Видимая сторона Луны
Видимая сторона Луны — часть лунной поверхности видимая с Земли.
Содержание
Описания
Из-за того, что период вращения вокруг Земли и период вращения вокруг своей оси у Луны совпадают с Земли можно наблюдать только одно полушарие Луны. Причиной этой синхронизации считают приливы, которые Земля вызывает в лунной коре [1] . Также влияние может оказывать и разница в распределении массы в оболочке Луны [2] .
Либрации
Вращение Луны вокруг оси и вокруг Земли совпадают не совсем точно: вокруг Земли Луна обращается с переменной угловой скоростью вследствие эксцентриситета лунной орбиты (второй закон Кеплера) — вблизи перигея движется быстрее, вблизи апогея медленнее. Однако вращение Луны вокруг собственной оси равномерно. Это позволяет увидеть с Земли западный и восточный края обратной стороны Луны. Это явление называется оптической либрацией по долготе. В связи с наклоном оси вращения Луны к плоскости земной орбиты можно с Земли увидеть северный и южный края обратной стороны Луны (оптическая либрация по широте). Совокупность этих явлений позволяют наблюдать около 59 % лунной поверхности.
Также существует физическая либрация, обусловленная колебанием спутника вокруг положения равновесия в связи со смещением центра тяжести ядра, а также в связи с действием приливных сил со стороны Земли. Эта физическая либрация имеет величину 0,02° по долготе с периодом 1 год и 0,04° по широте с периодом 6 лет.
Рельеф и поверхность
До 1959 года, когда впервые была сфотографирована обратная сторона, видимая половина являлась единственным предметом изучения селенографии. А из-за того, что многие детали поверхности можно разглядеть невооружённым взглядом составление карт Луны началось ещё в древности. В XVII веке итальянский астроном Джованни Риччоли присвоил возвышенностям и впадинам на Луне названия, которых сохранились до сих пор.
С земли на Луне можно увидеть различные селенологические образования — моря, кратеры, горы и горные цепи, разломы, трещины.
«Морями» на Луне являются тёмные области, которые являются относительно ровными участками поверхности спутника, покрытыми застывшей лавой, в противоположность светлым областям — «материкам», которые покрыты реголитом, пылью, камнями. Моря подразделяются на собственно моря, океаны, озёра, заливы и болота. На видимой стороне находится значительно больше морей, чем на обратной (21 море, один океан и 16 озёр против 2 морей и 3 озёр) и сами моря большего размера. Возможно из-за такой разницы Луна и повернута к Земле одной стороной (так как лава морей значительно тяжелей материала материков и притягивается к Земле сильней [2] ).
Лунные кратеры — следы от ударов метеоритов о поверхность спутника Земли. Большинство кратеров на обращённой к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. В отличие от обратной стороны, на видимой части кратеры значительно меньшего размера: кратер Байи — крупнейший кратер видимого полушария (диаметром 287 км), значительно меньше многих кратеров невидимой с Земли стороны, которые могут превышает по размерам некоторые лунные моря, а ударный кратер Бассейн Южный полюс — Эйткен, больше кратера Байи в 25 раз (он расположен на южном лунном полюсе, и большая часть его относится к обратной стороне). Количество кратеров на видимой стороне Луны меньше, чем на невидимой с Земли. Общее же количество кратеров весьма велико — 300 000 диаметром больше километра.
Материки Луны пересечены горными хребтами. Они расположены главным образом вдоль «побережий» морей. Лунные горные хребты называются по именам земных горных цепей: Апеннины, Кавказ, Альпы, Алтай.
По данным, полученным со спутников, обе стороны Луны имеют гравитационные аномалии, но если на обратной стороне хаотично разбросаны как положительные, так и отрицательные аномалии, то на видимой части имеются преимущественно положительные аномалии гравитационного поля, они создаются выходами плотных пород и четко локализованы в пространстве [3] .
Согласно некоторым исследованиям, поверхность видимой стороны Луны значительно старше коры на обратной, разница в возрасте может доходить до полумиллиарда лет [4] .
Фазы Луны
Лунная поверхность отражает падающий на неё солнечный свет. Изменения очертаний видимой половины Луны на небе получили название лунных фаз. При орбитальном движении изменяется взаимное расположение Земли, Луны и Солнца и наблюдайемый с Земли терминатор перемещается по видимой стороне Луны, что и вызывает изменение её наблюдаемых очертаний.
Кратковременные лунные явления
На видимой стороне Луны с древних пор наблюдают различные непродолжительные локальные аномалии, не все из которых может объяснить современная наука.
Источник
Чем отличается обратная сторона Луны от видимой?
Ввиду того, что вращение спутника Земли под названием Луна вокруг планеты и своей оси практически одинаково по времени, возможности наблюдать его скрытую сторону нет.
Но благодаря техническому прогрессу и изобретениям новых космических аппаратов и систем мечта увидеть обратную половину Луны осуществилась. Уже в 1959 году советская станция с автоматическим управлением «Луна-3» сделала первые снимки невидимой части земного спутника. Спустя 9 лет и американским специалистам удалось собственными глазами увидеть ее в иллюминатор космического корабля США «Аполлон-8». Но сфотографировать поверхность обратной стороны Луны удалось только в 2019 году. Это сделал впервые китайский аппарат, осуществивший свою посадку на нее.
Невидимая сторона Луны значительно отличается от видимой. Она более часто изрыта кратерами от ударов других космических тел и имеет на своей поверхности всего два моря.
По предположениям ученых, такое отличие могло быть вызвано изначальным более близким соседством с Землей. Под воздействием горячей молодой планеты кора ее спутника истончалась и стала почти в два раза тоньше слоя на обратной стороне. А при попадании в это полушарие метеоритов она проламывалась и на ее поверхность выплескивался расплавленный базальт. Попадавшиеся на его пути кратеры заполнялись им, что в свою очередь и вызвало выравнивание верхнего слоя Луны. В отличие от своего «брата» невидимое полушарие не имело доступа к такому тепловому воздействию, вследствие чего вулканическая активность на его территории была минимальная. Об этом и свидетельствуют многочисленные следы от ударов метеоритов.
Но с постепенным удалением спутника от Земли лунные моря стали образовываться все реже и реже. Внутренняя энергия Луны была исчерпана.
Также астронавтам на основании изучения сделанных снимков удалось сделать вывод о том, что тектоническое движение на Луне практически прекратилось. Незначительные колебания плит были обозначены давностью в 50 млн лет. А большие – более 1 миллиарда. Но по геологическому исчислению времени эти значения довольно молодые.
На основании изучения и сравнения многочисленных фотографий, сделанных аппаратами стран мира, учеными в 1960 году был создан первый атлас невидимой части Луны. В нем были описаны обнаруженные характеристики деталей и подробности лунной поверхности.
Но это всего лишь малая часть тайны спутника Земли, которую еще предстоит изучать ученым на протяжении долгого времени.
Источник
Почему мы видем только одну сторону луны?
Возможно, вы слышали термин «темная сторона Луны». Этот популярный термин относится к тому факту, что одна и та же физическая половина Луны, «ближняя сторона», всегда обращена к Земле, что, в свою очередь, означает, что есть другая сторона или так называемая «темная сторона», которая никогда не сталкивается с Землей и его можно увидеть только из космоса.
Это явление не имеет никакого отношения к освещению или периодическому свету и темноте, которые мы видим по мере изменения фаз луны. Сторона Луны, обращенная к нам во время Новолуния, такая же, как любая другая фаза Луны, которые мы можем ее видеть.
Так почему мы можем видеть только одну сторону Луны с Земли? Мы все знаем, что Земля вращается по своей оси, поэтому теоретически Луна также должна делать то же самое, позволяя нам получить полную картину о планетоиде. Почему мы ограничились только 50%? Оказывается, что скорость, с которой вращается Луна и привела к этому конкретному явлению.
Миллионы лет назад Луна вращалась намного быстрее, чем сейчас. Однако гравитационное влияние Земли постепенно воздействовало на Луну, чтобы замедлить ее вращение, так же, как гораздо меньшее гравитационное влияние Луны воздействует на Землю, создавая приливы. Это влияние замедляло вращательный период Луны в соответствии с его орбитой — около 27,3 дней — и теперь она остановилась до этого периода.
Если бы Луна вообще не вращалась, то в конечном итоге она бы показала свою другую сторону Земле, двигаясь вокруг нашей планеты на орбите. Однако, поскольку период вращения точно такой же, как и орбитальный период, та же самая часть сферы Луны всегда обращена к Земле.
Еще один интересный факт состоит в том, что на Земле почти половина поверхности Луны наблюдается с Земли. Поскольку орбита Луны является эллиптической, а не круговой, скорость ее орбитального движения увеличивается и уменьшается в зависимости от того, насколько близко она находится r нашей планете.
Тем не менее медленное колебание (действительное или кажущееся) спутника, наблюдаемое с поверхности тела, вокруг которого он вращается. Термин этого «качающегося» движения Луны называется либрацией, и это позволяет видеть 59 процентов Луны в целом (с течением времени).
И наконец, фраза « темная сторона Луны» употребляется не в прямом, а в переносном смысле. «Темная» — невидимая, но это не значит, что на нее не попадает солнечный свет. Обе стороны освещаются Солнцем равномерно, на каждой есть восход и закат, утро и вечер, как и на любом другом естественном космическом объекте.
Если вам была интересна данная статья — ставьте лайки
Источник
§ 15. Луна. Спутники планет
1. Охарактеризуйте физические условия на Луне. Чем они отличаются от привычных на условий на Земле?
Солнечные сутки продолжаются синодический месяц (29,5 земных суток). Нет воды в жидком состоянии и практически нет атмосферы. За лунный день поверхность нагревается до +130°C, а ночью охлаждается до -170°C. Не имеет газовой атмосферы, поэтому поверхность Луны подвержена всем электромагнитным излучениям Солнца.
2. Какие детали на Луне видны невооружённым глазом и в телескоп?
Невооружённым глазом видны светлые и тёмные участки лунной поверхности. В телескоп видны горы и кратеры.
3. Приведите примеры названий некоторых лунных кратеров, морей и горных хребтов.
Примеры лунных морей: Море Спокойствия, Море Кризиса. Примеры горных хребтов: Апеннины, Кавказ, Карпаты. Примеры лунных кратеров: Коперник, Тихо, Аристотель.
4. Почему обратную сторону Луны удалось сфотографировать только при её облёте на космическом аппарате?
Потому что период вращение Луны вокруг оси примерно равен периоду обращения по орбите вокруг Земли.
5. Что собой представляет лунный грунт? Сильно ли отличается от земного?
Лунный грунт — это мелкообломочный материал — реголит, толщиной около 10 м. В состав этого реголита входят стеклянные сферические микрочастицы. Реголит обладает малой плотностью и теплопроводностью (в 20 раз меньше воздуха). По химическому составу лунные породы близки к земным. Породы лунных морей содержат много окислов железа и титана, материковые — много окислов алюминия.
6. Опишите внутреннее строение Луны.Каким образом оно было изучено?
Изучено по записям сотрясений от ударов метеоритов, которые фиксировались сейсмографами. Под реголитом располагается кора, толщина которой на видимой стороне Луны — 60 км, а на обратной — 100 км. Под корой — мантия толщиной 1000 км. В центре Луны — металлическое ядро, радиусом 300 км.
Источник
Что такое «темная сторона Луны»? Она действительно темная?
Если коротко, «темная сторона Луны» — это некорректное название, ошибка. Хоть и звучит круто. Но это ошибка. Если предположить, что люди говорят не об одном из альбомов Pink Floyd, под «темной стороной Луны» имеется в виду ее дальняя сторона — которая, несмотря на то, что всегда смотрит от Земли, на самом деле видит столько же солнечного света, сколько и смотрящая на Землю сторона. Возможно, вы уже знали об этом. Но знаете ли вы, что некоторые регионы тайной обратной стороны Луны периодически показываются нам? Или что некоторые лунные регионы на самом деле окутаны вечной тьмой?
Темная сторона Луны на самом деле не темная
Чтобы понять почему так, сначала нужно понять, почему одна сторона Луны направлена от Земли. Для тех, кто живет на Земле, естественный спутник нашей планеты никогда не будет вращаться. Но на самом деле он вращается постоянно — просто его вращение вокруг своей оси и вокруг планеты происходит с одной скоростью: раз в 27 дней или около того. Когда космическое тело вращается вокруг своего родителя и его оси с одинаковой скоростью, астрономы говорят, что оно «приливно заблокировано».
Наша Луна не была такой с рождения. Астрономы считают, что, как и многие другие естественные спутники, поначалу она вращалась с совершенно другой скоростью. В случае с Луной, когда-то она вращалась быстрее вокруг своей оси. Но со временем гравитация нашей планеты оказала большее влияние на выпуклости лунной поверхности и заставила синхронизировать ее вращение с периодом обращения. Это явление на самом деле довольно распространенное: многие спутники Сатурна и Юпитера приливно связаны с родительской планетой.
Приливное блокирование — вот почему мы не знали, как выглядит дальняя сторона Луны до 1959 года, пока советский зонд «Луна-3» не сделал первые снимки усеянного кратерами ландшафта. С тех пор мы сделали несколько хороших снимков: в 1968 году астронавты на борту миссии «Аполлон-8» стали первыми людьми, которые увидели дальнюю сторону Луны своими глазами. Зонд Lunar Reconnaissance Orbiter составил полную карту лунной поверхности в высоком разрешении, начав в 2009 году. Буквально на днях Китай стал первой страной, осуществившей мягкую посадку космического аппарата и развернувшей ровер на скрытой стороне Луны.
Но давайте будем честны: нам не нужен космический аппарат, чтобы увидеть дальнюю сторону Луны. В то время как вы можете видеть только 50% лунного диска в отдельно взятый момент времени, пятна ее поверхности постоянно приоткрываются внимательному наблюдателю. Фактически, в течение лунного цикла до 59% поверхности Луны становится видимым наблюдателям на Земле — при условии, что они знают, что искать.
Посмотрите на эту визуализацию NASA. Она была сделана с использованием спутниковых снимков, полученных Lunar Reconnaissance Orbiter. Фазовые изменения, с которыми вы, без сомнения, знакомы отражают смещения положений Луны относительно Солнца и Земли. По мере смещения Луны темнота находит и отходит от лицевой стороны, которая приливно заблокирована с нашей планетой. Эта анимация, которая объединяет два с половиной лунных цикла в одну 13-секундную гифку, иллюстрирует кое-что о Луне, чего вы, возможно, раньше не замечали: она раскачивается.
Астрономы называют эти раскачивания либрациями, и они вызваны ориентацией оси Луны и эллиптической формой ее орбиты. Наклон ее оси относительно Земли заставляет Луну выглядеть так, будто она медленно и нежно кланяется, позволяя наблюдателям мимолетно разглядеть ее северный и южный полюса. Точно так же эксцентричность орбиты Луны делает ее лицевую часть слегка дрожащей, позволяя землянам всматриваться в ее восточные и западные края, которые принадлежат «темной стороне».
Наклон оси Луны приводит к еще одному интересному явлению: некоторые участки лунной поверхности действительно находятся в вечной темноте.
Изображение в начале статьи — это карта освещения южного полюса Луны. Это составное изображение, собранные из более чем 1700 фотографий, полученных Lunar Reconnaissance Orbiter за шесть месяцев. Области полюса, которые не видели света в то время, выглядят черными; те, которые видели свет, выглядят белыми; серые — что-то между. Черный круг в центре изображения — это кратер Шеклтона, ударный кратер длиной 20 километров с ободком, который отбрасывает длинную вечную тень на его внутреннюю часть.
Все это говорит о том, что «темной стороны Луны» технически не существует, но «кратеры вечной тьмы» (согласитесь, звучит даже круче) — определенно существуют.
А вы знали об этом? Расскажите в нашем чате в Телеграме.
Источник