Атмосфера Земли гораздо больше, чем вы думали. Доходит до Луны
Гораздо удобней, когда у вещей есть четкие рамки. Мы привыкли, что граница между атмосферой Земли и космосом – это линия Кармана на высоте 100 километров, после нее начинается астронавтика и космические путешествия. Ученые выяснили, насколько эта граница условна, и погрешность вышла в сотни тысяч километров.
Атмосфера Земли устроена довольно сложно. Недавно команда астрономов обнаружила, что она распространяется еще дальше, чем предполагалось, – доходит до Луны и даже за нее. Но это вовсе не значит, что в космосе можно спокойно дышать, как на даче. Даже на линии Кармана уже иметь лучше при себе запас кислорода. А уже дальше, от привычного набора газов, которыми мы дышим, остается только небольшой разреженный набор молекул.
Эта далекая часть атмосферы называется экзосферой (геокроной). Это слабое облако нейтрального водорода, которое светится в ультрафиолетовых лучах. Слой водорода очень тонкий, поэтому его было сложно заметить. Раньше считалось, что его верхний предел – это 200 000 километров от Земли. Та точка, в которой давление солнечного света перекрывает гравитацию Земли.
Фото геокороны Земли, сделанное с Луны
Согласно данным Солнечной и Гелиосферной обсерватории (Solar and Heliospheric Observatory (SOHO)), которая принадлежит Европейскому космическому агентству и НАСА, двести тысяч километров – не предел для земной атмосферы. Ученые выяснили, что геокорона простирается на 630 000 километров.
А это значит, что Луна находится в земной атмосфере. Причем практически в ее центре, ведь расстояние от нашей планеты до спутника 384 400 километров. Еще удивительнее то, что SOHO сделал эти наблюдения более двух десятилетий назад, между 1996 и 1998 годами. Все это время данные находились в архиве, ожидая, когда кто-нибудь сможет их проанализировать.
Источник
Что больше – Луна или Земля?
Ближайшее к нашей планете небесное тело – Луну – мы каждый вечер можем наблюдать невооруженным глазом. В древности люди придумывали множество легенд, связанных с ее бледным сиянием, с пятнами на ее поверхности и т.д.
Но что мы вообще знаем о Луне, ее размерах, свойствах и т.д.? На самом деле – не так уж мало.
Сравнение размеров Земли и Луны
Как известно, Луна является естественным спутником нашей Земли. Это значит, что по своей массе и величине Луна намного меньше, чем Земля. Сравним некоторые их размеры.
– Диаметр Луны в среднем составляет 3474 километра, тогда как диаметр Земли равен 12742 километра. То есть, размер Луны в диаметре составляет всего 3/11 земного диаметра, он меньше диаметра Земли в 3, 67 раза.
– Поверхность Луны занимает площадь в 37,9 миллионов кв. км, а площадь земной поверхности, как известно – 510 миллионов кв. км. Если сравнить эти показатели, то получится, что площадь поверхности Луны меньше земной в 13,5 раз. Даже если сравнить по площади Луну с земной сушей, то окажется, что лунная поверхность занимает в 4 раза меньшую площадь, чем материки и острова нашей планеты.
– Объем, занимаемый Луной, почти в 50 раз меньше земного. В процентном отношении Луна занимает всего 2% от объема Земли.
– Масса Луны примерно в 80 раз меньше, чем масса нашей Земли. Это значит, что средняя плотность пород, из которых состоит Луна, гораздо меньше плотности земных горных пород (примерно 60% земной). Возможно, внутри Луны имеется немало пустых пространств.
– Тяготение на Луне составляет всего 1,6 м/кв. сек, это в 6 раз меньше земного тяготения, которое равняется, как мы помним, 9,8 м/кв. сек. Поэтому на Луне каждый человек может стать чемпионом по прыжкам.
Действительно, Земля по всем показателям оказывается намного больше. Вот почему Луна является спутником нашей Земли, а не наоборот.
Несколько интересных фактов о Луне
– Если наглядно сравнивать размеры Луны, Земли и Солнца, то нужно положить рядышком обычную горошину (Луна), пятирублевую монетку (Земля) и входную двустворчатую дверь (Солнце).
– Полные лунные сутки составляют 29 земных суток, а вокруг Земли Луна делает круг за 27 наших суток.
– У Луны нет собственных спутников.
– На Луне практически нет атмосферы, которая защищает нашу Землю от ударов случайных метеоритов. Поэтому поверхность Луны изрыта большими и маленькими кратерами, которые остались после многочисленных столкновений с небесными камнями разных размеров.
– Из-за отсутствия атмосферы на поверхности Луны по ночам царит космический холод. Поэтому вода там может находиться только в замерзшем состоянии. Ни один живой организм не сможет выдержать таких условий. Если на Луне когда-то и была жизнь, то сейчас она вся погибла.
Исследования Луны
Луна является самым изученным людьми небесным телом. Для ее изучения исследователями разных стран было запущено более 100 различных космических аппаратов. Большинство из них просто совершали облеты вокруг Луны и передавали полученную информацию.
Советский Союз еще в 1959 году первым в мире запустил исследовательский аппарат «Луна-1», который пролетел вблизи от лунной поверхности и сделал первые непосредственные замеры ее физических параметров. Тогда было обнаружено, что у Луны, в отличие от Земли, нет собственного магнитного поля.
Советская космическая программа запусков автоматических станций была достаточно успешной, хотя имелись и неудачные запуски. Впрочем, даже те лунные модули, которым не удалось совершить прилунение, передавали снимки поверхности, т.е. приносили определенную пользу.
Впервые именно советский аппарат в 1966 году совершил мягкую посадку на поверхность Луны и передал снимки с поверхности нашего спутника. Беспилотный исследовательский комплекс «Луна-16» в 1970 году смог опуститься на поверхность Луны, взять образцы грунта и вернуться на Землю.
Кроме того, СССР доставил на поверхность Луны два автоматических модуля «Луноход». Первый проработал около 10 месяцев, проехав по поверхности Луны более 10 километров, второй – около 4 месяцев, пройдя 37 километров.
США запустили к Луне 6 экспедиций с космонавтами, которые достигли поверхности Луны и смогли вернуться обратно. До начала пилотируемой программы «Аполло» у американских исследователей было несколько неудачных попыток мягкой посадки автоматических станций – аппараты разбивались, столкнувшись с лунной поверхностью.
Все пилотируемые запуски происходили в период с 1969 по 1972 год, все без исключения были удачными. Сегодня считается, что первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американский астронавт Нейл Армстронг в 1969 году.
Источник
Почему Земля на снимках с Луны такая маленькая, хотя она намного больше?
Решил написать короткую заметку, так как разом пришло сразу несколько сообщений в чат примерно одного содержания:
«Как же так выходит, что на фото миссий «Аполлон» Земля такая маленькая, ведь её диаметр в 4 раза больше, чем у Луны?»
В целом, мне казалось, что, если человек задаётся каким-либо вопросом, он способен найти ответ. Но создаётся впечатление, что частенько ответ человеку не нужен, так как он хочет продолжать верить в то, во что уже поверил.
Тем не менее, ответ на этот вопрос довольно прост. Линейный размер объекта на фотографии зависит и от расстояния до объекта, и от параметров объектива, с помощью которого производилась съёмка. То есть, чтобы понять, какой будет выглядеть Земля на фото, нужно знать, расстояние до неё в этот момент, чем снимали и размер не кадрированного снимка.
Не сто́ит забывать и о том, что на Луне нет атмосферы, играющей роль линзы.
В целом, чем длиннее фокусное расстояние, тем крупнее будет объект на фото при съёмке на том же расстоянии до него. Именно поэтому нет никакого смысла в сравнении снимков, сделанных в различных условиях с применением различных объективов.
Так, к примеру, на сайте NASA есть снимки, сделанные спутником DSCOVR (Deep Space Climate Observatory), расположенном в Точке Лагранжа L1 примерно в 1,5 млн. км от Земли.
Вот здесь подробности о телескопе, с помощью которого получен этот снимок, а здесь можно понаблюдать за нашей планетой.
Астронавты имели при себе новейшую камеру Hasselblad 500EL Data Camera со специально разработанным для NASA объективом Zeiss Biogon f/5.6 60 мм. Ширина плёнки, за вычетом перфорации, составляла 53 мм. Угловой размер Земли, радиус которой 6,4 тыс. км., при среднем расстоянии 384,5 тыс. км., будет равен 1,9 градуса (2arctg(6,4/384,5)).
Угол обзора камеры получается около 50 градусов, то есть Земля должна занимать около 3,8% кадра, что мы и видим на снимках миссий «Аполлон».
Помимо прочего, надо понимать, что фото в целом не передаёт размер так, как мы его воспринимаем собственным взглядом. Самый банальный пример — во время полнолуния сделайте фото Луны на свой смартфон . Похоже это на то, что вы видите?
Оригиналы фото можно посмотреть, например, здесь . Фотографией я увлекаюсь исключительно в качестве хобби (да и далеко не основного), так что конструктивная критика приветствуется.
Подписывайтесь на S&F , канал в Telegram и чат для дискуссий на научные темы.
Источник
Почему Луна иногда большая, а иногда маленькая
Вокруг спутника нашей планеты, Луны, всегда ходило много разговоров. Ей приписывали самые различные свойства и способности, вплоть до мистических, считая, что если долго смотреть на неё, можно сойти с ума.
Каждый предмет имеет свои определенные размеры и Луна не исключение. Хотя часто кажется, что ее размеры меняются, она становится то меньше, то больше. Действительно ли Луна становится то ближе, то дальше? Или это только кажется?
Существует несколько теорий, объясняющих данное явление.
Иллюзия обмана
На самом деле размеры Луны всегда одинаковые и остаются неизменными уже на протяжении многих лет. То, что она меняет свои размеры, является всего лишь иллюзией. Обычно кажется, что находящаяся на горизонте Луна имеет большие размеры, чем в то время, когда она находится над головой человека. Существует несколько объяснений данному обману зрения.
Разные линии зрения
В офтальмологии существуют понятия конвергенции и дивергенции, которые определяют сближение линии глаз в то время, когда мы смотрим на объекты, расположенные близко нам и расхождении данной линии при дальнем нахождении объекта, соответственно. Некоторые ученые считают, что именно эти параметры зрения и создают иллюзию большего и меньшего размера Луны. Из-за того, что Луна над головой для наших глаз кажется ближе к нам, она кажется более маленького размера, чем та, которая расположена над горизонтом, вдали от смотрящего.
Дальше-больше
По другой теории, Луна над горизонтом кажется крупнее потому что мы считаем, якобы она располагается намного дальше от нас, чем та, которая находится в Зените. Здесь уже играет свою роль человеческий мозг, а точнее, его восприятие объектов. Он, как бы, предполагает, что Луна имеет большие размеры из-за перспективы, хотя мы видим ее под тем же зрительным углом, что и над головой.
В зависимости от других предметов
Согласно этой версии, размеры Луны зависят от того, какого размеры предметы, попадающие в поле зрения помимо самого спутника Земли. Когда кроме него на горизонте мы видим деревья и другие объекты, мы видим Луну, как более крупный объект и поэтому она выглядит в наших глазах больше, чем есть на самом деле. Если смотреть на Луну, стоя в чистом поле, она не будет иметь таких размеров.
Под каким углом смотреть
Размеры предметов, которые мы видим, зависят от его реальных размеров или от размера, который получается от угла, образованного лучами от объекта, входящими в глаза. И эти размеры воспринимаются нами не одинаково. Если предметы, равные по размерам, установить на разном расстоянии от смотрящего, то тот предмет, который находится дальше, в силу углового размера, будет казаться нам большим. Но пока ещё до конца не выяснено объясняются ли разные размеры Луны тем, что она кажется ближе или всё-таки увеличивающейся в своих параметрах.
Разные цвета
Замечено, что когда Луна белого цвета, она имеет меньшие размеры, чем та, которая ярко-жёлтая, почти оранжевая. Чаще всего та Луна, которая расположена в Зените, имеет белый цвет. Разница в цветах зависит от степени рассеивания света, проходящего через атмосферу. Жёлтые волны света более длинные и из-за этого они меньше подвергаются рассеиванию и потому доходят до смотрящего в большем количестве. Кстати, чем более влажный воздух, тем более насыщенного жёлтого цвета будет Луна на горизонте.
Всему своё объяснение
У каждого феномена или иллюзии имеются свои объяснения. То же самое и с иллюзией Луны. Этого всего лишь игра нашего зрения и восприятие ее нашим мозгом. Это легко можно проверить с помощью обыкновенной монетки. Если взять ее и сравнить ее размеры с Луной, находящейся на горизонте и в Зените, то можно легко увидеть, что она имеет абсолютно одинаковый размер относительно монеты.
Источник
Луна внутри может быть пустою
Земля — единственная планета в Солнечной системе, вокруг которой вращается спутник, столь огромный по сравнению с нашей планетою. Луна больше Плутона. Некоторые ученые предполагают, что Луна и Земля, скорее всего система близнецов, чем планета и ее спутник. Азимов сказал, что по всем космическим законам Луна не должна вращаться вокруг Земли.
«. Если у планеты есть спутники, то они должны быть намного меньше самой планеты. Поэтому можно сделать вывод, что Луна, в лучшем случае должна иметь диаметр около 48 км. Но это не так. Земной спутник гигантский, 3476 км в диаметре. Как получилось, что он принадлежит крошечной Земле? Удивительно», — пишет Исаак Азимов, российский профессор биохимии и автор популярных научных книг.
У Луны так много аномалий
У нее нет магнитного поля, но, тем не менее, лунные породы намагничены. На спутники происходит явление, известное как масконы (концентрация массы), которые представляют собой большие круговые области с чрезвычайно высокой плотностью и более высокой гравитационной «тягой». Дон Уилсон, автор книги «наша загадочная космическая Луна», говорит, что они выглядят как искусственные конструкции . Они расположены на обширных равнинах Луны, известных как Мария, которые когда-то считались морями.
1/3 части Луны, обращенная к Земле, состоят из этих «морей», в то время как на ее темной стороне их практически нет. Никто не может объяснить, почему это происходит. Луна производит сейсмические вибрационные эффекты каждый раз, когда она приближается к Земле. Как это возможно, если это единственный естественный феномен, который должен меняться со временем?
Луна старше Земли на 2 миллиарда лет
Самые старые лунные скалы намного старше любых камней на Земле. Некоторые из них датируются 4,5 миллиардами лет, что делает их на миллиарды лет старше всего, что можно найти на поверхности нашей планеты . В Астрономическом журнале Гарварда „Sky & Telescope” описывается, как на лунной конференции 1973 года появилась информация о том, что лунные породы датируются 5,3 миллиардами годами. Данный факт делает Луну старше Земли более чем на два миллиарда лет.
Также было обнаружено, что некоторые породы на спутнике отличаются по составу от основной лунной пыли, а возраст этих пород оценивается в миллиарды лет старше горных пород. Наука понятия не имеет, откуда они взялась и как сформировалась Луна, ни одна из теорий не выдерживает такого анализа.
Гипотезы возникновения Луны
Одна из гипотез гласит, что Луна была захвачена магнитным полем Земли, но наука не согласна с этим. Другой вариант, что тело размером с Марс врезалось в Землю, оторвав от нее большой кусок, из которого образовалась Луна. Мы знаем это как теорию «Большого столкновения», но когда ее также не удалось научно защитить, кто-то начал распространять теорию «двойного большого столкновения». В ней говорится, что Марс ударил Землю, а затем вернулся, чтобы повторить это. Это просто отчаяние. На самом деле никто не знает, откуда взялась Луна или почему она там. Эрл Убелл, бывший научный редактор CBS, спрашивает:
«Если Земля и Луна возникли одновременно, близко друг к другу, почему у одного космического тела есть железные отложения, а у другого (Луны) их так мало? Различия предполагают, что Земля и Луна возникли далеко друг от друга, это идея, которая спотыкается о неспособности астрофизиков объяснить, как именно Луна стала спутником Земли”.
Кристофер Найт и Алан Батлер показывают в книге „Кто построил Луну?» много интересных математических связей между Луной, Землей и Солнцем. Эта математическая синхронность применима только к этим трем телам и ни к какой другой планете или спутнику в Солнечной системе. Луна в 400 раз меньше Солнца, и во время ее затмения она находится в 400 раз ближе к Земле. Это делает Луну, видимую с Земли, того же размера, что и Солнце – отсюда следует полное затмение. Луна имеет поразительную синхронизацию с Солнцем. Когда Солнце находится в самой низкой точке в середине зимы, Луна находится в самой яркой и самой высокой точке, с аналогичной ситуацией мы имеем дело в полнолуние. Оба тела находятся в одной точке горизонта во время равноденствия и в противоположной точке во время солнцестояния.
Вращение Луны и Земли
Вращение Луны чрезвычайно медленное по сравнению с вращением Земли. Наша планета вращается в 400 раз быстрее Луны и в день преодолевает расстояние в 40 000 км вокруг своей оси, тогда как Луна – всего 400. Земля вращается 366 259 раз за один круг вокруг Солнца, а полярная окружность Земли в 366 175 раз больше, чем окружность Луны. Полярная окружность Луны составляет 27,31% от размера Земли, а сама Луна совершает 27 396 оборотов на одну орбиту Земли. Найт и Батлер говорят, что если мы умножим окружность Луны на окружность Земли, результат даст 36 669 140 километров. Если мы разделим это число на 100, оно даст 436,669 километров — окружность Солнца, точная на 99,9%.
Луна может быть полою
Если мы разделим окружность Солнца на окружность Луны и умножим на 100, мы получим окружность Земли. Результат, полученный из деления размера Солнца на размер Земли и умножения его на 100, даст нам размер Луны. Авторы справедливо приходят к выводу, что игра чисел с участием системы Земля-Луна-Солнце, по меньшей мере, поразительна, и Луна, похоже, вставлена в отношения Земля-Солнце с точностью, достойной швейцарского часовщика.
Код мегалитического Ярда «заложен» в Луне
Найт и Батлер также утверждают, что Луна, Земля и Солнце кодируются единицей измерения, известной как мегалитический Ярд. Она была обнаружена шотландским инженером профессором Александром Томом в то время, когда он подробно изучал каменные круги, такие как Стоунхендж и другие мегалитические структуры в Великобритании и Франции. Он обнаружил, что в каждом из этих артефактов использовалась стандартная мера, равная 0,829 метра, и назвал ее мегалитическим Ярдом. Найт и Батлер говорят, что контуры Луны, Земли и Солнца также подвержены мегалитическому Ярду.
«Все это казалось очень странным. Мегалитические структуры, построенные в Западной Европе, часто использовались для наблюдения за движениями Солнца и Луны, но почему единица измерения так четко вписана в окружность этих тел, а также Земли?»,- пишут Найт и Батлер.
Найт и Батлер говорят, что математику мегалитического Ярда можно найти в других единицах измерения, таких как фунт и Пинта. Древние люди работали с кругом, содержащим 366 градусов, чтобы вписать число вращений Земли в околоплодную орбиту, в число, продиктованное положением и влиянием Луны на скорость вращения Земли.
Есть бесчисленные намеки на то, что Луна пуста, также подтверждено, что ее ядро имеет гораздо меньшую плотность, чем внешние слои. Некоторые ученые говорят, что, возможно, ядра вовсе нет у спутника . Ученый НАСА Гордон Макдональд сказал в начале 1960-х годов: «кажется, Луна похожа на пустой шар».
Он предположил, что данные, должно быть, были неправильными, но это не так. Макдональд был прав. Шон С. Соломон из Массачусетского технологического института сказал, что эксперименты на лунном орбитальном аппарате значительно обогатили знания о гравитационном поле Луны, указывая на „ужасающую возможность того, что Луна может быть пустой”.
Лон Худ, лидер команды, говорит:”Мы знали, что ядро Луны было маленьким, но мы не знали, что оно настолько мало. это действительно придает смысл идеи уникального происхождения Луны, отличая ее от других космических тел – Земли, Венеры, Марса или Меркурия».
Миссия Аполлона 12 ноября 1969 года установила на Луне сейсмометры, а затем намеренно разбила лунный модуль на поверхности, нанеся удар, равный одной тонне тротила. Ударная волна нарастала в течение восьми минут, и ученые НАСА сказали, что Луна «звенела как колокол».
Морис Юинг, соавтор сейсмического эксперимента, сказал на пресс-конференции, что он понятия не имеет, почему это произошло: „и что касается важности этого, я бы предпочел пока ничего не интерпретировать, но это было похоже на то, что кто-то ударил церковный колокол один раз и обнаружил, что его колебания продолжаются в течение 30 минут”.
В 1970 году лунная миссия Apollo 13 была отменена из-за потенциально катастрофических технических проблем, поэтому стартовый модуль Saturn V весом в 15 тонн был разбит на поверхности Луны примерно в 160 км от того места, где предыдущая миссия оставила сейсмометр. Когда стартовый модуль ударил с силой 11 тонн тротила, ученые НАСА сказали, что Луна «отреагировала как гонг” и продолжала вибрировать в течение трех часов и двадцати минут на глубине до 40 километров.
Кен Джонстон был руководителем отдела данных и управления отдела фотографий во время миссии Apollo, работая в компании по контракту с НАСА. Он сказал Алану Батлеру, что Луна не только звучала как колокол, но и „колебалась” таким же образом, что это было похоже на то, что „внутри у него были гигантские гидравлические амортизаторы”. Все это объясняет тот факт, почему Луна вибрирует одинаково при каждом приближении к Земле. В 1972 году с силой 200 тонн тротила в Луну попал метеор. Это вызвало огромные ударные волны, проникающие глубоко внутрь, но ни одна из них не вернулась.
Внешняя поверхность Луны чрезвычайно жесткая и содержит минералы, такие как титан. В лунных породах были найдены обработанные металлы, включая латунь, а также элементы Уран 236 и Нептун 237, которые никогда не были обнаружены в природе. Уран 236 является долговременным радиоактивным ядерным отходом, его можно найти в отработанном ядерном топливе и в переработанном Уране. Нептун 237 является радиоактивным металлическим элементом и побочным продуктом атомных реакторов и производства плутония. Как такие вещи попали в лунные скалы? В них также обнаружены частицы железа, которые не ржавеют, такие элементы также не происходят в природе.
Ставьте лайки, делитесь статьями в социальных сетях, подписывайтесь на канал и читайте интересные факты про космос. Подписаться можно кликнув по названию канала Космос и Наука.
Источник