Информация и интересные факты о спутнике Земли
Луна — это естественный спутник Земли и единственное небесное тело Солнечной системы, на которое высадился человек.
Но, несмотря на близость к нам, в объяснении его формирования много белых пятен. Ученым еще предстоит понять, что такое Луна, как она появилась рядом с нами и какова будет ее судьба через миллионы лет.
История открытия спутника
О существовании Селены (так называли луну в Древней Греции) было известно еще до открытия устройств для наблюдения за небом. Это самый яркий объект на небосводе. Луна с Земли видна невооруженным взглядом даже в облачную ночь.
С помощью телескопа за спутником Земли впервые стал наблюдать Галилео Галилей. До него астрономия была математической наукой, и все предположения о движении звезд строились на основе вычислений и статистических таблиц.
Свои наблюдения астроном представил миру в 1610 г. С этого времени началось активное изучение небесного тела.
Детальное описание поверхности дал польский астроном Ян Гавелий в 1647 г. Он наблюдал за спутником в телескоп в своей обсерватории, построенной в Гданьске на доходы от пивоварения. Это было устройство почти 45 м в длину. В своей работе «Селенография, или описание Луны» он представил 130 гравюр с изображением поверхности спутника. Это были первые топографические карты объекта. Гавелий также изобразил попутчицу нашей планеты в разных фазах ее затмения и высказал мнение о возможной орбите движения.
Теории о формировании небесного тела
По одной из версий Луна образовалась около 4,5 млрд лет назад в результате столкновения Земли с большим космическим телом, возможно, с мегакрупной кометой или другой планетой Солнечной системы. Японские астрофизики смоделировали ситуацию, при которой часть земной магмы после удара выплеснулась в открытый космос и застыла. Этот вариант подтверждает изотопный анализ земной и лунной породы. Они почти идентичны по своему составу.
Вторая версия, которая озвучивается российскими учеными, говорит о том, что Земля и ее спутник формировались одновременно из одного пылевого облака. Т.е. спутник образовался из частиц, которые остались в космосе, но удерживаются силой притяжения ядра.
Джордж Дарвин (сын Чарльза Дарвина) выдвинул теорию, что Селена — это часть Земли, которая оторвалась от нее под влиянием центробежной силы. Он утверждал, что на заре своего возникновения скорость вращения Земли была гораздо выше, чем сейчас.
Но чтобы «потерять» кусок литосферы такой массы, планета должна делать оборот вокруг своей оси за 2 часа. А это трудно себе представить даже в теории.
Физические характеристики и состав Луны
Луна — это шаровидное небесное тело без атмосферы и признаков когда-либо существовавшей жизни. Она не вращается вокруг Земли, а движется вместе с ней вокруг Солнца.
Ее физические характеристики следующие:
- диаметр — 3480 км;
- радиус — 1738 км;
- площадь поверхности — 38 млн км²;
- масса — 7,35х10^22 кг;
- средняя плотность — 3,35 г/см³;
- наклон оси — 6,68º.
Луна покрыта рыхлым обломочным веществом — реголитом, который образовался в процессе выветривания пород и имеет толщину от 4 до 15 м.
Внутреннее строение в разрезе схоже со строением Земли. К этому выводу ученые пришли после изучения сейсмических данных, полученных в процессе реализации проекта НАСА «Аполлон».
Объект имеет следующую геологию:
- Кора толщиной около 55 км.
- Нижняя мантия с элементами магмы — около 580 км.
- Внешнее жидкое ядро в поперечнике около 350 км.
- Внутреннее твердое ядро диаметром 160 км.
Спектрографы, которые были установлены в кратерах, обнаружили присутствие в лунном грунте пироксена, ильменита и оливина. Они являются породообразующими минералами и в мантии Земли.
Из этого исследователи сделали вывод, что раньше спутник нашей планеты был магматическим океаном. В процессе остывания более тяжелые вещества опустились к центру и образовали ядро Луны, а легкие вверху образовали кору.
Орбитальные параметры спутника
Орбита Луны представляет собой медленно раскручивающуюся спираль. Это связано с тем, что на направление движения влияет не только Земля, но и далекое Солнце.
По расчетам исследователей сила притяжения нашей планеты по отношению к спутнику составляет 2,028х10^20 H, а сила притяжения Солнца — 4,39х10^20 H. Т.е. почти в два раза больше. По этой причине орбита Луны вогнута в сторону Солнца во всех точках.
Зона устойчивой орбиты нашей планеты составляет 600 тыс.км. Каждый год Луна отдаляется от Земли на 4 см.
Сейчас орбита спутника проходит в 384,4 тыс.км от Земли. И по расчетам некоторых астрофизиков через миллиарды лет попутчица покинет нашу планету. Это отразится на длительности земных суток и температуре мирового океана.
Средняя скорость движения по орбите составляет 1,03 км/с.
Топографическая карта поверхности
На поверхности Селены существует три типа образований:
- покрытые базальтовой лавой участки, называемые морями;
- приподнятые над поверхностью области с кратерами, называемые материками;
- горные системы и цепи, которые окружают кратеры.
Моря на спутнике (Море Ясности, Море Познания, Море Дождей, Море Спокойствия) выглядят как плоские участки поверхности темного цвета. Они расположены на видимой части объекта.
Кратеры (их более 30 тыс.) похожи на ровные площадки с пологими стенками. Они образовались после ударов метеоритов. Крупные достигают в диаметре 240 км, а мелкие больше похожи на рытвины. Поэтому поверхность Луны на фотографиях похожа на несимметричные соты.
Сведения об изучении Луны
Первый космический аппарат в сторону Луны запустили в СССР в 1959 г. Это была автоматическая межпланетная станция «Луна-1». АМП пролетела на высоте 6 км над поверхностью спутника. Ученые получили данные о газовой составляющей и отсутствии магнитного поля.
«Луна-2» стартовала 8 месяцев спустя и достигла поверхности спутника. Станция передала информацию об отсутствии радиационных поясов.
Запущенной в октябре 1959 г. «Луне-3» удалось сделать снимки темной стороны и передать их на Землю.
Американские беспилотные аппараты Pioneer и Ranger в течение последующих 8 лет собирали данные, с помощью которых удалось создать первый лунный глобус. Ученые получили не только фотографии, но и телеметрические данные о составе атмосферы и почвы спутника.
Нога человека впервые ступила на поверхность небесного тела в 1969 г. Это были американский астронавт и космический инженер Нил Армстронг и его напарник Эдвин Олдрин.
Последним пилотируемым кораблем для изучения Луны стал «Аполлон-17», экспедиция заняла почти 13 суток. Это рекорд по длительности среди всех лунных миссий.
Интересные факты
- Самый крупный лунный кратер называется Бейли. Он находится на обратной стороне и с Земли не виден.
- На Луне нет сумерек, ночь там наступает моментально.
- Автоматический модуль «Аполлон-6» доставил в исследовательский центр НАСА 385 кг лунного грунта.
- Сила притяжения на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле.
- В 1971 г. командой «Аполлона-15» был установлен маленький алюминиевый памятник «Погибший астронавт». На табличке рядом с 10-сантиметровой фигуркой выгравированы имена 14 погибших космонавтов.
- Много лунных камней, которые доставила на Землю команда «Аполлон-11» бесследно пропали. Цена осколка величиной с ноготь оценивалась на черном рынке в сумму 5 млн $.
- Современному космическому кораблю нужно 65 часов, чтобы достичь поверхности спутника.
- В Древнем Египте Луну называли Иях, а в Вавилоне — Син.
Гравитационное поле нашего спутника оказывает влияние не только на приливную силу океанов, но и на рост растений и даже поведение человека.
Источник
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
Описание Луны
Луна – небесное тело, расположенное ближе всех к Земле, которое является его естественным спутником и ярчайшим, после Солнца объектом. Кроме того, это еще и единственный объект солнечной системы, на который ступала нога человека.
Луна привлекала к себе внимание во все времена. Люди веками смотрели на нее, любуясь лунными кратерами, пытаясь изучить ее происхождение и законы. Луна вращается в том же направлении, что и большинство небесных тел. Вокруг Земли она двигается со скоростью около 1 км/с. Так как, там отсутствует атмосфера, на Луне нет ни воды, ни воздуха, ни погоды. А температура имеет довольно большой разброс: от –120 °С до +110 °С. Сила притяжении меньше Земной в 6 раз (1,62 м/с2). Еще в 1610 году, Галилео Галилей в телескопическое оборудование, наблюдал за лунной поверхностью и обнаруживал различные впадины и кратеры.
Поверхность Луны
Протяженные темноватые пятна или как их называют «Лунные моря», занимают около 40 % видимого лунного рельефа. В былые времена, атаки метеоритов и астероидов на лунную поверхность, были обычным делом. Возможно даже, что Луна принимала на себя все удары небесных тел, которые предназначались нашей Земле! Но она, как своеобразный щит, отражала все нападения. Возможно именно Луне, нам следует сказать спасибо за то, что жизнь на нашей планете, не исчезла, от падения какого-нибудь, метеорита или астероида. Сейчас, частота столкновений небесных тел с Луной практически равна нулю, но кратеры, которые мы можем наблюдать на поверхности Луны навсегда остались, как своеобразное напоминание о заслугах нашего верного спутника.
Строение Луны
Масса спутника Земли в 81 раз меньше нашей планеты. Для исследования лунного строения, использовались различные методы, в том числе и сейсмические. Верхний слой лунной поверхности, представлен корой, толщина которой достигает 60 км. Кора состоит из горной породы базальт. В морских и материковых районах, его состав имеет существенные отличия. Мантия – расположенная под лунной корой, делится на верхнюю – 250 км, среднюю – 500 км и нижнюю – 1000 км. До этого уровня вещество недр находится в твердом состоянии, и представляет собой холодную и мощную литосферу, с незатухающими сейсмическими колебаниями. Приближаясь к концу границы нижней мантии, температура возрастает, приближаясь к температуре плавления, поэтому сейсмические волны быстро поглощаются. Эта часть спутника представляет собой лунную астеносферу, в центре которой находиться жидкое ядро, состоящее из сульфида железа, радиусом 350 км. Температура в нем, колеблется от 1300К до 1900К, при массе не более 2% от массы всей Луны.
Фазы Луны
Известно, что Луна повернута к Земле, только одной стороной, поэтому все давно мечтают узнать: какие же тайны скрывает обратная сторона Луны. Сама по себе, Луна не светится. Просто солнечные лучи, отражаясь от Земли, освещают разные ее части. В связи с этим объясняются и фазы Луны. Она повернута к нам темной стороной и двигается по орбите между Солнцем и Землей. Каждый месяц наступает новолуние. На следующий день на западном небе появляется яркий серп «обновленной» Луны. На остальную часть Луны, свет, отраженный от Земли практически не попадает. Через неделю, можно наблюдать половину диска Луны. Через 22 дня, наблюдается и последняя четверть. А на 30 сутки опять наступает новолуние.
Характеристики Луны
• Масса: 0,0123 массы Земли, то есть 7,35*1022кг
• Диаметр на экваторе: 0,273 диаметра Земли, то есть 3476 км
• Наклон оси: 1,55°
• Плотность: 3346,4 кг/м3
• Температура поверхности: –54 °C
• Расстояние от спутника до планеты: 384400 км
• Скорость движения вокруг планеты: 1,02 км/с
• Эксцентриситет орбиты: e = 0,055
• Наклон орбиты к эклиптике: i = 5,1°
• Ускорение свободного падения: g = 1,62 м/с2
Источник