Лунные тайны: почему спутник так важен для земли?
Луна — естественный спутник нашей планеты. Ее влияние настолько велико, что астрономы часто говорят о связке «Земля-Луна» не как о планете и спутнике, а как о двойной планете. До сих пор не утихают споры о ее происхождении. Попробуем в них разобраться.
Что за странная «планета»?
Луна влияет почти на все сферы жизни на Земле, и история человеческой цивилизации не была исключением. Еще охотники на мамонтов вели счет дней по фазам Луны. Для первых цивилизаций спутник Земли был божеством, во власти которого находилось самое важное — сельскохозяйственный цикл. В большинстве древних цивилизаций Луну считали могущественной богиней, которой возводили храмы и приносили жертвы (иногда человеческие). Затмения Луны вызывали ужас — божество в гневе закрыло свой лик, грядут бедствия! В Средние века Луну считали местом обитания ангелов, в эпоху Просвещения предавались мечтам о расе селенитов, живущей на ночном светиле. Научный прогресс быстро разрушил эти наивные представления. Луна оказалась малой планетой, безжизненной и малопривлекательной (с человеческой точки зрения). Но также выяснилось, что влияние нашего спутника на процессы, происходящие на Земле, очень велико — вероятно, без Луны на Земле не могла бы существовать биосфера, и наша планета была бы похожа на Марс или Венеру. Ведь именно наличие Луны определяет важнейший климатический параметр — наклон оси вращения планеты по отношению к плоскости ее орбиты, определяющий характер смены времен года.
Из законов небесной механики известно, что наклон оси вращения планет подвержен колебаниям, примером чему является наш сосед Марс. Как показывают выполненные астрономами расчеты, угол между экватором Марса и плоскостью его орбиты значительно менялся. А ведь поверхность Красной планеты содержит многочисленные признаки иного прошлого — русла, протоки, осадочные породы (следы древних морей!). В далеком прошлом климат планеты был теплее, и на ее поверхности существовала жидкая вода, а возможно, жизнь. Но произошла какая-то катастрофа, и Марс превратился в ледяную пустыню. Исследования показывают, что наиболее вероятной причиной «замораживания» Марса было изменение угла наклона марсианской оси. Для Земли даже ничтожное изменение угла наклона оси к плоскости эклиптики (на величину порядка градуса) может обеспечить ледниковый период. Между тем Марс поворачивался на десятки градусов, поэтому грандиозные климатические катастрофы на нем были неизбежны. А вот у Земли угол наклона оси относительно плоскости орбиты варьировался не более чем на один-два градуса, что обеспечивало поразительную (по меркам иных планет) стабильность климата. Возникает естественный вопрос — а в чем причина уникальной устойчивости нашей планеты?
Как Луна нам помогает
Большинство ученых полагает, что за стабильность земного вращения (и, соответственно, климата) мы должны благодарить Луну — именно благодаря ей хаотические колебания угла наклона Земле не грозят. Гипотетическое отсутствие у Земли крупного спутника создало бы условия для очень сильных колебаний угла между экватором и орбитой, что сделало бы климат на Земле непригодным для жизни.
Благотворная роль Луны этим не ограничилась, способствуя появлению жизни: она вызывала приливы, способствовавшие аэрации морей. Возможно, даже сама жизнь впервые зародилась в приливной зоне! Движение Луны по небу влияет на жизненные циклы многих организмов — ярким примером служат мечехвосты (морские членистоногие, отдаленно родственные ракам и крабам), которые метают икру только при определенной фазе Луны.
Она, несомненно, повлияла и на историю человечества. Как идеальный небесный хронометр, спутник Земли значительно ускорил появление первых календарей. Наблюдения за Луной (самым близким небесным телом) сыграли огромную роль в развитии астрономии. Из них античные ученые сделали вывод о шарообразности планет, а движение Луны и его связь с морскими приливами позволили в XVII веке сформулировать законы всемирного тяготения.
Позднее наблюдения за Луной способствовали развитию науки о планетах — ведь ни одна другая планета (кроме Земли) не была исследована столь подробно! Впрочем, по мере накопления знаний о Луне вставал ряд вопросов. Самой большой тайной оставалось происхождение Луны — гипотез возникновения ночного светила было выдвинуто множество, но ни одна из них не могла объяснить все факты. Каковы основные особенности нашего спутника, которые вызывали такие сложности у ученых?
Перечислим основные из них:
- средняя плотность Луны намного меньше средней плотности Земли, так как у Луны очень маленькое ядро (если у Земли оно около 30% массы планеты, то у Луны — не больше 2—3%);
- на Луне повышено содержание тяжелых элементов (торий, уран, титан);
- а вот соотношение изотопов кислорода в земной и лунной коре практически одинаково (а ведь у разных планет и метеоритов из разных уголков Солнечной системы оно весьма сильно различается);
- лунная кора намного толще земной, что предположительно свидетельствует о том, что все слагающее ее вещество было когда-то расплавлено (а вот Земля, как считается, полностью расплавленной никогда не была);
- наконец, плоскость орбиты Луны не совпадает с экваториальной плоскостью Земли.
Среди многочисленных предположений о механизме происхождения нашего спутника три гипотезы в разное время снискали наибольшую популярность среди ученых. Расскажем и о них.
Гипотезы происхождения Луны
Согласно одной из этих гипотез, наша спутница когда-то была «самостоятельной» малой планетой Солнечной системы, вращавшейся вокруг Солнца. Однако в какой-то момент вольная Луна подошла к Земле слишком близко — и сила притяжения захватила ее и перевела на новую орбиту, где Луне суждено было вращаться вокруг нашей планеты в качестве спутника.
Увы, расчеты показали, что эта гипотеза не может объяснить особенности лунной орбиты, а обнаруженное после полетов на Луну сходство элементов земной и лунной коры поставило на версии «захвата» жирный крест. Другой популярной гипотезой было предположение о совместном формировании Земли и Луны (эту гипотезу выдвинул великий Иммануил Кант). В соответствии с ней, Луна и Земля сформировались одновременно — из одного газопылевого облака. Зародившаяся прото-Земля набрала такую массу, что частички облака начали вращаться уже по своим орбитам вокруг нее, постепенно образовав прото-Луну.
Эту гипотезу отчасти подтверждает сходство изотопов Земли и Луны, но данная модель совершенно не объясняет особенности лунной орбиты.
Чтобы объяснить эти противоречия, американские астрономы Билл Хартманн и Дональде Дэвис в 1975 году выдвинули импактную (т. е. «ударную») гипотезу, которая в настоящее время считается основной. Согласно ей, когда Солнечная система только зарождалась, из газопылевого облака, вращающегося вокруг Солнца, на орбите будущей Земли образовались сразу две протопланеты — одной из них была молодая Земля, а другая (она была меньше, размером примерно с Марс) получила имя Тейя. Под действием притяжения планеты начали сближаться, и 4,4 млрд лет назад наконец произошла грандиозная катастрофа — столкновение планет. Удар, к счастью, пришелся по касательной. Тейя была уничтожена, а расплавленные земные недра от удара выплеснуло на околоземную орбиту. Из этого вещества примерно за сто лет сформировалась Луна. Удар раскрутил Землю — вот откуда быстрая (в сравнении, например, с Венерой) смена дней и ночей. Эта гипотеза хорошо объясняет и наклон лунной орбиты, и сходство изотопов кислорода на Земле и на Луне, и странное внутреннее строение Луны. Однако новые исследования, опубликованные в журнале Nature, наносят смертельный удар по этим взглядам.
Проведя детальное исследование образцов лунных пород, добытых экспедициями кораблей серии «Аполлон» в 70-е годы XX века, специалисты из Вашингтонского университета вынесли отрицательный вердикт импактной гипотезе: «Если бы старая теория была верна, то больше половины лунных пород состояли бы из материала ударившего Землю планетоида. Но вместо этого мы видим, что изотопный состав фрагментов Луны весьма специфичен. Тяжелые изотопы калия, найденные в образцах, могли сформироваться только под воздействием невероятно высоких температур. Лишь очень мощное столкновение, при котором планетоид и большая часть Земли испарились бы при контакте, может вызвать подобный эффект».
В результате ученые предложили новую теорию: вместо колоссального столкновения планет были множественные столкновения с меньшими астероидами. Астероидная бомбардировка «выкинула» на орбиту Земли достаточно обломков, чтобы сформировать несколько маленьких спутников, которые со временем слились в один большой. Эта «Протолуна» продолжила поглощать объекты на орбите, пока не осталась в гордом одиночестве.
Авторы исследования утверждают, что их гипотеза лучше всего соответствует полученным данным. Однако немедленно нашлись скептики, которые указали, что и новая гипотеза возникновения Луны объясняет далеко не все странности ночного светила. Так что точку в спорах о Луне ставить пока рано — спутник Земли по-прежнему сохраняет свою тайну…
Источник
Зачем человечеству нужна Луна?
Исследования, которые проводились в последние годы, показали, что Луна — это просто кладовая природных богатств. Например, на Южном полюсе нашего спутника обнаружены огромные запасы водяного льда. И он может очень хорошо пригодится при создании лунных баз или колоний.
На Луне обнаружены редкоземельные металлы, такие как неодим и лантан. Они широко используются при производстве смартфонов, аккумуляторов и объективов камер. Есть на Луне и множество других полезных металлов. Таких, например, как кремний, титан и алюминий.
Более того, на поверхности Луны имеются огромные запасы редкого изотопа гелия под названием «гелий-3». Его можно использовать в качестве топлива термоядерных реакторов будущего. И некоторые компании уже разрабатывают планы по разработке этого ресурса на Луне. Но каковы будут последствия, если мы захотим использовать все эти ресурсы?
Луна. Новая «золотая лихорадка»
Лунная гонка снова набирает обороты. Однако на этот раз речь идет не о соревновании двух сверхдержав, как это происходило в 1960-х годах. Сегодня в ней участвуют и другие страны. Такие, как Индия и Китай. А также частные компании, такие как SpaceX в Америке и SpaceIL в Израиле.
Эти компании очень хотят найти способ обеспечить свое долгосрочное присутствие на Луне. И они очень заинтересованы в том, чтобы добыча ресурсов на Луне имела экономическую целесообразность. Вы будете удивлены, но в международном законодательстве практически нет положений, регулирующих подобную деятельность.
Договор о Луне
Да, существует так называемый Договор о Луне. Он был открыт для подписания всеми желающими странами в 1979 году. В этом документе Луна признается «общим наследием человечества». Он вступил в силу в 1984 году. Однако ни одна крупная космическая держава его так и не ратифицировала.
В основном такая ситуация объясняется тем, что «общее наследие» подразумевает совместную собственность и справедливое распределение ресурсов. Таким образом, выручка от продажи любых ресурсов, добытых на Луне, должна была бы равномерно распределяться по всей Земле. А не храниться страной или компанией, которая их добыла. И, похоже, лишь очень немногие страны готовы отдать свою прибыль на общее благо.
В упомянутом договоре также содержится призыв к созданию международного органа, который должен управлять эксплуатацией природных ресурсов Луны. Без такого регулирования может сработать принцип «победитель получает все». И это, несомненно, приведет к некоей лунной «золотой лихорадке» между странами и компаниями, которые смогут позволить себе добывать ресурсы на Луне.
Мы могли бы добраться до Марса быстрее
По большому счету все, что нам нужно для производства ракетного топлива — это вода. Процесс, называемый «электролизом», позволяет расщеплять воду на водород и кислород. Которые потом можно использовать в качестве топлива. А если мы попытаемся долететь до Марса, нам понадобится много топлива.
Чтобы преодолеть мощное гравитационное поле нашей планеты, ракета должна развить скорость около 11 км/с. А это требует очень больших энергозатрат. А вот Луна имеет только одну шестую гравитации Земли. И поэтому топлива для разгона к Марсу нужно будет гораздо меньше. Что значительно удешевит стоимость экспедиции.
Капсула времени
Луна — это научная капсула времени. Поскольку у нее практически нет атмосферы, там не происходит выветривания или эрозии поверхности. Поверхность Луны — это 4,5 миллиарда лет чистейшей астрономической истории. Мы потеряли эту древнюю геологическую историю на Земле из-за эрозии и бесконечных изменений поверхности планеты в результате тектоники плит. На Луне мы сможем понять, как формировалась наша звездная система. И даже то, какие стадии эволюции пережило наше Солнце.
Луна спешит на помощь
Есть одна вещь, которую Луна имеет в абсолютном изобилии: пыль. И это весьма неприятная штука. Это очень абразивный материал. Поэтому он быстро изнашивает любую поверхность и повреждает уплотнения. Лунная пыль темная и чрезвычайно липкая субстанция. И поэтому сразу же покрывает все, что оказывается на поверхности Луны. К тому же она очень токсична. И представляет опасность для здоровья любого космонавта, который вдохнет ее.
Однако этот всепроникающий порошок может быть чрезвычайно полезным: его можно использовать для спасения Земли от изменения климата. В 2007 году астрофизик Кертис Струк из Университета штата Айова изучил возможность использования лунной пыли для защиты Земли от солнечного света.
Струк предложил распылять лунную пыль в определенных местах околоземной орбиты. По мнению ученого, она будет поглощать определенную часть солнечной энергии. Что позволит снизить температуру нашей планеты.
Согласитесь. Сумасшедший, но весьма оригинальный план!
Источник
Как Луна влияет на Землю
Как Луна влияет на Землю
Луна — естественный спутник Земли. Она удалена от нашей планеты на 384 с небольшим тысяч километров. Причем обращается ночное светило по слегка вытянутой орбите, а потому в разное время указанная цифра несколько уменьшается или увеличивается. Один оборот вокруг Земли Луна делает примерно за 27,3 суток. При этом полный цикл (от полнолуния до нового полнолуния) занимает чуть больше 29,5 суток. У этого несовпадения есть интересное следствие: бывают месяцы, когда полной Луной можно любоваться не один, а два раза. Так как луна влияет на землю и людей?
Лунный цикл составляет в среднем 29,5 дня и условно делится на шесть фаз:
II фаза (8-14 день);
II , IV фазы (15-29 день).
Луна, или как её ещё называют, Селена, оказывает непосредственное влияние на земную ось, давая возможность Земле сохранять наклон в 23 градуса, благодаря которому на нашей планете образовались подходящие условия для жизни. Это даёт нам возможность видеть день и ночь приблизительно одинаковый период времени на протяжении суток.
Кроме того, Луна на небе ежедневно замедляет вращение нашей планеты на крошечную микросекунду. Если бы она не делала этого, Земля до того быстро начала бы вращаться, что в скором времени день был бы равен шести часам, может, и того меньше. Это однозначно повлияло бы на развитие растений и животных, а также привело к увеличению скорости воздушных потоков, в результате чего штормы, смерчи и ураганы стали бы обычным явлением.
Граница суши и воды
Уже в период Античности была замечена взаимосвязь лунного цикла и приливов. Современные ученые установили, благодаря гравитационному взаимодействию Земли и Луны вся вода в океане немного вытянута по проекции траектории движения последней. Фактически вода движется за Луной, совершая колебания. Вращение луны вокруг Земли формирует всеми знакомые отливы и приливы, величины которых могут колебаться до 15–18 метров.
Наибольшие отливы и приливы бывают на океанских берегах. В нашей стране — на берегах Северного Ледовитого и Тихого океанов. Менее значительные приливы и отливы характерны для внутренних морей. Еще слабее это явление наблюдается в озерах или реках. Но даже на берегах океанов в одно время года приливы бывают мощнее, а в другое — слабее. Это уже связано с удаленностью Луны от Земли. Чем ближе Луна к поверхности нашей планеты, тем сильнее будут отливы и приливы. Чем дальше — тем, естественно, слабее.
Это удивительное свойство Луны используется людьми для получения бесплатной энергии. На берегах морей и океанов теперь строят приливные гидроэлектростанции, которые вырабатывают электричество благодаря «работе» Луны. Приливные гидроэлектростанции считаются наиболее экологически чистыми. Они действуют согласно природным ритмам и не загрязняют окружающую среду.
«Спрятавшееся» Солнце
Влияние Луны на Землю заметно в нескольких природных явлениях. Самое впечатляющее из них — это солнечное затмение. Сейчас достаточно трудно представить ту бурю эмоций, которую вызывал этот феномен в древности. Затмение объяснялось гибелью или временным исчезновением светила по вине злых божеств. Люди верили, что если не совершить определенных ритуальных действий, они могут больше никогда не увидеть солнечный свет.
Сегодня механизм феномена изучен достаточно хорошо. Луна, проходя между Солнцем и Землей, преграждает путь свету. Часть планеты попадает в тень, и ее жители могут наблюдать более или менее полное затмение. Интересно, что не всякий спутник смог бы проделать такое. Для того чтобы мы могли периодически любоваться полным затмением, должны соблюдаться определенные пропорции. Будь у Луны другой диаметр, или располагайся она чуть дальше от нас, и с Земли можно было наблюдать лишь частичные затмения дневного светила. Впрочем, есть все основания полагать, что в далеком будущем реализуется один из этих сценариев.
Как Луна влияет на живые организмы
Есть данные, что фазы Луны влияют на пчел, рыб, некоторых птиц и амфибий. Возможно, изменение яркости диска в ночное время каким-то образом регулирует уровень мелатонина — гормона мозга, отвечающего за циркадные ритмы (дневной цикл активности). В полнолуние гормон вырабатывается сильнее, соответственно, меняется активность животного.
Кстати, многие заядлые рыбаки говорят, что от нашего спутника зависит результативность их улова. И здесь никакой мистики, это не миф и не народное поверье, а научно обоснованный факт, уже множество раз подтвержденный на практике.
Лунная стадия напрямую влияет на самочувствие обитателей водного мира, преимущественно благодаря своей способности освещать землю отраженным светом Солнца. В это время в водную толщу проникает наибольшее количество света, что способствует оживлению мира рыб: они становятся более активными и возбудимыми, двигаются быстрее. Все объясняется тем, что в полнолуние Луна подходит к Земле на максимально близкое расстояние, а это усиливает ее гравитационное взаимодействие, что является не последним фактором в формировании поведения рыб, и увеличивается ее светимость.
Поэтому наиболее благоприятным временем для выезда на рыбалку будет полнолуние.
Как Луна влияет на Землю и людей
Влияние Луны на земные дела все еще остается загадочным и спорным, за исключением приливов и отливов, вполне наглядных и подчиняющихся законам небесной механики. Остальное — вроде влияния фаз нашего естественного спутника на рост и созревание овощей и фруктов, на извержения вулканов, на заживление ран — остается недоказанным.
В противоположность распространенному мнению, спутник Земли никак не влияет на агрессивность людей. Объемистая статистика преступлений не обнаруживает никакой связи между фазами Луны и частотой или степенью жестокости преступлений.
Однако психиатры из Ливерпуля (Англия) утверждают, что Луна влияет на состояние шизофреников. Любопытные данные приводят австралийские ученые. Проанализировав даты госпитализации по скорой в клинику Калвари Матер Ньюкасл, исследователи установили, что 23 процента тяжелобольных поступают в полнолуние. Пациенты дерутся с персоналом, брыкаются, плюются. А вот более легкие случаи расстройств не связаны с фазами Луны.
Немецкие врачи не подтверждают мнение, что раны лучше заживают при убывающей Луне и потому на этот период надо назначать плановые операции. Хирурги под руководством Рене Хольцхаймера изучили состояние 866 пациентов после самых разных операций и не нашли никакой связи скорости заживления или интенсивности послеоперационных болей с фазами Луны.
Повивальные бабки еще в позапрошлом веке уверяли, что Луна влияет на наступление родов. Как показали итальянские медики, большее число родов приходится на полнолуние. Объяснения этому феномену нет.
А вот врачи крупной больницы в Индии два года регистрировали случаи инфарктов в зависимости от фазы Луны. Оказалось, что в новолуние бывает на 20% больше случаев поражения сердечной мышцы, чем в полнолуние.
Народные приметы
Считается, что в полную фазу Луны люди склонны совершать необдуманные поступки, из-за избытка энергии и частых стрессов случаются аварии, преступления. В этот период не рекомендуется решать конфликты, приступать к серьезному воспитанию детишек.
Что касается болезней, то в полнолуние они обостряются, человек становится более склонен испытывать боли. Кровь становится немного жидкой, плохо сворачивается, операции лучше отложить.
Луна также влияет и на сон человека, например в полнолуние люди плохо спят, энергия накапливается, появляются стрессы, уязвимость. Почему-то женщины хуже переносят полнолуние, нежели мужчины.
Именно в полную Луну люди становятся чрезмерно усталыми, превращаются в пессимистов, теряют интерес к жизни.
Астрологи рекомендуют в это время уменьшить нагрузки, употреблять много жидкости, молочных продуктов, овощей, фруктов.
Когда наступает новолуние, люди ослаблены, истощены морально. Уменьшите нервные напряжения, берегите себя, не злитесь, потому что в новолуние чаще всего бывают инфаркты, инсульты. С другой стороны, это лучший период для того, чтобы оставить вредные привычки. А вот когда Луна начнет возрастать, то и энергетика будет возрастать и прибавляться.
Растущая Луна, пожалуй, самый благоприятный период для различных начинаний. Человек в это время полон сил, энергии, способен выдержать высокие нагрузки, обычно самочувствие в этот период стабильное и прекрасное. Улучшается обмен веществ, наблюдается особая гибкость и жизнеспособность. Астрологи рекомендуют в это время заняться собой, пройти курс косметических процедур, пропить витамины и так далее.
Источник