Луна – спутник Земли
Общие сведения о Луне
Луна – это единственный естественный спутник Земли.
Луна является наиболее близким к Солнцу спутником планеты, поскольку у Меркурия и Венеры нет спутников.
Луна состоит из коры, верхней мантии (астеносферы), средней мантии, нижней мантии и ядра.
Поверхность Луны покрыта реголитом – смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеоритов с лунной поверхностью.
Русское наименование Луна восходит к праславянскому «светлая». Греки называли спутник Земли Селеной, древние египтяне – Ях (Иях), вавилоняне – Син.
В 1984 году на Гавайской конференции по планетологии была коллективно выдвинута теория возникновения Луны, получившая название теории Гигантского столкновения. Она утверждает, что спутник возник 4,6 миллиарда лет назад после столкновения Земли с небесным телом Тейа.
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.
Луна вращается вокруг Земли по эллиптической орбите с периодом 27,32166 суток, постепенно удаляясь от нее вследствие приливного ускорения на 38 миллиметров в год, то есть ее орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль.
3D-модель Луны
Физические характеристики Луны
Луна – пятый по размеру спутник Солнечной системы.
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 10 7 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 10 22 килограмм.
Сравнительные размеры Земли и Луны
Атмосфера Луны
Атмосфера Луны крайне разрежена, в ней присутствуют следы водорода, гелия, неона и аргона.
Когда поверхность не освещена Солнцем, содержание газов над ней не превышает 2 x 10 5 частиц на кубический сантиметр, а после восхода увеличивается на два порядка за счет дегазации грунта.
Исследование Луны
Уже во II веке до н. э. Гиппарх исследовал движение Луны по звездному небу, определив наклон лунной орбиты относительно эклиптики, размеры Луны и расстояние от Земли, а также выявил ряд особенностей движения.
Одну из первых лунных карт составил Джованни Риччиоли в 1651 году, он же дал названия крупным темным областям, именовав их «морями».
Новым этапом исследования Луны стало применение фотографии в астрономических наблюдениях, начиная с середины XIX века.
Впервые Луны достиг советский космический корабль «Луна-2» 13 сентября 1959 года.
Впервые удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959 году, когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть ее поверхности.
Американская программа пилотируемого полета на Луну называлась «Apollo». Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя – в декабре 1972 года. Первым человеком, ступившим 21 июля 1969 года на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг, вторым – Эдвин Олдрин. Третий член экипажа Майкл Коллинз оставался в орбитальном модуле.
После того как в августе 1976 года советская станция «Луна-24» доставила на Землю образцы лунного грунта, следующий аппарат – японский спутник «Hiten» – полетел к Луне лишь в 1990 году.
В рамках исследования Луны в настоящее время работают несколько луноходов и орбитальных зондов разных государств.
Интересные факты о Луне
Луна является единственным внеземным астрономическим объектом, на котором побывал человек.
Юридический статус Луны описывает Соглашение о Луне от 1979 года, которое провозглашает принцип исключительно мирного использования Луны и других небесных тел, принцип равных прав всех государств на исследования небесных тел, принцип недопустимости претензии со стороны любого государства на распространение своего суверенитета на какое-либо небесное тело.
Земной диск висит в небе Луны почти неподвижно.
Гравитационное влияние Луны вызывает на Земле морские приливы и отливы. Максимальная амплитуда приливной волны на Земле наблюдается в заливе Фанди в Канаде и составляет 18 метров.
Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть обращение Луны вокруг Земли и вращение вокруг собственной оси синхронизировано.
Явление либрации, открытое Галилео Галилеем в 1635 году, позволяет наблюдать около 59 % лунной поверхности.
В отличие от Земли Луна не имеет глобального магнитного поля, однако намагниченные породы на ее поверхности создают небольшие локализованные защитные экраны.
Суперлуние – астрономическое явление, при котором момент прохождения Луной перигея совпадает с ее полной фазой.
Источник
Небесное тело. Луна
Цель данной работы
- Определить, что такое Луна;
- Рассмотреть некоторые теории возникновения Луны;
- Показать главные особенности;
- Определить лунные фазы;
- Разобраться в таких понятиях, как «Голубая Луна» и «Суперлуние»;
- Показать необходимость изучения данного небесного тела.
Что такое Луна? Осколок Земли? А может спрятанный от человеческого взгляда инопланетный космический корабль-шпион?
Луна — это не планета, это всего-навсего космический спутник Земли, единственное небесное тело, видимое невооруженным глазом, и это единственное место в космосе, которое посетил человек. Она известна своими кратерами и морями, образовавшими поверхность, похожую на человеческое лицо. Это шестой по величине естественный спутник в Солнечной системе.
Теории возникновения Луны
- Первая из них гласит, что Луна – это огромный осколок, отколовшийся от Земли примерно 4 миллиарда лет назад, который оставил на своём месте огромную впадину там, где сейчас находится Тихий океан. По словам сторонников этой теории, это произошло в результате столкновения планеты размером с Марс с Землёй. Но если Луна – осколок Земли, то почему их состав так сильно отличается (известно, что на Луне совершенно нет железа, в то время как кора Земли очень богата железной рудой). Оказывается, данная теория объясняет и это. При столкновении из ядра неизвестной планеты вытекло расплавленное железо, которое растеклось по поверхности Земли и впиталось в её кору, Луна же, отколовшись, осталась без железа;
- По другой теории Луна – это маленькая одинокая планета, блуждающая по космосу, которая была притянута гравитацией Земли. Однако эта теория выглядит маловероятной, если рассматривать её с позиций динамики. Луна не настолько легка, чтобы быть притянутой Землёй. Гравитация Земли лишь изменила бы траекторию Луны;
- Ещё одна гипотеза говорит о том, что Земля и Луна формировались одновременно, притягивая к себе окружающие и пролетающие мимо них объекты. Но эта теория не может объяснить различие в составе пород Земли и Луны;
- И, наконец, самая фантастическая теория. Она говорит, что Луна – это искусственный замаскированный спутник Земли, запущенный из отдалённых участков космоса для наблюдения за жителями нашей планеты. Рождению этой теории послужило одно необычное событие, зафиксированное сейсмографом, который оставили на Луне американские астронавты. Заключалось оно в следующем. При сбросе на поверхность отделившихся ступеней от космических зондов наблюдалась вибрация Луны в течение нескольких часов, что могло происходить только с телом обладающим формой полой сферы.
Особенности Луны
Возможно, ее самая значимая особенность — многочисленные кратеры. В течение всего существования Луны ее поверхность подвергается воздействию подающих небесных тел. Атмосфера на ней разреженная, и нет потоков воды, поэтому нет и эрозии. Это является причиной того, что многие тысячи кратеров остаются неизменными.
Другая ее особенность — наличие ровных поверхностей, которые называются морями. Считается, что моря образованы недавними потоками лавы, которые покрыли древние кратеры. Также на лунной поверхности много горных цепей и ущелий.
Все эти особенности легли в основу появления уникального явления, известного как «Человек на Луне», которое можно наблюдать, если знать, куда смотреть. Это явление можно наблюдать каждую ночь, так как Луна всегда повернута одной стороной к Земле. Это связано с тем, что период ее вращения вокруг собственной оси и вокруг земной один и тот же: 29 дней, 12 часов и 44 минуты. Этот цикл называется лунный месяц. Так как Луна вращается вокруг Земли, кажется, что она изменяет форму из-за того, насколько видна ее освещенная солнцем поверхность. Когда Луна на противоположной Земле стороне, кажется, что она полная. Когда на той же стороне, что и солнце, ее не видно, в это время говорят о новой луне. Так как Луна расположена близко от Земли, ее гравитационная сила создает приливы и отливы в морях и океанах.
Фазы Луны
Фа́зы Луны — это периодически меняющиеся состояния освещения Луны Солнцем.
Смена фаз Луны обусловлена переменами в условиях освещения Солнцем тёмного шара Луны при её движении по орбите. С изменением взаимного расположения Земли, Луны и Солнца терминатор (граница между освещённой и неосвещённой частями диска Луны) перемещается, что и вызывает изменение очертаний видимой части Луны.
Поскольку Луна — сферическое тело, при ее частичном освещении сбоку возникает «серп». Освещенная 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, и варьируется от 29,25 до 29,83 земных солнечных суток. Средний синодический месяц составляет 29,5305882 суток(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.
Интересные факты
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.
В декабре 2009 года ряд СМИ сообщил, что группа аналитиков инвестиционного банка «Macquarie Securities» (Австралия) на основе собственного исследования пришла к выводу о влиянии лунных фаз на динамику индексов мировых финансовых рынков.
Также представители британской полиции заявили о связи лунных фаз с уровнем насилия.
Античный медик Гален связывал боль, которую испытывают женщины во время предменструального синдрома, с фазами Луны.
Голубая Луна
Голубая луна (англ. Blue Moon) — термин, применяемый в астрономии для определения второго полнолуния в течение одного календарного месяца. Это довольно редкое событие, наблюдаемое в среднем каждые 2,7154 года, в разных странах и разные времена называлось по-своему. Название обусловлено не сменой цвета Луны, идиоматическим выражением «Once in a Blue Moon», заимствованным из английского языка. Оно переводится как«Однажды при голубой луне» и эквивалентно русскому выражению «После дождичка в четверг» (то есть крайне редко, либо никогда). Само полнолуние имеет обычный, пепельно-серый цвет; появление у Луны голубого оттенка является крайне редким явлением, обусловленным оптическим эффектом.
Суперлуние
Суперлу́ние — это астрономическое явление, происходящее при совпадении полнолуния или новолуния с перигеем — моментом наибольшего сближения Луны и Земли. Это происходит вследствие эллиптической орбиты, по которой Луна обращается вокруг нашей планеты. Благодаря данному явлению с Земли можно видеть более крупный размер лунного диска, чем обычно.
Не следует путать данное явление с так называемой лунной иллюзией, при которой Луна в положении низко над горизонтом визуально кажется большей по размеру, чем при более высоком расположении.
Противоположное суперлунию явление называется микролуние или микролуна (англ. micro moon), хотя, в отличие от первого, этот термин применяется не так широко.
Одно из суперлуний было 9 сентября 2014 года. Последнее суперлуние состоялось в ночь с 27 на 28 сентября 2015 года, оно совпало с полным лунным затмением, видимым, в том числе, и в Европейской части России.
Иллюзия Луны
Иллюзия Луны — это обман зрения, который заключается в том, что когда Луна низко над горизонтом, она кажется намного больше, чем когда она высоко в небе. На самом деле угловой размер Луны практически не меняется с её высотой над горизонтом (а точнее, слабо меняется наоборот: около горизонта он слегка меньше, чем в зените, поскольку в этом случае расстояние от наблюдателя до Луны больше на величину земного радиуса). В настоящее время существует несколько теорий, которые объясняют эту ошибку зрительного восприятия разными причинами.
Выводы. Так зачем же изучать Луну?
- Во-первых, благодаря тому, что сила тяжести на Луне в шесть раз меньше чем на Земле, она является превосходной стартовой площадкой для запуска космических аппаратов, изучающих дальние рубежи космоса;
- Во-вторых, там очень много ресурсов, которые на Земле очень скоро совсем истощатся;
- В-третьих, почва Луны весьма плодородна, даже более чем на Земле, но там пока не найдено воды и нет атмосферы.
Именно поэтому есть смысл изучать Луну, а может быть стоит попытаться построить там поселения или обитаемые станции с необходимым оборудованием жизнеобеспечения. Но пока это всего лишь фантазии, которым, возможно, не суждено никогда стать реальностью.
Источник