Что происходит с орбитой луны

Видимое движение и фазы Луны

Сидерический и синодический месяц — Движение Луны на небесной сфере — Смена лунных фаз

Сидерический и синодический месяцы

Луна является естественным спутником Земли и ближайшим к ней небесным те­лом. Она обращается вокруг Зе­мли по эллиптической орбите в том же направлении, что и Зем­ля вокруг Солнца. Среднее расстояние Луны от Земли равно 384 400 км. Плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости эк­липтики на 5°09′.

Наклон орбиты Луны к плоскости эклиптики

Точки пересечения орбиты Луны с эклиптикой называются узлами лунной орбиты. Движение Лупы вокруг Земли для наблюдателя представляется как ви­димое ее движение по небесной сфере. Видимый путь Луны по небесной сфере называется видимой орбитой Луны.

За сутки Луна перемещается по видимой орбите относительно звезд примерно на 13,2°, а относительно Солнца на 12,2°, так как Солнце за это время тоже перемещается по эклиптике в среднем на 1°. Промежуток времени, в течение которого Луна со­вершает полный оборот по своей орбите относительно звезд, назы­вается звездным, или сидерическим месяцем. Его продолжительность равна 27,32 средних солнечных суток.

Промежуток времени, в течение которого Луна совершает пол­ный оборот по своей орбите относительно Солнца, называется синодическим месяцем. Он равен 29,53 средних солнечных су­ток.

Сидерический и синодический месяцы различаются примерно на двое суток за счет движения Земли по своей орбите вокруг Солнца. На рисунке ниже показано, что при нахождении Земли на ор­бите в точке 1 Луна и Солнце наблюдаются на небесной сфере в одном и том же месте, например на фоне звезды К.

Синодический и сидерический месяцы

Через 27,32 сут, т. е. когда Лупа сделает полный оборот вокруг Земли, она снова будет наблюдаться на фоне той же звезды. Но так как Земля вме­сте с Луной за это время переместится по своей орбите относитель­но Солнца примерно на 27° и будет находиться в точке 2, то Луне необходимо еще пройти 27°, чтобы занять прежнее положение от­носительно Земли и Солнца, на что понадобится около 2 сут. Та­ким образом, синодический месяц длиннее сидерического на отре­зок времени, который нужен Луне, чтобы переместиться на 27°.

Движение Луны на небесной сфере

Период вращения Луны вокруг своей оси равен периоду ее об­ращения вокруг Земли. Поэтому Луна обращена к Земле всегда одной и той же стороной. Вследствие того, что Луна за одни сутки перемещается по небесной сфере с запада на восток, т. е. в сторо­ну, обратную суточному движению небесной сферы, на 13,2°, ее восход и заход ежесуточно запаздывают примерно на 50 мин.

Это ежедневное запаздывание приводит к тому, что Луна непрерывно меняет свое положение относительно Солнца, но через строго опре­деленный период времени вновь возвращается в исходное положе­ние. В результате движения Луны по видимой орбите происходит непрерывное и быстрое изменение ее экваториальных координат.

В среднем за сутки прямое восхождение Луны изменя­ется на 13,2°, а склонение — на 4°. Изменение экваториальных координат Луны происходит не только за счет ее быстрого дви­жения по орбите вокруг Земли, но и вследствие необычайной сложности этого движения. На Луну действуют многие силы, име­ющие различную величину и период, под влиянием которых все эле­менты лунной орбиты постоянно изменяются.

Наклон орбиты Луны к эклиптике колеблется в пределах от 4°59′ до 5°19′ за время, несколько меньшее полугода. Изменяются формы и размеры орбиты. Непрерывно с периодом 18,6 года меняется положение орбиты в пространстве, в результате чего происхо­дит перемещение узлов лунной орбиты навстречу движению Луны.
Это приводит к постоянному изменению угла наклона видимой ор­биты Луны к небесному экватору от 28°35′ до 18°17′. Поэтому пределы изменения склонения Луны не остаются постоянными. В некоторые периоды оно изменяется в пределах ±28°35′, а в дру­гие — ±18° 17′.

Смена лунных фаз во время движения на небесной сфере

Движение Луны на небесной сфере сопровождается непрерывным изменением ее внешнего вида. Происходит так называемая смена лунных фаз. Фазой Луны называется видимая часть лунной поверхности, освещенная солнечными лучами.

Рассмотрим, вследствие чего происходит изменение лунных фаз. Известно, что Луна светит отраженным солнечным светом- Половина ее поверхности всегда освещена Солнцем. Но вследствие различных взаимных положений Солнца, Луны и Земли освещен­ная поверхность представляется земному наблюдателю в разных видах. Принято разли­чать четыре фазы Луны: новолу­ние, первая четверть, пол­нолуние и последняя чет­верть.

Положения и фазы
Луны (1 – новолуние, 2 – первая четверть, 3 – полнолуние, 4 – последняя четверть)

Во время новолуния Луна про­ходит между Солнцем и Землей. В этой фазе Луна обращена к Зем­ле неосвещенной стороной, и поэто­му она не видна земному наблюда­телю.

В фазе первой четверти Луна находится в таком положении, что наблюдатель видит ее в виде поло­вины освещенного диска.

Во время полнолуния Луна находится в на­правлении, противоположном на­правлению на Солнце. Поэтому к Земле обращена вся освещенная сторона Луны и она видна в виде полного диска. После полнолуния видимая с Земли освещенная часть Луны постепенно уменьшается.

Когда Луна достигает фазы последней четверти, она снова видна в виде половины освещенного диска. В Северном полушарии в пер­вой четверти освещена правая половина диска Луны, а в послед­ней — левая.

В промежутке между новолунием и первой четвертью и в про­межутке между последней четвертью и новолунием к Земле обра­щена небольшая часть освещенной Луны, которая наблюдается в виде серпа. В промежутках между первой четвертью и полнолу­нием, полнолунием и последней четвертью Луна видна в виде ущербленного диска.

Полный цикл смены лунных фаз происходит в течение строго определенного периода времени. Его называют периодом фаз. Он равен синодическому месяцу, т. е. 29,53 сут.

Промежуток времени между основными фазами Луны равен примерно 7 сут. Количество дней, прошедших с момента новолу­ния, принято называть возрастом Луны. С изменением возраста изменяются и точки восхода и захода Луны.

Движение Луны вокруг Земли является причиной лунных и солнечных затмений – затмения происходят только тогда, когда Солнце и Луна одновременно располагаются вблизи узлов лунной орбиты. Солнечное затмение происходит, когда Луна находится ме­жду Солнцем и Землей, т. е. в период новолуния, а лунное — когда Земля находится между Солнцем и Луной, т. е. в период полно­луния.

Источник

Луна сошла с орбиты? Стоит ли готовиться к катастрофе мирового масштаба?

Суть проблемы в том, что, по мнению некоторых специалистов, Луна отдаляется от Земли в результате столкновения с астероидом.

Уфологи уже начали пугать людей наступлением апокалипсиса. Многие утверждают, раз Луну видно в окно, значит ничего не произошло. Но, как известно, она сошла с орбиты не в результате какого-то взрыва, как происходит во время революции (термин, обозначающий резкий уход планеты/спутника с орбиты во время взрыва или удара) . То есть, даже если прогнозы верны, то последствия этого явления будут заметны еще не скоро. Хотя эксперты говорят, что со столкновением связаны и стихийные бедствия, обрушившиеся на Европу не так давно.

В сети даже появилось видео столкновения. У экспертов и обычных обывателей разнятся версии. Одни говорят, что это обычный монтаж, потому что видео снято в очень плохом качестве и такого облака пыли после столкновения просто не могло быть, ведь на Луне гравитация составляет всего 17% от «земной» и такое облако будет рассеиваться достаточно продолжительный период времени. А другие уверены что это правда и, что нас ожидают достаточно плачевные последствия.

А что вы думаете по этому поводу? Правда это или все-таки миф?

Давайте с вами представим, что всё-таки это правда и Луна отдаляется от Земли. Каковы могут быть причины и последствия такого явления?

— Пока что самая вероятная причина – столкновение с астероидом. Но даже это под вопросом, поскольку по общедоступным данным спутники и станции наблюдения не видели никаких астероидов. Хотя этот астероид не мог быть не замечен, так как нужна огромная масса для того, чтобы сбить Луну.

— Еще одна не менее странная причина – влияние той самой планеты Х, которая якобы притянула к себе Луну.

Источник

Все за сегодня

Политика

Экономика

Наука

Война и ВПК

Общество

ИноБлоги

Подкасты

Мультимедиа

Наука

Что случится с Землей в случае разрушения Луны

На протяжении почти целых 4,5 миллиарда лет истории нашей Солнечной системы Земля находилась в одиночестве и вращалась вокруг Солнца. Наша гигантская лунная спутница крупнее и гораздо массивнее любых других лун в сравнении с теми планетами, вокруг которых они вращаются. В своей полной фазе Луна ярко светит ночью, и она в течение всей истории своего существования связана с такими феноменами как сумасшествие (или лунатизм), поведение животных (выть на Луну), сельское хозяйство (полнолуние перед осенним равноденствием) и даже с женскими менструальными циклами. Ее разрушение стало бы катастрофой, но оно также навсегда изменило бы наш мир некоторыми невероятно интересными способами.

1) При разрушении Луны ее обломки полетят в сторону Земли, однако это, возможно, не приведет к уничтожению жизни. Представьте себе оружие настолько смертоносное, что оно будет способно гравитационно освободить Луну и разорвать ее на части. Для этого потребуется кусок антиматерии величиной со средний астероид (около километра в диаметре), и тогда ее части разлетятся по всем направлениям. Если взрыв будет достаточно слабым, то осколки сформируют одну или несколько лун; а если он будет сильным, то ничего вообще не останется; а если он будет правильной силы, то он создаст кольцевую систему вокруг Земли. Со временем эти лунные фрагменты сойдут с орбиты благодаря земной атмосфере, и произойдет серия столкновений.

Однако эти столкновения не будут такими разрушительными, как в случае с астероидами или кометами, которых мы так опасаемся сегодня. Хотя куски Луны могут оказаться массивными, плотными и даже, возможно, они будут больше уничтоживших динозавров астероидов, они, тем не менее, будут иметь намного меньше энергии. Астероиды или кометы, сталкивающиеся с Землей, двигаются со скоростью 20, 50 или даже более 100 километров в секунду, тогда как лунные осколки будут двигаться со скоростью всего лишь 8 километров в секунду, и они только по касательной войдут в нашу атмосферу. Тем не менее, падающие на Землю куски Луны будут обладать разрушительной силой, однако эта сила при столкновении будет составлять всего 1% от общей энергии при столкновении со сравнимым по размеру астероидом. А если падающие куски будут достаточно небольшими, то человечество без труда переживет их воздействие.

Контекст

Как Луна влияет на жизнь на Земле?

Как Луна влияет на наш сон

Луна возникла из-за космического столкновения

Когда построят деревню на Луне?

3) Больше не будет затмений. Говорим ли мы о солнечном затмении — частичном, полном или кольцеобразном, — или о лунных затмениях, когда этот естественный спутник Земли попадает в нашу тень, в любом случае больше никаких затмений не будет. Затмение требует наличия трех объектов и их определенного выстраивания — Солнца, планеты и луны этой планеты. Когда луна проходит между Солнцем и планетой, то тень может отбрасываться на поверхность планеты (полное затмение), луна может пересекать поверхность солнца (кольцеобразное затмение), или она может затмить только часть солнечного света (частичное затмение). Однако в том случае, если луны нет вообще, то ничего подобного и не происходит. Наш естественный спутник никогда не сможет попасть в тень Земли, если он не существует, и таким образом с затмениями будет покончено.

4) Продолжительность дня станет постоянной. Возможно, вы особенно над этим не задумывались, но Луна представляет собой для вращающейся Земли незначительную фрикционную силу, и в результате скорость ее вращения постепенно падает. Мы можем потерять здесь или там лишь секунду в течение многих веков, но они со временем накапливаются. В нашем современном 24-часовом дне было всего 22 часа во времена динозавров и всего 10 часов несколько миллиардов лет назад. А через четыре миллиона лет мы не будем добавлять больше дни в нашем календаре, поскольку скорость вращения замедлится, а длина дня продолжит увеличиваться. Однако без Луны все это прекратится. Мы будем иметь 24-часовой день каждый день до тех пор, пока на солнце не закончится энергия, и оно не погаснет.

5) Наши приливы и отливы будут незначительными. Приливы и отливы представляют собой интересные, значительные отличия для тех из нас, кто живет недалеко от побережья, особенно в бухте, узком заливе, проливе или в других местах, где скапливается вода. Приливы и отливы на Земле происходят, в основном, из-за влияния Луны, тогда как Солнце оказывает лишь незначительное воздействие на те приливы и отливы, которые мы видим сегодня. Во время полнолуния и новолуния, когда выстраиваются по определенной линии Солнце, Земля и Луна, у нас происходит наибольший, сизигийный прилив — это время самого большого из числа возможных отличий между уровнем прилива и отлива. Когда они находятся по отношению друг к другу под прямым углом во время четверти Луны, мы имеем самый низкий уровень воды — и это момент наименьших изменений. Сизигийный прилив в два раза больше по сравнению с самым низким уровнем, однако без Луны приливы и отливы будут весьма незначительными, и по величине они будут составлять всего лишь четверть от нынешнего максимального уровня.

6) Наш осевой наклон будет нестабильным. Это неприятная вещь. Земля вращается вокруг своей оси с наклоном 23,4 градуса по отношению к нашей орбитальной плоскости вращения вокруг Солнца (это явление называется наклоном или obliquity). Вы можете подумать, что к Луне это не имеет особого отношения, однако в течение десятков тысяч лет этот наклон изменяется — с 22,1 градуса до 24,5 градусов. Луна представляет собой стабилизирующую силу, тогда как миры без больших лун — как, например, Марс — со временем сталкиваются с изменением наклона в десятки раз большим. На Земле, если не будет Луны, наше отклонение, согласно существующим оценкам, временами будет превышать 45 градусов, и это сделает из нас мир, которые будет вращаться на наших боках. На полюсах всегда будет холодно, а на экваторе не обязательно будет тепло. Без Луны, стабилизирующей наше положение, ледниковый период будет распространяться по различным частям нашего мира каждые несколько тысяч лет.

7) Мы больше не будем иметь удобную стартовую площадку для полета к остальным частям вселенной. Насколько можно судить, человечество является единственным видом, который по собственной воле вступил на поверхность других миров. Частично сделанное в период с 1969 года по 1972 годом можно объяснить тем, что Луна находится так близко к Земле. Расстояние составляет всего 380 тысяч километров, и ракета может преодолеть этот путь примерно за три дня, а полет до Луны и обратно со скоростью света займет всего 2,5 секунды. Что касается следующих ближайших объектов — Марса и Венеры, — по полет до них будет продолжаться несколько месяцев, полет туда и обратно — больше года, а коммуникационный сигнал будет проходить это расстояние в течение большого количества минут.

Полет на Луну — это наиболее легкое «тренировочное путешествие», о котором мы могли бы попросить Вселенную, если бы наша цель состояла в исследовании остальной части Солнечной системы. Возможно, когда-нибудь мы вновь ей воспользуемся, а также всем тем, что она дает Земле — и это не такое далекое время.

Этан Зигель — астрофизик и писатель, он также является основателем и основным автором блога Starts With a Bang.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Источник