Почему мы видим только одну сторону Луны
Жители Земли часто восхищаются красотой спутника планеты. Однако многие интересуются, почему обратной стороны Луны не видно. Фантазия человека порой реализуется в голливудских фильмах о прячущихся пришельцах или теориях об искусственном происхождении небесного тела, которое с другой части представляет собой корабль. Ученые-астрономы говорят, что никаких секретов нет, а причина в обычных законах физики.
Научное объяснение
В космосе происходит движение по закону синхронности. Каждый спутник планеты следует по эллиптической орбите. При этом он совершает дополнительные обороты вокруг себя. Это правило действует и относительно Луны.
Причина этого явления в том, что стадия оборота по диаметру Земли совпадает с периодом собственного вращения, так как Луна движется вокруг нашей планеты с такой же скоростью, как и по оси своего центра. Она совершает общий путь за 27 дней 7 часов 43 минуты.
На синхронное движение влияет эллиптическая форма спутника. Гравитация Земли за счет своей мощности вытянуло лунную сферу так, что теперь видимая и скрытая стороны более выпуклые, чем боковые. Поэтому при взгляде с Земли, Луна имеет круглую форму.
Процесс влияния крупного тела на более мелкое называется приливной силой. Это энергия, которая возникает в поле небесного объекта работает по закону всемирного тяготения, основанного на космическом взаимодействии.
Чтобы практически убедиться в правоте теории о синхронном движении, можно провести домашний эксперимент, озвученный когда-то Scientific American. Для этого нужно взять две одинаковых монеты, положить их на стол и прислонить друг к другу. По ободку первого металлического овала следует катить второй. Многие наблюдатели скажут, что монета совершила 1 оборот вокруг своей оси, но это ошибка. Она дважды прошла через свой радиус.
Можно раскрасить половину динамической монетки, так эксперимент будет понятнее. Он доказывает, что Луна движется не только вокруг Земли, но и по своей оси.
Секрет маятника
Существует в астрономии понятие либрация, которое означает колебание спутника при оборотном движении вокруг тела. Из-за этого явления мы видим не точно половину Луны, а больше на 9%.
Объяснить это явление можно небольшой погрешностью в движении земного спутника. Луна вращается вокруг своей орбиты синхронно, а по диаметру планеты с легким отклонением.
Это связано с эллиптической дистанцией движения. Луна летит быстрее, когда находится на перигее орбиты, то есть на самом близком расстоянии к Земле. В случае ее расположения в точке апогея — дальнего визуального отрезка, она замедляет свой ход.
В момент прохождения Луны полным видимым диском в точке перигея наблюдается астрономическое явление — суперлуние. В этот период небесное тело на 14% визуально больше и на 30% ярче. Очень редко оно может совпадать с лунным затмением, образуя восхитительное зрелище.
Либрацию разделяют на четыре категории:
- По долготе (аномалистический месяц), когда наблюдается западная и восточная сторона;
- По широте (драконический месяц), видны северные и южные области;
- Суточная, когда видимые края зависят от положения наблюдателя на земле;
- Физическая, которая зависит от изменений гравитационного воздействия.
При либрации люди могут видеть до 4,5 % с каждой стороны, словно заглядывая за края луны. Представить это явление достаточно просто, если вообразить слегка раскачиваемый шар.
Поверхность темной стороны
Изучением лунного рельефа занимается наука селенография. Она начала свое развитие давно, еще когда люди рисовали схемы видимой части Луны. После изобретения телескопа ее возможности резко выросли. Однако заняться неизвестной стороной ученые смогли только, когда российская космическая станция Луна-3 сделала ее снимок. Это событие произошло 4 октября 1959 года.
Граница между темной и светлой стороной спутника называется лунный терминатор. На неизвестной площади Луна имеет те же образования, как и на видимой, а именно:
- Моря;
- Кратеры;
- Возвышенности;
- Разломы.
На небесном объекте, конечно, нет воды, но вот видимые пустоты называются земными терминами. Поэтому моря — это участки застывшей лавы на поверхности рельефа. Соответственно размеру они могут иметь названия от океана до болота. Снимок показал, что видимая часть спутника имеет больше таких областей, чем скрытая. С той половинки сферы находится 2 маленьких моря и 3 озера.
Кратеры — это впадины образованные ударами метеоритов. С задней части их 300 324 штук. Они имеют диаметр от 100 км и выше. Однако такое количество не превышает глубинные зоны с видимой части.
Горные хребты и трещины на лунных материках не измерялись количественно. Таким образом рельеф оборотной стороны не настолько красив, как у видной части. Ученые выводят предположение, что большее разнообразие одной поверхности обусловлено гравитационным влиянием Земли.
Лунные фазы
Действительно, мы видим только одну сторону луны, но при этом даже она не постоянно доступна обзору в полном объеме. Дело в том, что спутник не способен светиться сам, а только может отражать солнечные лучи. Расположение нашей звезды относительно Луны и Земли, создает сферическую тень на поверхности небесного тела. Таким образом, люди чаще наблюдают часть космического объекта, на которую падают лучи Солнца.
Если видимость диска составляет 100% ,то это называют полнолунием. Абсолютное нахождение спутника в тени Солнца означает новолуние. В остальные периоды он имеет светлую часть в форме серпа или горба.
В астрономии существует явление — серебряная луна. Наблюдатели могут видеть полный диск при фазовом прохождении. Но при этом светлая часть будет яркой, а темная пепельной. Этот эффект создается за счет отражения Луной солнечного света с Земли.
По светлой стороне всегда можно определить расположение Солнца, даже если его не видно. Острые концы месяца указывают в направлении источника света. Видимая сторона Луны проходит одну фазу почти за 30 земных суток. Это несоответствие с солнечными иногда обеспечивает полнолуние 2 раза в месяц, вместо одного.
При полной фазе можно заметить редкое явление красной или голубой луны. Кровавый оттенок космическое тело приобретает во время лунного затмения, когда становится в один ряд с Землей и Солнцем. А нежный голубоватый цвет получается за счет преломления отраженных лучей о пылинки в атмосфере во время крупных пожаров или землетрясений.
Скрытые аномалии
На теневой поверхности Луны, так же как и на светлой периодически происходят редкие и кратковременные явления. Одно из них было описано ученым Гервасием Кентерберийским, когда он заметил на небосклоне, как рог молодого месяца раздвоился и из образовавшегося коридора выскочила яркая вспышка огня. Позже астрономы предположили, что на темную сторону сферы упал метеорит, который имел огненный хвост. При падении он образовал кратер Джордано Бруно диаметром 22 км, вызвавшего оптическое раздвоение лунного рога.
Периодически ученые отмечают на спутнике возникновение электрических полей, которые имеют голубоватый или красноватый оттенок. Также наблюдаются резкие вспышки, вызываемые метеоритными ударами.
Особенного внимания заслуживают лунные блуждающие огни, которые можно наблюдать на краях Луны и ее поверхности. Их объясняют по-разному, более склоняясь к теории о лунных облаках.
Многие из этих аномалий сложно наблюдать, так как они происходят редко и малозаметны. Однако они случаются по обе стороны Луны, накладывая отпечаток на ее внешний рельеф. Ученым предстоит дать объяснения странным фактам не только теориями, но и реальными данными. Вероятно, что изучение теневой стороны спутника Земли действительно удивит новыми открытиями.
Вторая половина Луны закрыта от глаз людей за счет своего синхронного вращения вокруг Земли и собственной оси. Однако полученные снимки ее невидимой части показали, что там такой же рельеф местности, как и у видимой. Но при этом обозреваемая сторона более испещрена морями и кратерами, чем теневая. Ученые продолжают наблюдать за небесным объектом со всех сторон, замечая новые необычные явления, природу которых во многом еще предстоит объяснить.
Видео в тему
Источник
Почему мы всегда видим одну и ту же сторону Луны?
Причина, по которой мы всегда видим одну и ту же сторону Луны, заключается в том, что нашему естественному спутнику требуется столько же времени, совершить круговой оборот вокруг себя, сколько и вокруг Земли.
У Луны, естественного спутника Земли, есть особенность, которая всегда вызывала любопытство.
Темная сторона Луны
Из ночи в ночь, независимо от времени года или полушария, из которого мы ее наблюдаем, Луна всегда показывает нам одно и то же лицо. Загадочное явление? Не совсем так, потому что это просто из-за того, что его период вращения равен его периоду обращения, то есть немногим более 27 дней. Другими словами, Луна вращается сама по себе и одновременно вокруг Земли.
Первыми людьми, которые смогли напрямую наблюдать обратную сторону Луны, были члены экипажа Аполлона-8, совершившие облет Луны в 1968 году.
Первый снимок обратной стороны Луны, сделанный советской автоматической межпланетной станцией «Луна-3» в 1959 году.
То, что может выглядеть как совпадение, на самом деле имеет физическое объяснение. Эта синхронность между периодами вращения и обращения вокруг Земли является результатом приливных сил, действующих в крутящем моменте Земля-Луна. Миллионы лет назад Луна вращалась вокруг себя быстрее, чем вращалась вокруг Земли. Постепенно приливные силы замедляли его вращательное движение, пока оно не достигало точки равновесия и не имело тот же период, что и его вращательное движение Земли.
Приливный захват изображен слева, справа — обычное вращение тел друг вокруг друга.
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