Как вращается Луна
При наблюдении с Земли всегда видна одна и та же половина земного спутника. Поэтому у наблюдателя может возникнуть вопрос о том, вращается ли Луна вокруг своей оси.
Характеристики Луны
Если рассматривать параметры всех спутников Солнечной системы по сравнению с планетами, которые они сопровождают, Луна является рекордсменом: ее диаметр составляет около 25% от земного, а масса — 1/100 часть от массы Земли. Однако если иметь в виду абсолютные величины, то в Солнечной системе существуют спутники и гораздо крупнее Луны.
Образование естественного земного спутника наиболее распространенная сегодня версия связывает с последствиями столкновения двух протопланет неравного размера. В результате тяжелые, имеющие более высокую плотность, ядра космических тел слились в единую структуру, а из осколков верхних слоев грунта обеих протопланет сформировался естественный спутник.
С таким механизмом образования связано более высокое содержание железа в земных породах и преобладание каменных пород в составе лунного грунта.
Естественный спутник Земли движется по эллиптической траектории. Эксцентриситет орбиты Луны (величина, выражающая степень отклонения от окружности) — 0,0549. Средний радиус его составляет 1737,1 км. Скорость движения Луны по орбите — 1,023 км/с.
Фазы Луны
Фазой Луны называют освещенный Солнцем фрагмент планеты, видимый с Земли. Смена лунных фаз обусловлена взаимным расположением Солнца, Земли и Луны. В различные отрезки времени с земной поверхности наблюдаются разные части лунного диска, освещенные солнечным светом.
В течение синодического месяца фазы последовательно сменяют друг друга — от новолуния, когда освещенность лицевой стороны лунной поверхности 0%, до 100% при полнолунии.
Наблюдатели за ночным светилом выделяют 4 основные лунные фазы:
- новолуние;
- первая четверть;
- полнолуние;
- третья четверть.
Каждая из них имеет продолжительность около 7,4 суток. Это величина непостоянная, она изменяется по причине эллиптической конфигурации лунной орбиты.
Вращение спутника
Как любой спутник, Луна вращается вокруг материнской планеты. Кроме того, сопровождая Землю, она одновременно с ней оборачивается вокруг Солнца. Осевое вращение Луны, с точки зрения наблюдателя, располагающегося на Земле, незаметно. Поэтому может появиться впечатление, что вокруг оси это тело не вращается, а, наоборот, земля вращается вокруг луны, стоящей неподвижно.
Если точку наблюдения расположить вне Земли, то можно увидеть, что спутник не только двигается по отношению к планете, но и совершает вращение вокруг оси.
Закономерность осевого вращения земного спутника заключается в том, что один полный оборот по времени точно равен длительности путешествия небесного тела по орбите. Получается, что за сутки небесное тело осуществляет полный поворот вокруг своей оси.
Аналогичный режим свойственен и спутникам других планет: Харон, сопровождающий планету Плутон, тоже всегда обращен к своей планете одним и тем же боком. По той же схеме вращаются и небесные тела, сопровождающие Марс, — Деймос и Фобос.
В научных кругах такое явление принято называть синхронным вращением или приливным захватом.
Такой режим обращения обусловливает тот факт, что при наблюдении с основного космического тела за спутником всегда на виду одна и та же его половина. В то же время с поверхности самого спутника основное небесное тело будет выглядеть висящим в небе без движения. С противоположной стороны такого спутника «материнское» небесное тело никогда не будет видно.
С явлением приливного захвата ученые связывают и способность вращения Луны влиять на климат Земли. В частности, описано явление большего количества атмосферных масс у того полушария планеты, которое обращено в данный период к естественному спутнику.
Следствием являются повышение атмосферного давления в области соответствующего полушария и последующие изменения погодных условий. Согласно гипотезам климатологов, такие «воздушные приливы» оказывают влияние и на интенсивность атмосферных осадков.
Однако дальнейший анализ данных, касающихся атмосферных осадков в течение предшествующих 15 лет, засвидетельствовал, что, хотя лунная гравитация и оказывает влияние на атмосферу, происходит это в меньшей степени, чем предполагалось учеными ранее.
Согласно мнению исследователей, по аналогичному механизму, под действием тех же сил происходят и морские приливы и отливы — их порождает влияние гравитационного поля Луны.
Сидерический месяц и синодический
Сидерический месяц — период, за который спутник Земли, совершив оборот по орбите, вновь занимает исходное положение относительно звезд. Величина этого периода времени непостоянна, что обусловлено неравенствами лунного движения (это связано с тем, что радиус эллиптической лунной орбиты в разных местах неодинаков).
Данный период может изменяться в пределах нескольких часов. Средняя продолжительность периода обращения небесного тела вокруг Земли составляет 27,322 земных суток.
Синодический месяц — отрезок времени между одинаковыми фазами Луны — также не имеет постоянного значения. Средняя длительность этого временного периода составляет 29,5 земных суток.
Источник
Вращается ли Луна вокруг своей оси: как происходит вращение Луны
Луна сопровождает нашу планету в её большом космическом путешествии вот уже несколько миллиардов лет. И показывает она нам, землянам, из века в век всегда один и тот же свой лунный пейзаж. Почему мы любуемся только одной стороной нашего спутника? Вращается ли Луна вокруг своей оси или же парит в космическом пространстве неподвижно?
Характеристики нашего космического соседа
В Солнечной системе имеются спутники гораздо крупнее Луны. Ганимед – спутник Юпитера, к примеру, в два раза тяжелее Луны. Но зато она – самый большой спутник относительно материнской планеты. Её масса составляет более процента от земной, а диаметр – около четверти земного. Таких пропорций в солнечной семье планет больше нет.
Давайте попытаемся ответить на вопрос о том, вращается ли Луна вокруг своей оси, присмотревшись повнимательнее к ближайшему нашему космическому соседу. По принятой сегодня в научных кругах теории, естественный спутник наша планета приобрела будучи ещё протопланетой — не до конца остывшей, покрытой океаном жидкой раскалённой лавы, в результате столкновения с другой планетой, меньшей по размеру. Поэтому химические составы лунного и земного грунтов слегка отличаются – тяжёлые ядра столкнувшихся планет слились, из-за чего земные породы богаче железом. Луне же достались остатки верхних слоёв обеих протопланет, там больше камня.
Вращается ли Луна
Если быть точным, то вопрос о том, вращается ли Луна, не совсем корректный. Ведь как и любой спутник в нашей системе, она оборачивается около материнской планеты и вместе с ней кружится вокруг светила. А вот, осевое вращение Луны не совсем обычно.
Сколько ни смотри на Луну, она всегда повёрнута к нам кратером Тихо и морем Спокойствия. «А вращается ли Луна вокруг своей оси?» − из века в век задавали себе вопрос земляне. Строго говоря, если оперировать геометрическими понятиями, ответ зависит от выбранной системы координат. Относительно Земли осевое вращение у Луны и вправду отсутствует.
А вот с точки зрения наблюдателя, расположенного на линии Солнце-Земля, осевое вращение Луны будет хорошо заметно, причём один полярный оборот до доли секунды окажется равен по длительности орбитальному.
Интересно, что явление это в Солнечной системе не уникально. Так, спутник карликовой планеты Плутона Харон всегда смотрит на свою планету одним боком, точно так же ведут себя спутники Марса – Деймос и Фобос.
На научном языке это называется синхронным вращением или приливным захватом.
Что такое прилив?
Для того чтобы понять суть этого явления и уверенно ответить на вопрос о том, вращается ли Луна вокруг собственной оси, необходимо разобрать суть приливных явлений.
Представим себе две горы на поверхности Луны, одна из которых «смотрит» прямо на Землю, другая же находится в противоположной точке лунного шара. Очевидно, что если бы обе горы не были частью одного небесного тела, а вращались вокруг нашей планеты самостоятельно, их вращение не могло бы быть синхронным, та что ближе, по законам ньютоновской механики, должна вращаться быстрее. Именно поэтому массы лунного шара, расположенные в противоположных по направлению к Земле точках, стремятся «убежать друг от друга».
Как «остановилась» Луна
Как действуют приливные силы на то или иное небесное тело, удобно разобрать на примере нашей собственной планеты. Мы ведь тоже вращаемся вокруг Луны, а точнее Луна и Земля, как и положено в астрофизике, «водят хоровод» вокруг физического центра масс.
В результате действия приливных сил и в ближайшей, и в наиболее удалённой от спутника точке уровень воды, покрывающей Землю, поднимается. Причём максимальная амплитуда прилива-отлива может достигать 15 и более метров.
Ещё одной особенностью данного явления является то, что эти приливные «горбы» ежесуточно огибают поверхность планеты против её вращения, создавая трение в точках 1 и 2, и таким образом потихоньку останавливают Земной шар в его вращении.
Воздействие же Земли на Луну гораздо сильнее из-за разности масс. И хотя на Луне нет океана, на каменные породы приливные силы действуют ничуть не хуже. И результат их работы налицо.
Так вращается ли Луна вокруг своей оси? Ответ положительный. Но вращение это тесно связано с движением вокруг планеты. Приливные силы за миллионы лет выровняли осевое вращение Луны с орбитальным.
А что же Земля?
Астрофизики утверждают, что сразу после большого столкновения, ставшего причиной образования Луны, угловая скорость вращения нашей планеты была намного больше, чем сейчас. Сутки длились не более пяти часов. Но в результате трения приливных волн о дно океана год за годом, тысячелетие за тысячелетием вращение замедлялось, и нынешние сутки длятся уже 24 часа.
В среднем каждый век прибавляет нашим суткам по 20-40 секунд. Учёные предполагают, что через пару миллиардов лет наша планета будет смотреть на Луну так же, как и Луна на неё, то есть одной стороной. Правда этого, скорее всего, не произойдёт, так как ещё раньше Солнце, превратившись в красного гиганта, «проглотит» и Землю, и ее верного спутника — Луну.
Кстати, приливные силы дарят землянам не только повышение и понижение уровня мирового океана в районе экватора. Воздействуя на массы металлов в земном ядре, деформируя горячий центр нашей планеты, Луна помогает поддерживать его в жидком состоянии. А благодаря активному жидкому ядру, наша планета имеет собственное магнитное поле, защищающее всю биосферу от убийственного солнечного ветра и смертоносных космических лучей.
Источник
Вращение Луны вокруг своей оси. Объяснение на кубиках
Нередко можно услышать, что система Земля-Луна уникальна. Что больше такой нет и формально это будет верно. Но точно так же уникальна любая другая система включая Марс-Фобос-Деймос, Юпитер и Сатурн с их спутниками, настоящее число которых мы можем ещё и не знать и так далее.
Учитывая, что мы живём в этой системе и знаем о Земле-Луне гораздо больше, чем о том же Марсе-Фобосе-Деймосе, о Луне существует намного больше мифов, чем о спутниках других планет.
Самый нелепый — это пожалуй тот, что Луна плоская, как и Земля и ползает по небесной тверди. Но оставим этот миф, рассмотрим мене очевидные по крайней мере не противоречащие общей картине наблюдаемого мира включая те, которые берут своё начало из устаревших сведений.
- «Луна — единственный спутник Земли» — ложь! Есть ещё Круитни — 5-километровый объект, вращающийся по очень большой орбите, пересекающий орбиты трёх планет. И не только он.
- «На Луне есть / нет атмосферы» — Здесь скорее неверное понимание, что такое атмосфера. Газы в любом случае будут окружать космический объект, обладающий достаточной гравитацией, но считать атмосферой оболочку, в 10^13 раз менее плотную, чем на Земле по-просту неприятно.
- «Луна не вращается вокруг своей оси» — ложь, хотя и не всем очевидная в мире, где наблюдатель может находится на Земле, Луне, Солнце или вообще за пределами нашей звёздной системы. Что ж, высший критерий истины — эксперимент, так давайте приступим.
Наш наблюдатель находится на Земле и постоянно видит только одну сторону Луны . Чтобы изобразить это, проведём ось Луны и спустим лучи к наблюдателю, получив таким образом треугольник.
Источник
Новое в блогах
Вращается ли Луна вокруг СВОЕЙ оси
В учебниках, в научных и ненаучных публикациях много сведений о Луне. Но среди них столько сомнительных, что поневоле закрадывается мысль о некой страшной тайне, связанной с Луной. Анализируя особенности проявления лунных феноменов на предмет их соответствия научным толкованиям, приходишь к выводу, теория заговора – это вполне добротная теория. Сначала покажем ошибочность официального мнения, что Луна вращается вокруг своей оси, хотя и повёрнута к нам всегда одной стороной, при этом время оборота Луны вокруг своей оси якобы в точности равно времени полного оборота Луны вокруг Земли.
Вращается ли Луна вокруг своей оси?
Начнём разговор о вращении Луны, не выходя за рамки представлений, очерченных официальной физикой и астрономией. Учебники объясняют вращение Луны вокруг своей оси, рассматривая движение Луны (системы Земля-Луна) со стороны неподвижных звёзд, откуда, наблюдая за Луной, можно увидеть все ее стороны, но это объяснение ошибочно. Тут мы имеем дело с иллюзией, такой же иллюзией, как и видимое нами с Земли, движение Солнца вокруг Земли.
Любителям определений – определение из Википедии: «Если ось вращения расположена внутри тела, то говорят, что тело вращается само по себе или обладает спином, который имеет относительную скорость и может иметь момент импульса. Круговое движение относительно внешней точки, например, обращение Земли вокруг Солнца, называется орбитальным движением или, более точно, орбитальным
Луна обращается вокруг Земли как гиря на верёвочке, или как спортивный снаряд молот, вращаемый легкоатлетом. К спортсмену молот, как и Луна к Земле, обращён одной и той же стороной, спина не имеет, но зритель (болельщик), сидящий на трибуне молот (гирю) увидит со всех сторон. Ему видимы все стороны снаряда не потому, что молот вращается вокруг некой «своей» оси (спин), проходящей через его (молота) габариты, а потому что снаряд обращается вокруг спортсмена, то есть вокруг оси, проходящей через габариты спортсмена, а не молота. Одного этого вращения вполне достаточно, чтобы зритель, сидящий на трибуне, в конце концов, увидел молот со всех сторон.
Из точки наблюдения со стороны звёзд, можно «заметить вращение» и железнодорожного состава, который, допустим, движется по экватору планеты. То есть, если наблюдать его движение со стороны пространства, можно увидеть его со всех сторон, что создает иллюзию вращения, но, понятно, вращаться вокруг оси, проходящей через его габариты, он не может, рельсы не позволяют. Двигаясь (обращаясь) вокруг круглой планеты, он оказывается в различных положениях относительно наблюдателя, находящегося в пространстве и тем самым, создавая впечатление, что вращается вокруг своей оси. Научное объяснение вращения Луны базируется именно на таких впечатлениях, зависящих от выбора точки наблюдения. Это результат тяжёлого наследия геоцентрических представлений. Луна, будучи всегда обращена к земле одной стороной, вращаться вокруг своей оси, никак не может. У нее нет своей оси вращения, проходящей через её габариты, через тело Луны.
Если рассуждать «по-научному», то и любая гора на земле, обращённая всегда своим основанием к ядру Земли, тоже вращается вокруг «своей» оси. Действительно в чём разница? Луна просто «повыше» горы. Кстати, и бутерброд, лежащий на столе, обращается вокруг ядра Земли, повёрнутый к нему всегда одной стороной. Но, разве, кто-нибудь наблюдал его вращение в течение суток вокруг оси, проходящей между маслом и хлебом!?
Кто-то ведь, вслед за учёным Птолемеем, до сих пор вращает Солнце вокруг Земли. Бедный ксёндз Коперник, для чего ты горел на костре? Интереснее рассмотреть эту проблему на примере фантомных болей. Тут сразу понятно, что «болит» не орган, а его ментальный образ.
Для сторонников экспериментального подхода, — эксперимент. Возьмите лист картона, вырежьте из него круг, в центр круга вбейте гвоздик.
Нарисуйте на означенном круге два кружка — один (крупный) с центром, совпадающим с гвоздиком (это земля), а другой (поменьше) ближе к обочине круга (это луна). Вращаем круг вокруг гвоздика. Видим – «луна» обращается вокруг «земли», повернувшись к ней одной и той же стороной. При этом фиксируем, «Луна» вокруг собственной оси НЕ ВРАЩАЕТСЯ. Попробовал бы нарисованный кружок вдруг завращаться внутри бумаги! Свят, свят, свят . Вращается или нет здесь «земля» вокруг собственной оси, никакой роли не играет.
Центрифугу для тренировки космонавтов знаете? Это такая палка с кабинкой на конце. Эта палка вращается, и на космонавта действуют перегрузки, типа как при старте. Космонавт все время повернут лицом к оси вращения центрифуги. Совсем как Луна к Земле. Как вы думаете, вращается ли космонавт вокруг» собственной» оси в кабинке, пристёгнутый к ней ремнями, при 10-ти кратных перегрузках? Или всё же нет?
Есть мнение, Луна у нас появилась совсем недавно (нет, нет, — не из Гамбурга). На это указывает не только снос крыши в полнолуние у чувствительных людей, и вой на луну волков и собак, не желающих смириться с присутствием на небосводе постороннего объекта, но и непонятная устойчивость (отсутствие кувыркания) Луны, в отсутствие гироскопического эффекта (нет собственного вращения). Но наличие у
Луны либраций настораживает. Если Луна кувыркнётся, то и нам немало перепадёт. Необходимо нацелить на это внимание охочего до денег мирового научного сообщества. Требуется развертывание масштабного проекта по стабилизации Луны, посредством раскручивания её вокруг собственной оси, в целях раскручивания правительств на соответствующее масштабности проекта финансирование. Для спасения нашей планеты не жалко никаких миллиардов. А то одни и те же коллайдеры, искусственный интеллект, астероидная опасность… Надоело уже, понимаете ли, не оригинально.
Теперь о либрациях всерьёз. но без денег. Либрации (или качания) Луны открыл Галилей. С тех пор, каких только теорий не выдумано для их объяснения? В результате либраций с Земли видно не 50%, а примерно 59% поверхности Луны. Причина же либраций предельно проста, всё дело в том, что плоскость орбиты Луны имеет наклон к плоскости орбиты Земли порядка 6°. Образное объяснение либрациям дал Иван Бабинцев: «Представьте, что вы сидите на стуле в центре наклонной сцены, и вокруг вас бегает балерина в пачке. Вы, конечно же, увидите ее в разных ракурсах: то длинноногой, то коротконогой, то вообще смешной. Вот так же и Луна, орбита которой наклонена, видна нам с Земли под различными углами зрения: то чуть сверху, то чуть снизу, то чуть спереди, то чуть сзади». Так что, товарищи учёные, финансирования на проект по укреплению устойчивости Луны я вас лишаю.
Напоминаю, что Земля не только обращается вокруг Солнца, но ещё и вращается вокруг собственной оси. Следуя логике сторонников вращения Луны, необходимо к 365.25 оборотов Земли вокруг своей оси в течение года, прибавить ещё один оборот, который Земля бы совершала, даже не вращаясь вокруг собственной оси! Почему же до сих пор этот факт не отмечен в календарях как День Солнца! Хотя, господа конспирологи, насторожитесь. Может быть, масоны скрывают этот факт от народа, запутывая вопрос постоянными переходами с летнего времени на зимнее время и наоборот? Внимательно пересчитывайте, не отходя от кассы, листки в купленном отрывном календаре.
На самом деле, спорам на тему, вращается или не вращается Луна вокруг своей оси, уже много столетий. Некоторые умники тратили на доказательство правильности своей позиции по данному вопросу многие годы жизни. Теорема Ферма тут, как говорится, отдыхает. И Жюль Верн причастен к этой проблеме, он знал доводы как «вращенцев», так и «невращенцев». Пассаж на эту тему он вставил в свой роман «Из пушки на Луну». Характерен и описанный им приём внушения простодушным янки (не доказательства, а именно внушения), неискушённым в искусстве шулерской риторики, «факта» вращения Луны. Обратите внимание: «…когда вернетесь на место, откуда пошли, вы увидите, что за это время вы сделали полный оборот вокруг себя». Вот это тот самый замечательный речевой оборот, вполне себе заменяющий оборот Луны вокруг своей оси. Что такое «оборот вокруг себя»? Мистика! Но, как приём нейролингвистического программирования, – поражает наповал. Человек сразу «всё понимает» и теперь переубедить его невозможно. Более того, он побежит убеждать в этом других.
Никола Тесла и тот не устоял, и написал несколько статей в доказательство того, что Луна не вращается вокруг своей оси. Моя позиция, как вы уже поняли, по данному вопросу совпадает с позицией Николы Тесла. И всё-таки большинство людей не смогли встать на нашу позицию до сих пор. Для их ограниченного ума «правильно» то, к чему он привык. Однако, внимательно посмотрите на рисунок.
Видим, Луна, конечно, не точка, а тело, т.е. бесконечное множество точек. Характерно, ни одна этих точек в отношении движения Луны вокруг Земли ничем замечательным не выделена по отношению к другим. Все точки в своём движении вокруг земли имеют одинаковые, непересекающиеся друг с другом орбиты, попросту говоря – концентрические окружности. А как иначе, если Луна повёрнута к земле одной и той же стороной? Ну и какую из точек Луны теперь выбираем за «ось вращения»? По какому критерию? Нет претендентов? Может кто-то знает о вращении без оси вращения? Для сведения: если бы Луна, при своём вращении вокруг Земли ещ? и вращалась вокруг одной из «своих» точек или множества точек, образующих линию, то траекторией движения точек Луны были бы не концентрические окружности, а ЭПИКЛОИДЫ
Но тогда она (Луна) не была бы повёрнута к нам одной стороной. Циклоида – это траектории точек катящегося по горизонтальной поверхности колеса, а эпициклоида – это траектория точек колеса, катящегося по окружности.
Понимаю, не убедил. Слава советской школе, умевшей раз и навсегда навязывать своим жертвам самые дикие представления. Может быть, поэтому, сегодня в России и не преподают в школах астрономию. Дабы сразу не выворачивать молодым людям мозги наизнанку…Однако русские не сдаются. Продолжим переубеждение. Ещё раз обратитесь к рисунку. Видите, я поставил спутник Луны на синхронную орбиту, то есть он висит над одной и той же точкой экватора Луны, в данном случае над обратной стороной Луны, хотя последнее не принципиально.
Очевидно, синхронный спутник Луны, чтобы висеть над одной точкой Луны, должен двигаться по круговой орбите с центром в центре Земли, как и точки тела Луны. Надеюсь, теперь понятно, что у Луны нет спина!
Вывод: У Луны есть орбитальное вращение относительно Земли, но нет собственного (спинового) вращения.
Окончательный вывод: Луна спина не имеет и её «спина» нам не видна. Что и требовалось доказать. Следствие: в лице сторонников вращения Луны, мы имеем дело с клиническим случаем, — когда пациент всё круглое принимает за вращающееся.
Луна является не единственным спутником (небесным телом), одна сторона которого постоянно обращена к планете. Синхронно вращаются вокруг своих планет (постоянно обращены к ним одной стороной) спутники Земли, Марса, Сатурна (кроме Гипериона, Фебы и Имира), Урана, Нептуна (кроме Нереиды) и Плутона. В системе Юпитера такое вращение характерно для значительной части спутников, в том числе всех галилеевых. Особенно интересна пара Плутон – Харон. Они вращаются, будучи всегда обращёнными одними и теми же сторонами друг к другу. Просто находка для проектировщиков космических лифтов!
Астрономы отмечают немало и других интересных случаев односторонности движения планет. которые не включены в школьные учебники. Например, движение Меркурия и Венеры согласовано с движением Земли. Время от времени Меркурий находится с Землей в нижнем соединении. Так называют положение, когда Земля и Меркурий оказываются по одну сторону Солнца, выстраиваясь с ним на одной прямой. Нижнее соединение повторяется каждые 116 суток, что совпадает со временем двух полных оборотов Меркурия и, встречаясь с Землей, Меркурий всегда обращен к ней одной и той же стороной. С периодичностью в 584 дня Венера сближается с Землёй на минимальное расстояние, оказываясь в нижнем соединении, причём в эти моменты Венера — всегда обращена к Земле одной и той же стороной.
Источник