Луна естественный спутник земли

Система Земля – Луна

Разумеется, не совсем верно говорить о движении Луны вокруг Земли. Точнее, оба эти тела обращаются вокруг их общего центра массы, лежащего ниже поверхности Земли. Анализ колебаний Земли показал, что масса Луны в 81 раз меньше массы Земли.


Гравитационное притяжение Луны вызывает приливы и отливы на Земле.

Приливные движения в результате трения замедляют вращение Земли, увеличивая продолжительность земных суток на 0,001 с за столетие.

Поскольку момент импульса системы Земля – Луна сохраняется, замедление вращения Земли приводит к медленному удалению Луны от Земли. Однако в нынешнюю эпоху расстояние между Землей и Луной уменьшается на 2,5 см в год из-за сложного взаимодействия Солнца и планет с Землей.

Детальный анализ ее гравитационного поля показал, что Луна деформирована в направлении Земли, но искажение ее формы слишком велико для современного приливного эффекта. Это искажение считают «замороженным приливом», оставшимся с тех пор, когда Луна была ближе к Земле и испытывала с ее стороны более сильное приливное влияние, чем сейчас. Но эта выпуклость может представлять собой и неоднородность внутреннего строения Луны.

Лунная иллюзия

Рядом с горизонтом Луна по размерам кажется гораздо больше, нежели высоко на небосводе. Это оптический обман.

Согласно психологическим опытам, в подсознании наблюдателя формируется собственное представление о размерах объекта под воздействием восприятия величины соседствующих объектов. Чем выше в небе, тем Луна воспринимается меньше, поскольку находится в большом пустом пространстве. Но ближе к горизонту ее размеры легко сравнимы с расстоянием от Луны до горизонта, ввиду чего неосознанно усиливается впечатление о лунном размере.

Зачем к Луне приставлять палочку?

Часто люди путают: какая сейчас Луна — растущая или убывающая? Знать это необходимо по многим причинам. Например, лунный цикл чрезвычайно влияет на полеводческие и огородные работы, вызывая приливы/отливы не только в морях-океанах, но и во всём, что содержит воду.

Растениеводам в растущую Луну, когда вода поднимается, лучше высевать семена, а на убывающей — пересаживать растения. Как выяснил аналитический отдел банка инвестиций Macquarie Securities, в поздний период убывания и в период новолуния наблюдается максимум прибыли от инвестиций.

Для исследования были взяты 32 основных биржевых индекса в динамике с 1988 года, и все они подтвердили тенденцию. Таких сведений много, какие-то из них подтверждены практикой, но научного объяснения пока не получили. Если вам необходимо понять, в каком состоянии Луна — растущем или убывающем, попробуйте приставить к ней «палочку» — вытяните палец, возьмите карандаш и т. д. Если получается буква «р», то Луна — растущая, если не получается (точнее, «р» в обратную сторону, наподобие q), то Луна — убывающая.

Карта Луны

Луна содержит уникальные ресурсы, которых нет на Земле. Но чтобы изучить их, сначала нужно как можно лучше узнать о самой Луне. Чтобы решить эту проблему, исследователи из геологической службы США (USGS), совместно со специалистами из NASA составили детальную карту Луны с беспрецедентной детализацией. Самая первая в мире геологическая карта Луны составлена из шести различных лунных карт, некоторые их которых были созданы еще в эпоху полетов “Аполлонов”. Каждый цвет на Единой геологической карте Луны идентифицирует отдельные породы или отложения, которые состоят из кратеров, бассейнов и даже древних лавовых полей. Напомню, что свыше 40% видимой стороны Луны занимают моря – темные участки, покрытые застывшими лавовыми отложениями.

Как пишет портал Science Daily, составление карты было нелегкой задачей. Одной из основных проблем было несовпадение разных лунных карт. Их края были не совсем точными, маркировка иногда отличалась или описание и возраст той или породы не совпадали. Однако все труды стоили того, ведь новая лунная карта – это не только коллаж данных, собранных за годы полетов миссий Аполлон, но и новые данные из мириадов лунных миссий, а также информации собранной с помощью космических спутников.

Лунные породы в цвете

Так, данные о рельефе Луны и области вокруг экватора удалось собрать с помощью лунного орбитального аппарата Японского агентства аэрокосмических исследований SELENE (Selenological and Engineering Explorer), а топографию северного и южного полюсов дополнили данные, полученные с помощью аппарата Lunar Orbiter Laser Altimeter NASA.

По мнению разработчиков, расхождения в различных картах времен миссий “Аполлон” возникли из-за различных интерпретаций исследовательских групп, которые их составили. Вполне возможно, что две разные команды могли прийти к разным выводам глядя на одну и ту же фотографию. Чтобы устранить расхождения, разработчики единой геологической карты Луны изучили все шесть карт эпохи полетов Аполлона, а также воспользовались современными данными. Примечательно, что при решении сложных вопросов, таких как возраст кратеров, наиболее полезными оказались новейшие данные. Все потому, что более четкие изображения позволили ученым выяснить детали, которые невозможно было узнать в прошлом.

Да, такой Луну мы еще не видели

Точки Лагранжа

Как уже упоминалось выше, ученые десятилетиями предполагали, что у Земли могут быть дополнительные луны. Они также предположили, что любая дополнительная луна будет найдена в любой из пяти определенных точек в глубоком космосе. Эти точки известны как точки Лагранжа, или точки либрации. Здесь гравитационная сила между двумя большими небесными объектами, такими как Солнце и Земля или Луна и Земля, уравновешивается благодаря центростремительной силе их соответствующих орбит. В точках Лагранжа меньшие объекты остаются в довольно устойчивых положениях, сохраняя безопасное расстояние от Земли и Луны.

Еще в 1950-х годах Кордылевский впервые изучил L4 и L5 (точки Лагранжа 4 и 5) в поисках дополнительных твердых спутников. Вместо этого он обнаружил первые признаки пыльных облаков. Облака Кордылевского отличаются от других скоплений космической пыли. Они не стабильны, и частицы пыли постоянно заменяются. Это делает пыльные облака древними и в то же время постоянно меняющимися.

Цвет свечения

Те, кто любит подолгу наблюдать за таинственной планетой, отмечают, что цвет Луны меняется. Так, она светит ночью голубоватым или серебристым оттенком. Ошибочно считать, что этот феномен зависит от процессов, происходящих на поверхности ночного спутника. Причина этой загадки в эффекте Пуркинье.

Интересно!


Эффект Пуркинье – это иллюзия, обман человеческого зрения. Так, восприятие цвета меняется в зависимости от освещенности объекта. Например, красный цвет в сумерках кажется темным, а синий – светлым.

В период затмения же, Луна приобретает действительно красный оттенок. Происходит это потому, что солнечный свет преломляется атмосферой Земли и рассеивается.

Интересно!

Тысячелетия назад, люди наблюдали, куда большее свечение Луны, чем сейчас. А все потому, что спутник с течением времени отдаляется от Земли.

Влияние на космические исследования

Эти пыльные облака, которые действуют как космические спутники, могут влиять на будущие космические исследования. Например, точки Лагранжа считаются отличными местами, где можно парковать спутники или космические станции. Из-за уникальных характеристик этих точек объекты останутся на орбите без необходимости использовать слишком много топлива. Космический телескоп Джеймса Вебба, преемник космического телескопа Хаббла, должен быть запущен в 2020 году. Его запланированное местоположение — точка L2. Некоторые также предположили, что точки Лагранжа могут использоваться в качестве станций при путешествии на Марс.

Открытие пыльных лун может показаться не таким уж большим, по крайней мере, если сравнивать его с ментальным изображением наличия двух дополнительных твердых лун, вращающихся вокруг Земли. Однако не стоит забывать, что это небольшое открытие — труды большого количества ученых, которым они посвятили 50 лет своей жизни. Также это заставляет задуматься о том, какие еще удивительные открытия ждут нас в будущем и какие сюрпризы скрывает необъятный космос.

Луна в астрологии

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

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

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

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

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

Луна считается очень важной в ведической астрологии. Она приносит финансовое благополучие и комфорт, управляет жизнью человека

Ее положение во время рождения человека оказывает влияние на восприятие его реальности.  Очень важно, какая была Луна в момент рождения человека, убывающей или растущей.

Что такое Луна?

Первое, с чем предстоит разобраться — чем же является наш спутник? Ответ неожиданный: хотя Луна и считается спутником, технически она является такой же полноценной планетой, как и Земля. У нее большие размеры — 3476 километров в поперечнике на экваторе — и масса в 7,347×1022 килограмм; Луна лишь немногим уступает Меркурию, самой маленькой планете Солнечной Системы. Все это делает ее полноценным участником гравитационной системы Луна-Земля.

Схема связи между Землей и Луной

Известен и другой такой тандем в Солнечной системе, Плутон и Харон. Хотя вся масса нашего спутника составляет чуть больше сотой части массы Земли, Луна не обращается вокруг самой Земли — у них есть общий центр массы. А близость к нам спутника порождает еще один интересный эффект, приливный захват. Из-за него Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной.

Более того, изнутри Луна устроена как полноценная планета — у нее есть кора, мантия и даже ядро, а в далеком прошлом на ней существовали вулканы. Однако от древних ландшафтов уже ничего не осталось — на протяжении четырех с половиной миллиардов лет истории Луны на нее падали миллионы тонн метеоритов и астероидов, которые избороздили ее, оставив кратеры. Некоторые удары были настолько сильны, что прорвали ее кору вплоть до самой мантии. Котлованы от таких столкновений образовали лунные моря, темные пятна на Луне, которые легко различимы с Земли. Более того, они присутствуют исключительно на видимой стороне. Почему? Об этом мы расскажем дальше.

Среди космических тел, Луна влияет на Землю сильнее всего — кроме, разве, Солнца. Лунные приливы, которые регулярно поднимают уровень воды в мировом океане — наиболее очевидное, но не самое сильное воздействие спутника. Так, постепенно отдаляясь от Земли, Луна замедляет вращение планеты — солнечный день вырос из первоначальных 5 до современных 24-х часов. А еще спутник служит естественным барьером против сотен метеоритов и астероидов, перехватывая их на подлете к Земле.

Как происходят приливы и отливы

И вне сомнения, Луна — это лакомый объект для астрономов: как любителей, так и профессионалов. Хотя расстояние до Луны измерено с точностью до метра с помощью лазерных технологий, а образцы грунта с нее неоднократно привозили на Землю, там все еще остается место для открытий. Например, ученые охотятся за лунными аномалиями — таинственными вспышками и сияниями на поверхности Луны, не всем из которых находится объяснение. Оказывается, наш спутник скрывает гораздо больше, чем видно на поверхности — давайте же разберемся в тайнах Луны вместе!

Причины видимости и невидимости объектов на небе

Солнце – ближайшая к Земле звезда, которая является единственной в солнечной системе. Она же, ввиду сравнительно небольшого расстояния, становится и самой яркой, хотя в Галактике есть звезды, которые светят даже ярче чем Солнце. В целом в Галактике звезды исчисляются в сотнях миллиардов. При этом большинство из них считаются тусклыми. Чем дальше объект находится от Земли, тем более тусклым и менее заметным становится его свет.

Звезды и прочие небесные тела никуда не исчезают в дневное время суток. Когда Земля вращается вокруг Солнца, оно настолько сильно освещает ее поверхность и окружающее пространство, что рассмотреть звезды на небе становится физически невозможно. Все дело в яркости объектов. Для Солнца она составляет почти -27 звездных величин. Для сравнения полная Луна дает видимый свет -13. Прочие объекты и того меньше. Именно поэтому рассмотреть что-либо в небе одновременно с ярким солнечным светом очень трудно.

Все лунные снимки, выложенные на официальных сайтах в свободном доступе, сначала ретушируются

Удивителен тот факт, что с земной орбиты можно сделать снимок, на котором будет отчетливо виден номер дома или автомобиля, но фото Луны в большинстве своем имеют низкое качество.

Первые подозрения в ретуши появились после того, как китайский луноход «Нефритовый заяц» опубликовал снимки поверхности спутника, которая оказалась не серой, а коричневой. Издали любой космический объект без воды, растительности и атмосферы будет выглядеть серебристым — за этот эффект отвечает отраженный солнечный свет. При взгляде на него с близкого расстояния он все же будет иметь какую-то расцветку.

Фото поверхности Луны, снятые американскими астронавтами, демонстрируют нам строгую черно-белую природу — белая или сероватая на освещенных Солнцем участках и темная в тени. Невозможность почвы иметь везде одинаковую расцветку подталкивает к выводу: все официальные лунные снимки обработаны в графическом редакторе. Самое логичное объяснение этого — специалисты убирают естественный цвет поверхности и маскируют его структуру с целью не выдать какие-то подробности, чье попадание в поле зрения землян нежелательно.


На самом деле все объясняется не заговором ученых выкладывающих ретушированные снимки, а просто применением разных фотофильтров при обработке снимков для научных целей.

Хотим еще раз подчеркнуть, что теории об искусственном происхождении Луны — обычные выдумки любителей заговоров и конспирологии, не имеющие к научному взгляду никакого отношения.

Поверхность Луны

Поверхность Луны можно поделить на 2 вида:

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

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

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

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

Лунные кратеры

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

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

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

Карта

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

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

Эксперименты с фотографиями поверхности Луны

Несмотря на бледность контура, Луна видна днем невооруженным взглядом. Астрономы не могли упустить такого момента: раз ее можно увидеть без оборудования, то что же будет, если применить технологии? Начались эксперименты с фотографированием поверхности Луны днем. Нужно сказать, что их качество было довольно-таки неплохим, учитывая атмосферные условия. Первый такой снимок сделали при помощи обычного цифрового фотоаппарата, прикрепленного к телескопу. Результат был ожидаемый: из-за низкой контрастности Луны на фоне дневного неба ее изображение было нечетким.

Опыт продолжили в тех же условиях и с той же техникой, однако в режиме черно-белых цветов. Снимок оказался несколько контрастнее. Чтобы улучшить изображение, использовали привычный «Фотошоп». Обработка сделала его похожим на один из снимков, которые получаются при вечерней съемке. Таким образом, на фото стало возможно рассмотреть объекты рельефа. Примечательно, что хорошо видны как крупные кратеры (Гримальди, Гассенди, Аристарх), так и меньшего размера.

Приведенные в пример эксперименты со съемкой лунной поверхности днем доказывают, что спутник в светлое время не просто видно. Его можно даже исследовать с астрономической стороны. Как мы считаем, вопрос о том, почему Луна видна днем, уже обрел вполне ясный ответ.

На Европе может быть жизнь

Европа — еще одна из тех ледяных лун Юпитера, которая может обладать подземным океаном. Правда, на Ганимед она не похожа. Большую часть ее поверхности покрывает оранжево-коричневый материал наряду с белым льдом. NASA назвало оранжево-коричневый материал Европы «неледяным компонентом», потому что никто толком не знает, что это. Однако астрогеолог NASA использовал инфракрасный свет, чтобы сравнить оранжево-коричневый материал с экстремальными бактериями на Земле. И заявил, что хотя никаких точных соответствий найдено не было, результаты были на удивление схожими. Нет, жизнь на Европе пока обнаружена не была. Единственный способ проверить это наверняка — взять образцы. Европа очень далека и опасна для посещения из-за юпитерианской радиации. Но роботизированные аппараты вполне справятся с ее анализом. Возможно, NASA в ходе миссии Europa Clipper даже сбросит на нее роверы вроде тех, что сейчас на Марсе.

Потому что поиск внеземной жизни — это очень важно

Изменения видимой формы Луны

Поскольку Луна — сферическое тело, при её освещении сбоку возникает «серп». Освещённая сторона луны всегда указывает в сторону Солнца, даже если оно скрыто за горизонтом.

Продолжительность полной смены фаз Луны (так называемый синодический месяц) непостоянна из-за эллиптичности лунной орбиты. Средний синодический месяц составляет 29 суток 12 часов 44 минуты 2,82 секунды.

Луна проходит следующие фазы освещения:

  • новолуние — состояние, когда Луна не видна.
  • молодая луна — первое появление Луны на небе после новолуния в виде узкого серпа.
  • первая четверть — состояние, когда освещена половина Луны.
  • прибывающая луна
  • полнолуние — состояние, когда освещена вся Луна целиком.
  • убывающая луна
  • последняя четверть — состояние, когда снова освещена половина Луны.
  • старая луна

Обычно на каждый календарный месяц выпадает по одному полнолунию, но так как фазы Луны сменяются немного быстрее, чем 12 раз в году, иногда случаются и вторые полнолуния за месяц, называемые голубой луной.

Мнемоническое правило определения фаз Луны

Чтобы отличить первую четверть от последней, наблюдатель, находящийся в северном полушарии, может использовать следующие мнемонические правила. Если лунный серп в небе похож на букву «С», то это — луна «Стареющая» или «Сходящая», то есть это последняя четверть. Если же он повёрнут в обратную сторону, то, мысленно приставив к нему палочку, можно получить букву «Р» — луна «Растущая», то есть это первая четверть.

Растущий месяц обычно наблюдается вечером, а стареющий — утром.


Следует заметить, что вблизи экватора месяц всегда виден «лёжа на боку», и данный способ не подходит для определения фазы.

В южном полушарии ориентация серпа в соответствующих фазах противоположная: растущий месяц (от новолуния до полнолуния) похож на букву «С», а убывающий (от полнолуния до новолуния) похож на букву «D» без палочки.

Если по направлению движения луны передний край освещённый — луна растущая, затенённый — убывающая.

Что такое звезды?

Звезда – это особый космический объект, который может излучать свой собственный свет и тепло. Звезды проходят цикл зарождения, развития и угасания вплоть до своей гибели. Одни из них становятся гигантскими звездами на исходе своего существования такими, как Бетельгейзе, которая является красным гигантом. Другие превращаются в нейтронные звезды или пульсары, а третьи взрываются, становясь новым плацдармом для получения галактики.

В месте появления новой звезды сначала образуется облако газа, в котором соединяющиеся космические частицы, уже обладающие неким гравитационным полем. Через определенное время под воздействием таких физических процессов как сжатие энергия трансформируется в тепло. При достижении температуры, равной несколько миллионам градусов в области скопления частиц и газа появляются определенные термоядерные реакции, в частности водород превращается в гелий.

Такое зарождение будущей звезды может занять не один миллион лет.

Силы тяготения уплотняют газ и космическую пыль, что позволяет появится протозвезде. При достижении температуры в 12 миллионов градусов по Цельсию в протозвезде начинается излучение энергии и процесс сжатия останавливается.

Все звезды, как было сказано выше, проходят определенный жизненный путь. В среднем, такая звезда как Солнце, живет около десяти миллиардов лет, и нашему светилу уже пять миллиардов лет. Чем больше звезда вырабатывает энергии, тем меньше срок ее жизни. Есть одиночные звезды, а есть группы звезд, которые носят название Плеяд. Стоит сказать то, что появляются из сверхмассивных образований, состоящих из космических элементов и газа.

Научное объяснение

Спутник Земли, вопреки мистическим домыслам, не зажигается и не гаснет самостоятельно. Как было сказано выше, Луна отражает солнечный свет, чтобы объяснить это ребенку, можно провести небольшой эксперимент.

Например, взять зеркало и включить потолочную лампочку. Если лучи падают на посеребренную поверхность, то она отбрасывает свет. При выключении искусственного источника в зеркале ничего отражаться не будет.

По этому же принципу каждую ночь, за исключением повышенной облачности, на небе появляется загадочный спутник, озаряющий темную планету. Появляется логичный вопрос – почему Луну не видно днем, ответ заключается в том, что спутник, как и Земля, крутятся вокруг своей орбиты. И когда на одной территории планеты наступает день, то Луна выполняет функцию фонарика на другой стороне Земли. А потом возвращается.

Внутреннее строение

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

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

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

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

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

Пещеры

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

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

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

Похожие отверстия имеются и на Марсе.

Лунотрясение

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

Лунотрясения можно разделить на четыре группы:

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

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


С этим читают