Луна размеры – Размер Луны, особенности, теория происхождения и сравнение с другими небесными телами Солнечной системы

Содержание

Размер Луны, особенности, теория происхождения и сравнение с другими небесными телами Солнечной системы

Луна является единственным спутником Земли. Первым человеком, который исследовал ее, был Галилей. Этому же ученому принадлежат и первые открытия относительно спутника Земли: ее примерные размеры, кратеры и долины на поверхности. Теперь открытия Галилея может сделать каждый, попросту воспользовавшись биноклем.

Луна и планеты Солнечной системы: сравнение

Объем Луны составляет 21,99*10⁹км³. Масса ее – 7,35*10²²кг. Зная эти величины, можно сравнить размеры Луны и Земли. Объем Земли – 10,8321*10¹¹ км³. Масса ее — 5,9726*10²⁴ кг. Таким образом, объем Луны составляет 0,020 от объема Земли, а масса – 0,0123. Так же можно сопоставить и размер Луны и Марса. Объем красной планеты составляет 6,083*10¹⁰ км, масса — 3,33022*10²³ кг. Следовательно, Марс приблизительно вдвое больше.

Луна во многом отличается от других спутников планет Солнечной системы не только по своим размерам, но и по другим параметрам. Считается, что «луны» других планет могли образоваться в результате одного из двух процессов. Первый путь – это их собирание из распределенной пыли и газа и дальнейшее притяжение к планете ее гравитационным полем. Второй путь — другие спутники планет нашей системы могли быть попросту пролетающими мимо небесными телами, случайно попавшими в поле притяжения. Ученые полагают, что именно так у Марса появилось два спутника под названием Деймос и Фобос.

Как образовалась Луна?

Но характеристики Луны не могут объясняться этими двумя вариантами. Астрономы уверены, что она появилась в результате мощнейшего катаклизма в Солнечной системе. В его результате образовалось огромное количество космического мусора и молодых планет, которые носились в пространстве. И одно из таких небесных тел столкнулось с Землей. В окружающее пространство было выброшено несколько обломков Земли. Некоторые из них постепенно начали притягиваться и образовали собой Луну.

Луна по сравнению со спутниками других планет

Луна является достаточно большим спутником. По размерам ее превосходят лишь такие спутники других планет, как Ио, Каллисто, Ганимед, Титан. Таким образом, размер Луны позволяет занимать этому небесному телу среди 91 спутника всей Солнечной системы пятое место.

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.

Удивительные совпадения

В устройстве Солнечной системы учеными было обнаружено немало поразительных совпадений. Одним из них является следующее: между Землей и Луной можно уместить все остальные планеты системы. Расстояние от спутника до Земли составляет порядка 384400 км. Иными словами, Луна находится не так уж далеко от Земли. Специалисты НАСА решили образно «затолкать» все оставшиеся планеты в промежуток между Луной и Землей. К удивлению астрономов, они уместились туда практически точно, лишь с небольшими зазорами.

Теперь ученым остается только гадать: является этот факт совпадением или нет. Кроме того, этот чудесный случай – не единственный. Размер Луны подобран совершенно особым образом, и расстояние от Солнца, казалось бы, вымерено с точностью до сантиметра. Ведь если Луна оказывается между Землей и Солнцем, то она полностью его загораживает. Так получается солнечное затмение. Если бы размеры Луны были немного больше или, наоборот, меньше, люди не могли бы наблюдать это удивительное природное явление.

Угловой размер Луны

Это, попросту, ее кажущийся размер с поверхности Земли. Например, угловой размер у спутника нашей планеты и Солнца примерно одинаков, ведь людям кажется, что эти небесные тела равны. Но на самом деле линейные размеры Луны и Солнца отличаются практически в 400 раз. Здесь можно наблюдать еще одно удивительное совпадение.

Солнце приблизительно в 400 раз больше спутника Земли. Зато Луна в 400 раз ближе к Земле, нежели Солнце. Радиус светила Солнечной системы составляет около 696 тыс. км. Размер Луны, точнее, ее радиус – 1737 км. Такая ситуация является единственной во всей Солнечной системе. Особенно удивителен этот факт при учете того, что всего в Солнечной системе 8 планет и 166 спутников. В результате такого совпадения видимый размер Луны и Солнца практически одинаков.

Луна и жизнь на Земле

Луна не только сделала другим внешний облик звездного неба для обитателей Земли. Это небесное тело также сделало появление жизни на нашей планете наиболее вероятным. Дело в том, что каждая планета при вращении совершает колебания, из-за этого на других планетах климат постоянно подвержен изменениям. С любым нестабильным климатом зародившейся жизни очень сложно укрепиться на небесном теле. Размер Луны не настолько мал, чтобы не оказывать влияния на климат. Луна способствует тому, что колебания Земли при ее вращении смягчаются.

fb.ru

Диаметр Луны

Луна – самый большой объект ночного звёздного неба. Приблизительно диаметр Луны сумели рассчитать ещё древние греки.

Луна – пятый по величине естественный спутник в Солнечной системе, уступающий по размерам только трём спутникам Юпитера и одному спутнику Сатурна. Луна ненамного меньше Меркурия – самой маленькой из планет, и вдвое меньше Марса. По отношению к размерам своей планеты Луна занимает первое место среди спутников.

Размеры

Из-за вращения вокруг оси Луна чуть «сплюснута» у полюсов, её диаметр на линии полюсов составляет 3471,94 км, а на линии экватора – 3476,28 км, что составляет около четверти земного диаметра. Так как наш спутник имеет шарообразную форму, можно рассчитать и другие геометрические размеры: длина экватора Луны равна 10920 км, объём нашего спутника составляет 1/50 земного, а площадь поверхности меньше земной в 13 раз.

Угловой диаметр

Размеры Луны в Апогеи и Перигеи

Так как лунная орбита представляет собой эллипс, угловой диаметр Луны меняется от 33’40” в ближайшей точке – апогее, до 29’24” в самой дальней точке – перигее. Когда Луна находится низко над горизонтом, она кажется большей, чем в зените, вследствие оптической иллюзии, пока не имеющей объяснения. Угловые размеры спутника почти совпадают с угловыми размерами Солнца, из-за чего возможны полные солнечные затмения, когда диск Луны полностью закрывает солнечный.

Как измерили

Первым попытался определить диаметр Луны Аристарх Самосский в III веке до н. э. на основе измерений, проведённых во время солнечного затмения, и последующих вычислений на базе евклидовой геометрии. Из-за погрешности измерений расчёты оказались неточными. Сто лет спустя Гиппарх рассчитал, что диаметр нашего спутника в 3,5 раз меньше диаметра Земли.

comments powered by HyperComments

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 946

spacegid.com

Какого размера Луна — объяснение для детей

Астрономия для детей > Ответы на частые вопросы > Какого размера Луна

Размеры Луны – спутника Земли: описание для детей, сравнение размеров Луны, Земли и Титана на фото, масса, плотность, наблюдение в небе, что такое суперлуние.

Размер Луны легко определить, но сложно понять, если не использовать сравнение с другими спутниками, Землей или даже Солнцем. Давайте внимательнее рассмотрим этот вопрос и осознаем не только видимый размер Луны, но и точные показатели.

Для самых маленьких не будет новостью, если родители или в школе скажут, что Луна – ярчайший объект на небе. Земному наблюдателю она кажется гигантской, но это лишь потому, что расположена ближе других объектов. По размерам занимает 27% земного (соотношение 1:4). Если сравнивать с другими спутниками, то Луна по размерам занимает 5-е место.

Начать объяснение для детей

следует с того, что средний радиус Луны достигает 1737.5 км. Двойная цифра будет диаметром (3475 км). Экваториальная окружность – 10917 км.

Сравнительный размер Луны, Земли и Титана

Площадь – 38 миллионов км² (это меньше любой общей площади континента).

Масса, плотность и сила тяжести Луны — объяснение для детей

Масса – 7.35 х 10²²кг (1.2% земной). То есть, Земля превышает лунную массу в 81 раз.
Плотность – 3.34 г/см³ (60% земной). По этому критерию наш спутник занимает второе место, проигрывая луне Сатурна Ио (3.53 г/см³).
Сила притяжения нарастает лишь до 17% земной. Поэтому 100 кг там превратятся в 7.6 кг. Можно объяснить детям, что именно поэтому космонавты могут так высоко прыгать по лунной поверхности.

Суперлуние — объяснение для детей

Луна вращается вокруг Земли не по кругу, а эллипсу, поэтому иногда располагается намного ближе. Наиболее приближенное расстояние называют перигеем. Когда этот момент совпадает с полнолунием, мы получаем суперлуние (на 14% больше и на 30% ярче обычной). Она повторяется через каждые 414 дней.

Дети должны знать, что существует оптический эффект, из-за которого спутник выглядит еще больше. Это случается, когда он поднимается за удаленными объектами на линии горизонта. Этот трюк называют лунной иллюзией или иллюзией Понзо. И хотя за ней наблюдают уже много веков, точного объяснение пока нет.

Одна из теорий говорит о том, что мы привыкли следить за облаками на высоте и понимаем, что на горизонте они отдалены от нас километрами. Если облака на горизонте достигают такого же размера, как и те, что над головой, то, несмотря на расстояние, мы поминаем, что они должно быть огромными. Но так как спутник появляется в том же размере, что и над головой, то мозг автоматически нацеливается на увеличение масштаба.

Не все согласны с такой формулировкой, поэтому есть и другая гипотеза. Луна кажется близкой к горизонту, потому что мы не можем сравнить ее размер с деревьями и прочими земными объектами. Без сравнения она кажется большей.

Чтобы проверить наличие иллюзии, детям нужно приложить большой палец к спутнику и сравнить размер. Когда она снова вернется в высоту, то повторите этот метод снова. Она будет такого же размера, как и прежде. Теперь вы знаете размер Луны. Если детям или школьникам любого возраста будет любопытно узнать больше интересных фактов и подробностей о естественном спутнике Земли, то обязательно посетите остальные страницы раздела. Не забудьте воспользоваться 3D-моделью Солнечной системы, где показаны все планеты, а также карта Луны, ее поверхность и особенности вращения по орбите. В остальном вам всегда помогут наши, фото, картинки, рисунки, а также онлайн телескоп, функционирующий в режиме реального времени.

v-kosmose.com

Каков диаметр Луны?

Луна – это, как всем известно, единственный и очень большой спутник нашей планеты. Еще в древних письменных источниках, просуществовавших до наших дней, в том числе в Библии, она упоминается как «ночное светило». И не зря – ведь на видимом небосводе этот объект является вторым по яркости и величине после Солнца. Диаметр Луны примерно в четыре раза меньше земного. Ее объем составляет всего лишь около двух процентов от того же показателя «голубой планеты». Сила гравитации на «ночном светиле» в шесть раз меньше, чем на Земле. Соответственно, ускорение свободного падения на ее поверхности составляет 16.7% от того, к которому мы привыкли. В частности, это косвенно подтверждают рассказы астронавтов, побывавших на этом необычном естественном спутнике.

Между Луной и Землей существует гравитационное притяжение, чему способствует расстояние между ними и соотношение их масс. Одно из следствий этого явления на нашей планете – это отливы и приливы. Они заметны практически на всех ее водных покрытиях. В свою очередь, энергия взаимодействия Земли и Луны поглощается из-за приливов и отливов. Благодаря этому расстояние между нашей планетой и ее спутником постоянно увеличивается примерно на четыре сантиметра в год. Но это еще и не все, по причине такого взаимодействия движение Земли вокруг ее собственной оси постоянно тормозится. Из-за этого за каждые сто лет продолжительность суток увеличивается на определенные доли секунды, и, кроме того, увеличивается период обращения «холодного светила» вокруг нашей планеты или, как еще говорят, цикл Луны. Сейчас он составляет чуть более, чем 27 дней и 13 часов.

В наше время среднее растояние до Луны составляет примерно 384401 км. Это почти 60 экваториальных радиусов нашей планеты. Диаметр Луны намного меньше земного, о чем уже говорилось выше. Объем ее составляет 2,03% от этого же показателя нашей планеты. В числовом выражении диаметр Луны соответствует 3476 км. Свет от нее в 500.000 раз слабее, чем от Солнца. До Земли он доходит всего за 1.3 секунды. Это самый большой спутник в Солнечной системе, размеры которого больше, чем у планеты Плутон.

Что интересно, на Луне есть свои моря. Их много, и ученые, исследовав поверхность «ночного светила», успели дать им всем название. Но, если площадь Земли покрыта водами более чем на 70%, то на Луне бассейны морей занимают 30-40% от всей ее видимой поверхности. Ее атмосфера характеризуется высокой разреженностью. Это является причиной частых и резких перепадов температуры — от сильнейшего холода, не отставляющего никаких шансов для жизни, до +120 градусов. Ввиду того, что над Луной нет никакой оболочки из озона или другого газа, небо с ее поверхности всегда кажется черным. Оттуда можно разглядеть только ту часть Земли, которая освещена Солнцем.

В наше время об этом спутнике известно многое: диаметр Луны, расстояние до нее, приблизительно рассчитана ее масса. Однако есть и «белые пятна» в знаниях ученых. До сих пор доподлинно не известно строение ее ядра. Однако согласно некоторым исследованиям ученых, оно, скорее всего, аналогично земному и представляет собой огромный раскаленный металлический шар.

fb.ru

ЛУНА

Изображение Юпитера

Цветное изображение западного полушария Луны, включая Море Восточное, полученное американским КА «Галилео». Море Восточное диаметром 1000 км находится слева от центра снимка (20 ю.ш., 265 в. д.). Правая часть снимка — видимая сторона Луны, левая — обратная сторона. Темная область вверху, справа — Океан Бурь, круговое море под ним — Море Влажности. Темный район слева, внизу — бассейн Южный полюс — Эйткен. Изображение получено через синий, красный и близкий к инфракрасному фильтры с расстояния 560 000 км. (Galileo, P-37329)

Луна — естественный спутник Земли и самый яркий объект на ночном небе. На Луне нет привычной для нас атмосферы, нет рек и озер, растительности и живых организмов. Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. День и ночь с перепадами температур до 300 градусов длятся по две недели. И, тем не менее, Луна все больше привлекает землян возможностью использовать ее уникальные условия и ресурсы.

Добыча природных запасов на Земле затрудняется с каждым годом. По прогнозам ученых в ближайшем будущем человечество вступит в сложный период. Земная среда обитания исчерпает свои ресурсы, поэтому уже сейчас необходимо начинать осваивать ресурсы других планет и спутников. Луна, как ближайшее к нам небесное тело станет первым объектом для внеземного промышленного производства. Создание лунной базы, а затем и сети баз, планируется уже в ближайшие десятилетия. Из лунных пород можно извлекать кислород, водород, железо, алюминий, титан, кремний и другие полезные элементы. Лунный грунт является прекрасным сырьем для получения различных строительных материалов, а также для добычи изотопа гелий-3, который способен обеспечить электростанции Земли безопасным и экологически чистым ядерным горючим. Луна будет использоваться для уникальных научных исследований и наблюдений. Изучая лунную поверхность ученые могут «заглянуть» в очень древний период нашей собственной планеты, поскольку особенности развития Луны обеспечили сохранность рельефа поверхности в течение миллиардов лет. Кроме того, Луна послужит экспериментальной базой для отработки космических технологий, а в дальнейшем будет использоваться как ключевой транспортный узел межпланетных сообщений.

Об особенностях поверхности видимого полушария Луны знали довольно много благодаря телескопическим наблюдениям. Однако существовала проблема, связанная с наименованиями на картах. Довольно часто на разных картах одни и те же объекты назывались по разному. Поэтому Международный астрономический союз предложил составить карту с названиями, которые считались бы официально признанными. Такая карта видимого полушария была составлена Блэг и Мюллер в 1935г. На наземных фотографиях можно было различить детали до 700 метров в центре диска и 1200-2000 метров на краю. Лучшие фотографии поверхности Луны, полученные на разных обсерваториях мира, были отобраны Койпером для Фотографического атласа Луны, изданного в 1960г.

Относительно обратной стороны строились различные гипотезы, в частности предполагалось, что гигантское понижение, похожее на Океан Бурь, имеется и там. Увидеть рельеф обратного полушария Луны можно только с помощью космических аппаратов. Стартовав с Земли 2 января 1959 года, станция «Луна 1», массой 361 кг, впервые достигла второй космической скорости, и прошла на расстоянии шести тысяч километров от Луны. На станции размещались научные приборы для изучения радиационных поясов Земли, космических лучей, метеорных частиц, солнечного излучения. Американская АМС «Пионер 4», массой всего 6 кг, запущенная 3 марта 1959г, прошла гораздо дальше от Луны — на расстоянии 60 500 км. 14 сентября 1959г. АМС «Луна 2» достигла лунной поверхности. Научные приборы показали, что Луна практически не имеет собственного магнитного поля.

На борту станции «Луна 3» находилась фототелевизионная аппаратура, впервые передавшая на Землю снимки части видимого и части невидимого полушарий. Это были самые первые фотографии, полученные из космоса. На них было много помех, но ученым удалось выявить множество деталей на обратной стороне Луны. В обработке этих снимков принимали участие ГАИШ совместно с ЦНИИГАиК, Пулковская и Харьковская обсерватории. Благодаря методике отождествления деталей рельефа, разработанной под руководством Ю.Н.Липского, именно этой группе исследователей удалось выявить наибольшее количество кратеров и других образований поверхности. Так появилась первая в мире карта обратной стороны Луны, на которой можно было увидеть кратеры, названные в честь Циолковского, Курчатова, Джордано Бруно, Жюля Верна и другие, две крупные темные области были названы Морем Москвы и Морем Мечты, даже Хребет Советский был на этой карте.

Первая карта обратной стороны Луны

Через 5 лет фотографирование отдельных участков поверхности видимого полушария выполнили американские КА «Рейнджер 7, 8, 9». Эти аппараты разбились, но в процессе падения они передавали на Землю снимки различного разрешения.

Первое изображение Луны, полученное американским КА «Рейнджер 7» за 17 минут до падения аппарата на лунную поверхность 31 июля 1964 г.

Первое изображение Луны, полученное американским КА «Рейнджер 7» за 17 минут до падения аппарата на лунную поверхность 31 июля 1964 г. Координаты центра фотографии 13 ю. ш., 10 з. д. Размер кадра по вертикали — 360 км. Большой кратер справа от центра — Альфонс диаметром 108 км. Над ним — Птолемей, внизу — Арзахель. В центре, слева — Море Облаков. Место падения КА «Ренджер 7» находится за кадром. (Ranger 7, B001)

Советская АМС «Зонд 3» в 1965г. завершила фотографирование невидимого полушария и осуществилась давняя мечта астрономов — появилась первая Полная карта Луны, составленная под научным руководством Ю.Н.Липского. Первая мягкая посадка на лунную поверхность была осуществлена в начале февраля 1966г. АМС «Луна 9». Оригинальный способ посадки был предложен главным конструктором С.П.Королевым. Телекамеры станции передали на Землю панорамы окружающей местности с разрешением в несколько миллиметров. В 1966г. на орбиту вокруг Луны были выведены искусственные спутники «Луна 10, 11, 12», в состав научной аппаратуры которых входили приборы для исследования спектрального состава гамма-излучения и инфракрасного излучения лунной поверхности, оборудование для регистрации метеорных частиц и другие приборы. В этом же году американский аппарат «Сервейер 1» осуществил мягкую посадку на Луну и в течение шести недель передавал на Землю снимки поверхности.

Мозаика снимков КА «Сервейер 7» северной части вала кратера Тихо.

Мозаика снимков КА «Сервейер 7» северной части вала кратера Тихо. «Сервейер 7» опустился на лунную поверхность 10 января 1968 г. в районе 40,9 ю. ш., 11,4 з. д. и в течение месяца передал на Землю 21 000 снимков. Камень на переднем плане имеет поперечник 0,5 м, а кратер — диаметр 1,5 м. Холмы, видимые на горизонте, находятся в 13 км. (Surveyor 7, 68-H-40)

В конце декабря 1966г. мягкую посадку выполнила АМС «Луна 13», выносные приборы которой исследовали свойства лунного грунта, а телевизионные камеры фотографировали окружающую местность. Мягкие посадки в различных районах Луны осуществили американские КА «Сервейер 3, 5, 6, 7» (1967-1968г.г.), в задачу которых входило исследование участков лунной поверхности с целью выбора места посадки космических кораблей «Аполлон». Пять американских искусственных спутников «Лунар Орбитер» в 1966-1967г.г. фотографировали лунную поверхность и изучали ее гравитационное поле. Детальная съемка поверхности в районе лунного экватора выполнялась для отбора будущих мест посадок экипажей с людьми.

Перспективный снимок внутренней части кратера Коперник.

Перспективный снимок внутренней части кратера Коперник диаметром 100 км, полученный КА «Лунар Орбитер 2». Центральный пик кратера поперечником 15 км имеет высоту 400 м. На заднем плане — северный вал кратера. (Lunar Orbiter 2, frame 162-h4)

Первое место посадки лунной кабины космического корабля «Аполлон 11» было выбрано в Море Спокойствия. Астронавты Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин осуществили посадку лунной кабины 20 июля 1969г. Астронавты установили отражатель лазерного излучения, сейсмометр, сделали снимки, собрали 22 кг образцов лунного грунта, пройдя около 100 м от посадочного модуля и пробыв на поверхности 2 часа 30 мин. В основном блоке на орбите находился астронавт Майкл Коллинз, который также проводил научные исследования.

Астронавт Эдвин Олдрин устанавливает сейсмометр на лунной поверхности.

Астронавт Эдвин Олдрин устанавливает сейсмометр на лунной поверхности. На снимке, сделанном Нейлом Армстронгом видны лунный модуль и американский флаг на заднем плане. Во время всех миссий КК «Аполлон» выполнялись научные эксперименты с установкой сейсмометров, магнитометров, лазерных отражателей и анализаторов солнечного ветра. Эти эксперименты продолжались до 1977г. (Apollo 11, AS11-40-5949)

Еще пять экспедиций побывали в разных местах видимой стороны Луны в течение следующих трех лет. Таким образом, за период с 1969 по 1972г.г. 12 астронавтов занимались исследованиями в местах посадок, собрав более 360 кг лунных образцов.

Пилот лунного модуля Харрисон Шмитт стоит перед большим разрушенным валуном на Луне.

На фотографии, сделанной Эйджином Сернаном, командиром КК «Аполлон 17», пилот лунного модуля Харрисон Шмитт стоит перед большим разрушенным валуном на Луне. Слева виден лунный вездеход. КК «Аполлон 17» был запущен 7 декабря 1972 г. Посадка осуществлена 11 декабря. Это была последняя миссия КК «Аполлон» на Луну. (Apollo 17, AS17-146-22294)

Советские автоматические станции «Луна 16, 20, 24» с помощью специального грунтозаборного устройства в автоматическом режиме забирали породу и в возвращаемых аппаратах доставляли ее на Землю.

Самоходные аппараты «Луноход 1,» Луноход 2» , выполняли исследования вдоль пути передвижения в 10,5 км и 37 км, передавая на Землю множество снимков и панорам окружающей местности, а также данные о физико-химических свойствах лунного грунта. С помощью лазерного уголкового отражателя, удалось уточнить расстояние от Земли до Луны.

Длительный перерыв с 1977 по 1990г.г. в исследованиях Луны космическими аппаратами объясняется по-видимому переосмыслением программ, связанных с дальнейшими исследованиями, и подготовкой аппаратов нового поколения. Япония в марте 1990 года своей ракетой «Нисан» вывела на орбиту вокруг Луны автоматический аппарат «Мусес А» с целью дистанционного исследования лунной поверхности. Однако выполнить эту программу не удалось. Спектрозональную съемку поверхности Луны в 1990 и 1992г. осуществила американская АМС «Галилео», которая двигаясь по сложной орбите к Юпитеру, возвращалась к Земле дважды и фотографировала ее спутник.

КА «Клементина», запущенная в январе 1994г. помимо фотографирования поверхности Луны с помощью лазерного передатчика выполняла измерения высот рельефа, а по траекторным данным уточнялись модель гравитационного поля и некоторые другие параметры. Специальные измерения в районе полюсов показали, что на дне постоянно затененных глубоких кратеров могут быть частички водяного льда.

Мозаика 1500 снимков, полученных КА «Клементина» на южную полярную область Луны через красный фильтр.

Мозаика 1500 снимков, полученных КА «Клементина» на южную полярную область Луны через красный фильтр. В центре снимка — южный полюс. Изображение простирается до 70 параллели ю. ш. Поперечник снимка 1250 км. Депрессия около южного полюса находится в постоянной тени и в ней может быть выявлен лед. Вблизи края снимка виден кратер Шредингер диаметром 320 км. (Clementine, USGS slide 17)

Запущенный в январе 1998г американский КА «Лунар Проспектор» специально предназначался для уточнения площадей, занятых льдом в приполярных районах. На основании данных, переданных КА с орбиты в 100 км, предполагается, что у Луны имеется железосиликатное ядро размером в 300 км. Обширные исследования выполнялись этим аппаратом с низкой орбиты в 25 км.

Движется Луна под воздействием тяготения, в основном, двух небесных тел — Земли и Солнца, при этом солнечное притяжение вдвое больше земного. Луна находится на среднем расстоянии в 384 400 км. В апогее это расстояние увеличивается до 405 500 км, а в перигее уменьшается до 363 300 км. Полный оборот вокруг Земли Луна совершает за 29,5 суток, если за начало отсчета принимать Солнце. За этот период, называемый синодическим месяцем, она проходит все фазы от новолуния к первой четверти, полнолунию, последней четверти и снова возвращается к фазе новолуния. Период обращения Луны вокруг Земли, когда она занимает последовательно одинаковое положение среди звезд при наблюдении с Земли называют сидерическим месяцем. Он составляет 27,3 суток. Вращение Луны вокруг ее оси происходит с постоянной угловой скоростью в том же направлении, в котором она обращается вокруг Земли. Период вращения Луны вокруг оси равен периоду ее обращения вокруг Земли — 27,3 суток. Именно поэтому с Земли мы видим только одно полушарие, которое так и называют — видимое, а другое, скрытое от наших глаз — невидимое полушарие называют обратной стороной Луны.

Сочетание равномерного вращения Луны вокруг оси с неравномерным движением по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,055 приводит к тому, что наблюдатель с Земли может «заглядывать» за границу видимого полушария с западного и восточного краев Луны на 8 градусов от среднего положения. Это явление называется оптической либрацией по долготе. Существует также оптическая либрация по широте, возникающая из-за того, что ось вращения Луны имеет постоянный наклон к плоскости орбиты. Наблюдатель на Земле может заглянуть за каждый полюс на 7 градусов. Лунная ось вращения составляет с плоскостью эклиптики почти прямой угол 88,5 градуса, однако Луна движется не в плоскости орбиты Земли, а под углом — 5 градусов и 9 минут, поэтому в пространстве она может располагаться то ниже, то выше плоскости земной орбиты.

ФАЗЫ ЛУНЫ И ЗАТМЕНИЯ

В зависимости от положения Луны относительно Солнца и Земли мы наблюдаем смену фаз лунного диска. Момент, когда Луна и Солнце находятся на минимальном угловом расстоянии друг от друга соответствует фазе новолуния, принимаемой за начало фазового цикла Луны. Луна становится практически невидимой, поскольку к Земле обращено неосвещенное Солнцем полушарие Луны. Однако в это время Луна освещается светом Солнца, рассеянным Землей, так называемым пепельным светом. Спустя 2-3 дня после новолуния тонкий серп Луны появляется вскоре после захода Солнца. Это молодая или растущая Луна. Через неделю после новолуния диск Луны выглядит освещенным наполовину. Эта фаза носит название первой четверти. Угловое расстояние Луны от Солнца составляет 90 градусов. Промежуток времени, прошедший с момента последнего новолуния называется возрастом Луны. В возрасте от 8 до 13 суток лунный диск находится в стадии прибывающей (или нарастающей) Луны и в конце второй недели после новолуния диск становится полностью освещенным. Яркость Луны в этой фазе наибольшая. После полнолуния лунный диск находится в фазе убывающей Луны (Луна «на ущербе»). Освещенная часть диска постепенно уменьшается. В конце недели после полнолуния диск Луны остается освещенным лишь наполовину. Эта фаза называется последней четвертью. Затем, в течение следующей недели освещенная часть диска становится все уже и превращается в серп в виде буквы С. Это старая Луна. (Кстати, так можно отличить убывающую Луну от растущей, которая похожа на букву «Р», если мысленно подставить палочку к диску). В конце следующей недели наступает новолуние. Продолжительность цикла смены фаз составляет 29,5 суток.

Периодически возникает ситуация, когда Луна вблизи фазы полнолуния попадает в конус земной тени и наблюдатель на Земле видит лунное затмение. Полный диск Луны постепенно погружается в земную тень, приобретая в то же время красноватый оттенок.

При движении Земли и Луны вокруг Солнца положение плоскости лунной орбиты несколько изменяется. Поэтому тень Луны может пройти в новолуние выше Земли, а в полнолуние сама Луна пройти ниже земной тени. В этом случае Луна пересекает плоскость орбиты Земли в фазах первой и последней четверти, при которых не может происходить затмения. Через три месяца плоскость лунной орбиты будет расположена так, что линия ее пересечения с плоскостью земной орбиты направлена на Солнце и Луна будет находиться в плоскости орбиты Земли или близко к ней в моменты новолуния и полнолуния. Следовательно в первом случае произойдет солнечное, а во втором — лунное затмение. На протяжении месяца, пока сохраняются условия, благоприятные для наступления затмений, может произойти одно или два солнечных затмения и одно лунное затмение. Но Земля движется по орбите и условия благоприятные для затмений повторятся лишь спустя полгода. Полное лунное затмение может продолжаться до двух часов. В это время резко снижается температура поверхности Луны. Максимальное число лунных затмений в течение года — три. Однако в некоторые годы лунных затмений может не быть вовсе.

РАЗМЕРЫ, ФИГУРА И МАССА ЛУНЫ

Фигура, образованная физической поверхностью Луны очень близка к правильной сфере со средним радиусом 1737,5 км. Центр этой фигуры сдвинут относительно центра масс Луны примерно на 2 км в сторону Земли. Площадь поверхности лунного шара составляет около 38 млн. кв. км, что составляет лишь 0,074 площади земной поверхности. Объем лунного шара равен 22 млрд. куб. км или 0,02 от объема Земли. Соотношение масс Луны и Земли составляет 1:81,3. Если принять массу Земли равной 5,977х10²⁴ кг, то масса Луны составит 7,35х10²² кг. По данным о размерах и массе Луны можно подсчитать ее среднюю плотность — 3,34 г/см³, что значительно меньше средней плотности Земли (5,52 г/см³). Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле, поэтому человек находясь на ее поверхности будет ощущать, что его тело как бы утратило часть своего веса.

Поскольку масса Луны относительно мала, плотной газовой оболочки — атмосферы у нее практически нет. Газы свободно рассеиваются в окружающем космическом пространстве. Поэтому поверхность Луны освещается прямыми солнечными лучами. Тени от неровностей рельефа здесь очень глубоки и черны, поскольку нет рассеянного света. Да и Солнце с лунной поверхности будет выглядеть гораздо ярче. Разреженная газовая оболочка Луны из водорода, гелия, неона и аргона в десять триллионов раз меньше по плотности, чем наша атмосфера, но в тысячу раз больше, чем количество молекул газа в космическом вакууме. Поскольку Луна не имеет плотной защитной оболочки из газа, на ее поверхности в течение суток происходят очень большие изменения температуры. Солнечное излучение поглощается лунной поверхностью, которая слабо отражает лучи света. В среднем, освещенное полушарие Луны рассеивает около 1/10 падающего излучения. Остальные 9/10 солнечной энергии поглощаются породами поверхностного слоя и превращаются в тепло. Но теплопроводность лунного вещества весьма низка и поэтому существенно разогревается только самый верхний слой толщиной около 1 м. Ниже температура пород остается почти постоянной — 40 градусов.

В летний полдень вблизи экватора поверхность разогревается до +130° С, а в отдельных местах и выше, а ночью температура падает до -170° С. Быстрое остывание поверхности наблюдается и во время затмений.

На Луне выделяют области двух типов: светлые — материковые, занимающие 83 % поверхности, и темные области, названные морями еще в середине семнадцатого века, когда предполагалось, что там имеется вода. Поскольку названия морей в течение нескольких столетий использовались на картах Луны их не стали менять. Причем в этих названиях, предложенных итальянским астрономом Риччоли в 1651г., отразилось существовавшее в то время мнение, о том, что фазы Луны влияют на погоду на Земле. Поэтому в восточной части видимого полушария (когда Луна — в фазе первой четверти) моря носят названия: Спокойствия, Нектара, Ясности, Изобилия, а в западной части (фаза последней четверти): Океан Бурь, Море Дождей, Море Влажности и Море Облаков.

По минералогическому составу и содержанию отдельных химических элементов лунные породы на темных участках поверхности (морях) очень близки к земным породам типа базальтов, а на светлых участках (материках) близки к анортозитам. Для анортозитов характерно более высокое, чем для базальтов, содержание окислов алюминия и кальция и меньшее количество окислов железа и титана. Лунные морские базальты отличаются от земных базальтов более высоким содержанием FeO, а иногда и TiO₂. Другие основные окислы SiO₂, MgO, CaO, и Al₂O₃ входят в состав лунных пород примерно в тех же количествах, что и в состав земных пород.

Представление о внутреннем строении Луны дают сейсмические исследования, проводимые непосредственно на лунной поверхности. Во время экспедиций астронавтов КК «Аполлон», на Луне была установлена специальная аппаратура, которая показала, что естественная сейсмическая активность ее относительно невелика. Принято выделять два типа лунотрясений: одни из них, наблюдаемые во время прохождения Луной апогея и перигея, связаны с процессами в глубоких недрах Луны (на глубине 600-800 км), другие колебания вызваны подвижками в лунной коре и возникают они реже. За три года непрерывных измерений было зарегистрировано лишь 11 лунотрясений второго типа. Модель изменения скоростей сейсмических волн, отражающая породы с разной плотностью, была построена в результате наблюдений за падениями последних ступеней ракетоносителей и лунных отсеков КК «Аполлон».

Условно лунные недра разделяют на пять зон. Самая верхняя зона мощностью 60 км на видимой стороне и более 100 км на обратной отождествляется с лунной корой, образованной породами анортозитового состава. Вторая зона — верхняя мантия имеет мощность около 250 км. Третья зона — средняя мантия толщиной около 500 км. Здесь находятся очаги глубокофокусных лунотрясений. Предполагается, что морские базальты возникли вследствие частичного плавления вещества в средней мантии. Четвертая зона — нижняя мантия, вещество которой может находиться в расплавленном состоянии. Таким образом, на глубине около 800 км кончается твердая оболочка — литосфера Луны, ниже которой располагается астеносфера. Температура в верхней части этого слоя может доходить до 1500° С. На глубине 1400-1500 км было обнаружено резкое уменьшение скорости продольных волн. Эта граница отмечает начало пятой зоны — лунного ядра. По данным КА «Лунар Проспектор» у Луны имеется железное ядро радиусом 300-400 км.

В вопросе о происхождении Луны пока нет полной ясности. Особенности химического состава лунных пород позволяют предположить, что Луна и Земля образовались в одной и той же части Солнечной системы. Однако разница в составе и внутреннем строении заставляют думать, что оба тела не были в прошлом единым целым. В настоящее время наиболее распространенной является модель косого удара о Землю тела размером с Марс, в результате чего значительная часть вещества коры и верхней мантии Земли была вырвана. Рассеянное при этом вещество сначала образовало кольцо обломков вокруг Земли, а затем процесс аккреции (слипания) привел к формированию нашего естественного спутника.

На самой ранней стадии существования Луны в период 4,3-4,6 млрд. лет назад произошла глобальная магматическая дифференциация (разделение) лунного шара, в результате которой сформировались лунная кора и верхняя мантия. Этот процесс сопровождался интенсивной метеоритной бомбардировкой и падением фрагментов, оставшихся после аккреции Луны. Большинство крупных кратеров и огромные впадины — многокольцевые бассейны появились на поверхности лунного шара. Около 3 млрд. лет назад из недр Луны были излиты на поверхность базальтовые лавы, слагающие впадины морей. Есть на Луне понижения, не залитые лавой, их называют бассейнами. Гигантский бассейн диаметром 2 500 км и глубиной 12 км расположен на обратной стороне Луны — это бассейн «Южный полюс — Эйткен». Он простирается от южного полюса до кратера Эйткен. Бассейн Королев имеет диаметр 400 км, а Герцшпрунг — 560 км. Удивительно, что большинство бассейнов, расположенных на обратной стороне являются антиподами морей видимого полушария. На обратной стороне из-за более мощной коры излияний было значительно меньше. На видимом полушарии моря занимают 30% поверхности, а на обратном лишь 3%. Таким образом эволюция лунной поверхности завершилась около 3 млрд. лет назад. Метеоритная бомбардировка продолжалась, но уже с меньшей интенсивностью. Основную массу бомбардирующих тел в настоящее время составляют микрометеориты, падающие со скоростью в среднем 25 км/сек. В результате длительной переработки поверхности образовался верхний рыхлый слой пород Луны — реголит, толщиной в несколько метров.

Изучая возмущения орбит искусственных спутников Луны, удалось обнаружить положительные аномалии гравитационного поля — масконы в ряде мест, в том числе и под морями, окруженными кольцевым валом. По-видимому, граница коры и мантии в этих местах наиболее близко поднимается к поверхности. В отдельных районах Луны выявлены отрицательные аномалии гравитационного поля.

У Луны практически отсутствует глобальное магнитное поле дипольной природы, но существуют заметные локальные вариации магнитного поля. Окрестности Моря Дождей на видимой стороне и центральная часть самого крупного бассейна «Южный полюс-Эйткен» отличаются повышенной намагниченностью пород.

Преобладающим типом образований лунной поверхности являются образованные в результате ударов кратеры самых разных размеров от сотен километров в поперечнике до нескольких десятков сантиметров. Кратеры отличаются не только размерами, но и степенью разрушенности окружающего вала: сравнительно молодые кратеры имеют четко выраженный вал, а более древние разрушенный вал. У большинства молодых кратеров на внутренних стенках вала имеются террасы, а на дне встречаются горки. На дне некоторых кратеров можно видеть трещины или цепочки из мелких кратеров. Дно ряда кратеров залито лавой. У самых молодых кратеров поперечником в десятки километров при отвесно падающих лучах Солнца (в полнолуние) можно видеть радиально расходящиеся светлые полосы, простирающиеся на сотни, а иногда и тысячи километров. Примерами таких кратеров являются Тихо, Коперник и другие кратеры.

Есть на Луне и гигантские цепочки кратеров, протянувшиеся к северо-западу от Моря Восточного на тысячи километров. Средний диаметр кратеров в этих цепочках составляет 20 км. Долины шириной в несколько десятков километров и длиной в сотни километров встречаются на окраинах морей. Более узкие и обрывистые ложбины — борозды встречаются и на морях и на материках. Горные массивы чаще всего окаймляют круговые моря. Польский астроном Ян Гевелий еще в 1647 году предложил называть их по именам земных гор: Апеннины, Алтай, Кавказ, Карпаты. Самые высокие горы Апеннины достигают 6 км, а Карпаты лишь 2 км. Большинство морей и кратеров на видимой стороне были названы итальянским астрономом Риччиолли в середине семнадцатого века в честь астрономов, философов и других ученых. После фотографирования обратной стороны Луны появились новые названия на картах Луны. Названия присваиваются посмертно. Исключением являются 12 названий кратеров в честь советских космонавтов и американских астронавтов. Все новые названия утверждаются Международным астрономическим союзом.

Ж.Ф.Родионова

selena.sai.msu.ru

Размер Луны | Спутник

Для стороннего наблюдателя на Земле, ее естественный, единственный и неповторимый спутник — Луна имеет те же видимые размеры, что и наше кормилице — Солнце.
В действительности же, Солнце огромно — и примерно в 400 раз больше, чем крошка Луна, но зато Луна – в те же 400 раз ближе. Простое ли это совпадение? Совпадение, да, но не простое… Впереди нас с вами, дорогой мой читатель, ждет невероятная разгадка этой волнующей тайны.

Итак, полное солнечное затмение – это знаменательное событие, которое нужно увидеть человеку хотя бы раз в его короткой человеческой жизни.
Тогда можно увидеть, как решительно сходятся два самых знаменитых (из-за узости человеческого мышления) небесных тела, и как почти точно все они совпадают, а диск луны полностью закрывает солнце.

Все это действо – результат невероятного, поразительного совпадения. Эта ситуация уникальна, для всех других планет нашей с вами солнечной системы.

Вообще, луна появилась в результате невиданного катаклизма, когда огромное космическое тело, размером с Марс врезалось в юную тогда Землю, и откололо от нее куски, которые, притянувшись, превратились в Луну (по одной из версий, конечно).
А именно Луна и сделала возможность появления жизни на Земле – благодаря своим отливам и стабилизации Земли, чтобы, вращаясь, она не сильно отклонялась от своей оси, и климат бы колебался не сильно – что мешало бы появлению жизни.

Но, это все пустяки, возможно, Господь просто подправил небольшой баг в своей программе мироздания, из-за которой в ней не могли появиться люди, а мы с вами, любезный мой читатель, вернемся к странному, необычному совпадению видимых размеров нашей шалуньи Луны и далекого горячего Солнца.
Итак, приготовьтесь. Сейчас вы услышите необычное! Дело в том, что Луна удаляется от нас каждый год на 3,8 сантиметров. Отчего так происходит – я рассказывал на нашем сайте в прошлой статье.
Так вот раньше луна была ближе и закрывала солнце полностью, с запасом! А через миллионы лет – она удалится и не сможет его закрыть! А сейчас, помимо совпадения 400 – 400 есть еще и совпадение во времени, когда луна тютелька в тютельку одинакова визуальна по размерам с солнцем именно когда на Земле живем мы с вами! Это все неспроста, явно неспроста… Что-то мы с вами еще учудим, раз уж рождены в годы космических совпадений, наша Вселенная что-то от нас ждет, но если вы обычный футбольный болельщик – знайте, от вас то точно Вселенная ничего не дождется, ведь вы ни на что неспособны.
А прогрессивные, умные люди – оказались в нужном месте в нужное время.

Нет пока комментариев.

Извините, форма комментариев сейчас закрыта.

spaceon.ru

Размер Луны

Луна – это извечный, надежный спутник Земли. Такой не предаст, не изменит. Если бы его не было – из-за отсутствия приливов и отливов жизнь на Земле была бы невозможна! Мы все с вами существуем, можно сказать, благодаря Луне. Ведь это единственное такое крупное небесное тело, которое величаво, торжественно обращается вокруг нашей с вами большой родины — Земли.

Как мы уже сказали, Луна гораздо ближе к нашей Земле, чем какие-нибудь другие крупные небесные тела. Расстояние до нашей славной Луны уже давно измерили точно, с погрешностью в несколько метров – воспользовавшись, кстати, тем же самым способом, каким и на самой Земле люди измеряют расстояние до видимых им предметов, к которым, по каким-нибудь причинам нам нельзя подойти.

Красавица-Луна, стоит знать, движется вокруг нашей кормилицы Земли не по ровной окружности, а по некому сложному эллипсу, и поэтому-то ее расстояние от Земли не всегда остается постоянным – и это единственное, в чем ее можно обвинить. В среднем же, расстояние от Луны до земли составляет 384400 километров.

Ну а зная расстояние до бледноликой Луны, мудрые ученые легко вычислили и ее действительные размеры. Как оказалось¸ сравнительно небольшой диаметр Луны составляет 3476 километров, что есть немногим более скромной четверти диаметра великой Земли. Площадь же Луны в несколько меньше, чем, например, территория Азии. А вот по своему объему Луна почти что в 50 раз меньше, чем Земля – совсем крохотуля!
Однако, несмотря на свои, более чем скромные размеры, Луна – надежный, проверенный временем и испытаниями спутник не только Земли, но и, можно сказать, всего человечества.
__________
Благодаря тому, что Луна всегда стоит на страже человечества, мы свободно, ни о чем не беспокоясь, можем посещать рестораны, бары, кафе, отдыхать и развлекаться в местах, подобных Дольче Вита, проводя свою жизнь в каком-то сказочном угаре, наслаждаясь каждой ее драгоценной минутой. Сладко жить никто не в силах запретить нам с вам и – веселым, бодрым и энергичным людям.

spacereal.ru