Также является первым (и на 2010 год единственным) внеземным объектом естественного происхождения, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны - 384 467 км.
Лунный ландшафт своеобразен и уникален. Луна вся покрыта кратерам разного размера - от сотен километров до пары миллиметров. Долгое время учёные не могли заглянуть на обратную сторону Луны, это стало возможно с развитием технологий.
Сейчас учёные уже создали очень подробные карты обеих поверхностей Луны. Подробные лунные карты составляют для того, чтобы в ближайшем будущем подготовиться для высадки человека на Луну, удачного расположения лунных баз, телескопов, транспорта, поиска полезных ископаемых и т. п.
Название
Слово луна восходит к праславянской форме *luna < и.-е. *louksnā́ «светлая» (ж. р. прилагательного *louksnós), к этой же индоевропейской форме восходит и латинское слово lūna «луна». Греки называли спутник Земли Селеной (греч. Σελήνη), древние египтяне - Ях (Иях). На всех тюркских (кроме чувашского) языках луна будет «ай».
Движение Луны
В первом приближении можно считать, что Луна двигается по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,0549 и большой полуосью 384 399 км. Реальное движение Луны довольно сложно, при его расчёте необходимо учитывать множество факторов, например, сплюснутость Земли и сильное влияние Солнца, которое притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля. Более точно движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений:
Вращение вокруг по эллиптической орбите с периодом 27,32 сут;
прецессия (поворот плоскости) лунной орбиты с периодом 18,6 лет (см. также сарос);
поворот большой оси лунной орбиты (линии апсид) с периодом 8,8 лет;
периодическое изменение наклона лунной орбиты по отношению к эклиптике от 4°59′ до 5°19′;
периодическое изменение размеров лунной орбиты: перигея от 356,41 Мм до 369,96 Мм, апогея от 404,18 Мм до 406,74 Мм;
постепенное удаление Луны от Земли (примерно на 4 см в год) так, что её орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль. Это подтверждают измерения, проводившиеся на протяжении 25 лет.
Силой, заставляющей Луну отдаляться от Земли, является передача момента импульса вращения Земли - Луне, посредством приливного взаимодействия.
Гравитационное взаимодействие Луны и Земли не постоянно, с увеличением расстояния сила взаимодействия падает. Это приводит к тому, что с увеличением расстояния скорость удаления Луны уменьшается.
Период обращения Луны вокруг Земли относительно звёзд равен 27,32166 суток, это так называемый сидерический месяц.
Полная Луна отражает только 7 % падающего на неё солнечного света. После периодов бурной солнечной активности отдельные места лунной поверхности могут слабо светиться вследствие люминесценции. Так как Луна не светится сама, а лишь отражает солнечный свет, с Земли видна только освещённая Солнцем часть лунной поверхности.
Луна обращается по орбите вокруг Земли, и тем самым угол между Землёй, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл лунных фаз. Период времени между последовательными новолуниями составляет 29,5 дней (709 часов) и называется синодический месяц.
То, что длительность синодического месяца больше, чем сидерического, объясняется движением Земли вокруг Солнца: когда Луна относительно звёзд совершает полный оборот вокруг Земли, Земля к этому времени проходит уже 1/13 часть своей орбиты, и чтобы Луна снова оказалась между Землёй и Солнцем, ей нужно дополнительно около двух суток.
Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть вращение Луны вокруг Земли и вокруг собственной оси синхронизировано. Эта синхронизация вызвана трением приливов, которые производила Земля в оболочке Луны. Согласно законам механики, Луна ориентирована в поле тяготения Земли так, что на Землю направлена большая полуось лунного эллипсоида.
Между вращением Луны вокруг собственной оси и её обращением вокруг Земли существует различие: вокруг Земли Луна вращается по закону Кеплера (неравномерно, то есть близ перигея быстрее, близ апогея медленнее). Однако вращение спутника вокруг собственной оси равномерно. Именно благодаря этому возможно взглянуть на обратную сторону Луны с запада или с востока. Такое явление колебания называется оптической либрацией по долготе.
В связи же с наклоном оси Луны относительно плоскости Земли возможно заглянуть на обратную сторону с севера или с юга. Это также оптическая либрация, но по широте. Эти либрации суммарно позволяют наблюдать около 59 % лунной поверхности. Данное явление оптической либрации было открыто Галилео Галилеем в 1635 году, когда он был осуждён Инквизицией.
Также существует физическая либрация, обусловленная колебанием спутника вокруг положения равновесия в связи со смещённым центром тяжести, а также под действием приливных сил со стороны Земли. Эти колебания составляют т. н. физическую либрацию, которая составляет 0,02° по долготе с периодом 1 год и 0,04° по широте с периодом 6 лет.
Условия на поверхности Луны
На Луне практически отсутствует атмосфера. Содержание газов у поверхности в ночное время не превышает 200000 частиц/см³ и увеличивается днём на два порядка за счёт дегазации грунта. Такая концентрация газов равноценна глубокому вакууму, поэтому днём её поверхность накаляется до +120 °C, но ночью или даже в тени она остывает до −160 °C.
Небо на Луне всегда чёрное, даже днём. Огромный диск Земли выглядит с Луны в 3,67 раз больше, чем Луна с Земли и висит в небе почти неподвижно. Фазы Земли, видимые с Луны, прямо противоположны лунным фазам на Земле. Освещение отражённым светом Земли примерно в 50 раз сильнее, чем освещение лунным светом на Земле.
Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом - смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеороидов с лунной поверхностью. Толщина слоя реголита бывает от долей метра до десятков метров.
Приливы и отливы
Гравитационные силы между Землёй и Луной вызывают некоторые интересные эффекты. Наиболее известный из них - морские приливы и отливы. Если бы мы взглянули на Землю со стороны, мы увидели бы две выпуклости, находящиеся на противоположных сторонах планеты.
Причём одна точка - со стороны, ближайшей к Луне, а другая - с противоположной стороны Земли, наиболее удалённой от Луны. В мировом океане этот эффект выражен намного сильнее, чем в твёрдой коре, поэтому выпуклость воды больше. Амплитуда приливов (разность уровней прилива и отлива) на открытых пространствах океана невелика и составляет 30-40 см.
Однако вблизи берегов вследствие набега приливной волны на твёрдое дно, приливная волна увеличивает высоту точно так же, как обычные ветровые волны прибоя. Учитывая направление вращения вокруг Земли, можно составить картину следования приливной волны по океану. Сильным приливам больше подвержены восточные побережья материков. Максимальная амплитуда приливной волны на Земле наблюдается в заливе Фанди в Канаде и составляет 18 метров.
Две высших точки прилива образуются вследствие того, что гравитационное поле Луны достаточно неоднородно на протяжении размеров Земли. Если разложить вектор гравитационного поля, направленный к Луне, на 2 компоненты - параллельную оси Земля-Луна и перпендикулярную ей, то можно видеть, что причиной приливов является перпендикулярная компонента. Параллельная компонента на протяжении размеров
Земли меняется мало, но перпендикулярная компонента меняет знак! Она максимальна по модулю и направлена противоположно на боковых сторонах Земли, максимально удалённых от оси Земля-Луна. Это и есть «сила тяжести прилива», создающая сток воды океана в сторону участков, находящих на оси Луна-Земля с двух сторон земного шара.
Неоднородность поля Луны возле Земли значительно выше неоднородности поля Солнца. Хотя гравитация Солнца намного больше, но его поле на протяжении размеров Земли является практически однородным, так как расстояние до Солнца в 400 раз больше, чем расстояние до Луны. Поэтому приливы возникают главным образом по причине влияния Луны. Приливообразующая сила Солнца в среднем в 2,17 раза меньше.
Геология Луны
Благодаря её размеру и составу Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землёй и Марсом. Поэтому, изучая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии Земли.
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. Под корой находится мантия и, возможно, малое ядро из сернистого железа (радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2 % массы Луны). Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле. На той стороне, которая повёрнута к Земле, кора более тонкая.
Измерения скорости спутников «Лунар Орбитер» позволили создать гравитационную карту Луны. С её помощью были обнаружены уникальные лунные объекты, названные масконами (от англ. mass concentration) - это массы вещества повышенной плотности.
Луна не имеет магнитного поля, хотя некоторые из горных пород на её поверхности проявляют остаточный магнетизм, что указывает на возможность существования магнитного поля Луны на ранних стадиях развития.
Не имеющая ни атмосферы, ни магнитного поля, поверхность Луны подвержена непосредственному воздействию солнечного ветра. В течение 4 млрд лет водородные ионы из солнечного ветра внедрялись в реголит Луны.
Таким образом, образцы реголита, доставленные миссиями «Аполлон», оказались очень ценными для исследования солнечного ветра. Этот лунный водород также может быть когда-нибудь использован как ракетное топливо.
Поверхность Луны
Поверхность Луны можно разделить на два типа: очень старая гористая местность (лунный материк) и относительно гладкие и более молодые лунные моря. Лунные моря, которые составляют приблизительно 16 % всей поверхности Луны, - это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Б
ольшая часть поверхности покрыта реголитом. Лунные моря, под которыми лунными спутниками обнаружены более плотные, тяжёлые породы, сконцентрированы на обращённой к Земле стороне из-за влияния гравитационного момента при формировании Луны.
Большинство кратеров на обращённой к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. Детали рельефа на обратной стороне имеют более современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королёв.
На обратной стороне Луны расположена огромная впадина (бассейн) диаметром 2250 км и глубиной 12 км - это самый большой бассейн в Солнечной системе, появившийся в результате столкновения. Море Восточное в западной части видимой стороны (его можно видеть с Земли) является отличным примером многокольцевого кратера.
Также выделяют второстепенные детали лунного рельефа - купола, хребты, рилли (от нем. Rille - борозда, жёлоб) - узкие извилистые долиноподобные понижения рельефа.
Пещеры
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 лава застыла. Данные процессы происходили в период вулканической активности на Луне. Подтверждением данной теории является наличие извилистых борозд на поверхности спутника.
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.
Происхождение луны
До того, как учёные получили образцы лунного грунта, они ничего не знали о том, когда и как образовалась Луна. Существовало три принципиально разных теории:
Луна и Земля сформировались в одно и то же время из газо-пылевого облака;
Луна образовалась в результате столкновения Земли с другим объектом;
Луна сформировалась в другом месте и впоследствии была захвачена Землёй.
Однако новая информация, полученная путём детального изучения образцов с Луны, привела к созданию теории Гигантского столкновения: 4,57 миллиарда лет назад протопланета Земля (Гея) столкнулась с протопланетой Тейя. Удар пришёлся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту.
В астрологии Луна считается олицетворением женского, материнского начала. Луна непостоянна и таинственна, как женщина.
Фазы Луны тесно связаны со многими жизненными циклами на земле. В разные Фазы Луны меняется и ее влияние на организм человека.
Замечено, что во время убывающей фазы Луны возрастает количество рождаемых мальчиков и снижается количество рождаемых девочек. Не только у больных, но и у здоровых людей влияние Луны достаточно ощутимо. Оно выражается, например, в повышенной трудоспособности и возбудимости в период полнолуния, а также в понижении активности и увеличения усталости во время новолуния.
Есть и статистические данные, указывающие на увеличение количества преступлений во время полнолуния. Таким образом, можно сделать вывод, что существует связь между Фазами Луны и душевным состоянием людей, выражающаяся в изменении настроения.
Луна
Луна — единственный естественный спутник Земли. Это второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник в Солнечной системе. Также, является первым (и на 2009 год единственным) внеземным объектом естественного происхождения, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км.
Луна - единственный естественный спутник Земли. Расстояние от Земли до Луны равно 384.4 тыс. км. Диаметр Луны равен 3474 км, немногим больше, чем четверть диаметра Земли. Соответственно, размер Луны по объему составляет только 2% от объема Земли. Из-за меньшей массы сила гравитации на Луне в 6 раз меньше чем, на Земле. Период обращения Луны вокруг Земли составляет 27.3 дней. По причине того, что Луна обладает достаточно большой массой и находится относительно близко к Земле, мы наблюдаем гравитационное взаимодействие между ними, в виде приливов и отливов. Приливы более заметны на побережьях океанов, где они достигают величины нескольких метров, также они существуют и в закрытых водоемах, и даже в земной коре. В результате приливов и отливов происходит потеря энергии в системе Земля-Луна из-за трения, возникающего между океанами и дном, и между земной корой и мантией. Эта потеря энергии ведет к тому, что сила взаимодействия между Землей и Луной постоянно снижается, этим и объясняется, что расстояние между Землей и Луной увеличивается примерно на 4 см каждый год.
Луна единственное небесное тело, на которое высадился человек. Первым искусственным объектом, который преодолел гравитацию Земли и пролетел рядом с Луной, была советская станция Луна 1. Первым спутником, достигшим поверхности Луны, была станция Луна 2. Первым спутником, сделавшим фотографии обратной стороны Луны, была станция Луна 3. Все эти три лунные программы были успешно завершены в 1959 году. Первая успешная мягкая посадка на Луну была произведена советской станцией Луна 9. Американская лунная программа «Аполлон» началась в начале 60х годов прошлого века с заявления президента Кеннеди, что США запустят человека на Луну до конца 60х годов. В результате этой программы США удалось осуществить 6 успешных полетов на Луну в промежутке между 1969 и 1972 годами. После завершения программы «Аполлон» исследования нашего естественного спутника фактически прекратились на период более 30 лет. Только в начале нашего века несколько стран, в числе которых Россия, США и Китай, заявили о начале своих лунных программ, результатами которых должно стать возращение человека на Луну.
Две стороны Луны
Периоды обращения Луны вокруг собственной оси и вокруг Земли одинаковы, соответственно Луна обращена к Земле все время только одной стороной. Из-за особенности вращения Луны и Земли мы можем наблюдать около 59% поверхности Луны. Ту часть Луны, которая не видна наблюдателю с Земли, мы называем «обратной стороной» Луны. Обратная сторона Луны была впервые сфотографирована советской лунной станцией Луна 3 в 1959 году.
Полнолуние 2009
| Московское время (MSK) | Универсальное время (UTC) | ||||
| Вс | 11 января 2009 г. | 06:25:13 | Вс | 11 января 2009 г. | 03:25:13 |
| Пн | 9 февраля 2009 г. | 17:47:17 | Пн | 9 февраля 2009 г. | 14:47:17 |
| Ср | 11 марта 2009 г. | 05:35:49 | Ср | 11 марта 2009 г. | 02:35:49 |
| Чт | 9 апреля 2009 г. | 18:53:58 | Чт | 9 апреля 2009 г. | 14:53:58 |
| Сб | 9 мая 2009 г. | 07:59:47 | Сб | 9 мая 2009 г. | 03:59:47 |
| Вс | 7 июня 2009 г. | 22:10:38 | Вс | 7 июня 2009 г. | 18:10:38 |
| Вт | 7 июля 2009 г. | 13:20:38 | Вт | 7 июля 2009 г. | 09:20:38 |
| Чт | 6 августа 2009 г. | 04:53:41 | Чт | 6 августа 2009 г. | 00:53:41 |
| Пт | 4 сентября 2009 г. | 20:00:54 | Пт | 4 сентября 2009 г. | 16:00:54 |
| Вс | 4 октября 2009 г. | 10:08:37 | Вс | 4 октября 2009 г. | 06:08:37 |
| Пн | 2 ноября 2009 г. | 22:12:58 | Пн | 2 ноября 2009 г. | 19:12:58 |
| Ср | 2 декабря 2009 г. | 10:29:40 | Ср | 2 декабря 2009 г. | 07:29:40 |
| Чт | 31 декабря 2009 г. | 22:11:26 | Чт | 31 декабря 2009 г. |
19:11:26 |
Новолуние 2009
| Московское время (MSK) | Универсальное время (UTC) | ||||
| Пн | 26 января 2009 г. | 10:51:44 | Пн | 26 января 2009 г. | 07:51:44 |
| Ср | 25 февраля 2009 г. | 04:32:42 | Ср | 25 февраля 2009 г. | 01:32:42 |
| Чт | 26 марта 2009 г. | 19:07:40 | Чт | 26 марта 2009 г. | 16:07:40 |
| Сб | 25 апреля 2009 г. | 07:24:26 | Сб | 25 апреля 2009 г. | 03:24:26 |
| Вс | 24 мая 2009 г. | 16:09:09 | Вс | 24 мая 2009 г. | 12:09:09 |
| Пн | 22 июня 2009 г. | 23:31:53 | Пн | 22 июня 2009 г. | 19:31:53 |
| Ср | 22 июля 2009 г. | 06:34:12 | Ср | 22 июля 2009 г. | 02:34:12 |
| Чт | 20 августа 2009 г. | 14:02:12 | Чт | 20 августа 2009 г. | 10:02:12 |
| Пт | 18 сентября 2009 г. | 22:41:22 | Пт | 18 сентября 2009 г. | 18:41:22 |
| Вс | 18 октября 2009 г. | 09:27:22 | Вс | 18 октября 2009 г. | 05:27:22 |
| 16 ноября 2009 г. | 22:10:56 | Пн | 16 ноября 2009 г. | 19:10:56 | |
| Ср | 16 декабря 2009 г. | 15:03:20 | Ср | 16 декабря 2009 г. |
12:03:20 |
В лунном месяце есть две важнейших точки, которые связаны с положением Луны относительно Солнца. Это новолуние и полнолуние.
Неомение (греч. neomenia - " новолуние "), устаревшее - первый свет - первое появление лунного серпа на небе после новолуния. Неомение происходит не позднее, чем через 3 дня после новолуния. В неомении Луна наблюдается в сумерках за несколько минут до своего захода
Фазы Луны
Phases of the Moon (от греч.Phasis - появление)
Фазы Луны
- различные формы видимой с Земли освещенной Солнцем части Луны. Смена фаз Луны обусловлена изменением взаимного расположения Солнца, Земли и Луны. Различают четыре основные фазы Луны:
-1- новолуние;
-2- первая четверть;
-3- полнолуние;
-4- последняя четверть.
Возраст Луны
Возраст Луны - число дней, прошедших с момента фазы новолуния.
Выпуклая Луна
Выпуклая Луна - фаза Луны между первой четвертью и полнолунием или между полнолунием и последней четвертью.
Лунные ритмы
Лунные ритмы - биологические ритмы, соответствующие по циклу фазам Луны (29.53 суток) или лунным суткам (24.8 часов). Лунные ритмы характерны для морских растений и животных.
Лунный месяц
Лунный месяц - период смены лунных фаз, начинающийся с новолуния и, затем - первая четверть, полнолуние и последняя четверть.
Новолуние
Новолуние - одна из четырех основных фаз Луны, когда Луна проходит примерно между Солнцем и Землей между Землей и Солнцем и совсем не видна с Земли.
Момент новолуния наступает при соединении Луны с Солнцем.
Если при новолунии Луна проходит точно между Землей и Солнцем, то наблюдается солнечное затмение.
Первая четверть
Первая четверть - фаза Луны, когда освещена ровно половина видимого диска, а Луна прибывает.
Первая четверть наступает в моменты, когда Луна находится в восточной квадратуре.
Полнолуние
Полнолуние - одна из четырех основных фаз Луны, когда Луна находится в противоположном от Солнца направлении и видна с Земли как полный диск.
Момент полнолуния наступает при противостоянии Луны и Солнца.
Если при полнолунии Луна проходит через тень Земли, то наблюдается лунное затмение.
Последняя четверть
Последняя четверть - фаза Луны, когда освещена ровно половина видимого диска, а Луна убывает.
Последняя четверть наступает в моменты, когда Луна находится в западной квадратуре.
Растущая Луна
Растущая Луна - часть цикла фаз Луны, когда освещенная часть видимого диска увеличивается.
Синодический месяц
Синодический месяц - промежуток времени между двумя последовательными новолуниями, имеющий среднюю продолжительность 29.53059 сут.
Синодический месяц больше сидерического месяца на время прохождения Луной дополнительной 1/13 части своей орбиты.
Убывающая Луна
Убывающая Луна - часть цикла фаз Луны, когда освещенная часть видимого диска уменьшается.
Лунный календарь на сентябрь 2009
1 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 19:15 12, далее 13 лунный день
1 сентября - Луна в знаке Водолея с 3:43 GMT
1 сентября - неблагоприятное время: до 3:43 GMT
2 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 19:27 13, далее 14 лунный день
2 сентября - Луна в знаке Водолея
3 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 19:37 14, далее 15 лунный день
3 сентября - Луна в знаке Рыб c 16:00 GMT
3 сентября - неблагоприятное время: 5:20 - 16:00 GMT
4 сентября - фаза Луны: полнолуние в 16:03 GMT
до 19:45 15-й, далее 16-й лунный день
4 сентября - Луна в знаке Рыб
5 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 19:55 16, далее 17 лунный день
5 сентября - Луна в знаке Рыб
5 сентября - неблагоприятное время: с 16:50 GMT до конца дня
6 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 20:02 17, далее 18 лунный день
6 сентября - Луна в знаке Овна c 2:15 GMT
6 сентября - неблагоприятное время: до 2:15 GMT
7 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 20:12 18, далее 19 лунный день
7 сентября - Луна в знаке Овна
7 сентября - благоприятное время: весь день
8 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 20:25 19, далее 20 лунный день
8 сентября - Луна в знаке Тельца c 10:18 GMT
8 сентября - неблагоприятное время: 00:13 - 10:18 GMT
9 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 20:45 20, далее 21 лунный день
9 сентября - Луна в знаке Тельца
10 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 21:11 21, далее 22 лунный день
10 сентября - Луна в знаке Близнецов c 16:17 GMT
10 сентября - благоприятное время: 6:30 - 7:17 GMT
10 сентября - неблагоприятное время: 7:17 - 16:17 GMT
11 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 21:55 22, далее 23 лунный день
11 сентября - Луна в знаке Близнецов
12 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), до 22:55 23, далее 24 лунный день
12 сентября - Луна в знаке Рака c 20:20 GMT
12 сентября - неблагоприятное время: 11:30 - 20:20 GMT
13 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), 24 лунный день
13 сентября - Луна в знаке Рака
14 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), с 00:17 25 лунный день
14 сентября - Луна в знаке Льва с 22:40 GMT
14 сентября - благоприятное время: до 14:00 GMT
14 сентября - неблагоприятное время: 14:00 - 22:40 GMT
15 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), с 1:50 26 лунный день
15 сентября - Луна в знаке Льва
16 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), с 3:25 27 лунный день
16 сентября - Луна в знаке Девы c 23:56 GMT
16 сентября - благоприятное время: 14:45 - 16:10 GMT
16 сентября - неблагоприятное время: 16:10 - 23:56 GMT
17 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), с 5:00 28 лунный день
17 сентября - Луна в знаке Девы
18 сентября - фаза Луны: новолуние в 18:45 GMT
c 6:33 до 22:45 29-й, далее 1-й лунный день
18 сентября - Луна в знаке Девы
18 сентября - благоприятное время: с 19:30 GMT до конца дня
19 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), c 8:05 2 лунный день
19 сентября - Луна в знаке Весов с 1:26 GMT
19 сентября - неблагоприятное время: до 1:26 GMT
20 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), с 9:33 3 лунный день
20 сентября - Луна в знаке Весов
20 сентября - благоприятное время: 4:00 - 18:45 GMT
20 сентября - неблагоприятное время: с 18:45 GMT до конца дня
21 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), с 11:02 4 лунный день
21 сентября - Луна в знаке Скорпиона c 4:52 GMT
21 сентября - неблагоприятное время: до 4:52 GMT
22 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), с 12:30 5 лунный день
22 сентября - Луна в знаке Скорпиона
23 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), с 13:48 6 лунный день
23 сентября - Луна в знаке Стрельца c 11:43 GMT
23 сентября - благоприятное время: 1:00 - 3:33 GMT
23 сентября - неблагоприятное время: 3:33 - 11:43 GMT
24 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), до 15:00 6, далее 7 лунный день
24 сентября - Луна в знаке Стрельца
25 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), до 15:53 7, далее 8 лунный день
25 сентября - Луна в знаке Козерога c 22:20 GMT
25 сентября - неблагоприятное время: 14:15 - 22:20 GMT
26 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 16:33 8, далее 9 лунный день
26 сентября - Луна в знаке Козерога
27 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 17:00 9, далее 10 лунный день
27 сентября - Луна в знаке Козерога
27 сентября - благоприятное время: с 14:30 GMT до конца дня
28 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 17:20 10, далее 11 лунный день
28 сентября - Луна в знаке Водолея c 11:07 GMT
28 сентября - благоприятное время: до 3:33 GMT
28 сентября - неблагоприятное время: 3:33 - 11:07 GMT
29 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 17:33 11, далее 12 лунный день
29 сентября - Луна в знаке Водолея
30 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 17:45 12, далее 13 лунный день
30 сентября - Луна в знаке Рыб с 23:25 GMT
30 сентября - неблагоприятное время: 11:35 - 23:25 GMT
Лунные «океаны» и «моря»
Темные участки поверхности, которые мы можем видеть с Земли на поверхности Луны
, мы называем «океанами» и «морями». Такие названия пришли из древности, когда древние астрономы думали, что Луна
имеет моря и океаны, также как и Земля. На самом деле эти темные участки поверхности Луны сформировались в результате извержений вулканов и они заполнены базальтом, который темнее, чем окружающие его породы.
рис. слева - Луна
как мы ее наблюдаем, справа - так если бы на Луне на самом деле были моря, океаны и атмосфера.
Лунные горы и плато
На Луне присутствуют несколько горных цепей и плато. Они отличаются от лунных «океанов» более светлой окраской. Лунные горы, в отличии от гор на Земле, формировались в результате столкновений гигантских метеоритов с поверхностью, а не в результате тектонических процессов.
Лунные кратеры
На поверхности Луны мы можем наблюдать свидетельства бомбардировки ее поверхности астероидами, кометами и метеоритами. Существует порядка полумиллиона кратеров размером более 1 км. Из-за отсутствия на Луне атмосферы, воды и значительных геологических процессов лунные кратеры фактически не подвергались изменениям и даже древние кратеры сохранились на ее поверхности. Самый большой кратер на Луне находится на обратной стороне Луны его размеры 2240 км в диаметре и 13 км глубиной.
Лунный реголит
Поверхность Луны покрыта слоем породы, измельченной до пылеобразного состояния в результате бомбардировки метеоритами в течении миллионов лет. Эта порода называется реголит. По толщине слой реголита варьируется от 3 метров в районах лунных «океанов» до 20 м. на лунных плато.
Вода на Луне
В образцах лунной породы доставленных на Землю астронавтами, участвовавших в миссии «Аполлон» и советскими луноходами, воды обнаружено не было. Хотя поверхность Луны подвергалась бомбардировке кометами с момента ее формирования, а как известно ядра комет состоят большей частью из льда. Соответственно в результате часть этого льда могла остаться на поверхности нашего спутника. Под действием солнечного излучения атомы воды должны были распасться на атомы водорода и кислорода и из-за слабой гравитации просто улетучиться в открытый космос. В результате картографирования поверхности Луны спутником Clementine, запущенным НАСА в 1994 году, были обнаружены кратеры в полярных районах Луны, которые все время находятся в тени, и в которых могла сохраниться вода. Из-за большой важности наличия воды для будущей колонизации Луны лунные базы планируется размещать именно в приполярных областях нашего спутника.
Внутреннее строение
Луна, как и Земля, состоит из ярко выраженных слоев: кора, мантия и ядро. Такая структура, как полагают, сформировалась сразу после формирования Луны - 4.5 миллиарда лет назад. Толщина лунной коры составляет, как полагают, 50 км. В толщине лунной мантии случаются луннотрясения, но в отличии от землетрясений, которые вызываются движением тектонических плит, лунотрясения вызваны приливными силами Земли. Ядро Луны, также как и земное ядро, состоит из железа, но его размер значительно меньше и составляет 350 км в радиусе. Средняя плотность Луны 3.3 г/см3.
Лунная атмосфера
Одним из источников лунной атмосферы являются газы которые выделяются из лунной коры, к таким газам относится газ радон. Другим источником газов в атмосфере Луны являются газы выделяющиеся при бомбардировке поверхности Луны микрометеоритами и солнечным ветром. Из-за слабого магнитного и гравитационного поля Луны почти все газы из атмосферы улетучиваются в открытый космос.
Происхождение Луны
Существуют несколько теорий, объясняющих формирование Луны . Одной из первых теорий, которая объясняет процесс формирования Луны, была теория, что Луна была сформирована в результате действия центробежных сил на этапе формирования Земли. В результате действия этих сил часть земной коры была отброшена в открытый космос. Из этой части и сформировалась Луна. По причине того, что, как полагают ученые, за всю историю Земли, наша планета никогда не обладала достаточной скоростью вращения для подтверждения этой теории, такая точка зрения на процесс формирования Луны считается на данный момент устаревшей. Другая теория предполагает, что Луна сформировалась отдельно от Земли, а впоследствии была просто захвачена гравитационным полем Земли. Третья теория объясняет, что и Земля и Луна были сформированы из единого протопланетного облака и процесс их формирования проходил одновременно.
Хотя вышеприведенные три теории формирования Луны и объясняют ее происхождение, но все они содержат те или иные противоречия. Главенствующей теорией формирования Луны, на сегодняшний день, является теория гигантского столкновения прото-Земли с небесным телом размером с планету Марс
Система Земля - Луна
Луна делает полный оборот вокруг Земли в течении 27.3 суток. Однако из-за вращения Земли вокруг Солнца наблюдатель на Земле может наблюдать циклическую смену лунных фаз только каждые 29.5 суток. Движение Луны вокруг Земли происходит в плоскости эклиптики, а не в плоскости земного экватора (большинство естественных спутников других планет вращаются в плоскости экватора своих планет).
Приливы, которые мы наблюдаем на Земле, происходят большей частью под воздействием Луны, Солнце оказывает только небольшое воздействие на эти процессы. Приливные процессы являются причиной постепенного удаления Луны от Земли, которое вызвано потерей углового момента в системе Земля - Луна. Расстояние между Землей и Луной увеличивается на 3.8 метра каждое столетие. Также, эти процессы отвечают за постепенное замедление вращения Земли вокруг своей оси, которое увеличивает продолжительность земных суток на 0.002 секунды в столетие.
Система Земля - Луна некоторыми учеными рассматривается не как система Планета - Спутник, а как двойная планета, поскольку размер и масса Луны достаточно велики. Диаметр Луны равен 3/4 диаметра Земли, а масса Луны составляет 1/81 массы Земли. В результате, вращение системы Земля - Луна происходит не вокруг центра Земли, а вокруг центра масс системы Земля - Луна, который находится на расстоянии 1700 км под поверхностью Земли.
Наблюдения за Луной
В период полной Луны ее яркость составляет -12.6. Для сравнения яркость Солнца -26.8. Диск Луны, когда он находится ближе к горизонту, кажется для наблюдателя больше размером, хотя на самом деле, он меньше примерно на 1.5 % по сравнению с тем, когда Луна находится в зените. Объяснение этому феномену можно прочитать в статье лунная иллюзия.
Другим интересным оптическим эффектом является то, что Луна кажется нам почти абсолютно белой, хотя на самом деле, она отражает только 7% солнечного света, падающего на ее поверхность (примерно, как уголь). По причине того, что Луна является единственным объектом на небе такого размера, освещенным отраженным солнечным светом, и происходит оптический обман зрения и Луна кажется нам белой.
Также Луна может быть причиной различных атмосферных эффектов, также как и Солнце. Для примера, при наблюдении за Луной, когда между наблюдателем и Луной находятся тонкий слой облаков, мы можем наблюдать эффект гало.
Лунная иллюзия
Лунная иллюзия - это оптическая иллюзия, когда Луна, наблюдаемая рядом с горизонтом, кажется больше, чем Луна, наблюдаемая высоко в небе. Такая же, оптическая иллюзия происходит и при наблюдении за Солнцем.
Типичным ошибочным объяснением этого эффекта является предположение, что атмосфера Земли играет роль своеобразной линзы, которая увеличивает видимый диаметр Луны.
Доказательством, что наблюдаемый эффект является только оптической иллюзией, могут служить фотографии сделанные при одних и тех же установках фотоаппарата, на таких фотографиях размер Луны будет одинаковым в не зависимости от того где находится Луна : высоко в небе или вблизи горизонта.
Существуют несколько различных теорий объясняющих этот эффект.
По одной из таких теорий, которая правда в данное время считается устаревшей. зрительный отдел мозга человека видит небо ни как полусферу, чем оно на самом деле является, а как плоскость. Когда мы наблюдаем облака, птиц или самолеты в небе, они кажутся наблюдателю меньше, когда они находятся вблизи горизонта, чем когда они находятся у нас над головой, поскольку видимый размер объектов уменьшается с увеличением расстояния. Луна, в отличии от земных объектов, когда находится вблизи горизонта имеет примерно такой же видимый угловой диаметр, как и когда она находится в зените, но человеческий мозг пытаясь компенсировать перспективные искажения видит диск Луны больше, чем он на самом деле. Такой эффект называется эффектом Эммерта: когда два объекта имеют одинаковый видимый размер, но один объект, находящийся дальше от наблюдателя, кажется больше.
По теории «относительного размера», которая в данное время принята большинством ученых, визуальный размер объекта наблюдения зависит в первую очередь от размера других объектов, которые мы наблюдаем одновременно. Таким образом, когда мы наблюдаем Луну близко к горизонту, в поле нашего зрения попадают и другие объекты, на фоне которых, Луна и кажется больше, чем она есть на самом деле.
История исследования Луны
Исследования Луны с помощью космических аппаратов начались 14 сентября 1959 года со столкновения автоматической станции Луна 2 с поверхностью нашего спутника. До этого момента единственным методом исследования Луны были наблюдения за Луной. Изобретение Галилеем телескопа в 1609 году было большим этапом в астрономии в частности в наблюдениях за Луной. Сам Галилей использовал свой телескоп для исследования гор и кратеров на лунной поверхности.
ЛуноходС началом космической гонки между СССР и США в ходе холодной войны Луна была в центре космических программ, как СССР, так и США. С точки зрения США, высадка человека на Луну в 1969 году была кульминацией лунной гонки. С другой стороны, многие значительные научные вехи были пройдены Советским Союзом раньше США. Для примера, первые фотографии обратной стороны Луны были получены советским спутником в 1959 году.
Первым рукотворным объектом, достигшим Луны, была советская станция Луна 2. Обратная сторона Луны была сфотографирована станцией Луна 3 7 октября 1959 года. После этих и других достижений СССР в освоении космоса президент США Джон Кеннеди сформулировал основную задачу США в космосе, как высадку на Луну.
Несмотря на все усилия США, Советский Союз еще долгое время оставался лидером в исследованиях Луны. Станция Луна 9 первая совершила мягкую посадку на поверхность нашего естественного спутника. После посадки Луна 9 передала первые фотографии поверхности Луны. В результате посадки Луны 9 было доказана возможность безопасной посадки на Луну. Это было особенно важно поскольку до этого момента считалось, что поверхность Луны состоит из слоя пыли, который может составлять в толщину несколько метров и любой объект просто бы «утонул» в этом слое пыли. Первым искусственным спутником Луны также была советская станция Луна 10, запущенная 31 марта 1966 года.
Аполлон 11 Американская программа по пилотированному исследованию Луны называлась Аполлон. Первый практический результат она принесла 24 декабря 1968 года с облета космическим кораблем Аполлон 8 Луны. Человечество впервые ступило на поверхность Луны 20 июля 1969 года. Первым человеком оставившим свой след на Луне был Нейл Армстронг командир корабля Аполлон 11. Первым автоматическим роботом на поверхности Луны стал советский Луноход 1, который прилунился 17 ноября 1970 года. Последний человек побывал на Луне в 1972 году.
Образцы лунной породы были доставлены на Землю в рамках советской программы Луна автоматическими станциями Луна 16, 20 и 24. Также образцы лунной породы были доставлены на Землю астронавтами миссии Аполлон.
С середины 1960-х годов до середины 1970-х 65 рукотворных объектов достигли поверхности Луны. Но после станции Луна 26 исследования Луны фактически прекратились. Советский Союз переключил свои исследования на Венеру, а США на Марс.
Новейшие исследования Луны
Япония запустила свой исследовательский зонд к Луне. Зонд Хитен вышел на окололунную орбиту, таким образом Япония стала третьей страной, осуществившей успешный запуск к Луне. Правда, по причине технических неполадок, данная миссия была осуществлена не в полном объеме.
Американское космическое агентство НАСА осуществило запуск миссии Clementine в 1994 году и Lunar Prospector в 1998 году.
Европейское космическое агентство в 2003 году запустило к Луне космический зонд SMART 1, главная задача которого заключалась в съемках поверхности Луны в рентгеновском и инфракрасном диапазонах
Будущие планы по освоению Луны
14 Января 2004 президент США Джордж Буш обнародовал новую программу США по освоению космического пространства. Одним из этапов этой программы будет возращение человека на Луну в срок до 2020 года. Первым результатом этой программы должен стать запуск спутника Lunar Reconnaissance
Физические условия на Луне, как и на любом другом небесном теле, в значительной мере определяются ее массой и размерами. Сила тяжести на поверхности Луны в шесть раз меньше, чем на поверхности Земли, поэтому молекулам газа гораздо легче, чем на Земле, преодолеть силу тяжести и улететь в космическое пространство. Этим и объясняется отсутствие на нашем естественном спутнике атмосферы и гидросферы. Условия на поверхности тел планетного типа, к числу которых относится и Луна, определяется также потоком энергии, приходящим от Солнца (или из недр планеты). Отсутствие у Луны атмосферы и большая продолжительность дня и ночи (лунные сутки составляют около 99 земных суток) приводят к резким температурным колебаниям на ее поверхности: от +120°С в подсолнечной точке до -170°С в диаметрально противоположной. Речь, разумеется, идет о температуре вещества самой поверхности, так называемого реголита. Теплопроводность этого мелкораздробленного вещества крайне мала, поэтому-то лунная поверхность быстро нагревается и быстро остывает в течение лунных суток, а на глубине порядка метра суточные колебания температуры практически отсутствуют. Основной причиной дробления поверхностных пород Луны является падение на ее поверхность метеоритных и других, более мелких, тел из космического пространства. Из-за отсутствия атмосферы эти тела до удара о лунную поверхность сохраняют скорость порядка Десятов километров в секунду. Отсутствие газовой оболочки вокруг Луны обусловливает также особые механические свойства реголита: слипание отдельных частиц (из-за отсутствия у них оксидных пленок) в пористые скопления. Как описывают астронавты, побывавшие на Луне, и как показывают снимки следов луноходов, это вещество по своим физико-химическим свойствам (размер частиц, прочность и т. д.) похоже на мокрый песок. По своему рельефу лунная поверхность делится на два типа, что видно на карте Луны: материки, наблюдаемые с Земли как светлые области, и моря, видимые как более темные участки. Заметим, что в этих морях нет и капли воды.
Эти области отличаются, как мы теперь знаем, по внешнему виду, по геологической истории и по химическому составу. Наиболее типичной формой лунного рельефа являются кратеры самого различного размера. Диаметр самых крупных кратеров 200 км, а те кратеры-лунки, которые заметны на панорамах лунной поверхности, имеют в диаметре несколько сантиметров. Самые же мелкие кратеры видны на отдельных частицах лунного грунта (реголита) при их исследовании под микроскопом. Формы рельефа лунных морей более разнообразны. Здесь мы видим валы, растянувшиеся на сотни километров по их поверхности, некогда покрытой жидкой лавой, которая затопила древние кратеры. На окраинах морей, да и в других частях лунной поверхности заметны трещины, по которым происходит смещение коры. При этом иногда образуются горы сбросового типа. Складчатые горы, как типичные для нашей планеты, на Луне не встречаются. Все эти формы рельефа можно хорошо увидеть при наблюдениях Луны в телескоп. Хорошее представление о лунном пейзаже дают панорамы, составленные на основе документальных снимков. Обращают на себя внимание сглаженность очертаний, отсутствие остроконечных вершин, обрывистых склонов, бедность окраски ландшафта и наличие довольно большого числа камней и комьев.
Отсутствие на Луне процессов размывания и выветривания приводит к тому, что ее поверхность является своеобразным геологическим заповедником, где на протяжении миллионов и миллиардов лет сохраняются в неизвестном виде все возникшие за это время формы рельефа, иначе говоря, записана вся геологическая история Луны.
Это обстоятельство помогает в изучении геологического прошлого Земли, которое интересует нас сточки зрения поисков запасов полезных ископаемых, образовавшихся на нашей планете в те далекие эпохи, о которых в ее рельефе не сохранилось никаких следов. Советские автоматические станции «Луна» и американские экспедиции по программе «Аполлон» доставили на Луну приборы, предназначавшиеся для забора проб лунного грунта и доставки его на Землю, а также для проведения магнитометрических, сейсмологических, астрофизических и других исследований, как в местах посадки аппаратов, так и вдоль трассы передвижения луноходов. Фотографирование с космических аппаратов позволило получить материалы для составления полной карты Луны, включая и обратную, невидимую с Земли сторону. Сейсмические исследования выявили три типа лунотрясений.
Первый тип связан с падением на Луну метеоритов, второй - вызван падением осадков космических аппаратов или специально произведенными взрывами. Третий - это естественные лунотрясения, происходящие, как и на Земле, в сейсмически активных районах, находящихся вблизи разломов коры. Лунотрясения значительно слабее землетрясений, но благодаря высокой чувствительности установленных на Луне сейсмометров их удалось зарегистрировать в большом количестве, т. е. несколько сот. Детальные исследования распространения сейсмических волн позволили установить следующее: кора Луны толще, чем кора Земли (от 50 до 100 км); имеется ядро, которое находится в жидком виде (диаметр не более 400 км); имеется мантия - промежуточный слой между корой и ядром. В морских районах Луны поверхность покрыта породами типа земных океанических базальтов, а в материковых районах - более светлыми и более плотными породами. Основную часть этих пород составляет оксид кремния (что характерно и для Земли), за ним следуют оксиды железа, алюминия, магния, кальция и др. Минералогический состав лунных пород беднее, чем земных.
Отсутствуют минералы, образующиеся при наличии воды и кислорода. Эти факты говорят о том, что на Луне никогда не было ни заметной кислородной атмосферы, ни гидросферы. Органических соединений, микроорганизмов и других признаков жизни на Луне не обнаружено. Однако в лунных породах не обнаружено и таких соединений, которые были бы вредны для человека или животных и растений. В земных условиях семена и сеянцы растений, высаженных в почву, обогащенную порошкообразным лунным веществом, не испытывали никакого угнетающего воздействия и развивались нормально, усваивая те микроэлементы, которые содержались в этом веществе. Американские астронавты, имевшие в кабине корабля прямые контакты с лунным веществом во время последних экспедиций, даже не проходили никакого карантина, который в целях безопасности проводился после первых полетов на Луну. Исследования показали, что возраст отдельных образцов лунных пород достигает 4 - 4,2 млрд. лет, что гораздо больше возраста древнейших пород, обнаруженных на Земле.
планета земля космос луна
(именно так — во множественном числе) занимали ученых на протяжении нескольких веков. Астрономы XIX и первой половины XX века пытались найти компаньонов Луны. Однако раз за разом их предположения и даже убедительные доказательства оказывались ошибочными. Сегодня все со школьной скамьи знают, что единственный естественный спутник Земли — космическое тело Луна. Многие прочие кандидаты также представляют интерес для астрономов, так как являются не выдуманными, а реально существующими объектами, которым ошибочно присваивался статус постоянного спутника нашей планеты.
Болид
Многим людям, которые увлекаются изучением небесных тел, хорошо известен французский астроном Фредерик Пти. Он был директором Тулузской обсерватории в середине XIX века. Сегодня Пти известен прежде всего как сторонник теории о том, что Луна — не единственный естественный спутник Земли, а один из нескольких. По мнению астронома, на роль ее компаньонов подходили болиды (крупные и достаточно яркие метеоры). Кандидаты в спутники обращались вокруг планеты по эллиптической орбите. Наиболее известным является болид, который Пти наблюдал в 1846 году. Обобщив данные - свои и других ученых - об объекте, астроном сделал вывод, что тело вращается с периодом 2 часа 45 минут, с перигеем на расстоянии в 11,4 км и апогеем — в 3570 км.
Несмотря на то что измерения и расчеты Фредерика Пти подтверждали некоторые астрономы, его предположение вскоре было опровергнуто. В 1851 году Урбен Леверье привел доказательства ошибочности теории тулузского ученого.
Новые предположения
Пти был не единственным астрономом, пытавшимся опровергнуть принятое мнение о том, сколько естественных спутников у Земли. Его соратником в этом деле был ученый из Гамбурга, доктор Георг Вальтемат. В 1898 году он заявил об открытии системы небольших спутников. Один из них, по расчетам ученого, располагался на расстоянии чуть более миллиона километров от Земли и совершал один оборот за 119 дней. Диаметр гипотетического спутника составлял 700 км.
Вальтемат ожидал, что вторая Луна пройдет по солнечному диску в феврале 1898 года, и это станет доказательством правоты исследователя. Спутник действительно был замечен астрономами-любителями в Германии. Однако ни один из профессионалов, наблюдавших в тот день за Солнцем, не заметил ничего похожего.
Очередная попытка
Вальтемат не оставил своих поисков. В июле того же года он написал статью о еще одном кандидате на роль лунного компаньона. с диаметром в 746 км обращалось, согласно расчетам автора теории, на расстоянии, немного превышающем 400 тысяч километров от нашей планеты. Однако эти данные также не получили подтверждения. Гипотетические естественные спутники Земли Вальтемата не смогли получить статус реально существующих объектов.
Мистика
Особенностью спутника, «открытого» Вальтематом, была невозможность наблюдать его ни в какие другие моменты, кроме времени прохождения по диску Солнца. Объект практически не отражал свет, а потому был малозаметным. В 1918 году астролог Уолтер Горнольд объявил о повторном открытии спутника Вальтемата. Он подтвердил его «темную» природу и назвал Лилит (так, согласно Каббале, звалась первая жена Адама). Астролог настаивал, что вторая Луна сравнима по массе с первой.
В научном мире эти заявления вызвали лишь улыбку. Настолько массивное тело не осталось бы незамеченным, поскольку его присутствие оказало бы существенное воздействие на Луну, что отразилось бы на ее движении.
Политика
Естественный спутник Земли (Луна) или Марс и Венера, ближайшие ее соседи, всегда в умах людей связывались с какими-то тайнами. В прошедшем веке нередко эти космические объекты мыслились обиталищами инопланетных цивилизаций или военными базами недружественных государств. На фоне таких предположений более реальными казались гипотезы об искусственных спутниках, запущенных на орбиту в атмосфере строгой секретности.
В в середине прошлого столетия, ходили слухи о двух подобных объектах. Через некоторое время в СМИ стали появляться сообщения об их природном происхождении. Ажиотаж вокруг новых спутников утих в 1959 году, когда астроном Клайд Томбо (ученый, открывший Плутон) после длительного изучения пространства вокруг Земли объявил об отсутствии каких бы то ни было объектов ярче 12-14 звездной величины.
Мониторинг околоземного пространства
В наши дни мало кто не знает, как называется естественный Земля. Луна сегодня признана единственной и неповторимой. Однако астрономы постоянно наблюдают за космическим пространством поблизости от нашей планеты. Цель такого исследования - не поиск новых спутников, но защита от возможных столкновений, их предсказание, обеспечение безопасности работы станций. Клайд Томбо был как раз одним из первых, кто занялся подобным изучением.
Сегодня поиск космических тел в околоземном пространстве — цель сразу нескольких крупных проектов. Пока новые естественные спутники Земли в процессе исследований обнаружены не были.
Квазиспутники
Конечно, Луна - не единственный объект поблизости от нашей планеты. Исследования последних лет поставили массу информации подобного рода. Существуют астероиды, находящиеся в орбитальном резонансе с Землей 1:1. В СМИ и научно-популярной литературе их нередко обозначают как «вторые Луны». Главным отличием таких объектов является тот факт, что они вращаются не вокруг Земли, а вокруг Солнца.
Хороший пример подобного космического тела — астероид (3753) Круитни. Он во время движения пересекает Венеры и Марса. Орбита астероида сильно вытянута, но, к сожалению, он никогда не подходит настолько близко к нашей планете, чтобы быть доступным для наблюдения через слабую аппаратуру. Увидеть Круитни можно только при помощи достаточно мощного телескопа.
Троянцы
Существует еще одна группа объектов, которые иногда обозначаются как естественные спутники Земли, но таковыми не являются. Это так называемые троянцы — астероиды, движущиеся по той же орбите, что и наша планета, но опережающие или догоняющие ее. На сегодняшний день подтверждено существование только одного такого тела. Это астероид 2010 ТК7. Он опережает Землю на 60º. 2010 ТК7 — это небольшой (300 м в диаметре) и довольно тусклый объект. Его обнаружение усилило интерес ученых к поискам троянцев в окрестностях Земли.
Оптический эффект
Вопрос «сколько естественных спутников у Земли» иногда, хотя и крайне редко, возникает просто при взгляде на ночное небо. При определенном стечении обстоятельств, одновременном присутствии нескольких факторов над головой можно наблюдать явление, называемое ложной луной. Для этого полное (или почти полное) ночное светило должно быть достаточно ярким. Вокруг него возникает гало. Лунные лучи преломляются в кристалликах льда перисто-слоистых облаков и с двух сторон от спутника образуются яркие светящиеся точки. Неискушенный наблюдатель на какие-то мгновения может поверить, что там, где естественный спутник Земли (Луна) или Марс и другие планеты бороздят пространство, появились новые реально существующие космические объекты. Однако довольно быстро иллюзия развеется. Ложная луна, или парселена, больше все же похожа на игру света, чем и является в действительности.
Двойная система
Луна, как ближайший космический объект к Земле, всегда находится в центре многих исследовательских проектов. Конечно, о ней известно далеко не все. Много споров по-прежнему, например, вызывает теория происхождения. Однако ее смело можно назвать одним из самых изученных объектов космоса, а также маркером, отличительным знаком нашего дома во Вселенной. Последний факт хорошо иллюстрируется одним из вариантов флага нашей планеты, где изображен естественный спутник Земли.
Самое интересное, что в свете относительно недавних исследований статус Луны не такой уж однозначный. По мнению астрономов, два самых изученных объекта — это двойная планета. Естественный спутник Земли и наш космический дом вращаются вокруг одного центра масс. Располагается он не в центре Земли, а на расстоянии почти 5 тысяч километров от него. В пользу такой гипотезы говорят и довольно внушительные (и их соотношение с размером Земли) по сравнению с другими спутниками. Пример похожей системы — это Плутон и Харон, вращающиеся вокруг одного центра масс и всегда повернутые одной и той же стороной друг к другу.
Итак, сегодня всем понятно, как называется естественный спутник Земли и что он только один. Поиски его компаньонов оставили заметный след в истории астрономии и подтвердили известный факт: человеку всегда мало того, что он имеет. Впрочем, именно благодаря этой особенности произошли многие открытия прошлого века.
Луна является единственным естественным спутником Земли. И единственным внеземным телом, которое посетили люди – всего 12 человек на борту шести миссий «Аполлон». Это произошло в период с июля 1969 года по декабрь 1972 года. Также Луна была и является объектом работы многочисленных роботизированных зондов.
Спутник Земли – Луна
В результате работы «Аполлонов» и лунных программ СССР на Землю было доставлено 382 кг. лунной породы. Кроме того, найдено несколько лунных метеоритов. Большинство из этих образцов имеют возраст от 4,6 до 3 миллиардов лет. Но есть одно исключение – лунный метеорит, возраст которого оценивается в 2.8 миллиарда лет. Все они содержат ценную информацию о ранней истории Солнечной системы. Эти следы трудно найти на Земле из-за тектонической активности. А также присутствия сильной атмосферы в последние 3,8 миллиарда лет.
Луна необычайно велика по сравнению с размером своего «хозяина» (в этом отношении первенство только у Харона). Толщина ее коры в среднем составляет 68 километров. Она тоньше на ближней стороне к Земле, и имеет практически нулевую толщину под Mare Crisium (Море Кризисов). Ниже коры есть мантия и, вероятно, небольшое ядро. Оно имеет около 340 километров в радиусе и содержит около 2% лунной массы.
Центр массы Луны смещен от геометрического центра примерно на 2 километра в направлении к Земле.
Насколько велика Луна по сравнению с Землей?
Диаметр Луны составляет 3474 километра, а Земли – 12 800 километров. Это значит, что Земля имеет диаметр в 3,68 раза больше, чем у Луны. Площадь поверхности Земли примерно в 13 раз больше, чем у Луны (которая имеет примерно площадь поверхности Африки). Примерно 50 Лун могут поместиться внутри Земли. Масса Луны в 81 раз меньше, чем у Земли.
Происхождение Луны и ее ранняя история
Происхождение Луны остается предметом дебатов. До недавнего времени широко распространенное мнение заключалось в том, что она сформировалась более 4,5 миллиарда лет назад. Строительным материалом стали обломки, появившиеся при столкновении Земли с телом размерами, близкими к размерам Этот гипотетический объект ученые называют Theia.
В 2012 году эта теория была поставлена под сомнение в результате компьютерных расчетов, которые показали, что воздействие должно было произойти с участием гораздо большего и быстрее движущегося объекта. Только более крупный объект мог бы нанести Земле такой удар, который отделил бы часть нашей планеты, впоследствии образовавшую Луну из расплавленных обломков. При этом сценарии очень незначительно влияние, оказываемое ударяющим объектом на вещество Луны объясняет интересный факт – некоторые изотопные отношения (в частности, кислорода и титана) в материале лунной поверхности почти идентичны тем, что найдены в земных породах.
Лунные моря
Внешние слои Луны, первоначально расплавленные и содержащие глобальный «океан магмы», охлаждались с образованием пород в течении 4,5 млрд. лет. Их следы можно наблюдать сейчас в лунных нагорьях. Эти древние изверженные породы, известные как анортозиты, богаты силикатным минеральным плагиоклазом. Именно они придают лунным возвышенностям характерный светлый цвет.
После формирования Луны последовала интенсивная бомбардировка ее поверхности метеоритами. Она вызвала обширное разрушение и фрагментацию коры. Около 4 миллиардов лет назад Луна испытала ряд катаклизмов, которые образовали бассейны, называемые морями. Последующая вулканическая активность, произошедшая примерно от 4 до 2,5 миллиарда лет назад, затопила эти бассейны расплавленной лавой. С течением времени она охладилась и затвердела с образованием темного базальта. С того времени Луна мало изменилась, за исключением случайных воздействий на ее поверхность метеоритов или комет.
Геологическая активность на Луне
Луна имеет некоторую геологическую активность. Приборы, оставленные на лунной поверхности астронавтами «Аполлона», зафиксировали небольшие сейсмические события. Они известны как «лунотрясения». Происходят они на глубинах в несколько сотен километров. Возможно их вызывают приливные напряжения, возникающие из-за гравитационного притяжения Земли. Кроме того, поступало много сообщений о процессах, называемых переходными лунными явлениями. Наиболее необычное из них наблюдал Кен Маттингли, пилот командного модуля «Apollo-16», который сообщал о появлении вспышек света на обратной стороне Луны.
Концентрации массы, или масконы, связанные с морями, обусловлены наличием слоев плотной базальтовой лавы. Они были обнаружены в 1960-х годах 20 века. Масконы оказывали гравитационное воздействие на орбитальное движение лунных орбитальных зондов. Локальные магнитные области также обнаружены вокруг некоторых кратеров, хотя у Луны нет глобального магнитного поля.
Воздух и вода
Естественно и философы, и романтики, давно мечтали отправиться на Луну и найти там разумную жизнь. Но возможность лунной жизни (за исключением, возможно, определенных типов выносливых микробов) была опровергнута. Это случилось после осознания того, что Луна не имеет ни атмосферы, ни жидкой воды. Однако недавние наблюдения подтвердили существование значительных в глубоких кратерах на лунных полюсах.
Взаимодействие Земля-Луна
Гравитационное взаимодействие между Землей и Луной вызывает некоторые интересные эффекты. Наиболее очевидными из них являются приливы. Гравитационное притяжение Луны сильнее на стороне Земли, ближайшей к Луне. Поскольку Земля и ее океаны не являются абсолютно жесткими, они тянутся к Луне. С нашей точки зрения, мы видим два небольших «выпуклости». Одну в направлении Луны и одну прямо противоположную. Эффект проявляется гораздо сильнее в океанах, чем в твердой коре, поэтому изменение уровня воды выше. Поскольку Земля вращается намного быстрее, чем Луна движется по своей орбите, «выпуклости» движутся вокруг Земли примерно раз в сутки. Поэтому происходит два прилива в день.
Асимметричный характер этого гравитационного взаимодействия приводит к тому, что Луна вращается синхронно с Землей. То есть она блокируется в такой фазе своей орбиты, при которой одна и та же сторона всегда обращена к нам. Так же, как вращение Земли замедляется влиянием Луны, в далеком прошлом вращение Луны замедлялось действием Земли. Но в последнем случае эффект был намного сильнее. Когда скорость вращения Луны замедлилась, и стала соответствовать ее орбитальному периоду, у нее больше не стало крутящего момента. Была достигнута стабильная ситуация. То же самое произошло и с большинством других спутников в Солнечной системе.
Обратная сторона Луны
Луна немного колеблется (из-за ее не совсем круговой орбиты). Поэтому время от времени можно видеть небольшую часть ее поверхности на обратной стороне. Но большая часть обратной стороны была совершенно неизвестна до тех пор, пока зонд «Луна-3» не сфотографировал ее в 1959 году.
| Лунная статистика | |
|---|---|
| среднее расстояние от центра Земли | 384 400 км (238 906 миль) |
| диаметр | 3,476 км (2160 миль) |
| масса (Земля = 1) | 0,0122 |
| средняя плотность | 3,34 г / см 3 |
| поверхностная гравитация (Земля = 1) | 0,165 |
| вторая космическая скорость | 2,38 км / с (8 568 км / ч,) |
| орбитальный период | 27,3 дня |
| орбитальный эксцентриситет | 0,055 |
| наклон орбиты | 5.1 ° |
| осевой период | 27,3 дня (гравитационный замок) |
| Максимум. температура поверхности | 117oC (243oF) |
| минимум температура поверхности | -163oC (-261oC) |
| альбедо | 0,07 |
Некоторые заметные особенности на Луне |
|
|---|---|
| Особенность | Описание |
| Бассейн Эйткен | Ударный бассейн в южной полярной области. При диаметре около 2500 километров, максимальной глубине более 12 километров и средней глубине около 10 километров, это самый большой и самый глубокий ударный бассейн в Солнечной системе |
| Апеннины | Горный хребет, который поднимается до 4572 метров на юго-восточном краю Mare Imbrium. Самый большой перепад высот на Луне, выше чем Гималайский фронт и равнины Индии и Непала. Место посадки Аполлона-15 было выбрано так, чтобы астронавты могли проехать от Лунного модуля к основанию Апеннинов во время двух экскурсий |
| Байи | Самый крупный кратер на окраине Луны с диаметром 295 километров и максимальной глубиной 3,96 километра. Очень эродированная структура |
| Коперник | Кратер шириной 93 километра, который является одним из наиболее заметных объектов на лунной поверхности. Возникший менее 1 миллиарда лет назад, является одним из самых молодых кратеров Луны. У него есть система ярких лучей, наиболее хорошо видимых при полной Луне |
| Море Дождей | Самый большой и самый молодой из гигантских бассейнов Луны. Астероидное столкновение, которое сформировало его около 3,9 миллиарда лет назад, практически привело к разрыву поверхности Луны; произошли выбросы магмы на большую часть поверхности Луны из появившихся глубоких трещин. Через эти трещины лава выливалась, наполняя большую часть бассейна и оставляя темную черту шириной 1300 километров, известную как Mare Imbrium |
| Море Восточное | Сформировавшись от 3,8 до 3,9 миллиарда лет назад, что показывает три концентрических кольца гор. Также очевидны сильные радиальные линии, создаваемые потоком выбросов |
| Кратер Тихо | Великолепный кратер шириной 85 километров, связанный с самой яркой и самой обширной системой лучей на Луне. В некоторых случаях лучи простираются на более чем 1500 километров; их яркость свидетельствует о том, что Тихо был сформирован сравнительно недавно. Возможно, в течение последних 3 миллиардов лет |