Почему Луна отдаляется от Земли?
Луна оказывает сильнейшее воздействие на нашу планету, хотя по предположениям ученых спутник образовался позже. В то же время специалисты утверждают, что с каждым годом Луна располагается все дальше и дальше от Земли. Каковы причины этого явления?
Влияние Луны на Землю
Луна и Земля находятся в тесной взаимосвязи друг с другом. Без естественного спутника история и развитие нашей планеты складывались бы совсем иначе. Это касается и существования жизни на Земле. Главным образом Луна воздействует на ось Земли, благодаря чему она склоняется на 23 градуса.
Система Земля-Луна
Это отклонение играет важнейшую роль в нашей жизни, поскольку уравновешивает длительность дня и ночи в течение суток. Для сравнения на Уране день и ночь длятся по 42 года попеременно. Всему виной угол наклона оси планеты в 98 градусов.
За счет действия спутника вращение Земли ежедневно замедляется на доли секунды. Без этого эффекта планета начала бы вращаться настолько быстро, что продолжительность дня сократилась бы до 6 часов. Подобные перемены негативно скажутся на растительном и животном мире, климате.
Наиболее известное каждому человеку влияние Луны на Землю – образование приливов и отливов. К слову, Солнце воздействует на планету аналогичным образом, но его приливные силы ощущаются слабо из-за большего расстояния.
Приливные силы Луны
Приливными называются силы, которые возникают в телах, что движутся в пределах неоднородного силового поля, имеющего гравитационную или электромагнитную природу. Земля и Луна находятся в одной системе и вращаются вокруг общего центра масс.
Центр масс находится внутри земного шара, но смещен в сторону. Гравитационная сила Луны образует волну на той стороне планеты, которая обращена к ней. В то же время, с противоположной стороны волна возникает за счет действия центробежной силы Земли.
Обе волны являются неподвижными по отношению к Луне, однако из-за вращения Земли они «пробегают» по всей поверхности планеты за сутки. Так образуются два отлива и два прилива.
Приливная сила действует не только на водную оболочку нашей планеты, но и на земную кору. Вращение Земли немного замедляется за счет действия крутящего момента со стороны Луны. Так как действие равно противодействию, движение Луны ускоряется.
При этом она переходит на более высокую орбиту – постепенно удаляется от Земли приблизительно на 3,8 см в год. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока период обращения Луны вокруг Земли не сравняется с периодом вращения планеты. Тогда Луна займет определенную точку над земной поверхностью.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Чем закрывается луна при лунном затмении
Почему происходит лунное затмение?
Характер поведения небесных тел на небосводе всегда оказывает самое непосредственное влияние на жизнь людей.
Фазы луны, интенсивность свечения солнца, относительное прохождение небесных тел и прочие аспекты касательно наблюдались с самых древних времен.
На этих знаниях базировались самые разнообразные научные и философские размышления, они активно использовались для формирования точных календарей и предсказания поведения небесных объектов.
Даже в глубокой древности философы и астрономы были способны предсказывать эпохальные астрономические события, которые остаются интересными и по сей день.
Все мы привыкли к тому, что затмением обычно называется перекрытие лунным диском солнечного. В результате интенсивность солнечного света существенно падает прямо посреди дня. При полном Солнечном затмении лунный диск соответствующим образом перекрывает солнечный.
В результате того, что их угловая величина с Земли совершенно идентична, луна способна перекрывать солнце полностью на определенном участке и частично на еще большем.
При солнечном затмении известно, что солнечный свет перекрывается Луной, в то время как понятие лунного затмения не так ясно.
Отличие лунного и солнечного затмения
Во многом это связано с тем, что мы привыкли считать и Солнце и Луну источниками света. В то время как с Солнцем всё понятно, поскольку оно представляет собой огромный раскаленный ядерный реактор, синтезирующий гелий и более тяжёлые элементы из водорода, то в отношении Луны всё совершенно не так.
Спутник Земли представляет собой достаточно небольшой каменный шар, который просто отражает солнечный свет в ночное время.
Учитывая площадь этого объекта, его достаточно светлый тон поверхности, а также большой угловой размер, интенсивное отражение солнечного света способно даже затмевать звёзды посреди ночи, интенсивность свечения которых заметно меньше.
При этом, лунное затмение как таковое не требует перекрытия непосредственно самого лунного диска от Земли. На самом деле просто не существует никакого астрономического объекта ближе, чем Луна.
В результате, диск не может быть перекрыт ничем, кроме мизерных на его фоне искусственных спутников и в отдельных решающих случаях метеоритов и астероидов. Последний факт является скорее исключением и все сосредотачиваются больше на потенциальной угрозе Земле, чем на перекрытии лунного диска.
Принцип лунного затмения
Именно в силу того, что для блокировки отраженного света, который исходит от Солнца вовсе не требуется перекрывать лунный диск от земли, лунное затмение имеет совершенно иной характер. Фактически Луна в этот момент просто входит в тень самой Земли.
В результате именно наша планета полностью перекрывает Луне солнечный свет. Фактически, для наблюдателя с Луны это будет солнечным затмением, где перекрывающим объектом выступает сама Земля.
Учитывая, что диаметр тени Земли в два с половиной раза больше, чем сам диаметр Луны, тень Земли закрывает Луну целиком на достаточно длительный промежуток времени.
Именно такое явление называется полным лунным затмением. Когда Луна погружается в земную тень только частью, такое затмение естественным образом называется частичным.
Стоит отметить и такое явление, как присутствие полутени. В данном случае земной диск перекрывает только часть солнечных лучей, притом многие существенно искривляются и искажаются вокруг самой земной атмосферы, что способна отбрасывать на Луну характерный красноватый оттенок.
В силу того, что верхние слои земной атмосферы обладают способностью спектрального рассеивания солнечного света, голубые оттенки часто удерживаются.
Именно они расцениваются нами как голубое земное небо. В то же время красная часть спектра доходит до Луны и отражается от неё обратно, что и можно наблюдать во время так называемой красной Луны.
Учитывая, что система из Солнца, Земли и Луны не представляет собой исключительно ровный часовой механизм, а имеет место определенный наклон небесных тел по отношению друг другу, как и их взаимных орбит, то лунные затмения могут приобретать самые разнообразные характеры, как впрочем и солнечные.
Довольно часто при лунном затмении тень не способна полностью перекрывать солнечный свет, что делает наш спутник едва различимым и бурым.
Тем не менее, иногда Луна находится несколько выше оси эклиптики, что обеспечивает попадание значительного количества солнечных лучей на поверхность. В результате, лунное затмение может сопровождаться достаточно ярким отраженным светом, который плохо сочетается с таким понятием.
Даже в фазе полного лунного затмения из-за особенностей атмосферы Земли солнечные лучи преломляются в верхних слоях.
В результате на Луну всё равно попадает определенный процент освещения, в результате чего мы видим бурый отражённый свет.
В силу того, что Луна атмосферы не имеет, при солнечном затмении подобного эффекта преломления не возникает, а свойственен бриллиантовый эффект.
Когда при прохождении лунного диска по солнечному, солнечные лучи способны находить для себя путь через отдельные неровности лунной поверхности, образуя отдельные бриллиантовые искры по краям диска.
Источник
Отдаление Луны от Земли – описание, иллюстрации, видео
В каждый данный момент времени Луна находится не ближе 361 000 и не дальше 403 000 километров от Земли. Расстояние от Луны до Земли меняется, потому что Луна вращается вокруг Земли не по окружности, а по эллипсу. Кроме того, Луна мало – помалу удаляется от Земли в среднем на 5 сантиметров в год. Люди уже много столетий наблюдают понемногу уменьшающуюся Луну. Может наступить такой день, когда Луна оторвется от Земли и улетит в космос, став самостоятельным небесным телом. Но этого может и не случиться. Баланс гравитационных сил крепко держит Луну на околоземной орбите.
Почему Луна удаляется от Земли?
Любое движущееся тело хочет по инерции продолжить свой путь по прямой линии. Движущееся по окружности тело стремится сорваться с круга и полететь по касательной к нему. Это стремление оторваться от оси вращения называется центробежной силой. Вы ощущаете центробежную силу в детском парке, катаясь на скоростных качелях, или при езде на автомобиле, когда он круто сворачивает и вас прижимает к дверце.
Слово «центробежный» означает «бегущий от центра». Луна тоже стремится последовать этой силе, но ее удерживает на орбите сила земного тяготения. Луна остается на орбите, потому что центробежная сила уравновешена силой земной гравитации. Чем ближе к планете находится ее спутник, тем быстрее он вращается вокруг нее.
В чем причина? Любой движущийся предмет обладает моментом количества движения. Момент вращающегося тела зависит от массы, скорости и расстояния от оси вращения. Момент можно вычислить, перемножив между собой эти три величины. Ученые выяснили, что момент вращения данного тела не изменяется. Поэтому при приближении предмета к оси вращения, он в силу закона сохранения момента, будет вращаться быстрее, так как массу в этом уравнении нельзя изменить произвольно.
Причины отдаления Луны
Этот закон, называемый законом сохранения момента вращения. Луна совершает один оборот вокруг Земли примерно за 27 дней. Но 2,8 миллиарда лет назад более близкая к нам Луна обращалась вокруг Земли за 17 суток. По мнению Кларка Чепмена, астронома из Планетарного научного института в Таксоне, штат Аризона, когда-то Луна была еще ближе. В момент образования Лунный Земли 4,6 миллиарда лет назад, период обращения Луны составлял всего 7 суток. Если бы тогда кто – нибудь мог видеть Луну, он был бы поражен огромными размерами восходящей кроваво – красной Луны.
Прилив океанов
Как это ни удивительно, приливы океанов — это та самая сила, которая отталкивает Луну от Земли. Происходит это так. Сила тяготения Луны действует на воды земных океанов, притягивая их. Но и Земля не стоит на месте — она вращается вокруг своей оси. Когда воды океана вспучиваются, устремляясь к Луне, Земля своим вращением как бы отрывает эту массу воды от нее.
Сила гравитации океанической воды при этом притягивает Луну, но не прямо на себя, а слегка вперед, по ходу вращения земного шара. Поэтому Луна получает импульс, направленный не строго по радиусу своей орбиты, а по касательной к ней. Это явление удлиняет орбиту Луны. По мере незаметного (месяц за месяцем) удлинения лунной орбиты Луна мало – помалу удаляется от Земли. Процесс очень медленный и незаметный для глаза, но он длится миллионы лет и суммарный результат весьма ощутим.
Наверное, когда – нибудь Луна настолько далеко окажется от Земли, что сила земной гравитации ослабнет, и Луна сможет отправиться в самостоятельный полет вокруг Солнца. Однако ученые считают, что такое одиночество Луне вряд ли угрожает. Ведь приливы действуют и на Землю тоже. Перемещения масс океанической воды замедляет вращение Земли, поэтому за 100 лет день увеличивается примерно на полминуты. (Миллиарды лет назад день продолжался не более шести часов.)
В будущем, через миллионы лет, продолжительность дня и время одного оборота Луны вокруг Земли по прежнему будут равны, но уже намного превысят двадцать четыре часа. Когда Луна удалится от Земли на достаточное расстояние, их вращения будут более синхронными и приливы океанов окажутся точно под Луной. Вот тогда гравитация воды станет оказывать притягивающее действие на Луну, и она перестанет удаляться от Земли. Процесс пойдет в обратную сторону, когда области приливов окажутся позади Луны. Орбита Луны начнет укорачиваться, и она будет постепенно приближаться к Земле. Может быть наступит такое время, когда на небосводе снова появится огромная Луна.
Расстояние до Луны – видео
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Почему Луна удаляется от Земли?
Благодаря своей силе притяжения Луна сильнее притягивает к себе определенные части Земли, создавая приливную выпуклость в океанах нашей планеты. Так как Земля вращается гораздо быстрее Луны, то эта выпуклость возникает несколько раньше последней, что в силу ряда физических явлений толкает Луну на более высокую орбиту вокруг Земли.
Опасно легко воспринимать Луну как нечто само собой разумеющееся. То же самое верно и для Солнца. Однако, если бы не их вечное пребывание в нашем небе, жизнь на Земле была бы очень, очень сильно отличалась бы от того, что она есть сейчас, и не была бы для нас особенно приятной вещью!
Однако наш единственный естественный спутник — Луна — на самом деле удаляется от Земли. Ее орбита с каждым годом становится все больше и больше!
Воздействие приливных сил
Луна вращается вокруг Земли последние 4,5 миллиарда лет. Благодаря превосходящей массе Земли, она оказывает гораздо большую гравитационную силу, чем Луна на Землю, а это означает, что она тянет Луну к себе сильнее. Это порождает приливные силы, которые вызывают приливы в наших океанах.
Гравитационное притяжение между Луной и Землей сильнее на той стороне Земли, которая обращена к Луне. Причем эта сила наиболее сильна в области, наиболее близкой (имеющей минимальное расстояние) к Луне.
Как вы можете видеть на изображении выше, средняя часть нашей планеты (т.е. Экваториальная область) находится ближе к Луне, чем верх и низ планеты (полярные регионы). Следовательно, Луна немного сильнее притягивает к себе экваториальные области. Это большее гравитационное притяжение Луны вызывает высокие приливы в водах океанов (в этом регионе), создавая выпуклость в средней части Земли. Это называется приливной выпуклостью (или экваториальной выпуклостью).
Вот как ведут себя океанические приливы в зависимости от положения Земли по отношению к Луне. Это ясно показывает, что океан испытывает приливы, когда он находится ближе всего к Луне.
Эффект приливных сил испытывают обе стороны, т.е. точно так же, как наша планета переживает выпуклость (обратите внимание, что в результате этой выпуклости фактическое твердое тело Земли искажается всего на несколько сантиметров), вызванную гравитацией Луны, Луна также переживает приливное выпуклость на стороне, наиболее близкой к Земле.
Вращение Луны и Земли
Дрейфующие от Луны движения могут быть приписаны вращению как Земли, так и Луны. Понимаете, Земля вращается достаточно быстро (точнее, имеет высокую скорость вращения). Она совершает одно вращение по своей оси всего за 24 часа. С другой стороны, Луне требуется 27,3 дня, чтобы совершить одно вращение по своей оси! Очевидно, что Луна намного медленнее Земли, когда речь заходит об их соответствующей скорости вращения.
Поскольку существует значительная разница в их скоростях, приливная выпуклость на Земле пытается тянуть Луну вперед по своей орбите и имеет тенденцию ускорять ее (хотя и незначительно). Поскольку каждое действие имеет равную и противоположную реакцию, Луна также отталкивается от приливной выпуклости Земли, что приводит к уменьшению скорости вращения Земли.
Это уменьшение скорости вращения Земли вызывает потерю углового момента (энергии вращения), который затем передается на орбиту Луны через приливную силу, делая ее немного больше с каждым годом.
Результатом всего этого является то, что круговой путь Луны вокруг Земли увеличивается со скоростью 3,8 сантиметра в год. Другими словами, Луна с каждым годом удаляется от Земли на 3,8 сантиметра.
Аналогичным образом, скорость вращения Земли снижается такими темпами, что через 100 лет один день на Земле будет на 2 миллисекунды длиннее, чем сейчас.
В заключение. да, Луна удаляется от нас, но делает это очень медленно, так что не беспокойтесь пока о длинных безлунных ночах!
Источник