Луна

(419624) 2010 SO16

Облик Луны и ее поверхность

Лунная поверхность в очень малой степени подвергается изменениям. Ведь эпоха активных метеоритных дождей осталась для нее в далеком прошлом. На поверхности спутника Земли также не наблюдается ни тектонической, ни вулканической активности. У Луны нет плотной атмосферы и воды, что также является еще двумя причинами, по которым лунный облик остается для человека неизменным. Материковые участки на поверхности Луны отличаются более светлым цветом. На них находится большое количество кратеров. Раньше считалось, что они могли иметь вулканическое происхождение, но теперь верх одержала теория метеоритов. На Луне были найдены свои горы, расщелины, ущелья.

Лунные горы называют так же, как и земные. Здесь можно увидеть и Карпаты, и Альпы, и Кавказ. Такие имена им тоже дал Галилей. А моря называются в честь старого поверья о том, что Луна управляет человеческими эмоциями и погодой на Земле. Например, на карте спутника можно увидеть море Спокойствия, Кризисов, Дождей, Ясности, а также океан Бурь.

Сидерический месяц и Синодический

Сидерический или звездный месяц – это тот промежуток времени, за который Луна обращается вокруг Земли, возвращаясь в то же самое место, откуда она начала движение, относительно звезд. Длится этот месяц 27,3 суток, протекающих на планете.

Синодический месяц – промежуток, за который Луна делает полный оборот, только относительно Солнца (время, за которое происходит смена лунных фаз). Длится 29,5 земных суток.

Синодический месяц длиннее сидерического на двое суток из-за вращения вокруг Солнца Луны и Земли. Так как спутник вращается вокруг планеты, а та, в свою очередь, вращается вокруг звезды, то получается, что для того, чтобы спутник прошел все свои фазы, нужно дополнительное время сверх полного оборота.

Не падает, потому что мы идем на хорошей скорости

А что произойдет, если выстрелить пушечным ядром с еще большей силой и разогнать его до еще большей скорости?

Оно вырвется из зоны действия гравитации Земли и продолжит свой путь в космос.

Луну на ее орбите удерживает сочетание расстояния от Земли и ее скорости, пишет Европейское космическое агентство.

Точно так же и Земля вращается вокруг Солнца. Ее скорость составляет 108 тысяч километров в час. Это очень много. Благодаря скорости Земли мы и движемся по стабильной орбите.

«Если бы Земля внезапно остановилась, она бы упала прямо на Солнце», — рассказывал профессор Кафедры теоретической астрофизики в Университете Осло Вигго Ханстеен (Viggo Hansteen) ранее в Forskning.

Луна появилась из пара?

Возможно, это еще одно подтверждение гипотезы астронома Саймона Лока из Гарвардского университета. Он выдвинул предположение о том, что столкновение между Землей и другим крупным небесным телом действительно было. В результате каждый кусочек Земли и Тейи испарился (это объясняет, почему рядом с нами из крупных объектов сейчас только Марс), причем испарившаяся порода кружила так быстро, что облако приняло новую структуру, с толстым диском, обходящим внутренний регион. Этот диск не был отделен от центральной области так, как отделены кольца Сатурна.

Каждая область этого облака образовала капли дождя из расплавленной породы. В итоге Луна выросла внутри этого пара, говорит Лок, прежде чем пар окончательно остыл и оставил после себя систему Земля — Луна. Смелое предположение, правда? Правда, не слишком вероятное. Но это интересный способ объяснить особенности нашей Луны, когда наши модели, похоже, не работают.

Половина и еще чуть-чуть

Если наблюдать за ночным небом регулярно, можно заметить, что видно неровно половину светила, а немного больше. Это из-за особенностей лунной орбиты. Ось вращения спутника наклонена к его орбитальной плоскости, так что по мере движения ночного светила вокруг нашей планеты мы видим то северный, то южный полюс Луны, по 6,5 градусов сверху и снизу. Из-за вытянутой орбиты спутник движется по ней с переменной скоростью, но крутится вокруг оси с незначительными изменениями скорости. С Земли заметна такая неравномерность вращения, отчего и открываются небольшие участки обратной стороны, с каждого края по 7,5 градусов. Эти колебания называются лунными либрациями, они открывают взгляду 59% лунной поверхности.

Древнеримский цестус в современности

Лефортовская тюрьма

Ссылки

Селенография

Топография Луны, высота поверхности относительно лунного геоида. Видимая с Земли сторона — слева.

Основные детали на лунном диске, видимые невооружённым глазом. Z — «лунный заяц», A — кратер Тихо, B — кратер Коперник, C — Кратер Кеплер, 1 — Океан Бурь, 2 — Море Дождей, 3 — Море Спокойствия, 4 — Море Ясности, 5 — Море Облаков, 6 — Море Изобилия, 7 — Море Кризисов, 8 — Море Влажности

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, борозды (от нем. Rille — борозда, жёлоб) — узкие извилистые долиноподобные понижения рельефа.

Происхождение кратеров

Попытки объяснить происхождение кратеров на Луне начались с конца 1780-х годов. Основных гипотез было две — вулканическая и метеоритная.

Согласно постулатам вулканической теории, выдвинутой в 80-х годах XVIII века немецким астрономом Иоганном Шрётером, лунные кратеры были образованы вследствие мощных извержений на поверхности. Но в 1824 году также немецкий астроном Франц фон Груйтуйзен сформулировал метеоритную теорию, согласно которой при столкновении небесного тела с Луной происходит продавливание поверхности спутника и образование кратера.

Ударный кратер — углубление, появившееся на поверхности космического тела в результате падения другого тела меньшего размера.

Полёты к спутнику Земли с 1964 года, совершенные американскими космическими аппаратами «Рейнджер», а также открытие кратеров на других планетах Солнечной системы (Марс, Меркурий, Венера) подвели итог этому вековому спору о происхождении кратеров на Луне. Дело в том, что открытые вулканические кратеры (например, на Венере) сильно отличаются от лунных, схожих с кратерами на Меркурии, которые, в свою очередь были образованы ударами небесных тел. Поэтому метеоритная теория ныне считается общепринятой.

Благодаря столкновению Луны с астероидом мы можем наблюдать с Земли метеоритные кратеры на Луне. Учёные из Парижского института физики Земли полагают, что 3,9 миллиарда лет назад столкновение Луны с крупным астероидом заставило Луну повернуться.

Лунные моря

Лунные моря представляют собой обширные, залитые некогда базальтовой лавой низины. Изначально данные образования считали обычными морями. Впоследствии, когда это было опровергнуто, менять название не стали. Лунные моря занимают около 40 % видимой площади Луны.

Видимая сторона Луны

Обратная сторона Луны

Внутренняя структура

Внутреннее строение Луны

Луна — второй по плотности спутник в Солнечной системе после Ио. Однако внутреннее ядро Луны мало, его радиус около 350 км; это только ~ 20 % от размера Луны, в отличие от ~ 50 % у большинства других землеподобных тел. Состоит лунное ядро из железа, с небольшим количеством примесей серы и никеля.

Советский ударный экраноплан «Лунь»: история создания, описание и технические характеристики

Общие сведения

Кто запустил первый искусственный спутник Земли? – СССР. Этот вопрос имеет большое значение, так как это событие дало начало так называемой космической гонке между двумя сверхдержавами: США и СССР.

Схема ПС-1

Как назывался первый в мире искусственный спутник Земли? – так как подобные аппараты ранее не существовали, советские ученые посчитали, что название «Спутник-1» вполне подходит для данного аппарата. Кодовое обозначение аппарата – ПС-1, что расшифруется как «Простейший Спутник-1».

Внешне спутник имел довольно незамысловатый вид и представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см к которой были прикреплены крест-накрест две изогнутые антенны, позволяющие устройству равномерно и во всех направлениях распространять радиоизлучение. Внутри сферы, сделанной из двух полусфер, скрепленных 36 болтами, располагались 50-киллограмовые серебряно-цинковые аккумуляторы, радиопередатчик, вентилятор, термостат, датчики давления и температуры. Общая масса устройства составила 83,6 кг. Примечательно, что радиопередатчик вещал в диапазоне 20 МГц и 40 МГц, то есть следить за ним могли и обычные радиолюбители.

Не падает, потому что мы идем на хорошей скорости

А что произойдет, если выстрелить пушечным ядром с еще большей силой и разогнать его до еще большей скорости?

Оно вырвется из зоны действия гравитации Земли и продолжит свой путь в космос.

Луну на ее орбите удерживает сочетание расстояния от Земли и ее скорости, пишет Европейское космическое агентство.

Точно так же и Земля вращается вокруг Солнца. Ее скорость составляет 108 тысяч километров в час. Это очень много. Благодаря скорости Земли мы и движемся по стабильной орбите.

«Если бы Земля внезапно остановилась, она бы упала прямо на Солнце», — рассказывал профессор Кафедры теоретической астрофизики в Университете Осло Вигго Ханстеен (Viggo Hansteen) ранее в Forskning.

Советское видение будущего автомобилей

Является ли Луна планетой

Небесное тело может квалифицироваться как планета, если соответствует таким критериям:

• постоянно вращается вокруг звезды;
• обладает силой гравитации, достаточной для принятия шарообразной формы, но недостаточной для термоядерного синтеза;
• имеет ядро, сформировавшееся из тяжелых химических элементов (исключение — газообразные планеты-гиганты);
• расчищает свою орбиту от попутного космического мусора.

Луна не может быть планетой. Credit: econet.ru

Луна соответствует этим параметрам лишь отчасти. У нее округлая форма. В ядре много тяжелых элементов, особенно железа. Но ядро слишком мало, поэтому сила притяжения у ночного светила невелика. Земной сателлит не способен ограждать свою орбиту от астероидов, метеоритов. Падая на него миллионами тонн, они образовали пятна, кратеры, моря. Не позволяет считать Луну планетой и то, что она не вращается вокруг Солнца.

Однако есть астрономы, которые категорически не согласны с таким выводом

Они обращают внимание на то, что наше ночное светило существенно отличается от всех других спутников Солнечной системы. Так, его масса намного больше, почти как у Меркурия

Строение — как у большинства планет: с ядром, мантией, корой.

Находится Луна достаточно далеко, поэтому недосягаема для захвата гравитационными силами Земли. Траектория ее вращения не проходит в плоскости экватора планеты, как у всех истинных сателлитов. На основании этих аргументов некоторые ученые утверждают, что это не спутник, а полноценная планета.

https://youtube.com/watch?v=8rtRVKymfZE

Поэтому ее влияние на Землю и все живое на ней столь велико. Оно не ограничивается колебаниями Мирового океана. Перехватывая тысячи метеоритов и астероидов, защитница Луна принимает удары на себя. Медленно удаляясь от Земли, она замедлила скорость вращения нашей планеты. Вследствие этого солнечный день со временем возрос с 5 до 24 часов. Ее влияние распространяется на темпы роста растений, психофизическое состояние людей и животных.

В XX и XXI вв. человечество, пристально изучая загадочное ночное светило, совершило много важных открытий. Парадоксально, но новая информация нередко порождает и сомнения. Вопрос о статусе Луны остается открытым. Нельзя исключать того, что ученые могут его пересмотреть и спутник Земли будет признан планетой.

Как выглядит спутник с Земли

Земля и Солнце постоянно меняют своё месторасположение по отношению друг к другу, граница между освещённой и неосвещённой частями лунного полушария постоянно смещается, поэтому Селена ежедневно изменяет свои очертания, формируя разные фазы Луны. Одно остаётся неизменным: освещённая часть спутника всегда указывает в ту сторону, где находится Солнце. Интересно, что синодический месяц на спутнике (время, которое проходит между двумя одинаковыми фазами Луны) на несколько дней меньше земного, непостоянен и в среднем длится около 29,5 дней.

Несмотря на то, что Луна на небе создаёт впечатление, будто она светится сама, в действительности поверхность Луны лишь отражает солнечные лучи, поэтому с Земли можно увидеть лишь освещённый Солнцем участок. Считается, что Луна на небе проходит через определенные фазы, коротко характеризующиеся как «Растущая Луна» – «Полная Луна» – «Убывающая Луна»:

Новолуние

Во время новолуния тёмной Луны почти никогда не видно. Исключение составляют лишь несколько минут, когда она появляется на фоне Солнца во время солнечного затмения, или когда за два дня до или после новолуния при очень хорошей погоде на ясном небе показывается слегка обозначенный сероватый диск земного спутника.

Если же они размещаются точно на одной прямой, можно наблюдать солнечное затмение, поскольку спутник Земли начинает отбрасывать свою тень диаметром в 200 км. Луна на небе расположена максимально близко к Солнцу, а к поверхности нашей планеты развёрнута обратная сторона Луны.

Молодая Луна

Новая луна видна на небе лишь несколько минут в виде узкого серпа и появляется сразу после того, как заходит Солнце на третьи сутки после новолуния. После этой фазы, новая Луна начинает стремительно расти и с каждой последующей ночью все желающие имеют возможность начать наблюдать за таким явлением, как растущая Луна. Интересно, что в прадавние времена начало лунного или солнечного месяца всегда начиналось от того момента, когда на небе появлялась новая Луна.

Первая четверть

На седьмую ночь после новолуния, растущая Луна появляется в форме полукруга на западе сразу после того, как Солнце уходит за горизонт (обычно её можно увидеть в первой половине ночи). Растущая Луна на этой стадии расположена на востоке и находится по отношению к Солнцу под углом в 90°. Солнечные лучи освещают западную половину Луны и показывают людям, которые находятся в Северном полушарии, правую часть Луны, в Южном – левую.

На этой стадии фазы Луны, растущая Луна является уже довольно яркой и света, который она излучает, вполне достаточно для того, чтобы находящиеся на земле предметы начали отбрасывать тень. Интересно, что когда растущая Луна находится на этом этапе, можно наблюдать наименьший уровень подъёма при приливе и его наименьшее падение при отливе.

Полнолуние

На четырнадцатую ночь растущая Луна достигает своего пика, поскольку Солнце начинает полностью её освещать – наступает полнолуние. Полная Луна находится на небе всю ночь. Она появляется ещё до того, как Солнце полностью зайдёт, а уходит с небосвода после его восхода.

На этой фазе полная Луна находится напротив Солнца, а Земля располагается посередине (полная Луна всегда чрезвычайно яркая из-за того, что Солнце светит на видимое полушарие, и тени на лунной поверхности полностью пропадают). Если полная Луна, Земля и Солнце находятся на одной линии, можно наблюдать за лунным затмением.

Последняя четверть

Буквально через сутки полная Луна начинает утончаться. Поскольку это происходит практически незаметно для человеческого глаза, создаётся впечатление, будто полная Луна видна на небосводе в течение нескольких ночей. Уже через семь дней после полнолуния, убывающая Луна снова показывает землянам свою половину. Видна убывающая Луна лишь во второй половине ночи.

Старая Луна

Показав людям напоследок свою половину, ночное светило становится меньше, превращается в тоненький серп, а затем тёмная Луна вовсе исчезает – а через некоторое время на небосводе вновь появляется растущая Луна.

Памятка наблюдателю

Чтобы наблюдатель не спутал, какие именно фазы Луны являются растущими, а какие – убывающими, достаточно запомнить основное правило: если спутник Земли напоминает латинскую букву «D» и при этом его видно в начале ночи, на небосводе находится растущая Луна.  Если серп похож на литеру «С» и показывается перед рассветом – перед созерцателем убывающая Луна.

Андреевский флаг в четырех средах

Состояние лунной поверхности

В отличие от крупных небесных тел, где обязательным атрибутом является наличие атмосферы, Луна практически лишена этого важного компонента. Причины, по которым на нашем спутнике отсутствуют какая-либо достойная газообразная поверхностная прослойка, до сих пор не установлены

Среди ученых бытует мнение, что такое положение вещей вызвано каким-то особым способом образования Луны. Состояние газообразной оболочки крайне разреженное. Ее плотность в среднем и составляет всего 2-2,5 х 105 частиц/см³.

Практически полное отсутствие атмосферы делает лунное небо черным что днем, что ночью. Удивительным является тот факт, что мы привыкли лицезреть ослепительно белый лунный диск. На самом деле поверхность нашей спутницы черна как смола. Луна имеет слабую отражательную способность. Только 10-18% солнечного света отражается от поверхности лунного диска. Американские астронавты — люди, впервые вступившие на поверхность нашего спутника — были крайне удивлены естественным цветом лунного грунта. На деле лунная поверхность оказалась больше коричневатой и серой.

https://youtube.com/watch?v=8rtRVKymfZE

Характеристики Луны

Среднее расстояние между Луной и Землей составляет 384 тысячи километров. Когда спутник находится ближе всего к нашей планете, эта точка называется Перигей, удаленность составляет 363 тысячи километров. А когда между Землей и Луной максимальное расстояние (это состояние называется апогей), оно составляет 405 тысяч километров.

Орбита Земли имеет наклон по отношению к орбите своего естественного спутника – 5 градусов.

Луна перемещается по своей орбите вокруг нашей планеты со средней скоростью 1,022 километра в секунду. А за час она пролетает приблизительно 3681 километр.

Радиус Луны, в отличие от Земли (6356), составляет приблизительно 1737 километров. Это среднее значение, так как в разных точках на поверхности он может варьироваться. Например, на лунном экваторе радиус чуть больше среднего – 1738 километров. А в районе полюса он чуть меньше – 1735. Луна тоже является скорей эллипсоидом, чем шаром, как будто ее немного «сплющили». Та же самая особенность есть и у нашей Земли. Форма нашей родной планеты получила название «геоид». Она является прямым следствием вращения вокруг оси.

Масса Луны в килограммах — приблизительно 7,3*1022, Земля весит в 81 раз больше.

ADX Florence, США

Искусственно запущенные устройства

Космические летательные аппараты, которые вращаются вокруг нашей планеты по геоцентрической орбите, называют искусственными спутниками Земли (ИСЗ). Чтобы двигаться по орбите, у устройства должна быть скорость, которая равна или больше первой космической. Полет такого аппарата выполняется на высоте до нескольких сотен тысяч километров. Его нижняя граница обусловлена необходимостью прервать процесс быстрой остановки в атмосфере.

https://youtube.com/watch?v=8rtRVKymfZE

https://youtube.com/watch?v=8rtRVKymfZE

Длительность обращения объекта по орбите зависит от средней высоты полета и составляет от 1,5 часа до нескольких лет. Устройства, находящиеся на геостационарной орбите, вращаются сутки и неподвижны на небосклоне при наблюдении человека за ними. Их преимуществом является возможность установки бесповоротных частей на антеннах.

К вращающимся вокруг Земли объектам относят не только беспилотные аппараты, но и пилотируемые, автоматические грузовые корабли и орбитальные станции. Масса беспилотных устройств может быть разной, как и их размер. ИСЗ могут быть невозвратными, частично или полностью возвратными.

Искусственные устройства созданы для проведения научных исследований, прикладных задач и в целях образования. Сначала запуск осуществляли государственные организации, но со временем разрешение получили и частные компании. Появление покетсатов и кубсатов, которые выводят в космос за несколько тысяч долларов, способствовало тому, что запуском аппаратов занялись частные лица. Поэтому точно сказать, сколько спутников Земли существует, практически невозможно.

Естественные спутники

Естественными спутниками являются космические тела естественного происхождения, вращающиеся вокруг планет. О появлении этих тел выдвинуто 2 теории:

1. При формировании планеты от нее откололся кусок, который стал вращаться вокруг.
2. К Земле притянулся астероид с помощью ее гравитационной силы. Он стал двигаться по орбите планеты и приобрел форму шара.

Происхождение Луны обсуждается уже более ста лет. Credit: avto.goodfon.ru

Ученые выяснили, что составы Земли и Луны имеют одинаковые соединения, поэтому было выдвинуто предположение, что Луна ранее была частью нашей планеты. В XIX и XX вв. астрономы считали, что у Земли есть разные виды спутников. Но сейчас установлено — единственным естественным спутником планеты является Луна.

Новейшие исследования

Три последние лунные миссии осуществили уже в нашем веке. 27 сентября 2003 года Европейское космическое агентство отправило к Луне экспериментальный корабль SMART-1 с плазменным маршевым двигателем, работающим на ксеноне. Как и Hiten, он двигался по низкоэнергетической трансферной траектории и в конце ноября 2004 года вышел на сильно вытянутую полярную окололунную орбиту. Оттуда он разглядел немало интересного, в частности обнаружил, что вблизи полюсов повышена концентрация весьма редкого на Луне водорода и что некоторые полярные зоны почти постоянно освещены Солнцем, чего никто не ожидал. 3 сентября 2006 года SMART-1 совершил запрограммированное самоубийство тем же самым способом, что и японский коллега.

А последние два зонда и сейчас работают на благо науки. 14 сентября 2007 года с японского космодрома на острове Танегашима стартовал почти двухтонный корабль Kaguya. Помимо видеокамеры высокого разрешения и 14 приборов он нес 53-кг лунный мини-спутник Ouna и 12 октября отстрелил его с окололунной орбиты. Во время работы над этой статьей оба аппарата функционировали штатно (лунного льда Kaguya пока не нашел). И наконец, 24 октября китайская ракета «Великий поход-3А» стартовала с 2350-кг орбитальной станцией Chang’e 1, которая сейчас тоже крутится вокруг Луны. Данными, полученными с ее помощью, китайские астрономы ни с кем пока не делятся. В этом году в путь должны уйти и новые лунники. Индия планирует отправить на полярную окололунную орбиту автоматическую станцию Chandrayaan-1, несущую с десяток приборов и небольшой зонд-импактор. NASA рассчитывает запустить еще два аппарата, Lunar Reconnaissance Orbiter и Lunar CRater Observation and Sensing Satellite.

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

Модель спутника

В 1955-м году делегация политбюро во главе Н. С. Хрущевым посетила Ленинградский металлический завод, где было окончено строительство двухступенчатой ракеты Р-7. Впечатление делегации вылилось в подписание постановления о создании и выводе на земную орбиту спутника в ближайшие два года. Проектирование ИСЗ началось в ноябре 1956-го года, а в сентябре 1957-го года «Простейший Спутник-1» успешно прошел испытания на вибростенде и в термокамере.

Однозначно на вопрос «кто изобрел Спутник-1?» — ответить нельзя. Разработка первого спутника Земли происходила под руководством Михаила Тихонравова, а создание ракеты-носителя и вывод спутника на орбиту – под началом Сергея Королева. Однако над обоими проектами трудилось немалое число ученых и научных сотрудников.