Видимая сторона Луны
Видимая сторона Луны — часть лунной поверхности видимая с Земли.
Содержание
Описания
Из-за того, что период вращения вокруг Земли и период вращения вокруг своей оси у Луны совпадают с Земли можно наблюдать только одно полушарие Луны. Причиной этой синхронизации считают приливы, которые Земля вызывает в лунной коре [1] . Также влияние может оказывать и разница в распределении массы в оболочке Луны [2] .
Либрации
Вращение Луны вокруг оси и вокруг Земли совпадают не совсем точно: вокруг Земли Луна обращается с переменной угловой скоростью вследствие эксцентриситета лунной орбиты (второй закон Кеплера) — вблизи перигея движется быстрее, вблизи апогея медленнее. Однако вращение Луны вокруг собственной оси равномерно. Это позволяет увидеть с Земли западный и восточный края обратной стороны Луны. Это явление называется оптической либрацией по долготе. В связи с наклоном оси вращения Луны к плоскости земной орбиты можно с Земли увидеть северный и южный края обратной стороны Луны (оптическая либрация по широте). Совокупность этих явлений позволяют наблюдать около 59 % лунной поверхности.
Также существует физическая либрация, обусловленная колебанием спутника вокруг положения равновесия в связи со смещением центра тяжести ядра, а также в связи с действием приливных сил со стороны Земли. Эта физическая либрация имеет величину 0,02° по долготе с периодом 1 год и 0,04° по широте с периодом 6 лет.
Рельеф и поверхность
До 1959 года, когда впервые была сфотографирована обратная сторона, видимая половина являлась единственным предметом изучения селенографии. А из-за того, что многие детали поверхности можно разглядеть невооружённым взглядом составление карт Луны началось ещё в древности. В XVII веке итальянский астроном Джованни Риччоли присвоил возвышенностям и впадинам на Луне названия, которых сохранились до сих пор.
С земли на Луне можно увидеть различные селенологические образования — моря, кратеры, горы и горные цепи, разломы, трещины.
«Морями» на Луне являются тёмные области, которые являются относительно ровными участками поверхности спутника, покрытыми застывшей лавой, в противоположность светлым областям — «материкам», которые покрыты реголитом, пылью, камнями. Моря подразделяются на собственно моря, океаны, озёра, заливы и болота. На видимой стороне находится значительно больше морей, чем на обратной (21 море, один океан и 16 озёр против 2 морей и 3 озёр) и сами моря большего размера. Возможно из-за такой разницы Луна и повернута к Земле одной стороной (так как лава морей значительно тяжелей материала материков и притягивается к Земле сильней [2] ).
Лунные кратеры — следы от ударов метеоритов о поверхность спутника Земли. Большинство кратеров на обращённой к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. В отличие от обратной стороны, на видимой части кратеры значительно меньшего размера: кратер Байи — крупнейший кратер видимого полушария (диаметром 287 км), значительно меньше многих кратеров невидимой с Земли стороны, которые могут превышает по размерам некоторые лунные моря, а ударный кратер Бассейн Южный полюс — Эйткен, больше кратера Байи в 25 раз (он расположен на южном лунном полюсе, и большая часть его относится к обратной стороне). Количество кратеров на видимой стороне Луны меньше, чем на невидимой с Земли. Общее же количество кратеров весьма велико — 300 000 диаметром больше километра.
Материки Луны пересечены горными хребтами. Они расположены главным образом вдоль «побережий» морей. Лунные горные хребты называются по именам земных горных цепей: Апеннины, Кавказ, Альпы, Алтай.
По данным, полученным со спутников, обе стороны Луны имеют гравитационные аномалии, но если на обратной стороне хаотично разбросаны как положительные, так и отрицательные аномалии, то на видимой части имеются преимущественно положительные аномалии гравитационного поля, они создаются выходами плотных пород и четко локализованы в пространстве [3] .
Согласно некоторым исследованиям, поверхность видимой стороны Луны значительно старше коры на обратной, разница в возрасте может доходить до полумиллиарда лет [4] .
Фазы Луны
Лунная поверхность отражает падающий на неё солнечный свет. Изменения очертаний видимой половины Луны на небе получили название лунных фаз. При орбитальном движении изменяется взаимное расположение Земли, Луны и Солнца и наблюдайемый с Земли терминатор перемещается по видимой стороне Луны, что и вызывает изменение её наблюдаемых очертаний.
Кратковременные лунные явления
На видимой стороне Луны с древних пор наблюдают различные непродолжительные локальные аномалии, не все из которых может объяснить современная наука.
Источник
Видимая сторона Луны
Орбита природного спутника Земли имеет интересную особенность, из-за которой видимая сторона Луны одна и та же. Из-за того, что время её обращения вокруг нашей планеты такое же, что и период обращения вокруг своей оси, земной наблюдатель может видеть только одно лунное полушарие. Причина такого совпадения – это действие энергии приливов Земли.
Что видно на Луне с Земли
Невооружённым глазом видны основные детали лунной поверхности – моря, кратеры, горы, разломы и даже трещины.
«Моря» – тёмные участки с относительно ровной поверхностью. Интересно, что на доступном наблюдателю полушарии виден один «океан». Кратеры – это следы от ударов метеоритов. Видимая сторона Луны содержит намного меньше кратеров, чем невидимая обратная.
Также мы можем увидеть горные хребты. Их называют так же, как и земные. Поэтому на ночном спутнике есть Апеннины, Кавказ и прочие горные системы.
Что такое либрация
Из-за видимых периодических колебаний спутника видимая сторона Луны несколько отличается. Эти колебания получили название «либрация». Она позволяет земному наблюдателю видеть незначительную часть обратной стороны Луны. В результате сочетания всех типов либраций с Земли видно до 59 процентов её поверхности.
По долготе
Её амплитуда немногим меньше 8 градусов. Это колебание появляется оттого, что лунная орбита не является полностью круглой, отчего скорость её вращения отличается. Жителям Земли становится доступной часть восточного или западного края обратной стороны.
По широте
Амплитуда такого колебательного движения – меньше 7 градусов. Его природа – наклонность оси вращения Луны к плоскости орбиты вокруг нашей планеты. В результате периодических движений, мы можем периодически видеть южный и северный полюс ночного светила.
Суточные либрации
Они сравнительно небольшие и имеют амплитуду около 57 минут. Колебания связаны с небольшим удалением Луны от Земли – около 380 тысяч километров. Наблюдатель может видеть поочерёдно западные и восточные области повёрнутой стороны.
Физическая либрация – это незначительное видимое покачивание спутника. Оно связано с действием земных приливных сил. Природа возникновения такого вида либрации довольно сложная.
Лунные либрации
Где на небе видно Луну
Точное расположение спутника на небе зависит от географической широты, на которой находится наблюдатель на Земле.
- Возле Северного полюса мы можем увидеть диск так, как он расположен на современных картах лунной поверхности. Северный полюс будет находиться вверху.
- В умеренных широтах Северного полушария в момент кульминации виден диск так, как на карте. Во время восхода виден его северо-восточный край, а в момент захода верхняя часть «Моря» дождей.
- На экваторе Луна восходит восточным краем, а заходит – западным.
- В умеренных широтах южного полушария во время восхода виден противоположный край – юго-восточный, а в момент кульминации показывает южный полюс. Во время захода сверху виднеется юго-западный край диска.
- Вблизи Южного полюса вверху видно южный полюс ночного спутника. Вид Луны на ночном небе будет противоположным тому, что мы наблюдаем на карте.
Можно ли видеть лунные аномалии
Из-за нестационарных локальных лунных процессов жители Земли могут наблюдать некоторые аномалии. Интересно, что впервые они были описаны астрономами ещё в 12 веке. Видимая сторона Луны может удивить такими аномалиями.
- Туманные явления. Причина их появления – выход газоподобного вещества из лунных недр из-за действия приливных сил нашей планеты. Эти явления больше всего вероятнее, когда Луна находится в перигее – ближайшей к Земле точке.
- Изменения яркости могут появляться при перемещении пыльных облаков и испарениями из лунного льда.
- Сияния голубого цвета наблюдаются при лунных затмениях (полных или серповидных).
- Сияния красного цвета появляются из-за действия пьезоэлектричества.
- «Сумеречные явления» происходят в тени Луны во время земных сумерек или зари. Они объясняются тем, что температура лунной поверхности резко возрастает. При этом породы расширяются.
- Звездоподобные огни и вспышки появляются после падения на поверхность спутника метеоритов. Особенно красочные такие огни во время полного лунного затмения.
- Движущиеся объекты появляются обычно на фоне лунного диска. Это бывает во время движения газо-пылевого облака.
Сторона природного спутника, постоянно обращённая к Земле одной стороной, изучена и исследована больше всего. Даже невооружённым глазом при полнолунии можно наблюдать наиболее яркие и примечательные объекты. Однако данный участок лунной поверхности таит в себе множество загадок. Исследование их с помощью новейших космических аппаратов позволит лучше узнать природу ближайшего к нам природного спутника.
Источник
Почему мы видим только одну сторону луны
Главная » Планета » Почему мы видим только одну сторону луны | «Зачем и почему»
Приветствуем Вас, дорогие читатели, на нашем сайте!
Здесь вы сможете узнать множество интересных и зажигательных историй, множество фактов и объяснений в мире. На нашем сайте вы найдете много полезной и интересной информации из различных областей науки, спорта, природы, животных и многое многое другое.
Читайте и делитесь с друзьями!
В данной статье мы с Вами узнаем – ПОЧЕМУ МЫ ВИДИМ ТОЛЬКО ОДНУ СТОРОНУ ЛУНЫ.
Простейшие принципы небесной механики можно изложить следующим образом: Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси, Луна в свою очередь вращается вокруг Земли и также вокруг своей оси. Как же тогда получается так, что с Земли нам постоянно видна одна и та же сторона Луны?
Ответ на вопрос “Почему мы видим только одну сторону Луны?” прост: скорость вращения Луны вокруг Земли абсолютно идентична скорости с которой она делает оборот вокруг своей оси, то есть вращение Луны вокруг Земли и вокруг собственной оси синхронизировано. Данная синхронизация возникла благодаря воздействию гравитационного притяжения Земли, трением приливов в частности.
Видимая сторона Луны, нам с Земли видна только она.
Звучит немного сложно, поэтому чтобы лучше вникнуть как все устроено предлагаем вам сделать небольшой опыт. Поставьте в центре комнаты какой-нибудь предмет: стул, мяч или еще что-то, в опыте это будет Земля.
Станьте рядом с этим предметом на расстоянии вытянутой руки так, чтобы кончики пальцев находились у центра воображаемой планеты, – вы будете в эксперименте Луной. Сделайте один оборот вокруг, не опуская при этом руку (кончики пальцев должны постоянно находиться у центра предмета). Таким образом вы одновременно сделали один оборот вокруг своей оси и один оборот вокруг вокруг воображаемой Земли, и при этом вы были все время повернуты к планете одним боком.
На полный оборот Луны вокруг Земли / своей оси уходит 27 дней 7 часов и 43,1 минуты.
Интересно, что с Земли можно увидеть немного больше половины поверхности Луны, 59% если быть точным. Это явление называется лунными либрациями, оно возникает вследствии того, что Луна движется по своей орбите с непостоянной скоростью: в перигее – в ближайшей к Земле точке движется быстрее, и медленнее в апогее – наиболее отдаленной точке лунной орбиты, что позволяет увидеть по 4,5% западного и восточного края темной стороны Луны.
Почему мы видим только одну сторону Луны: Синхронное вращение Луны и Земли
Добавлю, что синхронное вращение или приливный захват является равновесным состоянием и все тела стремятся к нему со временем.Для иллюстрации – представьте себе, что Земля и Луна соединены штангой.
Штанга закреплена на обоих сторонах жестко на одном месте. Это ситуация взаимной синхронизации — и с Земли видна одна сторона Луны, и с Луны видна одна сторона Земли. Но у нас не так, так вращаются Плутон и Харон.
А у нас ситуация — один конец закреплен жестко на Луне, а другой движется по поверхности Земли. Таким образом с Земли видна одна сторона Луны, а с Луны разные стороны Земли.Вместо штанги действует сила притяжения. И её “жесткое крепление” вызывает приливные явления в теле, которые постепенно или замедляют, или ускоряют вращение (в зависимости от того, слишком быстро вращается спутник, или слишком медленно).Некоторые другие тела Солнечной системы тоже уже находятся в такой синхронизации.Благодаря фотографии мы можем всё-таки видеть больше половины поверхности Луны, не 50% – одна сторона, а 59%.
Существует явление либрации – кажущиеся колебательные движения Луны. Вызваны они неправильностями орбит (не идеальные окружности), наклонами оси вращения, приливными силами.
Да, так уж получилось. Там кратеры, “моря” – то же, что и на стороне, видной с Земли.2 Обратная и темная – не то же самое. “Обратная” сторона (не видная с Земли) – да же самая, “темная” (не освещенная Солнцем) постоянно сдвигается.
Луна находится в приливном захвате Земли
Приливной захват — ситуация, когда период обращения спутника (Луны) вокруг своей оси совпадает с периодом его обращения вокруг центрального тела (Земли). При этом спутник всегда обращён к центральному телу одной и той же стороной, поскольку он обращается вокруг своей оси за то же время, которое ему требуется, чтобы обернуться по орбите вокруг своего партнёра.
Приливный захват происходит в процессе взаимного движения и характерен для многих крупных естественных спутников планет Солнечной системы, а также используется для стабилизации некоторых искусственных спутников.
При наблюдении синхронного спутника с центрального тела всегда видна только одна сторона спутника. При наблюдении с этой стороны спутника центральное тело «висит» в небе неподвижно. С обратной же стороны спутника центрального тела никогда не видно.
Интересные факты о Луне
На Земле есть лунные деревья
Сотни семян деревьев были привезены на Луну во время миссии «Аполлона-14» 1971 года. Бывший сотрудник американского лесничества (USFS) Стюарт Руза взял семена в качестве личного груза в рамках проекта NASA/USFS.
По возвращении на Землю эти семена прорастили, а полученные лунные саженцы высадили по всей территории Соединенных Штатов, в рамках празднования двухсотлетия страны в 1977 году.
Нет никакой темной стороны
Положите кулак на стол, пальцами вниз. Вы видите его тыльную сторону. Кто-то по другую сторону стола будет видеть костяшки пальцев.
Примерно так мы видим Луну. Поскольку она приливно заблокирована по отношению к нашей планете, мы будем всегда видеть ее с одной и той же точки зрения.
Понятие «темной стороны» Луны вышло из популярной культуры — вспомним альбом Pink Floyd 1973 года «Dark Side of the Moon» и одноименный триллер 1990 года — и означает на самом деле дальнюю, ночную, сторону. Ту, которую мы никогда не видим и которая противоположна ближайшей к нам стороне.
На отрезке времени мы видим больше половины Луны, благодаря либрации
Луна движется по своей орбитальному пути и удаляется от Земли (со скоростью порядка одного дюйма в год), провожая нашу планету вокруг Солнца.
Если бы вы смотрели на Луну в приближении по мере ее ускорения и замедления в процессе этого путешествия, вы также увидели бы, что она покачивается с севера на юг и с запада на восток в движении, известном как либрация. В результате этого движения мы видим часть сферы, которая обычно скрыта (порядка девяти процентов).
Впрочем, мы никогда не увидим другой 41%.
Гелий-3 с Луны мог бы решить энергетические проблемы Земли
Солнечный ветер электрически заряжен и время от времени сталкивается с Луной и поглощается породами лунной поверхности. Один из наиболее ценных газов, которые имеются в этом ветре и которые поглощаются породами, это гелий-3, редкий изотоп гелия-4 (который обычно используется для воздушных шариков).
Гелий-3 отлично подойдет для удовлетворения нужд реакторов термоядерного синтеза с последующей генерацией энергии.
Сто тонн гелия-3 могли бы удовлетворить потребности Земли в энергии на год, если верить подсчетам Extreme Tech. Поверхности Луны содержит около пяти миллионов тонн гелия-3, тогда как на Земле его всего 15 тонн.
Идея такова: мы летим на Луну, добываем гелий-3 в шахте, набираем его в баки и отправляем на Землю. Правда, это может случиться очень нескоро.
Есть ли доля правды в мифах о безумии полной луны?
На самом деле нет. Предположение, что мозг, один из самых водянистых органов человеческого тела, испытывает влияние луны, уходят корнями в легенды, которым несколько тысячелетий, еще во времена Аристотеля.
Поскольку гравитационное притяжение Луны управляет приливами земных океанов, а люди состоят на 60% из воды (и мозг на 73%), Аристотель и римский ученый Плиний Старший считали, что Луна должна оказывать похожий эффект на нас самих.
Эта идея породила термин «лунного безумия», «трансильванского эффекта» (который получил широкое распространение в Европе в период средневековья) и «лунного помешательства». Особого масла в огонь подлили фильмы 20 века, связавшие полную луну с психиатрическими расстройствами, автомобильными авариями, убийствами и другими происшествиями.
В 2007 году правительство британского приморского городка Брайтон распорядилось отправлять дополнительные полицейские патрули во время полнолуний (и в зарплатные дни тоже).
И все же наука говорит, что нет никакой статистической связи между поведением людей и полной луной, согласно нескольким исследованиям, одно из которых провели американские психологи Джон Роттон и Айвен Келли. Вряд ли Луна влияет на нашу психику, скорее она просто добавляет света, при котором удобно совершать преступления.
Пропавшие лунные камни
В 70-х годах администрация Ричарда Никсона раздала камни, доставленные с лунной поверхности во время миссий «Аполлон-11» и «Аполлон-17», лидерам 270 стран.
«Мы хотели бы поделиться этими камнями со всеми странами нашего мира», — сказал астронавт «Аполлона-17» Юджин Сернан.
К сожалению, более сотни таких камней оказались пропавшими без вести и, как предполагается, отправились на черный рынок. Работая в NASA в 1998 году, Джозеф Гутхайнц даже провел тайную операцию под названием «Лунное затмение», чтобы положить конец незаконной продаже этих камней.
С чего была вся эта шумиха? Кусочек лунного камня размером с горошину оценивался в 5 миллионов долларов на черном рынке.
Видео
Источник