появившиеся при столкновении Земли с телом размерами, близкими к размерам Марса. Этот гипотетический объект ученые называют Theia.

В 2012 году эта теория была поставлена ​​под сомнение в результате компьютерных расчетов, которые показали, что воздействие должно было произойти с участием гораздо большего и быстрее движущегося объекта. Только более крупный объект мог бы нанести Земле такой удар, который отделил бы часть нашей планеты, впоследствии образовавшую Луну из расплавленных обломков. При этом сценарии очень незначительно влияние, оказываемое ударяющим объектом на вещество Луны объясняет интересный факт — некоторые изотопные отношения (в частности, кислорода и титана) в материале лунной поверхности почти идентичны тем, что найдены в земных породах.

Лунные моря

Внешние слои Луны, первоначально расплавленные и содержащие глобальный «океан магмы», охлаждались с образованием пород в течении 4,5 млрд. лет. Их следы можно наблюдать сейчас в лунных нагорьях. Эти древние изверженные породы, известные как анортозиты, богаты силикатным минеральным плагиоклазом. Именно они придают лунным возвышенностям характерный светлый цвет.

После формирования Луны последовала интенсивная бомбардировка ее поверхности метеоритами. Она вызвала обширное разрушение и фрагментацию коры. Около 4 миллиардов лет назад Луна испытала ряд катаклизмов, которые образовали бассейны, называемые морями. Последующая вулканическая активность, произошедшая примерно от 4 до 2,5 миллиарда лет назад, затопила эти бассейны расплавленной лавой. С течением времени она охладилась и затвердела с образованием темного базальта. С того времени Луна мало изменилась, за исключением случайных воздействий на ее поверхность метеоритов или комет.

Геологическая активность на Луне

Луна имеет некоторую геологическую активность. Приборы, оставленные на лунной поверхности астронавтами «Аполлона», зафиксировали небольшие сейсмические события. Они известны как «лунотрясения». Происходят они на глубинах в несколько сотен километров. Возможно их вызывают приливные напряжения, возникающие из-за гравитационного притяжения Земли. Кроме того, поступало много сообщений о процессах, называемых переходными лунными явлениями. Наиболее необычное из них наблюдал Кен Маттингли, пилот командного модуля «Apollo-16», который сообщал о появлении вспышек света на обратной стороне Луны.

Концентрации массы, или масконы, связанные с морями, обусловлены наличием слоев плотной базальтовой лавы. Они были обнаружены в 1960-х годах 20 века. Масконы оказывали гравитационное воздействие на орбитальное движение лунных орбитальных зондов. Локальные магнитные области также обнаружены вокруг некоторых кратеров, хотя у Луны нет глобального магнитного поля.

Воздух и вода

Естественно и философы, и романтики, давно мечтали отправиться на Луну и найти там разумную жизнь. Но возможность лунной жизни (за исключением, возможно, определенных типов выносливых микробов) была опровергнута. Это случилось после осознания того, что Луна не имеет ни атмосферы, ни жидкой воды. Однако недавние наблюдения подтвердили существование значительных количеств льда в глубоких кратерах на лунных полюсах.

Взаимодействие Земля-Луна

Гравитационное взаимодействие между Землей и Луной вызывает некоторые интересные эффекты. Наиболее очевидными из них являются приливы. Гравитационное притяжение Луны сильнее на стороне Земли, ближайшей к Луне. Поскольку Земля и ее океаны не являются абсолютно жесткими, они тянутся к Луне. С нашей точки зрения, мы видим два небольших «выпуклости». Одну в направлении Луны и одну прямо противоположную. Эффект проявляется гораздо сильнее в океанах, чем в твердой коре, поэтому изменение уровня воды выше. Поскольку Земля вращается намного быстрее, чем Луна движется по своей орбите, «выпуклости» движутся вокруг Земли примерно раз в сутки. Поэтому происходит два прилива в день.

Асимметричный характер этого гравитационного взаимодействия приводит к тому, что Луна вращается синхронно с Землей. То есть она блокируется в такой фазе своей орбиты, при которой одна и та же сторона всегда обращена к нам. Так же, как вращение Земли замедляется влиянием Луны, в далеком прошлом вращение Луны замедлялось действием Земли. Но в последнем случае эффект был намного сильнее. Когда скорость вращения Луны замедлилась, и стала соответствовать ее орбитальному периоду, у нее больше не стало крутящего момента. Была достигнута стабильная ситуация. То же самое произошло и с большинством других спутников в Солнечной системе.

Обратная сторона Луны

Луна немного колеблется (из-за ее не совсем круговой орбиты). Поэтому время от времени можно видеть небольшую часть ее поверхности на обратной стороне. Но большая часть обратной стороны была совершенно неизвестна до тех пор, пока зонд «Луна-3» не сфотографировал ее в 1959 году.

Лунная статистика
среднее расстояние от центра Земли 384 400 км (238 906 миль)
диаметр 3,476 км (2160 миль)
масса (Земля = 1) 0,0122
средняя плотность 3,34 г / см 3
поверхностная гравитация (Земля = 1) 0,165
вторая космическая скорость 2,38 км / с (8 568 км / ч,)
орбитальный период 27,3 дня
орбитальный эксцентриситет 0,055
наклон орбиты 5.1 °
осевой период 27,3 дня (гравитационный замок)
Максимум. температура поверхности 117oC (243oF)
минимум температура поверхности -163oC (-261oC)
альбедо 0,07

Некоторые заметные особенности на Луне

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

МКС Онлайн

Побит рекорд пребывания в космосе! Или 353 дня на МКС

Луна — естественный спутник Земли

Луна сама по себе уже уникальна тем, что это единственный сферический спутник на орбите Земли. Считается, что причиной такой формы является то, что ее масса достаточно велика для равномерного притяжения материи по направлению к центру спутника.

Размер Луны составляет чуть более одной четвертой диаметра Земли (3475 км) и это тоже уникальное явление. Пока еще астрономам не удалось обнаружить у какой-либо планеты спутника с большими или хотя бы такими же размерами относительно размеров планеты.

Однако, не смотря на столь значительные для спутника размеры, масса Луны сравнительно невелика. Это же указывает и на низкую плотность спутника. Объяснение этого явления заключается в причине формирования Луны. У ученых есть версия, что в период зарождения Земли с нашей планетой столкнулось какое-то огромное космическое тело размером с Марс. В результате такого столкновения на орбиту Земли было выброшено большое количество внешней мантии и коры. Постепенно объединяясь под действием гравитационных сил, материал сформировал спутник, который мы сегодня знаем как Луну. Учитывая, что внешняя мантия Земли намного менее плотная, чем внутренние слои, такая концепция позволяет в какой-то мере объяснить низкую плотность Луны.

Наблюдения с Земли позволяют рассмотреть многочисленные кратеры на поверхности Луны. Причина существования такого рельефа достаточно проста. В отличие от Земли, Луна не является геологически активным телом, у нее нет атмосферы, и не наблюдается вулканической активности. Именно поэтому поверхность Луны столетиями остается неизменной.

Фазы Луны

На приведенной ниже схеме выделены восемь различных фаз Луны: полная Луна, растущий месяц, первая четверть, растущая Луна, полнолуние, убывающая луна, третья четверть и спадающий месяц.

19 июля 2007 года, растущая Луна, фаза 0.27

Структура Луны

Луна является дифференцированным космическим телом и по своей структуре подразделяется на кору, мантию и ядро. Несмотря на то, что Луна является вторым (после Ио) по плотности спутником в Солнечной системе, его внутреннее ядро считается очень небольшим по размерам, так как его диаметр составляет всего лишь порядка 700 километров, что является незначительным показателем относительно размеров спутника.

Читайте также  Мотив та мета злочину

У внутреннего ядра оболочка насыщена железом и имеет радиус около 240 километров. Внешнее же ядро также в основной своей массе состоит из железа, только расплавленного, его толщина составляет примерно 300 километров.

Так же у лунного ядра существует частями расплавленный пограничный слой. Согласно расчетам планетологов, он образовался в результате процессов фракционной кристаллизации огромного магматического океана 4,5 млрд. лет назад. Толщина данного слоя составляет порядка 480 километров.

Как и Земли, мантия Луны состоит в основном из ультраосновных пород, который в отличие от тех, что содержатся в коре, содержат незначительные примеси окислов кремния и достаточно большое количество железа и магния. Оливин и пироксен являются главными породообразующими минералами.

Средняя толщина лунной коры составляет порядка 50 километров. Из-за периодических лунотрясений, вызванных гравитацией Земли, в ней могут появляться трещины.

Первый человек на Луне

На поверхности Луны посчастливилось погулять двенадцати представителям человечества. Начало положил Нил Армстронг в 1969 году в рамках миссии Apollo 11, а последним на текущий момент был Джин Сернан в 1972 году с миссией Apollo 17. С 1972 года полеты людей на Луну были прекращены, а изучение спутника Земли осталось в сфере автоматических космических аппаратов.

В ближайшем будущем человек может вновь посетить Луну. С этим связаны планы ведущих космических агентств, таких как NASA, Роскосмос и ЕКА. Возможно, уже в 2020-х годах на Луне появится первая космическая станция.

Первый шаг человека на Луне

“Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества”, — эту знаменитую фразу произнес Нил Армстронг спустившись на поверхность Луны.

Интересные факты о Луне

• У Луны нет темной стороны. Обе стороны Луны получают одно и то же количество солнечного света, но с учетом того, что Луна связана с Землей приливными силами, земляне всегда могут наблюдать только одну ее сторону. Эта сторона отражает солнечный свет и люди могут рассматривать ее даже невооруженным взглядом, тогда информация о так называемой «темной стороне» была получена при помощи космических аппаратов.

• Отливы и приливы на Земле осуществляются именно при помощи Луны. Они возникают как результат ее гравитационного притяжения. Приливы происходят на той стороне Земли, которая в данный момент обращена к Луне, тогда как на другой стороне происходят отливы.

• Каждый год Луна медленно удаляется от Земли, примерно на 3,8 сантиметров. По расчетам ученых данный процесс будет продолжаться еще 50 миллиардов лет.

• Если бы вы находились на Луне, то весили бы намного меньше. Лунная гравитация гораздо слабее, чем гравитация Земли. Это связано с тем, что ее масса значительно меньше. То есть ваш вес на Луне составил бы всего лишь одну шестую (около 16,5%) от вашего земного веса.

• В 50-е годы США планировало взорвать атомную бомбу на Луне. Секретный проект был разработан в разгар холодной войны и носил название «Проект A119». Основной целью такого неординарного плана было продемонстрировать СССР военное и космическое превосходство. К счастью, затея так и не была осуществлена.

• У Луны нет атмосферы. Поверхность спутника Земли абсолютно не защищена от космических лучей, метеоритов, астероидов, комет и солнечных ветров. Вот почему на Луне наблюдают такие огромные колебания температуры, а вся ее поверхность покрыта кратерами. Отсутствие атмосферы также означает, на Луне невозможно услышать ни единого звука, а небо всегда черное.

• На Луне происходят толчки. Гравитационное притяжение Земли приводит к небольшим лунотрясениям, которые происходят в нескольких километров под поверхностью и образуют небольшие разрывы и трещины. Считается, что Луна имеет расплавленное ядро как у Земли.

• Луна является пятым по величине естественным спутником в Солнечной системе. Она намного меньше, чем главные спутники Сатурна и Юпитера, но при этом она является самым большим спутником относительно планеты, вокруг которой она вращается. Одна из самых популярных теорий утверждает, что Луна была когда-то частью Земли и сформировалась при столкновении с огромным объектом.

• Так называемый «Человек на Луне» — известная оптическая иллюзия, которая видна при взгляде на поверхность Луны с Земли. Это результат контраста между светлыми и темными лунными равнинами.

Иллюзия «Человек на Луне»

• На поверхности Луны более полумиллиона кратеров.

Луна естественный спутник Земли

  • Почему же её называют спутником Земли?
  • История исследований
  • Характеристики
  • Орбита
  • Влияние
  • Будущее
  • Интересные факты про Луну

Луна является единственным естественным спутником на орбите Земли и наиболее изученным внеземным телом. Она уникальна во многом: своей яркостью на небосводе, приливным воздействием на нашу планету, малоизученной обратной стороной и возможностью колонизации ее поверхности. В этой статье мы подробно опишем и расскажем много интересных фактов про ближайшую соседку нашей планеты.

Почему же её называют спутником Земли?

Определение понятия спутник гласит, что это естественный или искусственный объект, который в космическом пространстве движется по определенной орбите вокруг другого объекта под действием гравитационных сил.

То, что Луна – спутник Земли, было еще доказано древними греками. Известные античные астрономы и физики, такие как Аристарх, Гиппарх, Архимед рассчитали размер самого яркого объекта на ночном небе. Смоги вычислить его орбиту и расстояние до нашей планеты. Изобретение телескопа, а в дальнейшем и космических аппаратов помогло убедиться в правильности суждений и расчетов древнегреческих исследователей.

Кроме обращения вокруг нашей планеты, Луна имеет непосредственное влияние на воды мирового океана. Такое явление называется приливным взаимодействием, и оно еще раз подтверждает тот факт, что Луна – естественный спутник Земли.

История исследований

За движениями Луны на небе наблюдали еще астрономы Древнего Мира. Во 2 веке до нашей эры уже были рассчитаны её размер и расстояние до Земли. Средневековые исследователи при помощи телескопа смогли выделить отдельные участки рельефа и составить первую лунную карту. В 19 веке появились первые снимки лунной поверхности, из которых был составлен фотографический атлас.

Изобретение космических аппаратов помогло расширить знания о Луне. Начиная с 1958 года, советские и американские исследователи запустили к ней несколько десятков автоматических и пилотируемых аппаратов, искусственных спутников и луноходов, что получило свое название в истории, известное как Лунная гонка. Одним из важнейших событий в истории человеческой цивилизации стала высадка на её поверхность первых людей – американских астронавтов Нила Армстронга и Базза Олдрина. Произошло это 20 июля 1969 года. Еще пять высадок на Луну произошли в период с ноября 1969 по декабрь 1972 года.

В настоящее время Луна исследуется американскими и китайскими станциями на окололунной орбите, а также китайским луноходом, спустившимся на поверхность обратной стороны спутника Земли.

Характеристики

Основные физические параметры:

  • Масса – 7,35 * 10 22 кг.
  • Средний диаметр – 3,5 тыс. км.
  • Площадь поверхности – 3,79*10 7 кв. км.
  • Среднее значение плотности – 3,35 г/ куб. см.
  • Ускорение свободного падения вблизи экватора – 1,62 м/с 2 .

Луна имеет типичное строение для твердотельных объектов Солнечной системы: кора, мантия и ядро. Ее поверхность представлена реголитом – смесью, состоящей их пылевых частиц различного диаметра и обломков лунных пород, минералов и метеоритов. Толщина лунного грунта составляет от пары сантиметров до нескольких десятков метров. Далее на глубину 50 км залегает кора, содержащая высокий процент железа, алюминий и кремния. Мантия, имеющая трехслойное строение, представлена различными видами силикатов. Под ней располагается железоникелевое ядро, занимающее 20% всей массы спутника Земли.

Атмосфера у Луны практически отсутствует. В ней имеются лишь остаточные следы водорода и некоторых инертных газов. За счет крайней разрежённости газовой оболочки поверхность спутника постоянно подвергается резким перепадам температур: от + 117° С днем до -173° С ночью.

Орбита

Средний радиус орбиты Луны составляет 1,73 тыс. км. Двигаясь со скоростью 1,023 км/с, спутник совершает полный оборот вокруг Земли за 27 дней и 7 часов. Этот период называется сидерическим или лунным месяцем. Орбитальный путь имеет эллипсовидную форму (эксцентриситет – 0,055), а сама траектория движения земного спутника напоминает раскручивающуюся спираль. Угол наклона оси к плоскости орбиты колеблется от 4, 5° до 5°.

Влияние

Луна и Земля оказывают друг на друга сильное гравитационное влияние. Изменения, порождаемые гравитацией спутника в мировом океане, называются приливными силами. В зависимости от взаиморасположения Земли и ее спутника меняется высота уровня моря, что называется приливом и отливом. Максимум амплитуды приливных волн наблюдается в канадском заливе Фанди, где они достигают высоты в 18 метров.

Будущее

Луна – один из основных претендентов на основание человеческой колонии. Ее рассматривают в качестве перевалочной базы на пути от Земли к другим космическим объектам. С ее поверхности из-за слабой силы притяжения и разряженной атмосферы гораздо проще стартовать межпланетным кораблям, а в подповерхностных слоях есть большие залежи полезных ископаемых, рассматриваемых как топливный ресурс. Роскосмос планирует запустить миссию по освоению лунной поверхности в период с 2021 по 2040 годы.

Отдаленное будущее Луны как спутника нашей планеты не так радужно. За счет приливного ускорения она ежегодно удаляется от Земли на 0,38 см. Это замедляет вращение голубой планеты, удлиняя сутки на ней. Однако, после постепенного и длительного процесса удаления, спутник начнет достаточно быстро возвращаться обратно, сблизившись с Землей на минимально возможное расстояние в 12 тыс. км. Гравитационные силы разорвут его на мельчайшие фрагменты, которые образуют вокруг Земли целую кольцевую систему, схожую с кольцами других планет Солнечной системы.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: