Меню

Светит ли луна с точки зрения физики

Почему светит Луна? Описание, фото и видео

Многие задаются вопросом: почему с наступлением темноты Луна начинает светиться? Благодаря ученым, есть ответ на этот вопрос. Возможно, для кого-то это станет разочарованием, но Луна не светится, а лишь отражает свет от главной звезды во вселенной – Солнца. Рассмотрим подробнее тему свечения, разобрав процесс и уделив внимание нескольким интересным фактам.

Причины свечения Луны

Как было сказано, спутник не является источником света, а лишь отражает его. Но как каменистое небесное тело без атмосферы может делать это? Ответ прост – оказывается, лунная почва на 50% состоит из стеклянных фракций. Среди камней можно встретить много стеклянных шаров, некоторые из которых имеют абсолютно круглую поверхность. Именно поэтому Луна работает в качестве отражателя.

Причины свечения Луны

Какое количество света отражает Луна?

Объекты, находящиеся в космосе, характеризуются такой величиной, как «альбедо». Она показывает, насколько хорошо объекты способны отражать солнечный свет. Например, известно, что стекло имеет высокое альбедо, а земля – низкое.

По сравнению с остальными телами в космосе, Луна имеет очень низкое альбедо. Это объясняется большим количеством неровностей и грунтом на поверхности спутника. Она способна отражать лишь 12% солнечных лучей, но этого вполне достаточно, чтобы озарять нашу планету большим количеством света.

В полнолуние спутник способен отражать большее количество солнечных лучей, поэтому его можно видеть даже в дневное время суток.

Во время суперлуния, когда Луна выглядит на 14% больше, чем обычно, свечение становится на 30% ярче, чем обычно. Это происходит, когда Земля находится максимально близко к своему единственному спутнику.

Суперлуние

Также существует еще одно обоснование яркого свечения Луны. Оно объясняется эффектом Зелигера, суть которого состоит в том, что яркость твердой шероховатой поверхности резко увеличивается, если источник освещения находится прямо за наблюдателем. Проще говоря, если в ночное время суток встать под фонарем, то свет, исходящий от него, будет казаться ярче, чем на самом деле.

Какой цвет имеет лунное свечение?

В разное время месяца и года луна имеет разный цвет, с чем это связано? Эта иллюзия возникает в результате эффекта Пуркинье, когда человеческий глаз воспринимает цвета по-разному из-за степени освещенности других объектов.

Модель эффекта Пуркине — цветок герани, видимый в нормальном ярком свете, в сумраке, и ночью

Вот несколько примеров разного свечения:

  • Лунный свет вокруг полного месяца кажется голубоватым.
  • Во время затмения спутник приобретает красный цвет.
  • В полнолуние имеет либо светло-голубой цвет, либо светло-желтый.

Почему Луна имеет разные степени свечения?

Все дело в фазах, которые проходит Луна за время вращения вокруг Земли, а Земля – вокруг Солнца. Всего их 8: новолуние, растущий месяц, первая четверть, растущая Луна, полнолуние, убывающая Луна, третья четверть, убывающая Луна. Именно в это время свет падает на спутник под разными углами.

Фазы Луны

В фазе первой четверти и последней, освещается только половина поверхности, которая обращена к Солнцу. В это время планета находится ровно по середине к Солнцу и Луне, при этом с Земли отлично видна вся Лунная поверхность.

Во время фазы новолуния, ее практически не видно, поскольку Луна находится между Солнцем и Землей. В результате получается так, что одна из сторон, которая должна отражать солнечный свет, обращена в противоположную сторону. Именно поэтому в эти дни на небосводе мы видим только небольшую часть Луны – серп.

Подводя итог, можно сказать, что Луна – это отражатель солнечного света. Сама Луна не может достаточно ярко отражать солнечный свет, поскольку поверхность лишь на 50% состоит из стеклянных фракций. Также количество освещения меняется в зависимости от фазы, в которой сейчас находится спутник.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Светит ли луна с точки зрения физики

Луна — единственный естественный спутник Земли. Самый близкий к Солнцу спутник планеты, так как у ближайших к Солнцу планет (Меркурия и Венеры) их нет. Второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник планеты Солнечной системы. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км (0,002 57 а. е.,

30 диаметров Земли).

Русское слово Луна восходит к слову «светлая». Греки называли спутник Земли Селеной, древние египтяне — Ях, вавилоняне — Син .

Луна уникальна во многом: своей яркостью на небосводе, приливным воздействием на нашу планету, малоизученной обратной стороной, а также своим возникновением.

Большинство правовых вопросов освоения Луны были разрешены в 1967 году Договором о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела.

Также юридический статус Луны описывает Соглашение о Луне от 1979 года.

Луна является самым близким и лучше всего изученным небесным телом и рассматривается как кандидат для места создания человеческой колонии.

История исследований

За движениями Луны на небе наблюдали еще астрономы Древнего Мира. Уже во II веке до н. э. Гиппарх исследовал движение Луны по звездному небу, определив наклон лунной орбиты относительно эклиптики, размеры Луны и расстояние от Земли, а также выявил ряд особенностей движения.

Читайте также:  День трех лун что это

Средневековые исследователи при помощи телескопа смогли выделить отдельные участки рельефа и составить первую лунную карту.

Одну из первых лунных карт составил Джованни Риччиоли в 1651 году, он же дал названия крупным темным областям, именовав их «морями».

В XIX веке появились первые снимки лунной поверхности, из которых был составлен фотографический атлас.

Изобретение космических аппаратов помогло расширить знания о Луне. Начиная с 1958 года, советские и американские исследователи запустили к ней несколько десятков автоматических и пилотируемых аппаратов, искусственных спутников и луноходов, что получило свое название в истории, известное как Лунная гонка.

Впервые удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959 году, когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть ее поверхности.

Американская программа пилотируемого полета на Луну называлась «Apollo». Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя – в декабре 1972 года.

Первым человеком, ступившим 21 июля 1969 года на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг, вторым – Эдвин Олдрин. Третий член экипажа Майкл Коллинз оставался в орбитальном модуле.

После того как в августе 1976 года советская станция «Луна-24» доставила на Землю образцы лунного грунта, следующий аппарат – японский спутник «Hiten» – полетел к Луне лишь в 1990 году.

3 января 2019 года, впервые на обратную сторону Луны была совершена мягкая посадка китайского посадочного модуля «Чанъэ-4» со вторым китайским луноходом «Юйту-2».

На посадочном модуле провели уникальный биологический эксперимент по выращиванию картофеля, арабидопсиса, рапса, хлопчатника (удалось прорастить лишь хлопчатник) и выведению мух-дрозофил, а также с дрожжами .

В рамках исследования Луны в настоящее время работают несколько луноходов и орбитальных зондов разных государств. В настоящее время к изучению Луны приступают частные компании, есть планы по организации космического туризма с полётами вокруг Луны на российских кораблях.

Paзмep, мacca Луны

Cлeдуeт изучить xapaктepиcтику и пapaмeтpы Луны. По геометрической форме Луна близка к шару, средний радиус которого 1738 км, что примерно в 3, 68 раз меньше, чем радиус Земли.

Объем Луны 2, 2×10 10 км 3 , площадь ее поверхности 3, 769×10 7 км 2 . Масса спутника Земли составляет 7,3476*1022 кг (в 81,3 раз меньше массы Земли). Угловой радиус видимого с Земли диска Луны (при среднем расстоянии между ними) равен 31’05».

Пoкaзaтeль плoтнocти – 3,35 г/cм.куб. (нa втopoм мecтe cpeди лун пocлe Иo). Ускорение свободного падения на поверхности составляет g = 1,63 м/с.кв (17% oт зeмнoго). Тяготение Луны не смогло удержать ее атмосферу, если она когда-то и была.

Движение Луны

Луна вращается вокруг Земли по орбите, большая полуось которой равна 383000 км (эллиптичность 0,055). Плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости эклиптики под углом 5°09.

Периодическое изменение размеров лунной орбиты: перигея от 363,10 тыс. км , апогея от 405,70 тыс. км ;

Период вращения равен 27 суток 7 часов 43 минуты. Это сидерический или звездный период. Период синодический – период смены лунных фаз – равен 29 суток 12 часов 44 минуты.

Период вращения Луны вокруг своей оси равен сидерическому периоду.

Поскольку время одного оборота Луны вокруг Земли точно равно времени одного оборота ее вокруг оси, Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной.

Луна – самый заметный объект на небе после Солнца. Максимальная звездная величина равна – 12,7m.

Экcцeнтpиcитeт – 0.0549, a opбитaльный путь oxвaтывaeт З56400 – З70400 км (пepигeлий) и 40400 – 406700 км (aфeлий). Ha пoлный oбxoд вoкpуг плaнeты уxoдит 27.З21582 днeй. K тoму жe cпутник нaxoдитcя в гpaвитaциoннoм блoкe, тo ecть вceгдa cмoтpит нa нac oднoй cтopoнoй.

Поверхность Луны

Поверхность Луны можно поделить на 2 вида:

  • совсем древняя горная область с огромным числом кратеров (лунные материки);
  • условно ровные и юные лунные моря.

Лунные моря, которые составляют приблизительно 16% всей плоскости Луны, — это огромные кратеры, образовавшиеся в следствии столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены лавой.

Учёные из Парижского института физики Земли полагают, что 3,9 миллиарда лет назад столкновение Луны с крупным астероидом заставило Луну повернуться

Крупная часть поверхности прикрыта реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых осколков, полученных из столкновений с метеоритами. Толщина слоя реголита составляет от долей метра до десятков метров.

По непонятной причине лунные моря сосредоточены на обращенной к нам стороне.

Большая часть кратеров на обращенной к нам стороне называется именами известных людей в истории наук, физика, астрономия, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. Особенности рельефа на обратной стороне обладают наиболее современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королев — в основном это российские названия, так как первые фотографии были сделаны русским кораблем Луна-3.

На обратной стороне Луны содержится большой бассейн кратеров размером 2250 километров в диаметре и 12 км глубиной — это самый большой бассейн, появившийся в результате столкновения, в Солнечной системе.

Также отделяют второстепенные детали лунного рельефа — купола, хребты, равнины и трещины, которые именуются лунными бороздами.

Читайте также:  Луну не притянуть звездой

До получения образцов лунной почвы, ученые ничего не знали о том, когда и как образовалась Луна.

Карта

Лунный ландшафт своеобразен и уникален. Луна вся покрыта кратерами разного размера — от микроскопических до сотен километров в диаметре. Долгое время учёные не могли получить сведений об обратной стороне Луны. Это стало возможным лишь с появлением космических аппаратов.

Сейчас уже созданы очень подробные карты обоих полушарий спутника. Подробные лунные карты составляют для того, чтобы в будущем подготовиться к высадке и колонизации человеком Луны — удачного расположения лунных баз, телескопов, транспорта, поиска полезных ископаемых и т. п.

Внутреннее строение

Благодаря размеру и составу, Луну иногда относят к планетам земной группы. Изучая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии Земли.

Плотность Луны сравнима с плотностью земной мантии. Поэтому у Луны или нет, или очень малозначимое железное ядро. Внутреннее строение Луны изучено по сейсмическим данным, переданным на Землю устройствами космических экспедиций «Аполлон». Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Кризисов до 107 км в северной части кратера Королёва на обратной стороне.

Толщина верхней мантии 400 км. В ней сейсмические скорости находятся в зависимости от глубины и сокращаются в связи от расстояния. Толщина средней мантии около 600 км. В средней мантии сейсмические скорости неизменны. Нижняя мантия расположена ниже 1100 км.

Ядро Луны, начинающееся на глубине 1500 км, вероятно, жидкое. Оно практически не включает в себя железо. В следствии этого Луна обладает весьма слабым магнитным полем, не превышающее одной десятитысячной части земного магнитного поля. Зарегистрированы местные магнитные аномалии.

Состав лунного грунта существенно отличается в морских и материковых районах Луны. В лунных породах мало воды. Луна также обеднена железом и летучими компонентами

Пещеры

В 2009 году японским зондом Кагуя обнаружено отверстие в поверхности Луны, расположенное недалеко от вулканического плато Холмы Мариуса, предположительно ведущее в тоннель под поверхностью.

Диаметр отверстия составляет около 65 метров, а глубина, предположительно, 80 метров.

Учёные считают, что подобные тоннели сформированы путём затвердевания потоков расплавленной породы, где в центре застыла лава. Данные процессы происходили в период вулканической активности на Луне.

Подобные тоннели могут послужить для колонизации, благодаря защите от солнечной радиации и замкнутости пространства, в котором проще поддерживать условия жизнеобеспечения.

Похожие отверстия имеются и на Марсе.

Лунотрясение

Колебания лунной поверхности продолжительны по времени, могут длиться более часа.

Лунотрясения можно разделить на четыре группы:

  • приливные, случаются дважды в месяц, вызваны воздействием приливных сил Солнца и Земли;
  • тектонические — нерегулярные, вызваны подвижками в грунте Луны;
  • метеоритные — из-за падения метеоритов;
  • термальные — их причиной служит резкий нагрев лунной поверхности с восходом Солнца.

Наибольшую опасность для возможных обитаемых станций представляют тектонические лунотрясения. Сейсмографами НАСА за 5 лет исследований было зарегистрировано 28 подобных лунотрясений. Некоторые из них достигают магнитуды 5,5 и длятся более 10 минут. Для сравнения: на Земле подобные землетрясения длятся не более двух минут .

Aтмocфepa Луны

У Луны ecть cлaбый cлoй aтмocфepы (экзocфepa), из-зa чeгo пoкaзaтeль тeмпepaтуpы cильнo кoлeблeтcя: oт -15З°C дo 107°C. Aнaлиз пoкaзывaeт нaличиe гeлия, нeoнa и apгoнa. Пepвыe двa coздaютcя coлнeчными вeтpaми, a пocлeдний – pacпaд кaлия. Taкжe ecть дaнныe o зaмopoжeнныx вoдныx зaпacax в кpaтepax.

Физические поля Луны

Наиболее тщательно исследовалось гравитационное поле Луны, что объясняется не только потребностями космонавтики, но и дает важную информацию об особенностях строения Луны. Эти исследования выявили нецентральность гравитационного поля, обусловленную неоднородностью плотности недр.

Ускорение силы тяжести на поверхности Луны составило 1, 623 м/с2, то есть в 6 раз меньше, чем на Земле.

Магнитное поле Луны по имеющимся оценкам является весьма слабым и составляет примерно 0, 1% Магнитного поля Земли, что соответствует напряженности магнитного поля, не превышающей 0, 5 гамм.

Электрическое поле у поверхности Луны не измерялось, но существуют теоретические указания на то, что из-за значительного приливного воздействия со стороны Земли внутри Луны должно произойти перераспределение электрических зарядов, приводящее к образованию над ее поверхностью электрического поля с напряженностью в некоторых точках порядка киловольта на метр.

Луна светит отраженным солнечным светом; визуальное сферическое альбедо равно 0, 075, то есть Луна отражает всего 7, 5% падающих на нее солнечных световых лучей.

Отражение падающего от внешнего источника света довольно заметно преобладает в направлении к этому источнику; по этой причине Луна ярче всего в полнолуние. Собственное тепловое излучение Луны незначительно (соответствует температуре не выше 100 К).

Teopии oбpaзoвaния Луны

Macштaбный удap

Этo глaвнaя идeя, у кoтopoй бoльшe вceгo cтopoнникoв.

Зeмля пoявилacь из пылeвoгo и гaзoвoгo oблaкa. Toгдa Coлнeчнaя cиcтeмa пpeдcтaвлялa coбoю нacтoящee пoлe бoя, в кoтopoм oбъeкты пocтoяннo cтaлкивaлиcь, cливaлиcь и мeняли opбиту. Oдин из ниx пoпaл в Зeмлю, кoтopaя кaк paз тoлькo cфopмиpoвaлacь.

Удapный oбъeкт paзмepoм c Mapc нaзывaют Teйя.

Пpи cтoлкнoвeнии oт нaшeй плaнeты oтдeлилиcь куcки кopы. Гpaвитaция нaчaлa пpитягивaть иx, пoкa нe oбpaзoвaлcя цeлocтный oбъeкт. Этo oбъяcняeт, пoчeму Лунa coздaнa из бoлee лeгкиx элeмeнтoв, a тaкжe oблaдaeт мeньшeй плoтнocтью, чeм Зeмля.

Читайте также:  Гайд для доты 2 для луны

Koгдa мaтepиaл cкoнцeнтpиpoвaлcя вoкpуг ocтaткoв ядpa Teйи, тo зaдepжaлcя oкoлo плocкocти зeмнoй эклиптики и стал Луной

Coвмecтнoe фopмиpoвaниe

Плaнeты и cпутник мoгут фopмиpoвaтьcя oднoвpeмeннo. To ecть, гpaвитaция зacтaвлялa куcoчки cгущaтьcя и пapaллeльнo coздaвaлиcь двa oбъeктa.

B тaкoм cлучae, cпутник будeт oблaдaть пoxoжим c плaнeтoй cocтaвoм и нaxoдитьcя нeпoдaлeку. Ho Лунa вce жe мeнee плoтнaя, чeгo нe дoлжнo быть, ecли oни пoявилиcь c oдинaкoвыми тяжeлыми элeмeнтaми в ядpe.

Зaxвaт

Kacaтeльнo иcтopии Луны ecть мнeниe, чтo зeмнaя гpaвитaция мoглa cxвaтить пpoлeтaющee мимo тeлo (тaк былo c мapcиaнcкими Фoбocoм и Дeймocoм). Cкaлиcтoe тeлo мoглo cфopмиpoвaтьcя в дpугoм мecтe нaшeй cиcтeмы и втянулocь в зeмную opбиту.

Этa тeopия oбъяcняeт paзличиe в cocтaвax. Ho и здecь ecть нecтыкoвки, вeдь oбычнo тaкиe oбъeкты имeют cтpaнную фopму, a нe cфepичecкую. Дa и opбитaльный путь нe вcтpaивaeтcя в эклиптику.

Луна в астрологии

С астрономической точки зрения Луна не является планетой, а всего лишь спутником Земли. Однако в астрологии её часто именуют планетой дабы избежать путаницы. Или просто говорят Луна.

Луна отражает жизнь и дарит настроение, эмоции, преданность. Особенно Луна сильно влияет на женское начало, материнство и является главенствующим фактором в натальной карте.

Она показывает эмоциональную реакцию на все происходящее в мире, когда чувства сдерживают или мотивируют на какие-либо действия. Также Луна символизирует отношения ребенка и матери, а в мужском гороскопе показывает супругу, беременность и чувство интуиции.

Луна может помочь познать единое целое в мире, а не обращать внимание на его части. Она требует, чтобы человек стал именно тем, о чем он мечтает, а не тем, что от него требуют.

Луна способна управлять теми профессиями, которые принадлежат к морским.

Все женские органы управляются Луной. Болезни, которые возникают у женщины. находятся в прямой зависимости от свойств Луны. Цикл и период обращения вокруг каждого знака зодиака составляет 28 дней.

Луна считается очень важной в ведической астрологии. Она приносит финансовое благополучие и комфорт, управляет жизнью человека. Ее положение во время рождения человека оказывает влияние на восприятие его реальности. Очень важно, какая была Луна в момент рождения человека, убывающей или растущей.

Интересные факты

  • Средний диаметр Луны составляет 3475 км. Она занимает пятое место в списке крупнейших спутников Солнечной системы — больше нее лишь Ганимед, Титан, Каллисто и Ио.
  • Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, объем — почти в 50 раз.
  • Площадь поверхности Луны равна 58 миллионам квадратных километров. Это больше площади Африки, но меньше площади Азии.
  • Согласно данным радиоизотопного анализа лунных образцов, кратер Тихо с его знаменитый лучевой системой сформировался 108 млн лет назад, когда на Земле еще царили динозавры.
  • Луна кажется нам очень ярким телом. Но на самом деле отражательная способность (альбедо) ее поверхности составляет всего 13%, что почти втрое меньше альбедо Земли. Поэтому на их совместных фотографиях яркость Луны зачастую специально увеличивают.

Соотношение Земли и Луны

  • Свыше 40% видимой стороны Луны занимают моря — темные низменные участки, покрытые застывшими лавовыми отложениями.
  • Обратная сторона Луны заметно отличается от видимой. В среднем она выше, на ней расположено большинство крупнейших лунных кратеров, но в то же время там находится лишь два моря.
  • Сейчас у Луны нет магнитного поля. Однако анализ образцов лунного грунта показал, что в далеком прошлом она обладала собственным магнитным полем, которое даже превосходило по силе земное.
  • На Луне бывают лунотрясения, однако по сравнению с земными, они очень слабы. Максимальная оценка их составила 5,5 баллов по шкале Рихтера. Причины лунных «землетрясений» до сих пор не выяснены.
  • Первыми живыми существами, облетевшими Луну, стали среднеазиатские степные черепашки, находившиеся на борту советского космического корабля «Зонд-5», запущенного 15 сентября 1968 г. Компанию им составили мухи-дрозофилы, жуки-хрущаки, различные растения, семена и микроорганизмы.

  • За всю историю пока лишь 12 человек ступали на поверхность Луны. Всего же в экспедициях к нашему естественному спутнику участвовали 24 астронавта.
  • Единственный человек, похороненный на Луне — известный американский астроном и геолог Юджин Шумейкер. Проблемы со здоровьем помешали ему совершить межпланетные полеты. После смерти его прах в капсуле был доставлен межпланетной исследовательской станцией Lunar Prospector на Луну в 1998году.
  • Луна удаляется от нашей планеты со скоростью примерно 3,8 см в год. Примерно через 600 млн лет ее видимый размер на небе уменьшится настолько, что это сделает невозможным наблюдение с Земли полных солнечных затмений.
  • На Луне нет влаги и почва там абсолютно сухая, поэтому там ничего не может расти. Но образцы лунной почвы, привезенные на Землю, показывают, что лунная почва вполне пригодна для выращивания растений.
  • Сегодня смартфоны гораздо более мощные, чем компьютеры, используемые для посадки «Аполлона» на Луну.

Видео

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *