4 миллиарда лет назад Луна была намного ближе к Земле
«Проблема Возвышенности Дальней Стороны Луны» была впервые озвучена в 1959 году, когда советский космический аппарат «Луна 3» передал на Землю первые снимки «темной» стороны Луны. «Темной», ее назвали потому, что она была невидимой с Земли, а не потому, что солнечный свет не касался ее. Ученые немедленно обратили внимание, что на этой стороне Луны меньше лунных морей, чем на той, которая повернута к Земле.
Ученые, опубликовавшие свое исследование в выпуске журнала Astrophysical Journal Letters от 9 июня, считают, что отсутствие лунных морей, которое можно объяснить разницей в толщине коры на разных сторонах Луны, является последствием того, как Луна изначально сформировалась.
Наиболее популярной гипотезой происхождения Луны является так называемая теория столкновения Земли с другим небесным телом, по размерам сравнимым с Марсом. Внешние слои Земли и столкнувшейся с ней планеты отлетели в космос и в конечном итоге образовали Луну.
От столкновения объекты сильно нагрелись, однако, они не просто расплавились, а частично испарились, создавая диск из породы, магмы и пара вокруг Земли.
Луна тогда была в 10-20 раз ближе к Земле, чем сейчас, и ученые выяснили, что она быстро заняла приливно захваченное положение, когда время вращения луны вокруг собственной оси было равно орбитальному периоду Луны вокруг Земли.
Так как Луна была намного меньше, чем Земля, она и остыла быстрее. Благодаря тому, что Земля и Луна были приливно захвачены с самого начала, все еще горячая Земля – более 2500 градусов Цельсия – облучала ближнюю сторону Луны, и она оставалась в расплавленном состоянии, а дальняя сторона тем временем медленно остывала, То есть, был заметный перепад температур между двумя сторонами. Именно этот перепад температур сыграл важную роль в формировании коры Луны. В коре нашего спутника содержатся высокие концентрации алюминия и кальция, — элементов, которые очень тяжело испаряются.
Когда превратившаяся в пар порода начинает охлаждаться, первыми выпадают «осадки» в виде алюминия и кальция. Алюминий и кальций, скорее всего, сконденсировались в атмосфере на холодной стороне Луны, потому что ближняя сторона была все еще слишком горячей. Потом, тысячи, миллионы лет спустя, эти элементы скомбинировались с силикатами в мантии Луны, и сформировали плагиоклазовые шпаты, которые в конце концов вышли на поверхность и сформировали кору Луны. На дальней стороне Луны в ее коре содержится большее количество таких минералов; она толще.
Луна полностью охладилась сейчас, она не расплавлена под поверхностью. В более ранний период ее истории, большие метеориты сталкивались с ближней стороной Луны и пробивали кору, выпуская наружу озера базальтовой лавы, сформировавшие известные нам сейчас лунные моря. А что касается дальней стороны Луны, в большинстве случаев она была слишком толстой, поэтому при столкновениях не вытекала лава. Именно поэтому на дальней стороне Луны много долин, кратеров и возвышенностей ,однако почти нет лунных морей.
Источник
На каком расстоянии Луна от Земли и как было измерено это расстояние?
Минимальное и максимальное расстояние между Землей и Луной, способы измерения расстояния до Луны и диаметра спутника нашей планеты
Как измеряли расстояние до планет в древности?
Представьте себя на месте человека не знакомого со строением Солнечной системы, наблюдающего за ночным небосводом. Звезды, сами по себе, вам представляются неподвижными объектами, но вот само звездное небо вроде как вращается, причем вращается вокруг Земли и совершает полный оборот за 24 часа.
Легко сделать вывод, располагая таким данными, что звезды “прикреплены” к небесному своду, представляющему собой своеобразное “покрывало”, окутывающее нашу планету со всех сторон. Это наблюдение очевидное и простое и потому, вплоть до самого XVII века – главенствующее и даже “научное”.
В то же время, уже в древности люди замечали, что некоторые небесные светила движутся среди звезд — а следовательно, эти светила не могли быть прикреплены к небесному своду и находились к Земле ближе, чем само небо. Насчитывалось семь таких небесных тел, называвшихся (в порядке их яркости) Солнце, Луна, Венера, Юпитер, Марс, Сатурн и Меркурий. Эти семь небесных тел греки называли «планетес» (скитальцы или “блуждающие звезды”), так мы до сих пор большинство из них и называем – «планеты».
Пропорции Земли и Луны – да, наш спутник не так уж и мал, всего в 4 раза уступая Земле по размеру. Впрочем, при этом он легче в 80 раз.
Дальнейшие наблюдения показали – можно установить, какие из планет находятся ближе к Земле, а какие — дальше от нее. Например, при каждом солнечном затмении Луна проходила между Землей и Солнцем и, следовательно, Луна была ближе к Земле, чем Солнце.
При оценке других расстояний древние исходили из относительной скорости движения планет среди звезд (чем ближе к нам предмет, тем более быстрым кажется его движение). Исходя из относительной скорости движения планет среди звезд, греки решили, что Луна расположена ближе к Земле, чем остальные планеты. Прочие же располагались в порядке увеличения расстояния так: Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн.
Разумеется, в таком случае при определении расстояний от планет до Земли следовало начинать с ближайшего светила – то есть Луны.
Как Гиппарх измерил расстояние до Луны?
Первую серьезную попытку определить расстояние до Луны предпринял греческий астроном Аристарх Самосский (320—250 гг. до н. э.). Он опирался на наблюдения, сделанные во время лунного затмения. Когда тень Земли упала на Луну, по изгибу ее края можно было судить, как велико ее поперечное сечение по сравнению с размерами Луны.
Кажется, что Луна совсем близко от Земли. Вот так выглядит расстояние между Землей и Луной в натуральных пропорциях. 384 000 километров – не так и близко, а?
Считая, что Солнце находится от Земли гораздо дальше Луны, Аристарх с помощью несложных геометрических построении мог установить, как далеко должна Луна находиться от Земли, чтобы тень Земли уменьшалась до наблюдаемых размеров.
Этот метод был улучшен и дополнен примерно через 100 лет другим греческим астрономом — величайшим астрономом античности Гиппархом из Никеи (190— 120 гг. до н. э.). Гиппарх пришел к выводу, что расстояние от Земли до Луны примерно в 30 раз больше диаметра Земли. Если принять длину диаметра, предложенную Эратосфеном, т.е. 12 800 км, то в этом случае расстояние между Землей и Луной окажется равным 384 000 км.
Это блистательный результат, если учесть тогдашнее состояние астрономии. Наиболее точная современная цифра среднего расстояния между центрами Земли и Луны — 384 395 км. Не располагая и сотой долей тех возможностей, которыми располагает астрономия сейчас, Гиппарх из Никеи провел вычисления с погрешностью в 1/1000!
Как был измерен диаметр Луны
Конечно же, 384 395 километров – среднее расстояние между Землей и Луной, так как Луна движется вокруг Земли не по точному кругу: иногда она ближе к нашей планете, а иногда дальше.
Минимальное расстояние между Луной и Землей (в перигее) равно 363 300 км, а максимальное (в апогее) —405 500 км.
Зная это расстояние, можно вычислить истинный диаметр Луны, исходя из ее видимых размеров. Он равен 3473,4 км, а окружность Луны, следовательно, составляет 10 900 км. Луна намного меньше Земли, но все же ее размеры весьма внушительны.
После того как было определено расстояние до Луны, с идеей о том, что небо находится почти над самыми нашими головами, было покончено навсегда. Оно отодвинулось на колоссальное расстояние, представлявшееся грекам немыслимым.
Даже ближайшее небесное тело оказалось почти в 400 000 км от Земли, а все другие, значит, находились от нее еще дальше и, возможно, намного дальше. Ни о какой “плоской Земле накрытой стеклянным куполом” больше не могли помыслить даже самые стойкие скептики.
Перигей и апогей Луны по отношению к Земле – самое близкое и самое дальнее расстояние между Луной и Землей
Источник
Луна приблизилась к Земле на минимальное расстояние в 2021 году
Для жителей планеты спутник увеличился в размерах на пять-шесть процентов.
В ночь на 26 мая расстояние между Землёй и Луной составило 362 тысячи километров, это минимум в 2021 году. Называется данное явление суперлунием.
«Суперлунием называют момент, когда полная Луна подходит к Земле на расстояние ближе 362 тысяч километров, а моменты прохождения перигея (ближайшей к Земле точки орбиты. — Прим. Лайфа) и полнолуния отстоят по времени не больше, чем на три дня», — цитирует РИА «Новости» пресс-службу Московского планетария.
Поломка техники и сексуальная агрессия: Астролог предупредил читателей Лайфа об опасностях суперлуния
Там добавили, что суперлуния происходят ежегодно, однако перигей и полнолуние встречаются редко. На минимальное расстояние спутник подошёл к Земле в 04:52 мск.
В свою очередь, старший научный сотрудник Института космических исследований РАН Олег Угольников отметил, что суперлуние это скорее «журналистский мем», а не крупное астрономическое событие. Размер спутника при нём лишь на 5–6% больше стандартного.
Не голливудская фантастика, а реальная угроза: Учёные предрекли катастрофу на Земле к 2025 году из-за вспышек на Солнце
Напомним, 26 мая состоится полное лунное затмение. С учётом частных фаз оно продлится с 12:45 до 15:53 по московскому времени. В 14:19 спутник Земли погрузится в тень на 1,0095 своего диаметра. Однако увидеть явление в России смогут лишь жители юго-востока Сибири и Дальнего Востока.
Источник
Насколько близко может находиться Луна?
В сравнении другими космическими объектами Луна находится очень близко к нам, но я бы хотел, чтобы она была ещё ближе. Настолько близко, чтобы я смог увидеть мельчайшие детали на её поверхности без телескопа или бинокля.
Конечно, такая близость повлекла бы за собой ужасные проблемы. Например, интенсивные приливы, полное отсутствие хороших тёмных ночей для наблюдения звездопадов, и что-то ещё… ах да, полное уничтожение жизни на Земле. Пожалуй, я передумал, Луне лучше оставаться там, где она есть.
Среднее расстояние до нашего спутника составляет 384 467 километров. Я говорю “среднее”, потому что Луна на самом деле движется по эллиптической орбите. В ближайшей точке, расстояние составляет всего лишь 363 104 километров, а в самой дальней – 405 696 километров.
Таким образом, свету, путешествующему со скоростью 300 000 км/c, понадобится чуть более секунды, чтобы достичь нашего спутника. Луна очень далеко.
Но что случится, если Луна будет находиться гораздо ближе? Насколько близко она может располагаться и при этом всё ещё оставаться нашим спутником?
Опять же, я должен напомнить вам, что это чисто теоретические рассуждения. Луна не приближается к нам, а наоборот – она медленно удаляется от нас почти на 4 сантиметра в год.
Давайте вернёмся в прошлое, на миллиарды лет назад, когда молодая Земля столкнулась с объектом размером с Марс. Это катастрофическое столкновение выбросило огромное количество материала на орбиту нашей планеты. Со временем под действием гравитации из этого материала и сформировалась Луна, которую мы видим сегодня.
Вскоре после своего формирования, Луна была намного ближе, а Земля вращалась быстрее. В то время продолжительность дня на Земле не превышала 6 часов, а Луна совершала один оборот вокруг Земли всего за 17 суток.
На расстоянии, которое соответствует пределу Роша, приливные силы и силы самогравитации уравниваются. Таким образом любая неустойчивость приведёт к разрушению спутника. Авторы и права: Theresa Knott.
Сила тяжести Земли остановила вращение Луны, а сила тяжести Луны постепенно замедлила вращение Земли. Таким образом, для сохранения общего углового момента системы, Луна должна постоянно отдалятся от нас.
Но если вы рассмотрите другой сценарий, в котором Луна вращается быстрее, чем планета, то Луна должна будет приближаться к нам. И это не приведёт ни к чему хорошему.
Для любых гравитационных взаимодействий существует критическая точка, которая называется предел Роша. Предел Роша – это точка, в которой объект, удерживаемый силой тяжести, подходит настолько близко к другому небесному телу, что оно начинает разрушаться.
Предел Роша определяется массами, размерами и плотностями двух объектов. Например, предел Роша для Земли и Луны составляет около 9 500 километров, при условии, что Луна является твёрдым шаром. Другими словами, если расстояние до Луны составит 9 500 километров или около того, то гравитация Земли разорвёт наш спутник.
Всё что останется от Луны – это кольцо мелких объектов, вращающихся вокруг нашей планеты. С течением времени все эти мелкие объекты упадут на Землю и это будут очень плохие дни для всего живого на Земле.
Но вы можете не волноваться, этого никогда не случится с Землёй, но возможно вы удивитесь узнав, что это произойдёт с Марсом. Его самый большой спутник Фобос вращается быстрее, чем планета, а это значит, что через несколько миллионов лет, он пересечёт предел Роша и будет разорван своей планетой на куски.
Исследователи считают, что спутник Марса Фобос может когда-нибудь превратиться в кольцо вокруг Красной Планеты. Авторы и права: Celestia.
И ещё один момент. Прочитав эту статью, у вас может возникнуть следующий вопрос: ведь я тоже отдельный объект, и я нахожусь ближе, чем предел Роша, так почему меня всё ещё не разорвало?
На самом деле сила тяжести, удерживающая вас на поверхности, очень незначительна по сравнению с химическими связями, которые обусловливают устойчивость молекул, из которых вы состоите. Именно поэтому физики считают силу гравитации довольно слабой силой по сравнению со всеми другими силами Вселенной. Только гравитационные силы чёрной дыры смогут нарушить ваши химические связи и разорвать вас на части.
Итак, минимальное расстояние на котором Луна останется Луной составляет примерно 9 500 километров, в противном случае наш единственный спутник разрушится и погубит всё живое на Земле.
Источник
Почему Луна с каждым годом удаляется от Земли
Единственным спутником Земли является Луна , расстояние до которой составляет около 384.467 км, то есть примерно 30 диаметров нашей планеты. С древних времен люди наблюдали за ней и пытались описать и объяснить движение нашего спутника. Сейчас, благодаря современной науке, ученые смогли сделать точные расчеты, погрешность которых может быть не более нескольких сантиметров.
Рассчитать движение Луны очень сложно, так как нужно учитывать и сплюснутость нашей планеты и влияние на нее Солнца. Ее орбита похожа на медленно раскручивающуюся спираль, и с каждым годом Луна удаляется от Земли.
Происхождение Луны
Мы не можем точно знать, что именно произошло около 4,6 млрд. лет назад, когда, по мнению ученых, появилась Луна. Есть множество гипотез , объясняющих, как возник наш постоянный спутник.
Пока ученые не определились, на какой именно остановиться, но основной считается теория Гигантского столкновения, согласно которой Земля столкнулась с небесным телом, которое назвали Тейей . Удар был под углом, почти по касательной, из-за чего часть этой планеты и часть земной мантии попали на околоземную орбиту, из них и получилась прото-Луна. У этой теории тоже есть недостатки, но считается, что она ближе остальных к истине.
Специалисты до сих пор ломают голову над тем, что произошло миллиарды лет назад. В 2008 году американские ученые пытались восстановить картину прошлого и предположили, около 4 млрд. лет назад произошло столкновение Земли с небесным телом, размером с Марс.
До этого события световой день на нашей планете был не больше 4 часов, а сама она вращалась в противоположную сторону. После столкновения появилась Луна, на Земле зародилась жизнь, вращение нашей планеты, замедлилось, уменьшился угол наклона ее оси, день стал длиннее.
В 2020 году появились сообщения : команда исследователей, в которую входили ученые из разных стран, при помощи компьютерного моделирования смогли установить, что около 4,5 млрд. лет назад наша планета была по форме похожа на картофелину, а не на шар. Когда произошло столкновение с крупным небесным телом, появилась Луна. Она тогда была очень близка к нашей планете и очень сильно на нее влияла.
Ученые утверждают, что в те времена она была в 30 раз ближе к Земле. Из-за этого Земля «проснулась», активизировались вулканы, стал формироваться ландшафт. Около 4,5 млрд. лет назад это расстояние между планетой и ее спутником было всего в 12,5 тыс. км, сутки были короткими, всего 2,5 часа.
Луна удаляется от Земли
Если раньше Луна была к нам так близка, сейчас это расстояние выросло в разы. А все потому, что наш спутник со скоростью около 38 мм в год уже давно начал удаляться от Земли. Так как с момента ее появления прошли миллиарды лет, расстояние значительно увеличилось.
Это происходит из-за приливного ускорения , которое начало действовать сразу после того, как на Земле появились океаны. Из-за массы Луны, находящейся рядом с нами, образуется приливная волна, и, как следствие, немного замедляется вращение планеты. Действует закон сохранения импульса и сохранения энергии, из-за того, вращение Земли немного уменьшается, момент импульса спутника увеличивается, Луна перебирается на другую, более высокую орбиту.
Что же нас ждет дальше? Ученый из Государственного астрономического института им. Штернберга МГУ Владимир Сурдин объяснял, что скорость ухода Луны со временем начнет уменьшаться. Через 5 млрд. лет радиус орбиты спутника станет максимальным – 463 тыс. км (сейчас он около 385 тыс. км), тогда сутки будут длиться 870 часов, т.е. примерно 5 недель.
В это время скорость вращения планеты вокруг оси и Луны по своей орбите могут сравняться. И, несмотря на то, что приливного трения уже не будет, солнечные приливы продолжат влиять на Землю, тормозить ее. После этого Луна очень медленно начнет приближаться к планете. Гипотезу о том, что Луна может удалиться от Земли, ученые не поддерживают, т.к. она противоречит основам небесной механики.
Источник