Чем объясняется отсутствие атмосферы у луны: Есть ли атмосфера на Луне

Содержание

«Чем объясняется отсутствие атмосферы на Луне?» — Яндекс Кью

Чем объясняется отсутствие атмосферы у луны. Как влияет разреженная атмосфера. Есть ли на

Вопрос этот принадлежит к тем, которые уясняются, если сначала их, так сказать, перевернуть. Прежде чем говорить о том, почему Луна не удерживает вокруг себя атмосферу, поставим вопрос: почему удерживается атмосфера вокруг нашей собственной планеты? Вспомним, что воздух, как и всякий газ, представляет хаос не связанных между собой молекул, стремительно движущихся в различных направлениях. Средняя их скорость при t = 0 °C – около 1/2 км в секунду (скорость ружейной пули). Почему же не разлетаются они в мировое пространство? По той же причине, по какой не улетает в мировое пространство и ружейная пуля. Истощив энергию своего движения на преодоление силы тяжести, молекулы падают обратно на Землю.

Вообразите близ земной поверхности молекулу, летящую отвесно вверх со скоростью 1/2 км в секунду. Как высоко может она взлететь? Нетрудно вычислить: скорость v, высота подъема h и ускорение силы тяжести g связаны следующей формулой:

v 2 = 2gh.

Подставим вместо v его значение – 500 м/с, вместо g – 10 м/с 2 , имеем

h = 12 500 м = 12 1/2 км.

Но если молекулы воздуха не могут взлетать выше 12 1/2 км, то откуда берутся воздушные молекулы выше этой границы? Ведь кислород, входящий в состав нашей атмосферы, образовался близ земной поверхности (из углекислого газа в результате деятельности растений). Какая же сила подняла и удерживает их на высоте 500 и более километров, где безусловно установлено присутствие следов воздуха? Физика дает здесь тот же ответ, какой услышали бы мы от статистика, если бы спросили его: «Средняя продолжительность человеческой жизни 70 лет; откуда же берутся 80-летние старики?» Все дело в том, что выполненный нами расчет относится к средней, а не реальной молекуле.

Средняя молекула обладает секундной скоростью в 1/2 км, но реальные молекулы движутся одни медленнее, другие быстрее средней. Правда, процент молекул, скорость которых заметно отклоняется от средней, невелик и быстро убывает с возрастанием величины этого отклонения. Из всего числа молекул, заключающихся в данном объеме кислорода при 0°, только 20 % обладают скоростью от 400 до 500 м в секунду; приблизительно столько же молекул движется со скоростью 300–400 м/с, 17 % – со скоростью 200–300 м/с, 9 % – со скоростью 600–700 м/с, 8 % – со скоростью 700–800 м/с, 1 % – со скоростью 1300–1400 м/с. Небольшая часть (меньше миллионной доли) молекул имеет скорость 3500 м/с, а эта скорость достаточна, чтобы молекулы могли взлететь даже на высоту 600 км.

Действительно, 3500 2 = 20h , откуда h=12250000/20 т. е. свыше 600 км.

Становится понятным присутствие частиц кислорода на высоте сотен километров над земной поверхностью: это вытекает из физических свойств газов. Молекулы кислорода, азота, водяного пара, углекислого газа не обладают, однако, скоростями, которые позволили бы им совсем покинуть земной шар. Для этого нужна скорость не меньше 11 км в секунду, а подобными скоростями при невысоких температурах обладают только единичные молекулы названных газов. Вот почему Земля так прочно удерживает свою атмосферную оболочку. Вычислено, что для потери половины запаса даже самого легкого из газов земной атмосферы – водорода – должно пройти число лет, выражающееся 25 цифрами. Миллионы лет не внесут никакого изменения в состав и массу земной атмосферы.

Чтобы разъяснить теперь, почему Луна не может удерживать вокруг себя подобной же атмосферы, остается досказать немного.

Напряжение силы тяжести на Луне в шесть раз слабее, чем на Земле; соответственно этому скорость, необходимая для преодоления там силы тяжести, тоже меньше и равна всего 2360 м/с. А так как скорость молекул кислорода и азота при умеренной температуре может превышать эту величину, то понятно, что Луна должна была бы непрерывно терять свою атмосферу, если бы она у нее образовывалась.

Когда улетучатся наиболее быстрые из молекул, критическую скорость приобретут другие молекулы (таково следствие закона распределения скоростей между частицами газа), и в мировое пространство должны безвозвратно ускользать все новые и новые частицы атмосферной оболочки.

По истечении достаточного промежутка времени, ничтожного в масштабе мироздания, вся атмосфера покинет поверхность столь слабо притягивающего небесного тела.

Можно доказать математически, что если средняя скорость молекул в атмосфере планеты даже втрое меньше предельной (т. е. составляет для Луны 2360: 3 = 790 м/с), то такая атмосфера должна наполовину рассеяться в течение нескольких недель. (Устойчиво сохраняться атмосфера небесного тела может лишь при условии, что средняя скорость ее молекул меньше одной пятой доли от предельной скорости.) Высказывалась мысль – вернее, мечта, – что со временем, когда земное человечество посетит и покорит Луну, оно окружит ее искусственной атмосферой и сделает таким образом пригодной для обитания. После сказанного читателю должна быть ясна несбыточность подобного предприятия.

Тела солнечной системы — планеты и их спутники — делятся на две группы: имеющие атмосферу и лишенные ее. К первой группе принадлежат все большие планеты, за исключением Меркурия, ко второй — Меркурий и большинство спутников. Это деление определяется величиной тела, точнее, напряжением силы тяжести на его поверхности, зависящей от массы и радиуса тела. Если ускорение силы тяжести па поверхности Земли принять за единицу, то для других планет и Луны получим значения, показанные на таблице.

Сила тяжести Критическая скорость

Луна 0,16 2,4 км/сек.

Меркурий 0,27 3,6 км/сек.

Марс 0,38 5,0 км/сек.

Венера 0,85 10,2 км/сек.

Земля 1,00 11,2 км/сек.

Уран 0,92 21,0 км/сек.

Нептун 1,12 23,0 км/сек.

Сатурн 1,17 36,0 км/сек.

Юпитер 2,64 60,0 км/сек.

В этой таблице Луна и планеты расположены в порядке возрастания критической скорости, называемой также второй космической скоростью. Последняя необходима для того, чтобы всякое тело преодолело инерцией своего движения притяжение планеты и умчалось в космическое пространство. Граница между планетами и спутниками, имеющими атмосферу и лишенными ее, проходит близ Марса, атмосфера которого весьма разрежена. Новый документальный сериал о космосе рассказывает о планетах, лишенных атмосферы.

Объяснение этим фактам дает кинетическая теория газов, согласно которой в каждом газе молекулы обладают быстрым движением (со скоростью, определяемой его молекулярным весом и температурой). Чем легче газ и чем выше температура, тем больше скорость. Так, например, при нуле градусов скорость движения молекул водорода равна 1,84, водяного пара – 0,62, азота — 0,49, кислорода — 0,46 километра в секунду. Однако эти числа дают лишь среднюю скорость движения молекул, так как под влиянием случайных взаимных столкновении отдельные молекулы приобретают скорость, сильно отличающуюся от средней. Скорости, превосходящие в два раза среднюю, встречаются у 20 процентов молекул, в три раза — только у 0,3 процента. При дальнейшем увеличении скорости вероятность приобретения молекулой скорости, в пять раз превышающей среднюю, совершенно ничтожна.

Применим эту теорию к атмосферам планет. Если температура и природа газа в верхних частях атмосферы таковы, что средняя скорость движения молекул в три раза меньше критической, то примерно из 300 молекул одна будет иметь критическую скорость и улетит из атмосферы в космическое пространство. Иначе говоря, такая молекула будет потеряна для планеты. Если подобный процесс будет идти непрерывно, то скоро планета утратит всю свою газовую оболочку. Но если средняя скорость молекул окажется в пять раз меньше критической, то положение резко изменится; молекул со скоростью, равной или большей критической, будет так мало и они будут возникать так редко, что о какой-нибудь заметной утечке газа говорить не придется и атмосфера будет прочно удерживаться планетой. Однако повышение температуры сильно ускоряет процесс утечки атмосферы: газ, который при нуле градусов еще совсем не улетучивается, при 100 градусах довольно быстро окажется потерянным планетой.

Газы атмосферного воздуха, казалось, могли бы удерживаться Луной. Однако в течение дня, длящегося на Луне две недели, температура ее поверхности повышается до 100 градусов, а при такой жаре ни кислород, ни азот не могли на ней надолго удержаться. В безвоздушном пространстве вода легко закипает, образуя легкий водяной пар, который и подавно улетучивается. Вот почему Луна теперь лишена атмосферы и воды, хотя, по всей вероятности, она имела их в далеком прошлом.

На протяжении очень долгого периода люди мечтательно смотрели на Луну, считая, что на ближайшем спутнике Земли может быть жизнь. Множество фантастических романов было написано на эту тему. Большинство авторов предполагали, что на Луне есть не только воздух, такой же как на земле — но и растения, животные — и даже разумные существа, похожие на людей.

Однако, примерно век назад, учеными было неопровержимо доказано, что на Луне не может быть никакой жизни (даже бактериальной), в силу полного отсутствия атмосферы для дыхания — а следовательно, на поверхности спутника космический вакуум и сильнейший перепад дневных/ночных температур.

Действительно, Луна, хоть и приходится самым близким к Земле небесным телом — является крайне враждебной средой любому земному биологическому организму. А чтобы выжить там, хотя бы короткое время — необходимо принять беспрецедентные меры безопасности. В купе с тем, что лунный ландшафт представляет эстетическое зрелище чуть хуже, чем самая сухая земная пустыня — вполне понятно, почему в последние десятилетия человечество утратило интерес к Луне.

Но если бы жителям Земли повезло чуть больше, и естественный спутник не был пустынным «куском камня» — а обладал всем необходимым для жизни — жизнь была бы намного интересней. Если бы сто лет назад точно знали, что на Луне есть атмосфера, жизнь или даже братья по разуму — то и в космос бы полетели намного раньше… Это была бы отличная цель! Сейчас бы уже ходили рейсовые корабли на Луну, чуть ли не каждый день и стоимость перелетов не была бы столь огромной — если бы миллионы умов работали над усовершенствованием технологий.

Интересно, а сможет ли в будущем Луна стать таким местом, где можно спокойно ходить, дышать воздухом, купаться в водоемах, выращивать растения, строить дома — то есть жить полноценно, как на Земле?

Многие скажут, что на Луне не может быть собственной плотной атмосферы — только внутри герметичных капсул, типа космического корабля — которые возможно будут построены в будущем. Выходить из таких зданий следует только в специальных скафандрах, которые создадут такую же герметичную капсулу вокруг тела человека. Без скафандра — жизнь человека подвергается смертельной опасности.

Вариант с кислородным баллоном с маской для подводного плавания (как у дайвера) — на Луне не пройдет: космический вакуум моментально «вытянет из организма все соки»: если к телу прикрепить присоску (например — вакуумные медицинские банки на спине) — то на этом месте остается синяк. Кратковременное пребывание в полном вакууме покроет таким «синяком» все тело. Слизистая оболочка глаз, ушей, рта — начнет кипеть, стремительно высыхая. Ходят слухи, что в вакууме закипает и сворачивается даже кровь внутри кровеносной системы — что конечно же глупость: у человека кровеносная система замкнутая и внутри сосудов давление практически не изменится.

В общем — Луна не место для прогулок. В современных скафандрах, предназначенных для работы в открытом космосе — находиться крайне не удобно и движения стеснены неповоротливыми шарнирами. Строительство больших куполов, в которых можно находиться без скафандра — крайне дорогостоящий проект, и в нем в общем нет никакого смысла: отдыхать и загорать можно и на Земле. Судя по всему, нет нам места на Луне, по крайней мере в ближайшем будущем: разве что очень малому количеству людей, в сугубо научных целях удастся побывать в этом месте — но это вряд ли будет веселое времяпровождение.

Но вернемся к атмосфере. Интересно, почему на Земле она есть, а Луна полностью лишена воздуха? Для многих ответ очевиден: размер. Луна слишком мала, чтобы удержать атмосферу. А как же закон всемирного тяготения? Между любыми телами, имеющими массу — существует сила взаимного притяжения . Луна тело, имеющее массу? Так точно. А молекула, например кислорода является телом? Конечно. Оно имеет массу? Несомненно. Стало быть, Луна (как и любое другое тело, имеющее массу) — способна удержать атмосферу, причем любое ее количество!

Подозреваю, что кто-то сейчас скажет о том, что это нонсенс, не может быть, во всех учебниках написано, что этого не может быть. Позволю с ним не согласиться, потому, что в учебниках именно этого не написано. В школьной литературе, скорей всего этот вопрос затронуть лишь вскольз, без рассмотрения основных причин; а преподаватели иногда не очень глубоко знают свой предмет и вполне могут неверно «резюмировать» те данные, которые получили из своих учебных материалов. Лично я не знаю ни одного учителя физики, который смог назвать причину, по которой с поверхности Земли улетучивается гелий и водород (признаю — я разговаривал с небольшим количеством учителей). Практический каждый скажет, что эти газы легче других — поэтому, согласно закону Архимеда — поднимаются вверх. Но почему они преодолевают земное притяжение и уходят в открытый космос — ответить редко кто сможет.

Абсолютно всё, что находится в свободном (не закрепленном) состоянии — притягивается к Земле (или к любому другому массивному телу), любой сгусток материи, имеющий массу. И пылинка, и молекула, и атом. Единственное условие, при котором какое-нибудь тело может «не упасть» (пока не изобрели антигравитацию) — это скорость больше или равная Первой космической (7,9 тысяч метров в секунду). Молекул любого газа это касается так же, как и железной гири: если скорость меньше 7,9 км/с — добро пожаловать обратно на поверхность Земли! Что-то или кто-то может воздействовать, поднять или вытолкнуть, может выбросить очень высоко — но на высоте около 50 километров над землей — уже практически ничего нет, что может воздействовать — значит путь обратно, к Земле. И только, если по какой-то причине молекула водорода разгонится до первой космической скорости или выше — тогда есть возможность выйти на круговую орбиту, или на эллиптическую — или вообще уйти в межпланетное пространство и стать микроскопическим спутником Солнца. А что может подействовать на молекулу водорода, чтобы она разогналась до такой высокой скорости? Похоже, что только фотоны света на это способны, и скорей всего, налицо действие Солнца.

Итак: атмосфера не может улетучиться ни с какой планеты , спутника или астероида по причине того, что это тело «слишком мало»… У каждого газа есть своя собственная тепловая скорость молекул — то есть, с какой скоростью движутся молекулы при определенной температуре. У водорода она самая высокая, у гелия чуть меньше. В верхних слоях атмосферы, под непосредственным попаданием солнечных лучей молекулы этих газов способны разогнаться выше 7,9 км/сек — что не значит, что они моментально достигают этих скоростей: вокруг полно других молекул, которые из-за соударений серьезно замедляют скорость — мешают разогнаться. Кроме того фотоны солнечного света в большинстве случаев «бомбардируют» молекулу, «приталкивая» ее к Земле. Если молекула все-же разогналась до космической скорости — но направление движения как раз в сторону Земли — то она приблизится и «увязнет» среди других молекул атмосферы. Может пройти очень и очень много времени, прежде чем одной молекуле «посчастливится» вырваться. В атмосфере Земли присутствует приличное количество водорода и гелия, хотя, в принципе они могли бы улетучиться — не всё так быстро..!

На других, более мелких планетах, первая космическая скорость — по другому «круговая орбитальная скорость» — меньше, чем у Земли. Для Луны такая скорость равна 1,7 км/секунду, то есть водород или гелий, очевидно улетучатся быстрей. Но другие, более тяжелые газы имеют намного более низкую тепловую скорость. Например, молекулы водяного пара обычных условиях имеют среднюю скорость 0,6 км,секунду, азота — 0,5 км/сек, кислорода — тоже около 0,5 км/сек, углекислого газа — 0,4 км/сек. Эти газы (при температуре около 20 градусов Цельсия) не имели бы никакой возможности покинуть поверхность Луны. Хотя, следуют внести точность: несмотря на то, что среднегодовая/среднесуточная температура на поверхности Луны почти такая же, как и на Земле — около 20 градусов Цельсия — все же в дневные пики, температуры может быть достаточно — чтобы некоторые молекулы разогнались до круговой орбитальной скорости и покинули зону притяжения. К тому же, есть потоки магнитно-заряженных частиц «солнечного ветра».

Но количество молекул, которые в случайном порядке каждый день разгоняются и улетают под действием Солнца — достаточно мизерное. Если бы на Луне была атмосфера с давлением, равным земному — то через 10 тысяч лет давление упало бы примерно вдвое! [Википедия ] Что это означает? А то, что если бы сейчас на Луне был воздух, то там можно было бы спокойно жить, по крайней мере в течении 1000 лет — и сильно не переживать, что проснешься утром — а дышать то нечем! 🙂

А откуда вообще берется атмосфера? Во вселенной газов огромное количество. Они, как правило, присутствуют в виде облаков, причем размеры таких «межзвездных туч» просто колоссальные: могут достигать тысяч световых лет в длину. Но эти облака очень разряженные: молекулы газов супер-легкие и движутся довольно быстро — по этому, почти никогда не «слепляются» друг с другом под действием собственной гравитации — а если сталкиваются, то разлетаются в разные стороны. Если планета пройдет через такое облако, то много газа не соберет — около 1 молекулы на кубический метр — в общем, ничто. Но если происходят события, при которых газы «спресовываются» — то они могут стать жидкостью или льдом. А в кубометре льда таких молекул намного больше, примерно столько: 33500000000000000000000000000.

Куски замерзшего газа, в виде льда могут храниться, вдалеке от горячих звезд — практически вечно. В нашей Солнечной системе таких ледяных «айсбергов» весьма приличное количество. Некоторые из них настолько огромны, что им даже дают имена: речь идет про кометы, которые состоят из замерзшего газа, вращаются вокруг Солнца, иногда подлетают близко, тают и оставляют за собой пышные газовые хвосты. Большинство газа хранится не в хвосте — а в этой ледяной глыбе, которая иногда падает на какую-нибудь планету. По версии современной науки, вся вода на Земле, а равно и атмосфера произошла исключительно из-за падения комет. Один такой ледяной шар, в диаметре несколько километров может принести триллионы кубометров газа.

А в Луну врезАлись кометы ранее? По всей видимости да, об этом свидетельствует колоссальное количество кратеров на поверхности, некоторые очень огромны. Кратеры, конечно образовались не только от комет — но и от обычных — каменных или железных метеоритов и астероидов, но и кометы, скорей всего тоже были — и не мало. Бывала ли на Луне атмосфера после падения крупной кометы? 99,9% , что ДА. Хоть ударов по Луне, видимо было очень много — все же, падение крупных объектов, в земном смысле, происходит очень редко. Может раз в миллион лет, а может и реже. За несколько сотен тысяч лет, от газов, принесенных кометой — не остается и следа. Но непосредственно после падения кометы — Луна, вполне может обрести атмосферу, а может даже и гидросферу!

Если бы последняя комета упала на Луну около тысячи лет назад — сегодня, возможно, наш спутник был бы прекрасным местом: расположен не слишком далеко-но и не слишком близко от Солнца (как и Земля), если бы с кометой «прилетел» так же и водяной лед — то часть поверхности Луны могла бы быть покрыта жидкой водой! Происходило бы испарение влаги, выпадение дождей или снегов, если бы туда каким-то образом еще были бы «закинуты» семена — то за тысячу лет все бы заросло огромными растениями (на Луне меньше притяжение, по этому деревья или трава вырастали бы быстрей и в несколько раз выше). Такой, околоземный рай ! Если бы давление было близко к Земному — можно было бы ходить по поверхности без громоздких скафандров. Если бы это было — мы бы жили в другую эпоху!

Но, как мы видим — этого не произошло. Ни сто тысяч лет назад, ни даже миллион лет назад в Луну не попадала достаточно крупная комета, состоящая из замерзших газов и жидкостей. Но раз давно не падала в прошлом — значит это может произойти в будущем?! Может, очень «хорошая» — большая, с нужными газами и жидкостями — ни разу еще не падала вовсе, либо это было так давно, что русла рек, котлованы озер и следы жизни давным-давно засыпаны реголитом? И поверх них огромное количество кратеров от обычных метеоритов? Ну, по теории вероятности, если давно не было — значит скоро будет!

Представим, что большая комета, диаметром в три километра летит в сторону солнца, потом приблизилась к Земле, но отклонилась и подлетает к Луне. Из какого материала она должна состоять? В идеале — из замерзшего азота и немного замерзшего кислорода: примерно 80% на 20% — таков состав привычной нам атмосферы. Ну, если будет состоять целиком из замерзшей воды — то тоже ничего. На худой конец, она может состоять из «сухого льда» — то есть из замерзшего углекислого газа: углекислый газ потребляется растениями, и если бы на луне была углекислая атмосфера — то на ней можно было бы заниматься сельским хозяйством: растения, потребляют углекислый газ для фотосинтеза — в течении долгого лунного дня растения могут вырасти очень быстро и, возможно «мутировать» в причудливые формы!

А не разрушит ли комета наш маленький спутник? Очевидно, нет. Луна, по меркам спутников — имеет довольно внушительный размер: 3000 километров в диаметре, комета в 3 километра имеет массу менее 0,1 % от массы Луны. Но вспышка будет яркая! Её хорошо будет видно с Земли, возможно даже днем! Если бы какая-то экспедиция в этот момент находилась на Луне — ей бы не поздоровилось. Но сейчас, когда никого нет, и почти никаких строений на Луне нет — самый подходящий момент.

Волна перегретой плазмы прокатится по всей поверхности, часть грунта может выбросить в космос и некоторые фрагменты могут упасть на Землю — хотя, вероятность падения крупных кусков не велика. Очень высокая температура растопит весь лед кометы в считанные дни. Луна, буквально на глазах начнет покрываться мутным «одеялом» атмосферы, с Земли коричневые пятна ночного светила исчезнут, зато видимый размер спутника станет больше и он из желтоватого — изменит цвет, сначала на красноватый, а через время, возможно голубоватый или даже синий. Яркость Луны на земном небе станет намного больше: в ясную лунную ночь станет светло, почти как днем в пасмурную погоду.

А что на самой Луне? Если комета содержала в основном водный лед — то атмосфера станет состоять из водного пара. Когда давление повысится — вода перестанет кипеть на поверхности, будут собираться крупные водоемы во всех низменностях. С гор будут течь мутные потоки воды смешанные с реголитом и собираться в реки. Температура будет стремительно понижаться, и возможно, через несколько месяцев понизится до уровня, соответствующего Земному. Начнутся ветра, будет постоянно идти дождь — но на Луне можно будет находиться без скафандра! Дышать водяным паром, конечно не получится — нужно будет носить с собой маску и баллон со сжатым воздухом, все тело будет постоянно мокрым, но если находиться в достаточно теплом месте — то это вполне приемлемо! Долгой лунной ночью, температура будет конечно ниже, все покроется снегом, реки и озера замерзнут. Хотя, установившиеся постоянные ветра будут приносить тепло с дневной стороны, возможно в экваториальной части Луны будет не так уж холодно, даже ночью.

Если, вместе со льдом, комета принесет какое-то количество кислорода, или перекиси водорода, азота и углекислого газа, еще какое-то количество минералов и солей (а эти сопутствующие элементы почти всегда присутствуют во льдах комет) — то в Лунных озерах, создадутся условия для примитивных живых организмов! Хотя, в самой почве Луны, возможно уже присутствуют какие-либо микроэлементы, которые могут быть использованы биологическими существами. Когда на Луне будет больше возможностей для существования — количество полетов людей и доставки грузов с Земли увеличится во много раз. В ближайшие годы, на Луне будет основано поселение, которое, довольно скоро сможет выживать самостоятельно и не будет полностью зависеть от земного снабжения.

У Луны есть несколько забавных особенностей: на ней легко ходить, можно далеко прыгать — из-за низкой силы тяжести. Тело чувствует себя легко — даже спать намного приятнее, чем на Земле. В некоторых местах ночью красивый вид на небе: Земля, в виде огромного полумесяца занимает часть небосвода. На Луне очень длинный день (около 14 земных суток) и такая же длинная ночь. Зато, Луна не так велика в размере, по этому, если нужен день — можно приехать туда, где светло; а если нужна темнота — то поехать «в ночь».

А если на Луне будет атмосфера… люди смогут летать , как птицы! Взяв в каждую руку по большому вееру, сделав взмахи мышечным усилием можно создать воздушный поток, который поднимет собственное тело, которое на Луне будет весить в 6 раз легче, чем на Земле! В нашем мире, лишь не многие животные способны летать: самые крупные из них весят полтора десятка килограмм, похоже это предел. У птиц специальное строение тел, их кости пустые внутри — довольно хрупкие, но очень легкие. Температура крови птиц — 42 градуса, они должны принимать ежедневно огромное количество пищи. Все из-за того, что на Земле высокая сила тяжести, и полеты требуют больших затрат. На Луне же — с этим все намного проще. Человек, который привык к земному притяжению, будет чувствовать себя на Луне — как пушинка, и легко сможет подняться в воздух, силой собственных мышц. И технические приспособления, конечно же смогут летать на Луне. Вертолет, не нужно заправлять авиационным керосином — он легко полетит на обычном бензине, на аккумуляторах или даже от педального привода.

Если на Луне будет атмосфера — там будет летать практически все. Прикрутил к велосипеду небольшие крылья, сел — и полетел! Взял кайт (воздушный змей), поймал ветер — и полетел. Спрыгнул с горы с зонтиком в руках — и полетел! С появлением атмосферы, на Луне будут устойчивые ветра от нагретой дневной поверхности — к холодной ночной. Скорость такого пассата, будет равна скорости вращения Луны. Если использовать параплан, то на нем можно «зависнуть» так, что солнце будет оставаться на одном месте, например на закате. Все внизу медленно перемещается — а пилот параплана производит постепенный облет вокруг мира. Возможно даже строительство воздушных зданий , которые смогут постоянно плавать в атмосфере, опираясь на воздушные потоки!

Мир, очень близкий к нашему дому, в отличии от любой другой планеты Солнечной системы — обладающий комфортной для человека температурой, с прекрасным видом на Землю, с низкой гравитацией, с простой возможностью перемещения — это просто рай для туризма! Как минимум, половина всех людей будет ездить в отпуска именно на Луну — или мечтать об этом. Я даже вижу рекламный слоган туристических компаний, типа «У нас Вы сможете летать, не только во сне «…

И что для этого нужно? Одну комету! Ну, конечно не любую — но в принципе, при некотором стечении обстоятельств — такое могло бы случиться. А может человечеству можно как-то об этом позаботиться самому? Взять комету, направить в нужное место? Или отбуксировать несколько небольших астероидов? Или привезти с земли антарктического льда? А может в недрах самой Луны есть залежи замерзших жидкостей или газов, которые достаточно просто поднять на поверхность — и они сами растают на солнце. Есть целое направление, под названием «терраформирование планет», что означает создание климатических условий на планете или спутнике — близких к земным. Пока это отдаленное будущее — ведь человек сделал только первые шаги за пределами родной планеты. Но, если будет достаточный интерес общественности, то решение может быть принято достаточно быстро. Проблема ультрафиолетового излучения так же решаема, и даже может решиться сама, с появлением гроз и образованием озона, а солнечную радиацию можно попытаться «заэкранировать» или придумать искусственное магнитное поле.

Если потребовать от правительств разных стран заниматься не войнами — а освоением новых территорий, если элиты увидят в этом запрос общества, а бизнес — возможность выгодных вложений — то освоение Луны может пойти очень быстрыми темпами. Чтобы максимально ускорить этот процесс — следует популяризовать идею тераформирования, или хотя бы возродить идею развития космической отрасли. Каждый из нас может сделать это.

Дмитрий Беленец (Dmitry Belenets)

Сейчас, когда человек тщательно исследовал поверхность Луны, он узнал много интересного о ней. Но факт, что на Луне нет жизни, человек знал задолго до того, как достиг Луны.

На Луне нет атмосферы. Астрономы установили это, потому что на Луне не бывает сумерек, заката. На Земле ночь наступает постепенно, потому что воздух отражает солнечные лучи даже после захода Солнца. На Луне совсем иначе: только что было светло, и в один момент наступила темнота. Отсутствие атмосферы ведет к тому, что Луна не защищена от любого солнечного излучения. Солнце излучает тепло, свет и радиоволны. Жизнь на Земле зависит от этого тепла и света.

Но Солнце излучает еще и вредную радиацию. Земная атмосфера защищает нас от нее. А на Луне отсутствует атмосфера, которая могла бы поглотить эту вредную радиацию. И все солнечные лучи, полезные и вредные, благополучно достигают поверхности Луны.

Поскольку отсутствует атмосфера, поверхность Луны или чрезмерно горячая, или чрезмерно холодная. Луна вращается, и та сторона, которая повернута к Солнцу, становится очень горячей. Температура может достигать более 150 градусов Цельсия. Это горячей кипящей воды. Жаркий лунный день длится две недели.

За ним следует ночь, которая тоже длится две недели. Ночью температура падает до 125 градусов ниже нуля. Это в два раза холодней, чем температура, которая наблюдается на Северном Полюсе.

При таких условиях не может существовать ни одна из форм жизни, известных на Земле.

Луна — естественный спутник Земли, удаленный от нее на расстояние около 384000 км (239000 миль). Луна намного легче и меньше Земли. Ей требуется 29 дней, чтобы обернуться вокруг Земли. Луна не излучает собственного света, а только отражает свет Солнца. Поскольку Луна путешествует вокруг Земли, она появляется перед нами в различной форме. Эти различные формы мы называем фазами Луны. Они получаются в результате того, что, вращаясь вокруг Солнца, Земля по-разному затеняет Луну. Луна в зависимости от этого отражает различное количество света.

К Земле повернута всегда одна и та же сторона Луны. До 1959 года, когда советский спутник «Луна-3» сфотографировал Луну с обратной стороны, мы не знали, как выглядит ее другое полушарие.

Луна состоит из твердых пород. На ее поверхности видны тысячи кратеров. Там встречаются обширные плоские равнины, покрытые пылью, и высокие горы. Возможно, что кратеры образовались из пузырей, лопавшихся в лунной коре в результате вулканической активности миллионы лет назад. На орбите вокруг Земли Луну удерживает сила земного притяжения. Сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле. Время от времени вода земных океанов устремляется навстречу Луне. Это вызывает приливы.

Теперь, когда люди уже побывали на Луне, они имеют конкретное представление о спутнике Земли и, соответственно, могут планировать строительство станций па этой планете. Конечно, условия для жизни там достаточно тяжелые. Поверхность Луны буквально изрыта огромными кратерами, есть там и довольно высокие горы, обнаружены большие моря из застывшей вулканической лавы. Когда-то на Луне происходили извержения вулканов, но сегодня они уже бездействуют. Моря и внутренняя поверхность кратеров покрыты толстым слоем пыли. Там нет ни воздуха, ни воды, ни животных, ни растений. На Луне не слышно ни звука, так как звуки распространяются благодаря молекулам воздуха. Поэтому людям для передвижения на Луне нужен специальный скафандр. Жилища человека на Луне должны быть абсолютно герметичными, как батискафы для подводных исследований. Все, что необходимо для поддержания жизнедеятельности, вплоть до самого воздуха, должно доставляться с Земли.

невидимой стороне Луны совершенно не обоснована и противоречит законам физики: если нет атмосферы и воды на одной стороне Луны, то не может быть их и на другой (к этому вопросу мы ещё вернёмся).

В печати время от времени появляются сообщения, что тому или иному наблюдателю удалось видеть второго спутника Земли, вторую её Луну. Хотя подобные заявления ни разу не получали подтверждения, интересно всё же остановиться па этой теме.

Вопрос о существовании второго спутника Земли не нов. Он имеет за собой длинную историю. Кто читал роман Жюля Верна «Из пушки на Луну», тот помнит, вероятно, что уже там упоминается о второй Луне. Она так мала и скорость её так велика, что жители Земли наблюдать её не могут. Французский астроном Пти, – говорит Жюль Верн, – заподозрил её существование и определил период её обращения вокруг Земли в 3 ч. 20 м. Расстояние её от поверхности Земли равно 8140 км. Любопытно, что английский журнал «Знание», в статье об астрономии у Жюля Верна, считает ссылку на Пти, как и самого Пти, попросту вымышленными. Ни в одной энциклопедии об этом астрономе действительно не упоминается. И всё-таки сообщение романиста не вымышлено. Директор Тулузской обсерватории Пти в 50-х годах прошлого столетия действительно отстаивал существование второй Луны, – метеорита с периодом обращения в 3 ч. 20 м., кружащегося, правда, не в 8000, а в 5000 км от земной поверхности. Мнение это разделялось и тогда лишь немногими астрономами, впоследствии же было совершенно забыто.

Теоретически в допущении существования второго, очень мелкого спутника Земли нет ничего противонаучного. Но подобное небесное тело должно было бы наблюдаться не только в те редкие моменты, когда оно проходит (кажущимся образом) по диску Луны или Солнца.

Даже если оно обращается так близко к Земле, что должно при каждом обороте погружаться в широкую земную тень, то и в таком случае можно было бы его видеть на утреннем и вечернем небе сияющим яркой звездой в лучах Солнца. Быстрым движением и частыми возвращениями звезда эта привлекла бы к себе внимание многих наблюдателей. В моменты полного солнечного затмения» вторая Луна также не ускользнула бы от взора астрономов.

Словом, если бы Земля действительно обладала вторым спутником, его случалось бы наблюдать довольно часто. Между тем бесспорных наблюдений не было ни одного.

Наряду с проблемой второй Луны ставился также вопрос о том, нет ли у нашей Луны своего маленького спутника – «луны Луны».

Но непосредственно удостовериться в существовании подобного лунного спутника очень трудно. Астроном Мультон высказывает об этом следующие соображения:

«Когда Луна светит полным светом, её свет или свет Солнца не позволяют различить в соседстве с нею очень маленькое тело. Только в моменты лунных затмений спутник Луны мог бы освещаться Солнцем, в то время как соседние участки неба были бы свободны от влияния рассеянного света Луны. Таким образом, лишь во время лунных затмений можно было бы надеяться открыть небольшое тело, обращающееся около Луны. Такого рода исследования уже производились, но реальных результатов не дали».

Почему на Луне нет атмосферы?

Вопрос этот принадлежит к тем, которые уясняются, если сначала их, так сказать, перевернуть. Прежде чем говорить о том, почему Луна не удерживает вокруг себя атмосферы, поставим вопрос: почему удерживается атмосфера вокруг нашей собственной планеты? Вспомним, что воздух, как и всякий газ, представляет хаос не связанных между собой молекул, стремительно движущихся в различных направлениях. Средняя их скорость при 0° – около ½ км в секунду (скорость ружейной пули). Почему же не разлетаются они в мировое пространство? По той же причине, по какой не улетает в мировое пространство и ружейная пуля. Истощив энергию своего движения на преодоление силы тяжести, молекулы падают обратно на Землю. Вообразите близ земной поверхности молекулу, летящую отвесно вверх со скоростью ½ км в секунду. Как высоко вверх может она взлететь? Нетрудно вычислить: скорость v , высота подъёмаh и ускорение силы тяжестиg связаны следующей формулой:

v2 2 gh.

Подставим вместо v его значение – 500 м/сек, вместоg – 10 м/сек2 ; имеем

250 000 20h ,

h 12 500м 121 2 км .

Но если молекулы воздуха не могут взлетать выше 12½ км, то откуда берутся воздушные молекулы выше этой границы? Ведь кислород, входящий в состав нашей атмосферы, образовался близ земной поверхности (из углекислого газа деятельностью растений). Какая же сила подняла и удерживает их на высоте 500 и более километров, где безусловно установлено присутствие следов воздуха? Физика даёт здесь тот же ответ, какой услышали бы мы от статистика, если бы спросили его: «Средняя продолжительность человеческой жизни 40 лет; откуда же берутся 80-летние старики?» Всё дело в том, что выполненный нами расчёт относится к средней, а не реальной молекуле. Средняя молекула обладает секундной скоростью в ½ км, но реальные молекулы движутся одни медленнее, другие быстрее средней. Правда, процент молекул, скорость которых заметно отклоняется от средней, невелик и быстро убывает с возрастанием величины этого отклонения. Из всего числа молекул, за-

ключающихся в данном объёме кислорода при 0°, только 20% обладают скоростью от 400 до 500 м в секунду; приблизительно столько же молекул движется со скоростью 300–400 м/сек, 17% – со скоростью 200–300 м/сек, 9 % – со скоростью 600–700 м/сек, 8 % – со скоростью 700–800 м/сек, 1% – со скоростью 1300–1400 м/сек. Небольшая часть (меньше миллионной доли) молекул имеет скорость 3500 м/сек, а эта скорость достаточна, чтобы молекулы могли взлететь даже на высоту 600 км.

Действительно, 3500 2 20 h , откудаh 12 250 000 , т. е. свыше 600 км.

Становится понятным присутствие частиц кислорода на высоте сотен километров над земной поверхностью: это вытекает из физических свойств газов. Молекулы кислорода, азота, водяного пара, углекислого газа не обладают, однако, скоростями, которые позволили бы им совсем покинуть земной шар. Для этого нужна скорость не меньше 11 км в секунду, а подобными скоростями при невысоких температурах обладают только единичные молекулы названных газов. Вот почему Земля так прочно удерживает свою атмосферную оболочку. Вычислено, что для потери половины запаса даже самого лёгкого из газов земной атмосферы

– водорода – должно пройти число лет, выражающееся 25 цифрами. Миллионы лет не внесут никакого изменения в состав и массу земной атмосферы.

Чтобы разъяснить теперь, почему Луна не может удерживать вокруг себя подобной же атмосферы, остаётся досказать немного. Напряжение силы тяжести на Луне в шесть раз слабее, чем на Земле; соответственно этому скорость, необходимая для преодоления там силы тяжести, тоже меньше и равна всего 2360 м/сек. А так как скорость молекул кислорода и азота при умеренной температуре может превышать эту величину, то понятно, что Луна должна была бы непрерывно терять свою атмосферу, если бы она у неё образовывалась. Когда улетучатся наиболее быстрые из молекул, критическую скорость приобретут другие молекулы (таково следствие закона распределения скоростей между частицами газа), и в мировое пространство должны безвозвратно ускользать всё новые и новые частицы атмосферной оболочки. По истечении достаточного промежутка времени, ничтожного в масштабе мироздания, вся атмосфера покинет поверхность столь слабо притягивающего небесного тела.

Можно доказать математически, что если средняя скорость молекул в атмосфере планеты даже втрое меньше предельной (т. е. составляет для Луны 2360:3 = 790 м/сек), то такая атмосфера должна наполовину рассеяться в течение нескольких недель. (Устойчиво сохраняться атмосфера небесного тела может лишь при условии, что средняя скорость её молекул меньше одной пятой доли от предельной скорости.)

Высказывалась мысль – вернее, мечта, – что со временем, когда земное человечество посетит и покорит Луну, оно окружит её искусственной атмосферой и сделает таким образом пригодной для обитания. По-

сле сказанного читателю должна быть ясна несбыточность подобного предприятия. Отсутствие атмосферы у нашего спутника – не случайность, не каприз природы, а закономерное следствие физических законов.

Понятно также, что причины, по которым невозможно существование атмосферы на Луне, должны обусловливать её отсутствие вообще на всех мировых телах со слабым напряжением силы тяжести: на астероидах и на большинстве спутников планет1) .

Размеры лунного мира

Об этом, конечно, с полной определённостью говорят числовые данные: величина диаметра Луны (3500 км), поверхности, объёма. Но числа, незаменимые при расчётах, бессильны дать то наглядное представление о размерах, какого требует наше воображение. Полезно будет обратиться для этого к конкретным сопоставлениям.

Сравним лунный материк (ведь Луна – сплошной материк) с материками земного шара (рис. 40). Это скажет нам больше, нежели отвлечённое утверждение, что полная поверхность лунного шара в 14 раз меньше

Рис. 40. Размеры Луны по сравнению с материком Европы. (Не следует, однако, заключать, что поверхность лунного шара меньше поверхности Европы.)

земной поверхности. По числу квадратных километров поверхность нашего спутника лишь немногим меньше поверхности обеих Америк. А та

1) В 1948 г. московский астроном Ю. Н. Липский, по-видимому, обнаружил наличие на Луне следов атмосферы. Общая масса лунной атмосферы может составлять не более одной стотысячной доли земной атмосферы. (Прим. ред.)

часть Луны, которая обращена к Земле и доступна нашему наблюдению, почти в точности равна площади Южной Америки.

Чтобы сделать наглядными размеры лунных «морей» по сравнению с земными, здесь (рис. 41) на карту Луны наложены в том же масштабе контуры Чёрного и Каспийского морей. Сразу видно, что лунные «моря»

Рис. 41. Земные моря по сравнению с лунными. Чёрное и Каспийское моря, перенесённые на Луну, были бы там больше всех лунных морей. (Цифрами обозначены: 1 – Море Облаков, 2 – Море Влажности, 3 – Море Паров, 4 – Море Ясности.)

не особенно велики, хотя и занимают заметную часть диска. Море Ясности, например (170 000 км2 ), приблизительно в 2½ раза меньше Каспийского.

Зато среди кольцевых гор Луны имеются подлинные гиганты, каких нет на Земле. Например, круговой вал горы Гримальди охватывает по-

✅ Чем объясняется отсутствие атмосферы на Луне

Содержание

1 Чем объясняется отсутствие атмосферы на Луне
- 1.1 Почему на Луне нет атмосферы?
- 1. 2 Есть ли на Луне атмосфера?
- 1.3 Плотность лунной атмосферы
- 1.4 Какие газы присутствуют
- 1.5 Как влияет разреженная атмосфера
- 1.6 Что случилось с атмосферой Луны
- 1.7 Урок 15. Луна. Спутники планет
- 1.8 1. Какие гипотезы образования Луны вам известны? Кратко изложите их суть
- 1.9 2. На следующие вопросы дайте односложные ответы — «да» или «нет»
- 1.10 3. Дополните рисунок и на его основе объясните механизм явления приливов и отливов на Земле
- 1.11 4. Используя карту Луны, найдите и подпишите следующие объекты: моря (Кризисов, Изобилия, Облаков, Спокойствия), горные хребты (Альпы, Кавказ), кратеры (Архимед, Аристотель)
- 1.12 5. Море Москвы, расположенное на невидимой стороне Луны, имеет поперечник D ≈ 300 км. Можно ли было бы увидеть его с Земли невооружённым глазом, если бы оно находилось на обращённом к Земле полушарии Луны? Ответ обоснуйте, принимая во внимание, что разрешающая способность глаза α = 1′
- 1.13 6. На краю лунного диска видна гора, выступающая над ним на α = 0.03′. С учётом того, что линейный диаметр Луны D ≈ 3480 км, а угловой диаметр φ = 30′, найдите высоту этой горы в километрах
- 1.14 7. Где на «лунном небе» космонавт увидит Земли, если он будет находиться в центре видимого для нас полушария Луны?

Почему на Луне нет атмосферы?

Вопрос этот принадлежит к тем, которые уясняются, если сначала их, так сказать, перевернуть. Прежде чем говорить о том, почему Луна не удерживает вокруг себя атмосферу, поставим вопрос: почему удерживается атмосфера вокруг нашей собственной планеты? Вспомним, что воздух, как и всякий газ, представляет хаос не связанных между собой молекул, стремительно движущихся в различных направлениях. Средняя их скорость при t = 0°С — около 1/2 км в секунду (скорость ружейной пули). Почему же не разлетаются они в мировое пространство? По той же причине, по какой не улетает в мировое пространство и ружейная пуля. Истощив энергию своего движения на преодоление силы тяжести, молекулы падают обратно на Землю. Вообразите близ земной поверхности молекулу, летящую отвесно вверх со скоростью 1/2 км в секунду. Как высоко может она взлететь? Нетрудно вычислить: скорость v, высота подъема h и ускорение силы тяжести g связаны следующей формулой:

Подставим вместо v его значение — 500 м/с, вместо g — 10 м/с 2 , имеем

Но если молекулы воздуха не могут взлетать выше 12,5 км, то откуда берутся воздушные молекулы выше этой границы? Ведь кислород, входящий в состав нашей атмосферы, образовался близ земной поверхности (из углекислого газа в результате деятельности растений). Какая же сила подняла и удерживает их на высоте 500 и более километров, где безусловно установлено присутствие следов воздуха? Физика дает здесь тот же ответ, какой услышали бы мы от статистика, если бы спросили его: «Средняя продолжительность человеческой жизни 70 лет; откуда же берутся 80-летние старики?» Все дело в том, что выполненный нами расчет относится к средней, а не реальной молекуле. Средняя молекула обладает секундной скоростью в 1/2 км, но реальные молекулы движутся одни медленнее, другие быстрее средней. Правда, процент молекул, скорость которых заметно отклоняется от средней, невелик и быстро убывает с возрастанием величины этого отклонения.

Из всего числа молекул, заключающихся в данном объеме кислорода при 0°, только 20 % обладают скоростью от 400 до 500 м в секунду; приблизительно столько же молекул движется со скоростью 300— 400 м/с, 17 % — со скоростью 200—300 м/с, 9 % — со скоростью 600— 700 м/с, 8 % — со скоростью 700—800 м/с, 1 % — со скоростью 1300— 1400 м/с. Небольшая часть (меньше миллионной доли) молекул имеет скорость 3500 м/с, а эта скорость достаточна, чтобы молекулы могли взлететь даже на высоту 600 км.

Действительно, 3500 2 = 20п, откуда п =-—-, т. е. свыше 600 км.

Становится понятным присутствие частиц кислорода на высоте сотен километров над земной поверхностью: это вытекает из физических свойств газов. Молекулы кислорода, азота, водяного пара, углекислого газа не обладают, однако, скоростями, которые позволили бы им совсем покинуть земной шар. Для этого нужна скорость не меньше 11 км в секунду, а подобными скоростями при невысоких температурах обладают только единичные молекулы названных газов. Вот почему Земля так прочно удерживает свою атмосферную оболочку. Вычислено, что для потери половины запаса даже самого легкого из газов земной атмосферы — водорода — должно пройти число лет, выражающееся 25 цифрами. Миллионы лет не внесут никакого изменения в состав и массу земной атмосферы.

Высказывалась мысль — вернее, мечта, — что со временем, когда земное человечество посетит и покорит Луну, оно окружит ее искусственной атмосферой и сделает таким образом пригодной для обитания. После сказанного читателю должна быть ясна несбыточность подобного предприятия.

Отсутствие атмосферы у нашего спутника — не случайность, не каприз природы, а закономерное следствие физических законов.

Понятно также, что причины, по которым невозможно существование атмосферы на Луне, должны обусловливать ее отсутствие вообще на всех мировых телах со слабым напряжением силы тяжести: на астероидах и на большинстве спутников планет.

Есть ли на Луне атмосфера?

Утверждение о том, что атмосфера у Луны отсутствует, одновременно и правильное, и ошибочное. Плотной газовой оболочки, способной защитить поверхность от падения метеоритов, а жизнь на ней — от смертоносного космического излучения, у нашего спутника нет. Но у него есть тонкая и сильно разреженная газовая оболочка, которую можно считать атмосферой.

Плотность лунной атмосферы

Плотность лунной атмосферы в 10 триллионов раз меньше, чем атмосферы Земли. Плотность зависит от лунных «суток»: на освещенной солнцем дневной стороне у поверхности лунной почвы концентрация ионов газа в 1 см³ составляет 10 в 4 степени, а на темной ночной — 10 в 5 степени. Для нашей планеты этот показатель равен 2,7х10 в 19 степени.

Лунная атмосфера настолько разрежена, что для того чтобы произошло столкновение двух атомов присутствующих в ней газов, им нужно проделать путь длиной больше 10 радиусов Луны ночью и 100 — днем.

До тех пор, пока они не разгонятся больше 2,38 км/с, чтобы улететь в космос, или не замедлятся до 1,68 км/с, чтобы быть притянутыми гравитацией спутника, молекулы в этой газовой прослойке движутся вокруг Луны по эллиптическим орбитам, как микроскопические спутники.

Какие газы присутствуют

В атмосфере Луны нет воздуха, ее основу составляют:

молекулы водорода;
ионы гелия;
ионы метана;
ионы аргона;
ионы неона.

В 1991 г. у Луны был обнаружен небольшой — размером 15-20 радиусов — натриевый хвост. Это открытие позволило сделать вывод о присутствии в лунной атмосфере небольшого количества ионов натрия и калия.

Американская космическая станция Lunar Prospector Orbiter (Лунный геолог) обнаружила у поверхности Луны следы радиоактивных изотопов радона и полония. Общую массу газовой прослойки Луны ученые оценивают в 25000 кг.

Как влияет разреженная атмосфера

Отсутствие атмосферы делает Луну уязвимой перед жестким космическим излучением, способным уничтожить все формы жизни на ее поверхности.

Также без атмосферы она подвержена большим температурным колебаниям. Освещенная Солнцем сторона спутника разогревается до +127ºС, а на неосвещенной температура составляет 173ºС ниже нуля.

На дне глубоких кратеров Лунных вулканов, куда Солнце никогда не заглядывает, температура опускается почти до абсолютного нуля — минус 247ºС. Таких низких температур пока не было зафиксировано даже на Плутоне.

Не имея атмосферы, Луна беззащитна перед метеоритной угрозой. Бомбардировка ее поверхности микрометеоритами, которые на Земле полностью сгорают, не достигая поверхности, на Луне происходит постоянно.

Что случилось с атмосферой Луны

Причина тонкой газовой оболочки — сравнительно низкая гравитация спутника. Из-за нее большинство молекул газов рассеиваются в космическом пространстве. Но так было не всегда.

По одной из гипотез, около 3,5 млрд лет назад у Луны на протяжении 70 млн лет была собственная атмосфера, плотность которой втрое превышала сегодняшнюю марсианскую. В это время на нашем спутнике был пик активности лунных вулканов, вместе с лавой выбрасывалось столько газов, что их хватало не только для замещения улетевших в космос молекул, но и для увеличения их количества.

Поднятая лунная пыль служила своеобразной прослойкой, не дававшей поверхности перегреваться днем и переохлаждаться ночью.

Причиной, почему эта атмосфера не сохранилась, явилось затухание активной вулканической деятельности: все больше пыли оседало на поверхность и все меньше газов выбрасывалось в окололунное пространство. Когда количества новых молекул газов стало не хватать для возмещения поглощенных космосом, наступила критическая точка, и лунная атмосферная оболочка стала истощаться, пока не исчезла.

Сегодняшняя тонкая газовая оболочка, состоящая в основном из молекул водорода и ионов гелия, аргона и метана, — это совокупность нескольких физических процессов:

радиоактивного распада вещества в недрах Луны;
воздействия на поверхность солнечных лучей и космического излучения;
падения метеоритов.

Во время радиоактивного распада вещества, который непрерывно протекает в недрах Луны, выделяются свободные изотопы газов. Поднимаясь на поверхность, они становятся основой газовой прослойки. Дальше в ее формировании участвует Солнце.

На дневной стороне Луны большинство атомов водорода разгоняются до скорости свыше 2,38 км/с (минимальная скорость, необходимая для преодоления лунного притяжения) и улетают в космическое пространство. На ночной стороне скорость молекул сильно снижается, и они опускаются на поверхность.

Ионы других газов тяжелее водорода (гелий — в 2 раза, неон — в 10, аргон — почти в 20), и развить достаточную скорость, чтобы улететь, не могут. На освещенной Солнцем стороне они находятся над ее поверхностью, на неосвещенной — на ней.

Еще один источник пополнения газовой прослойки — маленькие метеориты, регулярно падающие на поверхность спутника. От их ударов поднимается не только лунная пыль, но и молекулы лежащих на ней газов.

Урок 15. Луна. Спутники планет

1. Какие гипотезы образования Луны вам известны? Кратко изложите их суть

Луна образовалась вместе с Землёй из одной планетезимали; Земля могла разделиться на две части; при объединении небольших камешков; при «косом» столкновении с крупным небесным телом.

2. На следующие вопросы дайте односложные ответы — «да» или «нет»

Является ли Луна ближайшим к Земле небесным телом? (да)
Имеется ли на Луне атмосфера? (нет)
Ступала ли на Луну нога человека? (да)
Смог ли бы космонавт на Луне воспользоваться компасом для ориентирования, как путешественник на Земле? (нет)
Характерны ли для Луны резкие смены температур? (да)
Похоже ли Лунное вещество на вулканические земные породы — базальты? (да)
Имеются ли в Лунных породах следы органических соединений? (нет)
Верно ли утверждение, что возраст лунных пород составляет около 4.5 млрд лет? (да)
Связаны ли с Луной явления приливов и отливов на Земле? (да)
Имеется ли в лунных морях вода? (нет)
Являются ли кратеры самыми многочисленными образованиями на Луне? (да)
Верно ли, что Луна повёрнута к Земле всегда одной стороной? (да)
Можно ли изучать внутреннее строение Луны по записям сотрясений от ударов метеоритов по её поверхности? (да)
Ось вращения Луны почти перпендикулярна плоскости её орбиты. Будет ли на небе Луны α Малой Медведицы играть роль Полярной звезды? (нет)

3. Дополните рисунок и на его основе объясните механизм явления приливов и отливов на Земле

Через какие промежутки времени в среднем должны наступать приливы и отливы в каждом определённом месте на Земле?

В среднем дважды в сутки, т. к. на ближней к Луне стороне Земли вода притягивается сильнее, чем сама Земля. Поэтому происходит прилив. На дальней стороне Земли всё наоборот: Земля притягивается к Луне сильнее, чем вода. Происходит ещё один прилив.

4. Используя карту Луны, найдите и подпишите следующие объекты: моря (Кризисов, Изобилия, Облаков, Спокойствия), горные хребты (Альпы, Кавказ), кратеры (Архимед, Аристотель)

Море Облаков
Море Кризисов
Море Изобилия
Море Спокойствия
Горный хребет Альпы
Горный хребет Кавказ
Кратер Архимед
Кратер Аристотель

5. Море Москвы, расположенное на невидимой стороне Луны, имеет поперечник D ≈ 300 км.

Можно ли было бы увидеть его с Земли невооружённым глазом, если бы оно находилось на обращённом к Земле полушарии Луны? Ответ обоснуйте, принимая во внимание, что разрешающая способность глаза α = 1′

Минимальный размер d объекта, видимого невооружённым глазом, определим по формуле. Так как D > d, Море Москвы можно было бы увидеть невооружённым глазом.

6. На краю лунного диска видна гора, выступающая над ним на α = 0.03′. С учётом того, что линейный диаметр Луны D ≈ 3480 км, а угловой диаметр φ = 30′, найдите высоту этой горы в километрах

Обозначим буквой S расстояние до Луны.

7. Где на «лунном небе» космонавт увидит Земли, если он будет находиться в центре видимого для нас полушария Луны?

Если космонавт будет находится в центре видимого для нас полушария Луны, то на «лунном небе» он увидит Землю в зените.

Источники:

http://studme.org/151672/matematika_himiya_fizik/pochemu_lune_atmosfery
http://o-kosmose.ru/solnechnaya-sistema/est-li-na-lune-atmosfera
http://superresheba. by/resh/285

Проверочная работа по астрономии на тему «Система Земля

Предмет: Астрономия.

Класс: 10 -11

Учитель: Елакова Галина Владимировна.

Место работы: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №7» г Канаш Чувашской Республики

Проверочная работа по теме «Система Земля – Луна. Природа Луны».

Проверка и оценка знаний – обязательное условие результативности учебного процесса. Тестовый тематический контроль может проводиться письменно или по группам с разным уровнем подготовки. Подобная проверка достаточно объективна, экономна по времени, обеспечивает индивидуальный подход. Кроме того, учащиеся могут использовать тесты для подготовки к зачетам и ВПР. Использование предлагаемой работы не исключает применения и других форм и методов проверки знаний и умений учащихся, как устный опрос, подготовка проектных работ, рефератов, эссе и т. д.

Вариант I:

1.Чем объясняется отсутствие атмосферы у Луны?

А. В 6 раз меньшим, чем на Земле, ускорением свободного падения.

Б. В 6 раз большим, чем на Земле, ускорением свободного падения.

В. В 1,6 раз меньшим, чем на Земле, ускорением свободного падения.

2. Каковы структура и физические свойства верхнего слоя лунной поверхности?

А. Пористая структура.

Б. Структура пористая, прочность малая, в вакууме частицы, составляющие верхний слой, слипаются.

В. Поверхность материкового типа.

3. Можно ли наблюдать на Луне метеоры?

А. Да, вследствие отсутствия атмосферы.

Б. Нет, вследствие отсутствия атмосферы.

В. Да, это явление наблюдается на всех телах Солнечной системы.

4. Чем отличается по форме утренний серп Луны от вечернего?

А. Утренний серп Луны имеет выпуклость влево (напоминает букву «С»). Луна находится на расстоянии в 20 – 50^о к западу (вправо) от Солнца. Вечерний серп Луны имеет выпуклость вправо. Луна находится на расстоянии в 20 – 50^о восточнее (левее) Солнца.

Б. Утренний серп Луны имеет выпуклость влево (напоминает букву «Р»). Луна находится на расстоянии в 20 – 50^о к западу (вправо) от Солнца. Вечерний серп Луны имеет выпуклость вправо. Луна находится на расстоянии в 20 – 50^о восточнее (левее) Солнца.

В. Утренний серп Луны имеет выпуклость влево (напоминает букву «С»). Луна находится на расстоянии в 20 – 50^о к западу (влево) от Солнца. Вечерний серп Луны имеет выпуклость влево. Луна находится на расстоянии в 20 – 50^о восточнее (правее) Солнца.

5. Во сколько раз Луна быстрее Солнца перемещается по небу?

А. Солнце и Луна движутся по небу в направлении, противоположном суточному вращению неба. За сутки Солнце проходит приблизительно 1^о, а Луна – 13^о. Следовательно, Луна перемещается по небу в 13 раз быстрее Солнца.

Б. Солнце и Луна движутся по небу в направлении, противоположном суточному вращению неба. За сутки Солнце проходит приблизительно 13^о, а Луна – 1^о. Следовательно, Луна перемещается по небу в 13 раз медленнее Солнца.

В. Солнце и Луна движутся по небу в направлении, соонапрвленному суточному вращению неба. За сутки Солнце проходит приблизительно 1^о, а Луна – 13^о. Следовательно, Луна перемещается по небу в 13 раз медленнее Солнца.

6. Какие два основных фактора, постоянно изменяющие форму земных гор, не принимают участия в формировании лунных гор?

А. Атмосфера и температура.

Б. Вода и температура.

В. Атмосфера и вода.

7. При нынешнем положении Луны океанские приливы и отливы чередуются приблизительно через каждые 6 часов и имеют вдали от берега высоту около 50 км. А что было бы, будь Луна вдвое дальше от Земли?

А. При удалении Луны вдвое приливная сила уменьшится в 8 раз и в 8 же раз уменьшится и высота морских приливов, пропорциональная приливной силе.

Б. При удалении Луны вдвое приливная сила уменьшится в 6 раз и в 6 же раз уменьшится и высота морских приливов, пропорциональная приливной силе.

В. При удалении Луны вдвое приливная сила уменьшится в 2 раза и в 2 же раза уменьшится и высота морских приливов, пропорциональная приливной силе.

8. Чем отличается вид неба, движение Солнца и звезд для наблюдателей, находящихся на Луне и Земле?

А. Суточное движение Солнца и звезд более быстрое, и они могут быть видны одновременно вследствие отсутствия атмосферы.

Б. Суточное движение Солнца и звезд более медленное, и они могут быть видны одновременно вследствие отсутствия атмосферы.

В. Суточное движение звезд более медленное, и звезды не могут быть видны одновременно вследствие отсутствия атмосферы.

9. Угловой диаметр кратера Коперник на Луне равен 40″. Расстояние до Луны 3,8·10⁵км. Каков линейный диаметр этого кратера?

А. Примерно 670 км

Б. Примерно 97 км

В. Примерно 76 км.

10. Каков наименьший линейный размер образований на Луне, которые можно различить невооруженным глазом?

А. Наименьший линейный размер образований на Луне, различимых невооруженным глазом, составляет 150 км.

Б. Наименьший линейный размер образований на Луне, различимых невооруженным глазом, составляет 120 км.

В. Наименьший линейный размер образований на Луне, различимых невооруженным глазом, составляет 180 км.

Вариант II:

1.Чем объясняются значительные перепады температуры на лунной поверхности ото дня к ночи?

А. Отсутствием атмосферы, а также большой пористостью и малой теплопроводностью верхнего слоя Луны.

Б. Отсутствием атмосферы.

В. Большой пористостью и малой теплопроводностью верхнего слоя Луны.

2. Каким образом можно судить о различии возраста кратеров, наблюдаемых на Луне?

А. Из-за породы базальтового типа.

Б. По химическому составу породы.

В. По степени разрушенности и последовательности формирования.

3. Что представляют собой моря, образующие своими очертаниями «лунное лицо»?

А. Ледяные глыбы.

Б. Твердое тело, содержащее 90% железа.

В. Застывшие лавовые излияния.

4. Кеплер в книге «Лунная астрономия» писал: «Левания (Луна) состоит из двух полушарий: одно обращено к Земле, другое – в противоположную сторону. С первого всегда видна Земля, со второго Землю увидеть невозможно … В Левании, как и у нас, происходит смена дней и ночей … Кажется, что Земля неподвижна». Верны ли сведения о Луне, приведенные Кеплером? Чему равны сутки на Луне?

А. Сведения, приведенные Кеплером, практически верны. На лунном небе Земля почти неподвижна. Для космонавта на большей части лунной поверхности она не восходит и не заходит. Солнечные сутки на Луне равны 29,5 земных суток, а звездные – 27,3 суток.

Б. Сведения, приведенные Кеплером, не верны. Для космонавта на большей части лунной поверхности она не восходит и не заходит. Солнечные сутки на Луне равны 29,5 земных суток, а звездные – 27,3 суток.

В. Сведения, приведенные Кеплером, практически верны. На лунном небе Земля почти неподвижна. Для космонавта на большей части лунной поверхности она не восходит и не заходит. Солнечные сутки на Луне равны 27,5 земных суток, а звездные – 29,3 суток.

5. Чему равны сутки на Луне, как видна Земля для космонавта на Луне и существуют ли области на Луне, где Земля восходит и заходит?

А. Солнечные сутки на Луне равны 29,5 земных суток. Земля на Луне практически неподвижно висит на небе и не совершает таких движений, как Луна на небе Земли. Это следствие того, что Луна всегда обращена к Земле одной своей стороной. Но благодаря физическим либрациям (покачиваниям) Луны, из областей около края лунного диска можно наблюдать регулярные восходы и заходы Земли. Земля восходит и заходит (приподнимается над горизонтом и опускается за горизонт) с периодом около 27,3 земных суток.

Б. Солнечные сутки на Луне равны 27,3 земных суток. Земля на Луне практически неподвижно висит на небе и не совершает таких движений, как Луна на небе Земли. Это следствие того, что Луна всегда обращена к Земле одной своей стороной. Но благодаря физическим либрациям (покачиваниям) Луны, из областей около края лунного диска можно наблюдать регулярные восходы и заходы Земли. Земля восходит и заходит (приподнимается над горизонтом и опускается за горизонт) с периодом около 29,5 земных суток.

В. Солнечные сутки на Луне равны 29,5 земных суток. Земля на Луне практически неподвижно висит на небе и не совершает таких движений, как Луна на небе Земли. Но благодаря физическим либрациям (покачиваниям) Луны, из областей около края лунного диска можно наблюдать регулярные восходы и заходы Земли. Земля восходит и заходит (приподнимается над горизонтом и опускается за горизонт) с периодом около 29,3 земных суток.

6. Чем отличается история лунной геологической активности от земной?

А. Через 1 млрд. лет после своего образования Луна стала геологически мертвым небесным телом, а на Земле действуют вулканы, происходят горообразование и дрейф континентов.

Б. Через 2 млрд. лет после своего образования Луна стала геологически мертвым небесным телом, а на Земле действуют вулканы, происходят горообразование и дрейф континентов.

В. Через 2 млрд. лет после своего образования Луна стала геологически мертвым небесным телом, а на Земле действуют вулканы.

7. На Земле наблюдается частное солнечное затмение. Момент его наибольшей фазы наступил во время T, сама же наибольшая фаза наблюдается в пункте A. На какой высоте над горизонтом находится Солнце в этом пункте в это время? Как относительно диска Солнца располагается диск Луны?

А. Диск Луны будет находиться точно над диском Солнца, частично затмевая его сверху.

Б. Диск Солнца будет находиться точно над диском Луны, частично затмевая его сверху.

В. Наибольшая фаза затмения будет наблюдаться в точке Земли, глубже всего вошедшей в лунную полутень. Солнце и Луна в этой точке Земли будут находиться на горизонте, диск Луны будет находиться точно над диском Солнца, частично затмевая его сверху.

8. Угловой диметр лунного кратера при наблюдениях его с Земли (расстояние

3,8 · 10⁵км) равен 30″. На каком расстоянии от Луны должен пролететь космический корабль, чтобы космонавт, находящийся на его борту, увидел этот кратер невооруженным глазом, разрешающая способность которого 2′?

А. 9,8 ·10⁵км.

Б. 9,5 ·10⁴км.

В. 3,8 ·10⁵км.

В. Наименьший линейный размер образований на Луне, различимых невооруженным глазом, составляет 180 км.

9. Почему солнечные затмения, которые случаются чаще, чем лунные, видны реже?

А. Потому что солнечные затмения можно наблюдать на территории того полушария Земли, где Луна находится над горизонтом, а лунные – только в узкой полосе, по которой проходит тень Солнца.

Б. Потому что лунные затмения можно наблюдать только на экваторе, где Луна находится над горизонтом, а солнечное – только в узкой полосе, по которой проходит тень Луны.

В. Потому что лунные затмения можно наблюдать на территории того полушария Земли, где Луна находится над горизонтом, а солнечное – только в узкой полосе, по которой проходит тень Луны.

10. Каково должно было бы быть расстояние до Луны, чтобы на ее орбите в Солнечной системе имелись точки перегиба? Считать, что Луна движется строго в плоскости эклиптики, а ее орбита относительно Земли — круговая.

А. Примерно 260 тысяч км.

Б. Примерно 7260 тысяч км.

В. Примерно 26 тысяч км.

Ответы:

Вариант I: 1 – А; 2 – Б; 3 — Б; 4 – А; 5 — А; 6 – В; 7 – А; 8 – Б; 9 — В; 10 – Б.

Вариант II: 1 – А; 2 – В; 3 – В; 4 – А; 5 – А; 6 – Б; 7 – В; 8 – Б; 9 — В; 10 – А.

Решения.

Вариант I:

Задание №7: Приливная сила пропорциональна разности гравитационных воздействий Луны на переднюю и заднюю точки Земли. Нетрудно показать, что она обратно пропорциональна кубу расстояния от Земли до Луны. Поэтому при удалении Луны вдвое приливная сила уменьшится в 8 раз. В 8 же раз уменьшится и высота морских приливов, пропорциональная приливной силе.

Задание №9: r = Dp / 206265″ = 3,8 ·10⁵км · 40″/ (2·10⁵)» = 76 км.

Задание №10: Расстояние от Земли до Луны равно примерно 400000 км, а разрешение глаза радиана. Поэтому наименьший линейный размер образований на Луне, различимых невооруженным глазом, составляет км. Наибольшие кратеры имеют чуть больший размер и близки к пределу разрешения. В бинокль с шестикратным увеличением кратеры уже хорошо видны.

Вариант II:

Задание №7: Так как затмение частное, то линия, соединяющая центры Солнца и Луны, не попадает на Землю. В этом случае наибольшая фаза затмения будет наблюдаться в точке Земли, глубже всего вошедшей в лунную полутень. Если смотреть со стороны Луны, то эта точка будет находиться на краю диска Земли (ближайшему к центру тени и полутени). Это означает, что Солнце и Луна в этой точке Земли будут находиться на горизонте. Несложные геометрические рассуждения приводят к тому, что диск Луны будет находиться точно над диском Солнца, частично затмевая его сверху.

Задание №8: Так как p₁/ p₂ = D₂/ D₁ ; D₁ = 3,8 ·10⁵км · 30″/2·60″ = 9,5· 10⁴км.

Задание №10: Поскольку в условии задачи употреблено сослагательное наклонение, это означает, что на самом деле путь Луны относительно Солнца, т. е. ее орбита в Солнечной системе, точек перегиба не имеет и везде обращена выпуклостью от Солнца. Этот факт мало кто знает, и он кажется неожиданным. Понятно, что кривизна траектории Луны в Солнечной системе меняется с синодическим периодом, являясь наибольшей в полнолунии и наименьшей в новолунии. Чтобы выпуклость даже в новолунии была обращена от Солнца, надо, чтобы равнодействующая сил притяжения Луны к Солнцу и к Земле была бы направлена к Солнцу. Иначе говоря, сила притяжения Луны к Солнцу должна быть больше, чем сила ее притяжения к Земле . Мы имеем:

Отсюда

так что Луна притягивается к Солнцу примерно вдвое сильнее, чем к Земле. Чтобы на лунной орбите в Солнечной системе были бы точки перегиба, в новолунии должно быть , так что расстояние до Луны должно было бы быть тыс. км (множитель здесь не точный, он взят из полученной выше оценки значения в «реальной» Солнечной системе).

Литература.

1. И. М. Малахова, Е.К. Страут: Дидактический материал по астрономии: Пособие для учителя, м.: Просвещение, 1989.

2. В.Ф. Орлов «300 вопросов по астрономии», издательство «Просвещение», Москва, 1967.

3. Д. Моше: Астрономия: Кн. для учащихся. Пер. с англ. / Под ред. А.А. Гурштейна. – М.: Просвещение, 1985.

4. Г. И. Малахова, Е.К. Страут, пособие для учителя «Дидактический материал по астрономии», М.; «Просвещение», 1989г.

5. Б.А. Воронцов-Вильяминов, Е.К. Страут; «Астрономия», Издательство «Дрофа».

6. Левитан Е.П., «Астрономия», М.: «Просвещение»,1994.

7. Перельман Я. И. «Занимательная астрономия», — Д.: ВАП, 1994.

8. Шеффер О.Р., Шахматова В.В., «Методика изучения астрономии в курсе физики основной и средней (полной) школе»; Челябинск, Издательство: ИИУМЦ «Образование», 2010

9. Зигель Ф. Ю.: Астрономия в ее развитии: Кн. для учащихся 8-10 кл. сред. шк. – М.: Просвещение, 1988. – 159 с.

Обитаемы ли планеты? | Наука и жизнь

Наука и жизнь // Иллюстрации

Лунный ландшафт.

Таяние полярного пятна на Марсе.

Орбиты Марса и Земли.

Карта Марса, составленная Лоуеллом.

Модель Марса, сделанная Кюлем.

Рисунок Марса, сделанный Антониади.

‹

›

Открыть в полном размере

Рассматривая вопрос о существовании жизни на других планетах, мы будем говорить только о планетах нашей солнечной системы, так как нам ничего не известно о наличии у других солнц, каковыми являются звезды, собственных планетных систем, подобных нашей. По современным воззрениям на происхождение солнечной системы можно даже полагать, что образование планет, обращающихся вокруг центральной звезды, есть случай, вероятность которого ничтожно мала, и что поэтому огромное большинство звезд не имеет своих планетных систем.

Далее нужно оговориться, что вопрос о жизни на планетах мы поневоле рассматриваем с нашей, земной точки зрения, предполагая, что эта жизнь проявляется в таких же формах, как и на Земле, т. е. предполагая жизненные процессы и общее строение организмов подобными земным. В таком случае для развития жизни на поверхности какой-либо планеты должны существовать определенные физико-химические условия, должна быть не слишком высокая и не слишком низкая температура, необходимо наличие воды и кислорода, основой же органического вещества должны являться соединения углерода.

Атмосферы планет

Присутствие у планет атмосферы определяется напряжением силы тяжести на их поверхности. Большие планеты обладают достаточной силой притяжения, чтобы удерживать около себя газообразную оболочку. Действительно, молекулы газа находятся в постоянном быстром движении, скорость которого определяется химической природой этого газа и температурой.

Наибольшую скорость имеют легкие газы — водород и гелий; при повышении температуры скорость возрастает. При нормальных условиях, т. е. температуре в 0° и атмосферном давлении, средняя скорость молекулы водорода составляет 1840 м/сек, а кислорода 460 м/сек. Но под влиянием взаимных столкновений отдельные молекулы приобретают скорости, в несколько раз превосходящие указанные средние числа. Если в верхних слоях земной атмосферы появится молекула водорода со скоростью, превосходящей 11 км/сек, то такая молекула отлетит прочь от Земли в межпланетное пространство, так как сила земного притяжения окажется недостаточной для ее удержания.

Чем меньше планета, чем она менее массивна, тем меньше эта предельная или, как говорят, критическая скорость. Для Земли критическая скорость составляет 11 км/сек, для Меркурия она равна лишь 3,6 км/сек, для Марса 5 км/сек, для Юпитера же, самой большой и массивной из всех планет, — 60 км/сек. Отсюда следует, что Меркурий, а тем более еще меньшие тела, как спутники планет (в том числе и наша Луна) и все малые планеты (астероиды), не могут удержать своим слабым притяжением атмосферную оболочку у своей поверхности. Марс в состоянии, хотя и с трудом, удерживать атмосферу, значительно более разреженную, чем атмосфера Земли, что же касается Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, то их притяжение достаточно сильно для того, чтобы удерживать мощные атмосферы, содержащие легкие газы, вроде аммиака и метана, а возможно также и свободный водород.

Отсутствие атмосферы неминуемо влечет за собою и отсутствие воды в жидком состоянии. В безвоздушном пространстве испарение воды происходит гораздо энергичнее, чем при атмосферном давлении; поэтому вода быстро обращается в пар, который представляет собою весьма легкий таз, подвергающийся той же участи, что и другие газы атмосферы, т. е. он более или менее быстро покидает поверхность планеты.

Понятно, что на планете, лишенной атмосферы и воды, условия для развития жизни совершенно неблагоприятны, и мы не можем ожидать на такой планете ни растительной ни животной жизни. Под эту категорию попадают все малые планеты, спутники планет, а из больших планет — Меркурий. Скажем немного подробнее о двух телах этой категории, именно о Луне и Меркурии.

Луна и Меркурий

Для этих тел отсутствие атмосферы установлено не только путем приведенных выше соображений, но и посредством прямых наблюдений. Когда Луна движется по небу, совершая свой путь вокруг Земли, она часто закрывает собою звезды. Исчезновение звезды за диском Луны можно наблюдать уже в небольшую трубу, и происходит оно всегда вполне мгновенно. Если бы лунный рай был окружен хотя бы редкой атмосферой, то, прежде чем вполне исчезнуть, звезда просвечивала бы в течение некоторого времени сквозь эту атмосферу, причем постепенно уменьшалась бы видимая яркость звезды, кроме того, вследствие преломления света звезда казалась бы смещенной со своего места. Все эти явления совершенно отсутствуют при покрытии звезд Луною.

Лунные ландшафты, наблюдаемые в телескопы, поражают резкостью и контрастностью своего освещения. На Луне нет полутеней. Рядом с яркими, освещенными Солнцем местами встречаются глубокие черные тени. Происходит это потому, что вследствие отсутствия атмосферы на Луне нет голубого дневного неба, которое своим светом смягчало бы тени; небо там всегда черное. Нет на Луне и сумерек, и после захода Солнца сразу наступает темная ночь.

Меркурий находится от нас гораздо дальше, чем Луна. Поэтому таких подробностей как на Луне, мы наблюдать на нем не можем. Нам неизвестен вид его ландшафта. Покрытие звезд Меркурием вследствие его видимой малости чрезвычайно редкое явление, и нет указаний на то, чтобы такие покрытия когда-либо наблюдались. Зато бывают прохождения Меркурия перед диском Солнца, когда мы наблюдаем, что эта планета в виде крохотной черной точки медленно проползает по яркой солнечной поверхности. Край Меркурия при этом бывает резко очерчен, и те явления, которые усматривались при прохождении перед Солнцем Венеры, у Меркурия не наблюдались. Но все же возможно, чтобы небольшие следы атмосферы у Меркурия сохранились, однако эта атмосфера имеет совсем ничтожную плотность по сравнению с земной.

На Луне и Меркурии совершенно неблагоприятны для жизни и температурные условия. Луна вращается вокруг своей оси чрезвычайно медленно, благодаря чему день и ночь продолжаются на ней по четырнадцать суток. Зной солнечных лучей не умеряется воздушной оболочкой, и в результате днем на Луне температура поверхности повышается до 120°, т. е. выше точки кипения воды. Во время же долгой ночи температура падает до 150° ниже нуля.

Во время лунного затмения наблюдалось, как в течение всего лишь часа с небольшим температура упала с 70° тепла до 80° мороза, а после окончания затмения почти в столь же короткий срок вернулась к своему исходному значению. Это наблюдение указывает на чрезвычайно малую теплопроводность горных пород, образующих лунную поверхность. Солнечное тепло не проникает вглубь, а остается в самом тонком верхнем слое.

Нужно думать, что поверхность Луны покрыта легкими и рыхлыми вулканическими туфами, может быть даже пеплом. Уже на глубине метра контрасты тепла и холода оглаживаются «эстолько, что вероятно там господствует средняя температура, мало отличающаяся от средней температуры земной поверхности, т. е. составляющая несколько градусов выше нуля. Быть .может там и сохранились некоторые зародыши живого вещества, но участь их, конечно, незавидная.

На Меркурии разница температурных условий еще более резкая. Эта планета всегда повернута к Солнцу одной стороной. На дневном полушарии Меркурия температура достигает 400°, т. е. она выше точки плавления свинца. А на ночном полушарии мороз должен доходить до температуры жидкого воздуха, и если бы на Меркурии существовала атмосфера, то на ночной стороне она должна была превратиться в жидкость, а может быть даже замерзнуть. Лишь на границе между дневным и ночными полушариями в пределах узкой зоны могут быть температурные условия, хоть сколько-нибудь благоприятные для жизни. Однако о возможности там развитой органической жизни думать не приходиться. Далее при наличии следов атмосферы в ней не мог удержаться свободный кислород, так как при температуре дневного полушария кислород энергично соединяется с большинством химических элементов.

Итак, в отношении возможности жизни на Луне перспективы достаточно неблагоприятны.

Венера

В отличие от Меркурия на Венере наблюдаются определенные признаки густой атмосферы. Когда Венера проходит между Солнцем и Землей, она бывает окружена светлым колечком, — это ее атмосфера, которая на просвет освещается Солнцем. Такие прохождения Венеры перед диском Солнца бывают очень редко: последнее прохождение имело место в 18S2 г., ближайшее следующее произойдет в 2004 г. Однако почти ежегодно Венера проходит хотя и не через самый солнечный диск, но достаточно близко от него, и тогда она бывает видна в форме очень узкого серпа, вроде Луны тотчас после новолуния. По законам перспективы освещенный Солнцем серп Венеры должен был бы составлять дугу ровно в 180°, но в действительности наблюдается более длинная светлая дуга, что происходит вследствие отражения и загибания солнечных лучей в атмосфере Венеры. Другими словами, на Венере существуют сумерки, которые увеличивают продолжительность дня и частично освещают ее ночное полушарие.

Состав атмосферы Венеры пока еще мало изучен. В 1932 г. при помощи спектрального анализа в ней было обнаружено присутствие большого количества углекислоты, соответствующее слою мощностью в 3 км при стандартных условиях (т. е. при 0° и 760 мм давления).

Поверхность Венеры всегда представляется нам ослепительно белой и без заметных постоянных пятен или очертаний. Полагают, что в атмосфере Венеры всегда находится густой слой белых облаков, вполне закрывающий собою твердую поверхность планеты.

Состав этих облаков неизвестен, но вероятнее всего, что это водяные пары. Что находится под ними, мы не видим, но понятно, что облака должны умерять зной солнечных лучей, который на Венере, находящейся ближе к Солнцу, чем Земля, был бы иначе чрезмерно силен.

Измерения температуры дали для дневного полушария около 50—60° тепла, а для ночного 20° мороза. Такие контрасты объясняются медленностью вращения Венеры около оси. Хотя точный период ее вращения неизвестен из-за отсутствия на поверхности планеты заметных пятен, но, по-видимому, сутки продолжаются на Венере не меньше наших 15 суток.

Каковы шансы на существование жизни на Венере?

В этом отношении мления ученых расходятся. Некоторые считают, что весь кислород в ее атмосфере химически связан и существует лишь в составе углекислоты. Так как этот газ обладает малой теплопроводностью, то в таком случае температура близ поверхности Венеры должна быть довольно высокой, быть может даже близкой к точке кипения воды. Этим можно было бы объяснить присутствие в верхних слоях ее атмосферы большого количества водяных паров.

Заметим, что приведенные выше результаты определения температуры Венеры относятся к наружной поверхности облачного покрова, т.е. к довольно большой высоте над ее твердой поверхностью. Во всяком случае нужно думать, что условия на Венере напоминают теплицу или оранжерею, но, вероятно, с еще значительно более высокой температурой.

Марс

Наибольший интерес с точки зрения вопроса о существовании жизни представляет планета Марс. Во многих отношениях он похож на Землю. По пятнам, которые хорошо видны на его поверхности, установлено, что Марс вращается около оси, совершая один оборот в 24 ч. и 37 м. Поэтому на нем существует смена дня и ночи почти такой же продолжительности, как и на Земле.

Ось вращения Марса составляет с плоскостью его орбиты угол в 66°, почти в точности такой же, как и у Земли. Благодаря этому наклону оси на Земле происходит смена времен года. Очевидно, и на Марсе существует такая же смена, но только каждое время года на «ем почти вдвое продолжительнее нашего. Причина этого заключается в том, что Марс, будучи в среднем в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, совершает свой оборот вокруг Солнца почти в два земных года, точнее в 689 суток.

Наиболее отчетливая подробность на поверхности Марса, заметная при рассматривании его в телескоп,— белое пятно, по своему положению совпадающее с одним из его полюсов. Лучше всего бывает видно пятно у южного полюса Марса, потому что в периоды своей наибольшей близости к Земле Марс бывает наклонен в сторону Солнца и Земли своим южным полушарием. Замечено, что с наступлением зимы в соответствующем полушарии Марса белое пятно начинает увеличиваться, а летом оно уменьшается. Бывали даже случаи (например, в 1894 г.), когда полярное пятно осенью почти совсем исчезало. Можно думать, что это снег или лед, который отлагается зимою тонким покровом близ полюсов планеты. Что этот покров очень тонкий, следует из указанного наблюдения над исчезновением белого пятна.

Вследствие удаленности Марса от Солнца температура на нем сравнительно низкая. Лето там очень холодное, и тем не менее бывает, что полярные снега полностью стаивают. Большая продолжительность лета не компенсирует в достаточной, мере недостатка тепла. Отсюда следует, что снега выпадает там мало, быть может всего лишь на несколько сантиметров, возможно даже, что белые полярные пятна состоят не из снега, а из инея.

Это обстоятельство находится в полном согласии с тем, что по всем данным на Марсе мало влаги, мало воды. Морей и больших водных пространств на нем не обнаружено. В его атмосфере очень редко наблюдаются облака. Сама оранжевая окраска поверхности планеты, благодаря которой невооруженному глазу Марс представляется красной звездой (откуда и произошло его название по имени древнеримского бога . войны), большинством ‘наблюдателей объясняется тем, что поверхность Марса представляет безводную песчаную пустыню, окрашенную окислами железа.

Марс движется вокруг Солнца по заметно вытянутому эллипсу. Благодаря этому его расстояние от Солнца меняется в довольно широких пределах — от 206 до 249 млн. км. Когда Земля находится с той же стороны Солнца, что и Марс, происходят так называемые противостояния Марса (потому что Марс в это время находится в стороне неба, противоположной Солнцу). Во время противостояний Марс наблюдается на ночном небе в благоприятных условиях. Противостояния чередуются в среднем через 780 дней, или через два года и два месяца.

Однако далеко не в каждое противостояние Марс приближается к Земле .на свое кратчайшее расстояние. Для этого нужно, чтобы противостояние совпало с временем наибольшего приближения Марса к Солнцу, что бывает лишь каждое седьмое или восьмое противостояние, т. е. примерно через пятнадцать лет. Такие противостояния называются великими противостояниями; они имели место в 1877, 1892, 1909 и 1924 гг. Следующее великое противостояние будет в 1939 т. Именно к этим срокам и приурочены главные наблюдения Марса и связанные с ними открытия. Ближе всего к Земле Марс был во время — противостояния 1924 г., но и тогда его расстояние от нас составляло 55 млн. км. Ha более близком расстоянии от Земли Марс никогда не бывает.

«Каналы» на Марсе

В 1877 г. итальянский астроном Скиапарелли, производя наблюдения в сравнительно скромный по своим размерам телескоп, но под прозрачным небом Италии, обнаружил на поверхности Марса, кроме темных пятен, названных хотя и неправильно морями, еще целую сеть узких прямых линий или полосок, которые он назвал проливами (по-итальянски canale). Отсюда слово «канал» стало употребляться и на других языках для обозначения этих загадочных образований.

Скиапарелли в результате своих многолетних наблюдений составил подробную карту поверхности Марса, на которой нанесены сотни каналов, соединяющих между собок> темные пятна «морей». Позднее американский астроном Лоуелл, построивший в Аризоне даже специальную обсерваторию для наблюдения Марса, обнаружил каналы и на темных пространствах «морей». Он нашел,, что как «моря», так и каналы меняют свою видимость в зависимости от времен года: летом они становятся темнее, принимая иногда серо-зеленоватый оттенок зимою бледнеют и становятся буроватыми. Карты Лоуелла еще подробнее карт Скиапарелли, на них нанесено множество каналов, образующих сложную, но довольно правильную геометрическую сеть.

Для объяснения наблюдаемых на Марсе явлений Лоуелл развил теорию, которая получила широкое распространение, главным образом, среди любителей астрономии. Теория эта сводится к следующему.

Оранжевую поверхность планеты Лоуелл, как и большинство других наблюдателей, принимает за песчаную пустошью. Темные пятна «морей» он считает за области, покрытые растительностью — полями и лесами. Каналы он считает за сеть орошения, проведенную разумными существами, обитающими на поверхности планеты. Однако самые каналы нам с Земли не видны, так как их ширина для этого далеко не достаточна. Чтобы быть видимыми с Земли, каналы должны иметь ширину не меньше десятка километров. Поэтому Лоуелл считает, что мы видим лишь широкую полосу растительности, которая распускает свои зеленые листья, когда собственно канал, пролегающий в середине этой полосы, наполняется весною водой, притекающей от полюсов, где она образуется от таяния полярных снегов.

Однако мало-помалу начали возникать сомнения в реальности таких прямолинейных каналов. Наиболее показательным было то обстоятельство, что наблюдатели, вооруженные наиболее мощными современными телескопами, никаких каналов не видели, а наблюдали лишь необыкновенно богатую картину разных деталей и оттенков на поверхности Марса, лишённых, однако, правильных геометрических очертаний. Лишь наблюдатели, пользовавшиеся инструментами средней силы, видели и зарисовывали каналы. Отсюда возникло сильное подозрение, что каналы представляют лишь оптическую иллюзию (обман зрения), возникающую при крайнем напряжении глаза. Много работ и разных опытов было проведено для выяснения этого обстоятельства.

Наиболее убедительными являются результаты, полученные немецким физиком и физиологом Кюлем. Им была устроена специальная модель, изображающая Марс. На темном фоне Кюль наклеил вырезанный им из обыкновенной газеты кружок, на котором было размещено несколько серых пятен, напоминающих по своим очертаниям «моря» на Марсе. Если рассматривать такую модель вблизи, то ясно видно, что она собою представляет,— можно прочитать газетный текст и никакой иллюзии не создается. Но если отойти подальше, то при правильном освещении начинают появляться прямые тонкие полоски, идущие от одного темного пятна к другому и притом не совпадающие со строчками печатного текста.

Кюль подробно исследовал это явление.

Он показал, что три наличии многих мелких деталей и оттенков, постепенно переходящих один в другой, когда глаз не может уловить их «о всех подробностях, возникает стремление объединить эти детали более простыми геометрическими схемами, в результате чего и появляется иллюзия прямых полосок там, где никаких правильных очертаний не имеется. Современный выдающийся наблюдатель Антониади, который в то же время является хорошим художником, рисует Марс пятнистым, с массой неправильных деталей, но без всяких прямолинейных каналов.

Итак, приходится считать, что каналы Марса являются оптической иллюзией и на самом деле их не существует.

Можно подумать, что этот вопрос лучше всего решить три помощи фотографии. Фотографическую пластинку обмануть нельзя: она должна, казалось бы, показать, что же на самом деле имеется на Марсе. К сожалению, это не так. Фотография, которая в применении к звездам и туманностям дала так много, в отношении поверхности планет дает меньше, чем видит глаз наблюдателя в тот же самый инструмент. Объясняется это тем, что изображение Марса, полученное даже с помощью самых больших и длиннофокусных инструментов, на пластинке получается очень малых размеров,— диаметром ‘всего .лишь до 2 мм. Конечно, на таком изображении больших подробностей разобрать нельзя. При сильном же увеличении таких фотографий выступает дефект, от которого так страдают современные любители фотографии, снимающие аппаратами типа «Лейка». Именно, выступает зернистость изображения, которая затушевывает все мелкие детали.

Жизнь на Марсе

Однако фотографии Марса, снятые через разные светофильтры, с полной ясностью доказали существование у Марса атмосферы, хотя и значительно более редкой, чем у Земли. Иногда под вечер в этой атмосфере замечаются светлые точки, которые, вероятно, представляют собою кучевые облака. Но вообще облачность на Марсе ничтожная, что вполне согласуется с малым количеством на нем воды.

В настоящее время почти все наблюдатели Марса согласны в том, что темные пятна «морей» действительно представляют области, покрытые растениями. В этом отношении теория Лоуелла подтверждается. Однако здесь до сравнительно недавнего времени имелось одно препятствие. Вопрос усложнился температурными условиями на поверхности Марса.

Так как Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, то он получает в два с четвертью раза меньше тепла. Вопрос о том, до какой температуры может согреть его поверхность такое незначительное количество тепла, зависит от строения атмосферы Марса, представляющей собою «шубу» неизвестной нам толщины и состава.

Недавно удалось непосредственными измерениями определить температуру поверхности Марса. Оказалось, что в экваториальных областях в полдень температура повышается до 15—25° тепла, но под вечер наступает сильное похолодание, а ночь, по-видимому, сопровождается неизменными крепкими морозами.

Условия на Марсе похожи на те, которые наблюдаются у нас на высоких горах: разреженность и прозрачность воздуха, значительное нагревание прямыми солнечными лучами, холод в тени и сильные ночные морозы. Условия, без сомнения, очень суровые, но можно полагать, что растения акклиматизировались, приспособились к ним, а также и к недостатку влаги.

Итак, существование растительной жизни на Марсе можно считать почти доказанным, но относительно животных, а тем более разумных, мы пока ничего определенного сказать не можем.

***

Что касается других планет солнечной системы — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, то на них трудно предполагать возможность жизни по следующим основаниям: во-первых, низкая температура из-за дальности расстояния от Солнца и, во-вторых, ядовитые газы, недавно открытые в их атмосферах,— аммиак и метан. Если эти планеты и имеют твердую поверхность, то она спрятана где-то на большой глубине, мы же видим лишь верхние слои их чрезвычайно мощных атмосфер.

Еще менее вероятна жизнь на самой удаленной от Солнца планете — недавно открытом Плутоне, о физических условиях которого мы пока еще ничего не знаем.

Итак, из всех планет нашей солнечной системы (кроме Земли) можно подозревать существование жизни на Венере и считать почти доказанным наличие жизни на Марсе. Но, конечно, это все относится к настоящему времени. С течением времени, при эволюции планет, условия могут сильно измениться. Об этом из-за недостатка данных мы говорить не будем.

404 Cтраница не найдена

Размер:

AAA

Изображения Вкл. Выкл.

Обычная версия сайта

К сожалению запрашиваемая страница не найдена.

Но вы можете воспользоваться поиском или картой сайта ниже

Университет
- История университета
- Анонсы
- Объявления
- Медиа
  - Представителям СМИ
  - Газета «Технолог»
  - О нас пишут
- Ректорат
- Структура
  - Филиал
  - Политехнический колледж
  - Медицинский институт
    - Лечебный факультет
    - Педиатрический факультет
    - Фармацевтический факультет
    - Стоматологический факультет
    - Факультет послевузовского профессионального образования
  - Факультеты
  - Кафедры
- Ученый совет
- Дополнительное профессиональное образование
- Бережливый вуз – МГТУ
  - Новости
  - Объявления
  - Лист проблем
  - Лист предложений (Кайдзен)
  - Реализуемые проекты
  - Архив проектов
  - Фабрика процессов
  - Рабочая группа «Бережливый вуз-МГТУ»
- Вакансии
- Профсоюз
- Противодействие терроризму и экстремизму
- Противодействие коррупции
- WorldSkills в МГТУ
- Научная библиотека МГТУ
- Реквизиты и контакты
- Документы, регламентирующие образовательную деятельность
Абитуриентам
- Подача документов онлайн
- Абитуриенту 2022
- Экран приёма 2022
- Иностранным абитуриентам
  - Международная деятельность
  - Общие сведения
  - Кафедры
  - Новости
  - Центр Международного образования
  - Академическая мобильность и международное сотрудничество
    - Академическая мобильность и фонды
    - Индивидуальная мобильность студентов и аспирантов
    - Как стать участником программ академической мобильности
- Дни открытых дверей в МГТУ
- Подготовительные курсы
  - Подготовительное отделение
  - Курсы для выпускников СПО
  - Курсы подготовки к сдаче ОГЭ и ЕГЭ
  - Онлайн-курсы для подготовки к экзаменам
  - Подготовка школьников к участию в олимпиадах
- Малая технологическая академия
  - Профильный класс
  - Индивидуальный проект
  - Кружковое движение юных технологов
  - Олимпиады, конкурсы, фестивали
- Архив
- Веб-консультации для абитуриентов
- Олимпиады для школьников
  - Отборочный этап
  - Заключительный этап
  - Итоги олимпиад
- Профориентационная работа
- Стоимость обучения
Студентам
- Студенческая жизнь
  - Стипендии
  - Организация НИРС в МГТУ
  - Студенческое научное общество
  - Студенческие научные мероприятия
  - Конкурсы
  - Команда Enactus МГТУ
  - Академическая мобильность и международное сотрудничество
- Образовательные программы
- Подготовка кадров высшей квалификации
  - Аспирантура
  - Ординатура
- Расписание занятий
- Расписание звонков
- Онлайн-сервисы
- Социальная поддержка студентов
- Общежития
- Трудоустройство обучающихся и выпускников
  - Информация о Центре
    - Цели и задачи центра
    - Контактная информация
    - Положение о центре
  - Договоры о сотрудничестве с организациями, предприятиями
  - Партнеры
  - Работодателям
    - Размещение вакансий
    - Ярмарки Вакансий
  - Студентам и выпускникам
    - Вакансии
    - Стажировки
    - Карьерные мероприятия
  - Карьерные сайты
    Сегодня Современный Государственный Университет — это один из самых крупных многопрофильных вузов Поволжья, обеспечивающий формирование интеллектуального потенциала и способствующий социально-экономическому развитию региона.
    - HeadHunter
    - Работа в России
    - Факультетус
  - Карьерные возможности для лиц с инвалидностью и ОВЗ
  - Трудоустройство иностранных студентов
- Обеспеченность ПО
- Инклюзивное образование
  - Условия обучения лиц с ограниченными возможностями
  - Доступная среда
- Ассоциация выпускников МГТУ
- Перевод из другого вуза
- Вакантные места для перевода

Наука и инновации
- Научная инфраструктура
  - Проректор по научной работе и инновационному развитию
  - Научно-технический совет
  - Управление научной деятельностью
  - Управление аспирантуры и докторантуры
  - Точка кипения МГТУ
    - О Точке кипения МГТУ
    - Руководитель и сотрудники
    - Документы
    - Контакты
  - Центр коллективного пользования
  - Центр народной дипломатии и межкультурных коммуникаций
  - Студенческое научное общество
- Новости
- Научные издания
  - Научный журнал «Новые технологии»
  - Научный журнал «Вестник МГТУ»
  - Научный журнал «Актуальные вопросы науки и образования»
- Публикационная активность
- Конкурсы, гранты
- Научные направления и результаты научно-исследовательской деятельности
  - Основные научные направления университета
  - Отчет о научно-исследовательской деятельности в университете
  - Результативность научных исследований и разработок МГТУ
  - Финансируемые научно-исследовательские работы
  - Объекты интеллектуальной собственности МГТУ
  - Результативность научной деятельности организаций, подведомственных Минобрнауки России (Анкеты по референтным группам)
- Студенческое научное общество
- Инновационная инфраструктура
  - Федеральная инновационная площадка
  - Проблемные научно-исследовательские лаборатории
    - Научно-исследовательская лаборатория «Совершенствование системы управления региональной экономикой»
    - Научно-исследовательская лаборатория проблем развития региональной экономики
    - Научно-исследовательская лаборатория организации и технологии защиты информации
    - Научно-исследовательская лаборатория функциональной диагностики (НИЛФД) лечебного факультета медицинского института ФГБОУ ВПО «МГТУ»
    - Научно-исследовательская лаборатория «Инновационных проектов и нанотехнологий»
  - Научно-техническая и опытно-экспериментальная база
  - Центр коллективного пользования
- Конференции
  - Международная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы науки и образования»
  - VI Международная научно-практическая онлайн-конференция
Международная деятельность
- Иностранным студентам
- Международные партнеры
- Академические обмены, иностранные преподаватели
  - Академическая мобильность и фонды
  - Индивидуальная мобильность студентов и аспирантов
  - Как стать участником программ академической мобильности
  - Объявления
- Факультет международного образования
Сведения об образовательной организации

Атмосфера Луны | Космос

На Луне нет воздуха для дыхания, нет бризов, чтобы развевались флаги, установленные там астронавтами Аполлона. Однако на лунной поверхности есть очень и очень тонкий слой газов, который можно почти назвать атмосферой. Технически это считается экзосферой.

В экзосфере газы настолько рассредоточены, что редко сталкиваются друг с другом. Они скорее похожи на микроскопические пушечные ядра, беспрепятственно летящие по искривленным баллистическим траекториям и отскакивающие от лунной поверхности. В атмосфере Луны всего 100 молекул на кубический сантиметр. Для сравнения, в атмосфере Земли на уровне моря содержится около 100 миллиардов миллиардов молекул на кубический сантиметр. Общая масса этих лунных газов составляет около 55 000 фунтов (25 000 кг), что примерно равно весу загруженного самосвала. Каждую ночь низкие температуры означают, что атмосфера падает на землю, а в последующие дни ее поднимает солнечный ветер.

Тонкий яркий полумесяц, известный как Сияние Лунного Горизонта (LHG), несколько раз был замечен во время миссий Аполлона. Этот снимок был сделан космическим кораблем «Клементина», когда солнце было за луной.

Белая область на краю Луны — это LHG, а яркая точка вверху — планета Венера. (Изображение предоставлено НАСА)

«Это совсем не похоже на атмосферу, о которой мы могли бы подумать», — заявил Энтони Колапрет из Исследовательского центра Эймса НАСА в Моффетт-Филд, Калифорния.

В лунной атмосфере обнаружено несколько элементов. Детекторы, оставленные астронавтами Аполлона, обнаружили аргон-40, гелий-4, кислород, метан, азот, окись углерода и двуокись углерода. Наземные спектрометры обнаружили натрий и калий, а орбитальный аппарат Lunar Prospector обнаружил радиоактивные изотопы радона и полония. Недавно ученые даже обнаружили, что на лунной поверхности могут выживать молекулы воды толщиной менее микрометра.

В 2012 году лунный разведывательный орбитальный аппарат обнаружил гелий.

«Теперь возникает вопрос, возникает ли гелий изнутри Луны — например, из-за радиоактивного распада в горных породах — или из внешнего источника, такого как солнечный ветер?» Об этом говорится в заявлении главного исследователя прибора LRO LAMP и научного сотрудника Юго-Западного научно-исследовательского института в Колорадо Алан Стерн.

Одним из источников образования лунной атмосферы является дегазация, выброс газов из недр Луны, обычно в результате радиоактивного распада. Выделение газа также может происходить во время лунотрясений. После выброса более легкие газы почти сразу улетучиваются в космос. Дегазация пополняет разреженную атмосферу.

Воздействие солнечного света, солнечного ветра и микрометеоритов, падающих на поверхность Луны, также может привести к выделению газов, захороненных в лунном грунте, — процесс, называемый распылением. Эти газы либо улетают в космос, либо отскакивают от лунной поверхности. Распыление может объяснить, как водяной лед собирается в лунных кратерах. Кометы, попавшие на Луну, могли оставить на поверхности некоторое количество молекул воды. Некоторые из молекул затем накапливались в темных полярных кратерах, образуя пласты твердого льда, которые некоторые ученые и инженеры обсуждали для будущих исследователей.

Пыль и атмосфера могут иметь серьезные последствия для астронавтов, планирующих отправиться на Луну. Лунная пыль полностью изнашивала скафандры Аполлона. Понимание материала, плавающего в лунной атмосфере, должно помочь программам космических исследований разработать новое поколение скафандров и лунного оборудования.

Ультрафиолетовый солнечный свет воздействует на выделяющиеся газы, выбрасывая электроны, что придает им электрический заряд, который может заставить частицы левитировать более чем на милю в небо. Ночью происходит обратное. Атомы получают электроны от солнечного ветра и снова оседают у поверхности.

Этот парящий фонтан лунной пыли движется вдоль границы между днем и ночью, создавая свечение, подобное земным закатам. Известное как свечение лунного горизонта, его несколько раз наблюдали во время миссий Аполлона.

«Это то, чего мы не видим нигде на Земле, и это то, что имеет прямое отношение к исследованию космоса, потому что, если вы понимаете, как ведет себя пыль и как она заряжается, вы можете подготовиться к исследованию Луны», — лунный ученый Денис Ришар, из Исследовательской лаборатории Эймса НАСА, сообщил Space. com. «Представьте, что если пыль заряжена очень, очень сильно, у вас могут возникнуть проблемы с космическим оборудованием, оно может стереть ваше оборудование, потому что оно абразивное».

Астронавты Аполлона описали лунную пыль как песчаную, абразивную и липкую. Это может нанести ущерб оборудованию и компьютерам. Луноходы были покрыты им, и их скафандры были почти изношены, когда они вернулись на Землю. О лунной пыли нужно будет узнать гораздо больше, прежде чем НАСА вернет астронавтов на Луну.

Дополнительный отчет Нолы Тейлор Редд, автора SPACE.com

Узнайте больше о Луне:

Насколько велика Луна?
Как образовалась Луна?
Из чего сделана Луна?
Какая температура на Луне?
Как далеко Луна?

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space. com.

Тим Шарп — справочный редактор Space.com. Он публикует статьи, объясняющие научные концепции, описывающие природные явления и определяющие технические термины. Ранее он был редактором по технологиям в The New York Times и онлайн-редактором в Des Moines Register. Он также был редактором копий в нескольких газетах. До прихода в Purch Тим был редактором отдела развития Hazelden Foundation. Имеет степень журналиста Канзасского университета. Следите за Тимом в Google+ и @therealtimsharp

Почему на Луне до сих пор никто не живет?

Свежий воздух Земли, бесконечное биоразнообразие и (относительно) стабильная средняя температура угнетают вас? Вы когда-нибудь хотели бросить все и отправиться туда, где жизнь проще или, еще лучше, ее не существует? Затем совершите прогулку на 238 900 миль к главному пустынному месту Солнечной системы: Луне. Наш ближайший астрономический сосед предлагает 14,6 миллиона квадратных миль тишины, покоя и больше оттенков серого, чем вы можете сосчитать — идеально подходит для деревенского отдыха без всех отвлекающих факторов природы.

Звучит божественно? К сожалению, для достижения лунного рая потребуется гораздо больше, чем просто полет на ракете. И первые люди, которые откроют магазин на Луне, вероятно, не будут строить курорты и дома для отдыха — на данный момент НАСА хочет создать то, что по сути является заправочной станцией для будущих полетов на Марс. Астронавты останавливались на Луне, чтобы дозаправиться и запастись припасами, прежде чем отправиться в 8-месячную одиссею на красную планету.

Станет ли он 5-звездочным отелем среди звезд или первым 7-Eleven за пределами земной атмосферы, крошечная скала, вращающаяся вокруг нашей планеты, настолько пустынна, что нам придется создать базовую инфраструктуру для поддержания жизни, если люди когда-либо заселятся. там внизу. Это будет непросто, но и далеко от научной фантастики.

«Люди хрупки, и из-за того, что мы такие хрупкие, нам нужно так много», — говорит астрофизик и планетолог Лаура Форчик, владелица космической консалтинговой фирмы Astralytical.

Во-первых, на Луне отсутствует настоящая атмосфера. Форчик говорит, что у него есть что-то вроде «псевдоатмосферы», называемой экзосферой: магнитно взвешенная смесь газов и частиц, поднятая с лунной поверхности солнечным ветром. Но элементы, составляющие воздух для дыхания, плавают вокруг Луны в бесконечно малых концентрациях по сравнению с Землей. Глубокий вдох был бы так же смертелен на Луне, как и в космическом вакууме.

Пока не бросайтесь в страстное исполнение «No Air» Джордин Спаркс — к счастью, дыхание может быть наименьшей из забот будущих жителей Луны. Форчик говорит, что мы очень хорошо справились с рециркуляцией воздуха на Международной космической станции с помощью системы экологического контроля и жизнеобеспечения. Наряду с несколькими лунными теплицами для выращивания растений, выделяющих кислород, подобная система могла бы очищать воздух и направлять его обратно через сеть герметичных контролируемых жилых модулей в лунном поселении, благодаря чему мы могли бы легко дышать в течение многих лет. Тем не менее, нам пришлось бы отправить на Луну массу этих живительных газов хотя бы один раз, чтобы запустить цикл, что было бы дорого: доставка всего фунта материала (даже воздуха, который должен был бы находиться под давлением в резервуарах). ) на Луну будет стоить более 1,3 миллиона долларов.

Изящная экзосфера Луны создает и другие серьезные проблемы. Потому что нет воздуха, нет ветра, а значит, нет эрозии. Это сделало частицы пыли на лунной поверхности, называемые реголитом, особенно неприятными. В отличие от гранул песка на Земле, которые кажутся круглыми при наблюдении под микроскопом, частицы реголита острые; метеориты и солнечный ветер забили их, и вокруг нет жидкости, которая могла бы стереть эти изломанные края. Удаление песка с одежды на пляже было бы прогулкой по парку по сравнению с выставлением на поле этих сверхлипких частиц, и они могут создать проблемы для машин и людей, работающих на поверхности Луны.

Отсутствие атмосферы также означает отсутствие защиты от метеоритов, которые летят к Луне с головокружительной скоростью, угрожая проколоть скафандры и прочные конструкции. Поэтому, если будущие люди на Луне увидят падающую звезду, им придется бежать в укрытие, а не загадывать желание.

Хотя лунной колонии, к счастью, не придется учитывать ураганы или другие экстремальные атмосферные погодные явления, ей придется защищаться от невидимой, но очень опасной угрозы: солнечных бурь. В отличие от Земли, у Луны нет магнитного поля для защиты от сильно заряженных электромагнитных частиц, испускаемых Солнцем. Во время особенно интенсивных солнечных вспышек, которые выбрасывают из-под поверхности Солнца всплески высокоэнергетических световых волн, даже Земля не может полностью защитить нашу электрическую инфраструктуру от выхода из строя. Без этого важного магнитного поля солнечная буря, охватившая лунное поселение, могла бы иметь катастрофические последствия для здоровья человека и инфраструктуры. Таким образом, нам пришлось бы использовать такие вещества, как вода или полиэтилен, которые содержат достаточно высокие концентрации водорода, чтобы поглощать воздействие этих космических частиц-изгоев, для защиты зданий на Луне от солнечной радиации.

Ученые недавно обнаружили еще одну лунную неприятность, о которой следует знать: лунотрясения. Сейсмометры, оставленные астронавтами Аполлона, говорят нам, что, несмотря на отсутствие явной тектонической системы плит или зон субдукции, поверхность Луны может трястись силой около 5 баллов по шкале Рихтера. Это не так сильно, как некоторые землетрясения, зарегистрированные здесь, дома, и Сэм Курвиль, научный сотрудник Института планетарных наук, изучавший планетарную сейсмологию, говорит, что они, вероятно, не будут представлять серьезного риска для лунных структур.

Но Курвиль говорит, что возможный механизм этих землетрясений может повлиять на наши будущие здания. Считается, что некоторые лунотрясения вызваны температурным стрессом, когда интенсивные периоды замерзания и потепления приводят к сжатию и расширению материалов и, в некоторых случаях, к образованию разломов. Луна имеет одни из самых изменчивых температур в Солнечной системе: от приятных 260 градусов по Фаренгейту днем до леденящих душу -280 градусов по Фаренгейту ночью. А поскольку один лунный день длится 27 земных дней, постройкам колонии придется выдерживать эти экстремальные температуры в течение нескольких недель, прежде чем они почувствуют облегчение.

Существует также проблема гравитации: Луна составляет всего около 1/6 от Земли. Учитывая то, что мы знаем о влиянии длительной невесомости на астронавтов, лунным жителям придется принимать меры предосторожности, чтобы сохранить здоровье. Было показано, что воздействие микрогравитации на МКС ускоряет потерю костной и мышечной массы и вызывает проблемы с сердечно-сосудистой системой, потому что необходимость работать против гравитации является частью того, что поддерживает наше тело в форме. Вот почему астронавты на МКС проводят часы в день, тренируясь, чтобы компенсировать ее отсутствие. Хотя отсутствие гравитации на Луне не столь экстремально, Курвиль говорит, что длительное проживание в любой среде с пониженной гравитацией может нанести ущерб здоровью человека.

Поскольку мы собирались открыть магазин в древней пустыне, лунная колония должна была обеспечить какой-то источник воды. Система, подобная ECLSS, может перерабатывать любую воду, которую мы приносим с собой, но она не на 100% эффективна и со временем приведет к потере некоторого количества воды. Форчик говорит, что одним из вариантов является удаление следов водорода и кислорода, связанных с частицами реголита, и их сплавление вместе для создания надежных молекул H ₂ O, но этот процесс потребует огромного количества энергии. Вместо этого мы могли бы основать поселение возле одного из лунных полюсов, где есть залежи льда, который никогда не видит солнце и никогда не тает. Это обеспечит более легкий доступ к источнику воды для пополнения системы очистки.

Как ни странно, Курвиль и Форчик говорят, что самым большим препятствием для жизни на Луне является не солнечная буря смерти или зловещий песок, а экономическая и политическая воля, чтобы это произошло. На данный момент у НАСА нет определенного плана по отправке людей на Луну в любом качестве, а другие космические программы еще не имеют финансирования для выполнения своих собственных миссий с экипажем.

«С технической точки зрения у НАСА есть возможность, мотивация и опыт для этого», — говорит Форчик. «Вопрос в том, будут ли люди здесь, на Земле, финансировать это, чтобы мы действительно могли это осуществить?»

Пятьдесят лет назад космическая гонка времен холодной войны послужила главным мотивом для отправки астронавтов Аполлона на Луну. Сегодня это возможность использовать Луну в качестве отправной точки для полета на Марс и в другие точки Солнечной системы. Курвиль говорит, что постоянное поселение на Луне могло бы значительно снизить стоимость запуска ракет в дальний космос, главным образом потому, что низкая гравитация Луны и отсутствие атмосферы значительно облегчают старт.

Независимо от того, станет ли Луна важной остановкой на пути к Марсу, самым изолированным исследовательским центром на сегодняшний день или просто торговым центром, проблемы открытия там постоянного магазина должны сделать нас благодарными за то, что мы живем на планете, которая дает нам все нам нужно.

Какие данные наземных наблюдений свидетельствуют об отсутствии атмосферы на Луне?

Наблюдатели 19-го века определили, что Луна (почти полностью) безвоздушна, используя инструменты 19-го века и методы наблюдения.

Роджеру Йозефу Босковичу (1711-1787) приписывают открытие отсутствия атмосферы у Луны в 1753 году.

Они также составили первую точную карту Луны, Mappa Selenographica , изданная в четырех томах в 1834–1836 гг. В 1837 году было опубликовано описание Луны ( Der Mond ). Оба были лучшими описаниями Луны на протяжении многих десятилетий, и их не вытеснили до карты Иоганна Фридриха Юлиуса Шмидта в 1870-х годах. Бир и Мэдлер пришли к твердому выводу, что особенности Луны не меняются, на ней нет ни атмосферы, ни воды.

Книга Гиннеса по астрономии: факты и подвиги Патрика Мура (2-е издание, 1983) обсуждает солнечные протуберанцы на стр. 17:

.
Протуберанцы были впервые подробно описаны шведским наблюдателем Вассениусом во время полного затмения 1733 года, хотя он считал, что они принадлежали Луне, а не Солнцу. (Возможно, они были замечены и раньше — Станняном в 1706 г. из Берна.) Только после затмения 1842 г. астрономы убедились, что они были солнечными, а не лунными.

Страница 20 обсуждает солнечную корону, видимую во время затмений, которая долгое время считалась атмосферой Луны.

После наблюдения затмения 16 июня 1806 года из Киндерхука, штат Нью-Йорк, испанский астроном Дон Хосе Хоакин де Феррер указал, что если корона возникла из-за лунной атмосферы, то высота этой атмосферы должна была бы быть в 50 раз больше, чем что из Земли, что было явно неразумным. Однако только после тщательного изучения затмений 1842 и 1851 годов было безошибочно показано, что корана и протуберанцы принадлежат Солнцу, а не Луне.

Exploration of the Universe Brief Edition , Джордж Абелл, 1964, 1969, обсуждает отсутствие лунной атмосферы на странице 184:

Телескопические наблюдения Луны, а также наблюдения лунных зондов подтверждают ожидаемое отсутствие у нее заметной атмосферы. На земле воздух рассеивает солнечные лучи на определенную часть своей ночной стороны, образуя сумеречную зону. На Луне нет никаких признаков такой сумеречной зоны. Более того, когда Луна закрывает звезду (проходит перед ней), свет звезды внезапно гаснет, а не постепенно тускнеет, как если бы ему пришлось светить сквозь атмосферу вокруг Луны.

Тритон, большой спутник Нептуна, имеет очень тонкую атмосферу:

Азот — основной газ в атмосфере Тритона. Двумя другими известными компонентами являются метан и монооксид углерода, содержание которых составляет несколько сотых процента содержания азота.
Атмосфера Тритона хорошо структурирована и глобальна. Атмосфера простирается до 800 километров над поверхностью, где расположена экзобаза, и имела поверхностное давление около 14 микробар по состоянию на 19 марта.89. Это всего лишь 1/70 000 поверхностного давления на Земле.

«Вояджер-2» сфотографировал атмосферную дымку над горизонтом Тритона.

Он также сфотографировал полосы темного атмосферного материала, переносимые ветрами в атмосферу Тритона.

Предположительно, если бы лунная атмосфера была такой же плотной, как даже ультратонкая атмосфера Тритона, это имело бы видимые эффекты.

Легко и просто рассчитать и приблизительно предсказать орбиту Луны. Но точное орбитальное движение Луны рассчитать и предсказать гораздо сложнее. Эти сложные расчеты известны как лунная теория.

Петер Андреас Хансен (1795-1874) был известным астрономом. Хансен разработал новую версию лунной теории в конце 1850-х годов, которая точно предсказывала все лунные движения — на несколько лет. И одна из особенностей теории Хансена заключалась в том, что Луна имела форму яйца (так оно и есть, но не настолько), а ближняя сторона Луны чем-то похожа на гигантскую гору, выступающую к Земле, и, таким образом, является отцом Луны. центр Луны, чем дальняя сторона.

Это означало бы, что ближняя сторона будет торчать над лунной атмосферой, а вся лунная атмосфера будет на обратной стороне Луны и скрыта от Земли большей частью Луны.

Саймон Ньюкомб (1835-1909) вскоре опроверг эту теорию формы Луны. Об этом упоминалось в журнале The Cornhill Magazine в 1877 году на странице 724]8.

л.с. Лавкрафт (1890-1937) однажды написал, что когда ему было 12 лет (около 1902 г.), он написал рассказ о том, что на обратной стороне Луны есть воздух, хотя он знал, что теория Хансена ложна. И Лавкрафт, вероятно, был далеко не последним человеком, написавшим историю, в которой есть воздух, вода и жизнь на обратной стороне Луны. Например, Лунная трилогия Ежи Жулавского (1901-1911) показывает обратную сторону Луны с атмосферой.

https://en.wikipedia.org/wiki/The_Lunar_Trilogy

Что такое линия Кармана и где граница космоса?

Луна, кажется, балансирует между земной атмосферой и чернотой космоса на снимке, сделанном с Международной космической станции.

Фотография Рейда Уайзмана, НАСА

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Спросите кого-нибудь, где находится космос, и он, скорее всего, укажет на небо. Это вверх, верно? Простой.

За исключением того, что никто точно не знает, где заканчивается «воздушное пространство» и начинается «космическое пространство». Это может показаться тривиальным, но определение этой границы может иметь значение по целому ряду причин, включая, помимо прочего, то, какие люди, летающие на большой высоте, могут быть назначены астронавтами.

Теперь, когда Virgin Galactic, похоже, находится на пороге запуска платных пассажиров на суборбитальные траектории, многие люди задаются вопросом, заработают ли эти удачливые космические туристы свои крылья астронавта. На данный момент они будут, в соответствии с практикой США.

Это проблема? — Нет, я думаю, это здорово! — говорит астронавт НАСА Майк Массимино, помогавший ремонтировать космический телескоп «Хаббл».

Здесь мы рассмотрим способы определения пространства в настоящее время, путаницу вокруг демаркации и то, что может принести будущее.

Имеет ли значение, где начинается космос?

Международные договоры определяют «космос» как свободный для исследования и использования всеми, но это не относится к суверенному воздушному пространству над государствами. Законы, управляющие воздушным пространством и космическим пространством, различны; полет спутника на 55 миль над Китаем — это нормально, если космос начинается на высоте 50 миль, но определите край на высоте 60 миль, и вы можете обнаружить, что ваш спутник рассматривается как акт военной агрессии.

«Где заканчивается воздушное пространство страны и начинается космос?» — спрашивает Джонатан Макдауэлл из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. «Как только вы соглашаетесь с границей пространства, вы соглашаетесь с границей, в которой применяется космическое право».

Однако США и некоторые другие страны выступили против формального международного разграничения пространства, заявив, что в этом нет необходимости и что «в отсутствие такого определения не возникает никаких юридических или практических проблем». Другие утверждают, что сохранение четкой границы будет иметь решающее значение, учитывая увеличение числа национальных космических программ и частных космических полетов, которые увеличивают объем суборбитального трафика.

Итак, как в настоящее время определяется «пространство»?

В целом, большинство экспертов говорят, что космос начинается в точке, где орбитальные динамические силы становятся более важными, чем аэродинамические силы, или где одной атмосферы недостаточно, чтобы поддерживать летательный аппарат на суборбитальной скорости.

Исторически было трудно определить эту точку на определенной высоте. В 1900-х годах венгерский физик Теодор фон Карман определил, что граница находится на высоте около 50 миль, или примерно 80 километров над уровнем моря. Однако сегодня линия Кармана проходит по тому, что NOAA называет «воображаемой границей», которая находится на высоте 62 мили, или примерно в сотне километров над уровнем моря.

Международная авиационная федерация (FAI), которая следит за стандартами и записями в космонавтике и аэронавтике, также определяет космос как начало на сто километров выше. В конце концов, это красивое круглое число.

Но Федеральное авиационное управление, ВВС США, NOAA и НАСА обычно используют 50 миль (80 километров) в качестве границы, а ВВС предоставляют крылья астронавта тем летчикам, которые поднимаются выше этой отметки. В то же время Центр управления полетами НАСА помещает линию на 76 миль (122 километра), потому что это «точка, в которой атмосферное сопротивление становится заметным», — пишут Бхавья Лал и Эмили Найтингейл из Института политики в области науки и технологий в обзоре 2014 года. статья.

Почему люди не могут договориться?

«Оказывается, это очень политично», — говорит Макдауэлл.

Непросто провести различие между «космосом» и «не космосом», отчасти потому, что земная атмосфера не просто исчезает; скорее, он постепенно становится все тоньше и тоньше на протяжении примерно 600 миль. Технически Международная космическая станция, которая вращается на средней высоте 240 миль, не находилась бы в космосе, если бы мы определяли «космос» как отсутствие атмосферы.

Кроме того, не существует единой высоты, выше которой спутник может стабильно оставаться на орбите; это зависит от типа спутника и его орбитальной траектории, говорит Макдауэлл.

Великолепный составитель списков, Макдауэлл составлял записи о ракетах, астронавтах и других космических объектах, и он искал общепринятую международную границу, которая помогла бы ему решить, какие записи включить. Когда он понял, что ничего не существует, он решил найти его, пересмотрев типы вычислений, которые сделал фон Карман.

Если ты привязываешь свою задницу к ракете, я думаю, это чего-то стоит.
Автор: Терри Виртс, астронавт НАСА

Он извлек общедоступные орбитальные траектории для 43 000 спутников и отсортировал их на основе самых низких точек на их орбитах (называемых перигеем) во время вывода из эксплуатации и возвращения в атмосферу. Отсюда он понял, что спутники могут многократно вращаться вокруг планеты ниже высоты 62 мили, но те, которые опускались ниже 50 миль, чаще встречали быстрый и пламенный конец.

После этого он переделал расчеты фон Кармана и обнаружил, что воздействие атмосферы на орбитальный космический корабль становится незначительным на высоте около 50 миль.

«Чего вы не видите, так это того, что спутники опускаются до 70° и возвращаются обратно», — говорит он. «Существует довольно резкая граница, прилично резкая граница между тем, насколько низким может быть перигей, и тем, где вы просто не сможете вернуться обратно».

С суборбитальными космическими компаниями, приближающимися к краю космоса, может ли 2019 год быть годом, когда мы официально определяем его?

Макдауэлл считает, что это маловероятно, хотя он уверен, что обсуждение наберет обороты, поскольку коммерческие космические предприятия начинают проводить больше времени в районе между 50 и 200 милями вверх, где вращается космическая станция.

«Я думаю, что чем больше космическая деятельность переходит в этот режим, тем больше будет необходимость согласовать границу», — говорит он.

На самом деле, FAI заявляет, что из-за «убедительных» недавних анализов, предполагающих, что космос должен начинаться на высоте около 50 миль, она предложит провести встречу в следующем году для оценки этой идеи.

Будут ли пассажиры суборбитального космического полета называться космонавтами?

На данный момент да, по крайней мере, если они совершат полет с космодрома в США. FAA и ВВС США согласны с тем, что полет на высоте более 50 миль над нашей планетой дает право на получение этого титула. (Посмотрите, где в мире существуют действующие космодромы.)

Что думают об этом астронавты НАСА?

Некоторые люди могут возразить, что выход на орбиту — это то, что определяет космонавта. Однако «я думаю, что Алан Шепард и Гас Гриссом не согласились бы», — говорит Терри Виртс, бывший командир Международной космической станции, который провел на орбите более 213 дней. «Это первые два американских астронавта, которые не вышли на орбиту».

Виртс говорит, что есть большая разница между пятиминутным суборбитальным полетом и выполнением шестимесячной орбитальной миссии, но когда дело доходит до того, что люди в обоих типах полетов заслужили звание «астронавта».

«Если ты привязываешь свою задницу к ракете, я думаю, это чего-то стоит», — говорит Виртс. «Когда я был пилотом F-16, я не завидовал тому, что пилотов Cessna называют пилотами. Я думаю, все узнают, заплатили ли вы за то, чтобы быть пассажиром пятиминутного суборбитального полета или вы командир межпланетного космического корабля. Это две разные вещи».

Массимино соглашается, что есть важное различие между тем, чтобы быть выбранным астронавтом НАСА — «обучение, борьба, отказы и все такое» — и быть платным клиентом. Но он также полностью согласен с тем, что космические туристы заслужили этот титул.

«Я думаю, что если вы преодолеете эту черту, вы, безусловно, станете космонавтом, абсолютно», — говорит он. «Чем больше тем лучше!»

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1 / 8

После трех неудачных запусков генеральный директор SpaceX Илон Маск собрал достаточно средств для запуска четвертой версии ракеты SpaceX Falcon 1. 28 сентября 2008 г. игра Маска окупилась, когда Falcon 1 стала первой жидкостной ракетой частной разработки, вышедшей на орбиту Земли. Здесь видно, как ракета взлетает с полигона Рейгана на Маршалловых островах.

После трех неудачных запусков генеральный директор SpaceX Илон Маск собрал достаточно средств для запуска четвертой версии ракеты SpaceX Falcon 1. 28 сентября 2008 года игра Маска окупилась, когда Falcon 1 стала первой частной ракетой на жидком топливе, вышедшей на орбиту Земли. Ракета взлетает с полигона Рейгана на Маршалловых островах.

Фотография НАСА

Читать дальше

Три новых вида змей обнаружены на кладбищах

Животные

Три новых вида змей обнаружены на кладбищах

Новооткрытые змеи родом из южного Эквадора, принадлежат к малоизученной группе змей, которые проводят свою жизнь под землей.

Эксклюзивный контент для подписчиков

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Посмотрите, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении всей истории

Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Подробнее

Луна, целый новый мир (для преподавателей)

На этой странице

Луна по сравнению с Землей
Исследование Луны
Формирование Луны

Когда мы смотрим на Луну в небе, иногда трудно представить, что это отдельный мир. Хотя Луна имеет некоторое сходство с Землей, это совсем другой мир, чем наш, мир, негостеприимный для людей. Отчасти благодаря миссиям «Аполлон», которые позволили людям исследовать его между , 1969, и 9 годами.0385 1972 , теперь мы имеем более полное представление о его составе и истории его образования.

Ниже мы представляем некоторые факты о Луне как небесном теле, ее исследовании и ее образовании, а также отмечаем некоторые вещи, которые молодежь может сбить с толку (!) или заинтриговать. (значок увеличительного стекла). Мы также даем ответы на некоторые вопросы, которые часто задают дети (?). Канадский вклад в лунные исследования и исследования также упоминается здесь и там (значок флага). Многие другие вопросы и ответы можно найти на странице для молодежи.

Луна по сравнению с Землей

Луна намного меньше Земли. (Источник: Creative Commons)

Луна намного меньше Земли. Луна составляет около четверти размера Земли. Он немного меньше по площади, чем Северная и Южная Америка вместе взятые. Кроме того, его масса примерно в 81 раз меньше массы Земли.

Значок увеличительного стекла, чтобы указать на то, что может заинтересовать молодых людей: Покажите молодым людям изображения Луны из космоса или с ее поверхности и предложите им сравнить внешний вид Луны и Земли. Они могут своими словами описать цвета и текстуры, которые они видят на поверхности Луны. Они заметят, что на Земле разнообразный ландшафт, а Луна более однородна: вся серая и каменистая, со светлыми и темными пятнами, испещрена кратерами разного размера. Облака и другие атмосферные явления ежедневно меняют внешний вид Земли, в то время как внешний вид Луны довольно статичен, поскольку у нее нет атмосферы.

На серой поверхности Луны много кратеров всех размеров. (Фото: НАСА)

? : вопросительный знак: чтобы дать ответы на некоторые вопросы, которые часто задают дети: Как образуются кратеры? Многочисленные кратеры на поверхности Луны образовались в результате множественных ударов метеоритов. Метеориты врезаются в поверхность с очень большой скоростью, оставляя отверстия в десятки раз больше, чем сами скалы.

! : восклицательный знак: чтобы указать на вещи, которые могут сбить с толку молодых людей: Удивительно видеть так много кратеров на Луне, а не на Земле. На самом деле, Земля также подвергалась бомбардировке метеоритами всех размеров, и это происходит до сих пор. Однако атмосфера не позволяет большинству из них достичь земли. Кроме того, геологическая активность, такая как извержения вулканов, тектоника плит и эрозия, постоянно удаляла кратеры. Поскольку на Луне нет атмосферы и нет тектонической активности, она несет на себе следы ударов с момента своего образования миллиарды лет назад. Капсула реального времени!

? : вопросительный знак: дать ответы на некоторые вопросы, которые часто задают дети: Дети часто задаются вопросом: » Можем ли мы жить на Луне? » Это хорошая возможность рассказать им об условиях на поверхности Луны, которые сильно отличаются от условий на Земле и не поддерживают жизнь без специального оборудования. Отсутствие атмосферы, вызывающей резкие перепады температуры (от — 233 °C ночью до 120 °C днем) и не предохраняющей от солнечных лучей, а также отсутствие жидкой воды , сделать Луну совершенно негостеприимным местом для жизни, особенно для людей.

Значок увеличительного стекла, чтобы указать на вещи, которые могут заинтересовать молодых людей: Сила гравитации, ощущаемая на поверхности небесного тела, зависит от его массы и размера. Именно поэтому сила притяжения на Луне намного слабее, чем на Земле (примерно в шесть раз меньше). Если бы вы могли отправиться на Луну, вы бы почувствовали себя в шесть раз легче!

На Земле термины масса и вес часто используются взаимозаменяемо, но важно различать их. масса тела есть свойство этого тела; это зависит от количества и природы вещества, которое оно содержит. Вес тела есть сила притяжения (гравитации) между этим телом и небесным телом. Итак, у нас одинаковая масса на Земле и на Луне, но не один и тот же вес, так как гравитация на Луне гораздо слабее, чем на Земле.

! : восклицательный знак: чтобы указать на вещи, которые могут сбить с толку молодых людей: Некоторые люди ошибочно приписывают слабую гравитацию на Луне отсутствию атмосферы. Гравитация на Луне была бы такой же, даже если бы у Луны была атмосфера. Сила гравитации, которую мы ощущаем (наш вес), зависит только от размера и массы Луны, а не от наличия или отсутствия атмосферы.

Художественный вид лунной базы. Даже если бы он был под давлением и содержал пригодный для дыхания воздух, астронавты все равно чувствовали бы одну шестую гравитации Земли. (Источник: ESA/Foster + Partners)

Значок флага, указывающий на вклад Канады в исследования и исследования Луны: «Хотя Луна является ближайшим к нам небесным телом, и мы посещали ее несколько раз, это не означает, что мы знаем о ней все. Есть еще много вопросов о Луне. Канадские ученые в международных группах работают над поиском ответов. Например, они хотят узнать больше о его поверхности, понять его историю благодаря кратерам и определить, сколько водяного льда доступно на его поверхности.

Исследование Луны

Мы знаем гораздо больше о Луне с тех пор, как люди впервые ступили на нее во время программы «Аполлон». Первые снимки, сделанные с поверхности Луны, помогли нам узнать больше об этом мире, который так отличается от Земли.

Значок увеличительного стекла, чтобы указать на вещи, которые могут заинтересовать молодых людей: Обсудите с детьми, что они замечают, когда смотрят архивные видео, например, одного из двух астронавтов из последней миссии Аполлона на Луну. Чем она отличается от Земли? Одна вещь, которая выделяется, — это то, как астронавты подпрыгивают на поверхности, потому что гравитация там слабее. Оттенки серого пейзажа и неизменная тьма неба тоже очень разные. Без атмосферы, рассеивающей свет Солнца, небо, видимое с поверхности Луны, всегда черное, даже днем!

Астронавт Аполлона-11 с научным оборудованием на Луне. (Фото: НАСА)

Между 1969 и 1972 12 астронавтов ходили по Луне, а еще 12 видели Луну вблизи, но не приземлялись. Мы часто говорим об астронавтах Аполлона, но молодым людям полезно осознавать, что эти миссии, как и все космические миссии, были результатом огромных командных усилий, в которых за кулисами участвовали тысячи женщин и мужчин.

Центр управления миссией «Аполлон-11», которая доставила первых людей на Луну. (Фото: НАСА)

Среди людей, которые работали за кулисами, были женщины, работавшие как « компьютеры, «, многие из которых были афроамериканками. В то время технологии были гораздо менее развиты, чем сегодня, и многие сложные расчеты выполнялись этими женщинами вручную с большой точностью.

Кэтрин Джонсон была американским математиком, которая в начале своей карьеры работала как « компьютер ». История мисс Джонсон и ее коллег рассказана в книге и фильме под названием Скрытые фигуры . (Фото: НАСА)

Значок увеличительного стекла, чтобы указать на вещи, которые могут заинтересовать молодых людей: Обсудите с детьми различные аспекты освоения космоса (, например, космических кораблей и приборов, расчеты траекторий, здоровье и безопасность космонавтов, обучение космонавтов, связь). Вы видели какие-нибудь фильмы, посвященные закулисной работе, связанной с поддержкой космической миссии? Обсудите, какую роль каждый ребенок хотел бы сыграть и/или считает, что у него есть навыки.

Значок флага, указывающий на вклад Канады в исследование Луны: В миссиях Аполлона участвовало несколько канадцев, например Уильям Карпентье, который был врачом астронавтов Аполлона 11. Кроме того, канадская компания, базирующаяся в Лонгёй, Квебек, изготовила шасси для лунного модуля «Аполлон».

Шасси лунного модуля «Аполлон» спроектировано в Канаде. (Фото: НАСА)

Значок флага, указывающий на вклад Канады в исследования и исследования Луны: В 2020 , Канада подписала соглашение об участии в программе «Артемида», которая отправит следующих людей на Луну через 50 лет после окончания программы «Аполлон». Первая лунная миссия с экипажем не приземлится. В нем примет участие канадский астронавт, который сможет увидеть Луну вблизи. Приземлится вторая лунная миссия с экипажем, на борту которой будут первая женщина и следующий мужчина, ступившие на Луну.

Вид художника на Лунные врата, космическую станцию, которая будет вращаться вокруг Луны. (Фото: НАСА)

Канада также вносит свой вклад в Lunar Gateway, космическую станцию, которая будет построена на орбите вокруг Луны НАСА и его партнерами по Международной космической станции. Вкладом Канады станет Canadarm3, интеллектуальная роботизированная система, состоящая из большой руки, маленькой руки и набора съемных инструментов. Он будет использоваться сначала при строительстве станции, а затем для обслуживания и других задач.

Формирование Луны

Луна, вероятно, образовалась вскоре после образования Земли, около 4,5 миллиардов лет назад. Наиболее правдоподобная теория состоит в том, что между Землей и небольшой протопланетой размером с Марс под названием Тейя произошло огромное столкновение. В результате столкновения множество обломков обоих небесных тел попало на орбиту вокруг Земли. Луна образовалась из постепенного скопления этих обломков.

Луна образовалась в результате столкновения Земли с Тейей, протопланетой размером с Марс. (Источник: ESO/Г. Гласё/М. Корнмессер)

? : вопросительный знак: дать ответы на некоторые вопросы, которые часто задают дети: Откуда мы все это знаем? Дети часто задают этот вопрос! В случае образования Луны есть подсказки в лунных породах. Тот факт, что лунные породы похожи по химическому составу на земные, но не совсем такие же, говорит нам о том, что Луна образовалась из обломков Земли и другого тела.

Чтобы поразить воображение молодых людей, вы можете показать им эту симуляцию, которая показывает, как Луна эволюционировала после ее образования из-за падения метеорита.

! : восклицательный знак: чтобы указать на вещи, которые могут сбить с толку молодых людей: С Земли вы можете видеть большие темные области на поверхности Луны, называемые maria , что на латыни означает морей . Вопреки тому, что когда-то считали астрономы, эти районы представляют собой не водоемы, а скорее обширные равнины из застывшей лавы. Они, вероятно, были созданы массовыми бомбардировками метеоритов, которые расплавили часть Луны, образовав большие области расплавленной породы.

Представление художника о формировании кобылы (моря) во время вулканического эпизода, вызванного интенсивным метеоритным обстрелом. (Источник: НАСА/Центр космических полетов имени Годдарда)

Отсутствие долгоживущей лунной палеомагнетосферы

1. Цисовски С.М., Коллинсон Д.В., Ранкорн С.К., Стефенсон А., Фуллер М., Обзор данных о лунной палеоинтенсивности и последствия для происхождения лунного магнетизма. Дж. Геофиз. Рез. 88, А691–А704 (1983). [Google Scholar]

2. Эванс А. Дж., Тикоо С. М., Эндрюс-Ханна Дж. К., Дело против раннего лунного динамо, работающего за счет конвекции ядра. Геофиз. Рез. лат. 45, 98–107 (2018). [Google Scholar]

3. Грин Дж., Дрейпер Д., Бордсен С., Донг С. , Когда у Луны была магнитосфера. науч. Доп. 6, eabc0865 (2020). [PubMed] [Google Scholar]

4. Тардуно Дж. А., Блэкман Э. Г., Мамаек Э. Э., Обнаружение самого старого геодинамо и сопутствующей защиты от солнечного ветра: последствия для обитаемости. физ. Планета Земля. Интер. 233, 68–87 (2014). [Google Scholar]

5. Б. Фегли мл., Т. Д. Суиндл, Лунные летучие вещества: значение для использования лунных ресурсов, в Ресурсы околоземного пространства , Дж. Льюис, М. С. Мэтьюз, М. Л. Герьери, ред. (Университет Аризоны, 1993), стр. 367–426. [Google Scholar]

6. D. J. Dunlop, Ö. Оздемир, Горный магнетизм: основы и границы (Cambridge Univ. Press, 2001). [Google Scholar]

7. Цисовски С. М., Хейл К., Фуллер М., О напряженности древних лунных полей. проц. Лунная наука. конф. 8, 725–750 (1977). [Google Scholar]

8. Вечорек М. А., Сила, глубина и геометрия магнитных источников в земной коре на Луне по анализу локализованного спектра мощности. Дж. Геофиз. Рез. 123, 291–316 (2018). [Google Scholar]

9. Лоуренс К., Джонсон К., Токс Л., Джи Дж., Измерения лунной палеоинтенсивности: значение для лунной магнитной эволюции. физ. Планета Земля. Интер. 168, 71–87 (2008). [Google Scholar]

10. Garrick-Bethell I., Weiss B.P., Shuster D.L., Buz J., Ранний лунный магнетизм. Наука 323, 356–359 (2009). [PubMed] [Google Scholar]

11. Shea E.K., Weiss B.P., Cassata W.S., Shuster D.L., Tikoo S.M., Gattacceca J., Grove T.L., Fuller M.D., Долгоживущая лунная динамо-машина. Наука 335, 453–456 (2012). [PubMed] [Академия Google]

12. Ле Барс М., Вечорек М. А., Каратекин О., Себрон Д., Ланевиль М., Ударная динамо-машина для ранней Луны. Природа 479, 215–218 (2011). [PubMed] [Google Scholar]

13. Дуайер К. А., Стивенсон Д. Дж., Ниммо Ф., Долгоживущая лунная динамо-машина, работающая от непрерывного механического перемешивания. Природа 479, 212–214 (2011). [PubMed] [Google Scholar]

14. Тикоо С. М., Вайс Б. П., Шустер Д. Л., Суавет К., Ван Х., Гроув Т. Л., Двухмиллиардная история лунного динамо. науч. Доп. 3, e1700207 (2017). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

15. Ланевиль М., Вечорек М. А., Брейер Д., Обер Дж., Морар Г., Рюкримен Т., Долгоживущее лунное динамо, работающее за счет кристаллизации ядра. Планета Земля. науч. лат. 401, 251–260 (2014). [Google Scholar]

16. Мигани С., Ван Х., Шустер Д. Л., Борлина К. С., Николс К. И. О., Вайс Б. П., Конец лунного динамо. науч. Доп. 6, eaaz0883 (2020). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

17. G. Ryder, MD Norman, Каталог камней Аполлона-16: Часть 2 63335-66095 (Публикация кураторского отделения 52, НАСА, АО 16904, 1980 г.). [Google Scholar]

18. А. Г. Санчес, D4. Геология Каменной горы, в Геологии района Аполлона-16, Центральное Лунное нагорье, в Профессиональном документе геологической службы 1048 , GE Ulrich, CA Hodges, WR Muehlbergerm, Eds. (Управление печати правительства США, 1981 г. ), стр. 106–126. [Google Scholar]

19. Нишиидзуми К., Кол С. П., Арнольд Дж. Р., Финкель Р. К., Чаффи М. В., Масарик Дж., Риди Р. К., Окончательные результаты комогенных нуклидов в лунной породе 64455. Лунная планета. науч. конф. 26, 1055–1056 (1995). [Google Scholar]

20. Токс Л., Маллендер Т. А. Т., Пик Т., Пузаты, осиные талии и суперпарамагнетизм в магнитном гистерезисе. Дж. Геофиз. Рез. 101, 571–583 (1996). [Google Scholar]

21. Фуллер М., Лунный магнетизм. Преподобный Геофиз. Космическая физ. 12, 23–70 (1974). [Google Scholar]

22. Дайал П., Паркин К. В., Дейли В. Д., Магнетизм и недра Луны. Преподобный Геофиз. Космическая физ. 12, 568–591 (1974). [Google Scholar]

23. Цунакава Х., Такахаси Ф., Симидзу Х., Сибуя Х., Мацусима М., Поверхностное векторное картирование магнитных аномалий над Луной с использованием наблюдений Kaguya и Lunar Prospector. Дж. Геофиз. Рез. 120, 1160–1185 (2015). [Академия Google]

24. Худ Л.Л., Ричмонд Н.К., Спудис П. Д., Происхождение сильных лунных магнитных аномалий: дальнейшее картирование и изучение изображений LROC в регионах, противоположных молодым крупным ударным бассейнам. Дж. Геофиз. Рез. 118, 1265–1284 (2013). [Google Scholar]

25. Оран Р., Вайс Б. П., Шприц Ю., Милькович К., Тот Г., Была ли Луна намагничена ударной плазмой? науч. Доп. 6, eabb1475 (2020). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

26. Кроуфорд Д. А., Моделирование магнитных полей, возникающих при столкновении с астероидом: возможные последствия для планетарного палеомагнетизма. Междунар. Дж. Импакт Инж. 137, 103464 (2020). [Академия Google]

27. Брук Сиал М., Шульц П. Х., Воздействие кометы на Луну: влияние на формирование лунного вихря. Икар 257, 194–206 (2015). [Google Scholar]

28. Sugiura N., Wu Y.M., Strangway D.W., Pearce G.W., Taylor L.A., Новое значение магнитной палеонапряженности для «молодого лунного стекла». проц. Лунная планета. науч. конф. 10, 2189–2197 (1979). [Google Scholar]

29. Тардуно Дж. А., Коттрелл Р. Д., Смирнов А. В., Палеомагнетизм одиночных силикатных кристаллов: регистрация геомагнитного поля в интервалах смешанной полярности, суперхронах и росте внутреннего ядра. Преподобный Геофиз. 44, РГ1002 (2006 г.). [Академия Google]

30. J. Papike, L. Taylor, S. Simon, Lunar Minerals, in Lunar Source Book , G.H. Heiken, DT Vaniman, BM French, Eds. (Cambridge Univ. Press, 1991), гл. 5, стр. 137–153. [Google Scholar]

31. Смирнов А. В., Кулаков Е. В., Фуше М. С., Бристоль К. Э., Внутреннее смещение палеоинтенсивности и долгосрочная история геодинамо. науч. Доп. 3, e1602306 (2017). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

32. Muxworthy A. R., Williams W., Критические однодоменные размеры зерен в удлиненных частицах железа: значение для метеоритного и лунного магнетизма. Геофиз. Дж. Междунар. 202, 578–583 (2015). [Академия Google]

33. Алмейда Т. П., Максворти А. Р., Ковач А., Уильямс В., Браун П. Д., Дунин-Борковски Р. Э., Прямая визуализация термомагнитного поведения псевдооднодоменных частиц магнетита. науч. Доп. 2, e1501801 (2016). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

34. Nagy L., Williams W., Tauxe L., Muxworthy A.R., Ferreira I., Точность термомагнитной записи железа нанометрового размера и значение для планетарного магнетизма. проц. Натл. акад. науч. США. 116, 1984–1919 гг.91 (2019). [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]

35. О’Брайен Т., Тардуно Дж. А., Ананд А., Смирнов А. В., Блэкман Э. Г., Кэрролл-Нелленбак Дж., Крот А. Н., Прибытие и намагничивание углеродистых хондритов в поясе астероидов до 4562 миллионов лет назад. коммун. Земная среда. 1, 54 (2020). [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]

36. Gattacceca J., Boustie M., Hood L., Cuq-Lelandais J.P., Fuller M., Bezaeva N.S., De Resseguier T., Berthe L., Может ли лунная кора намагничиваться ударом: экспериментальная истина. Планета Земля. науч. лат. 299, 42–53 (2010). [Google Scholar]

37. Tarduno J. A., Cottrell R. D., Watkeys M. K., Hofmann A., Doubrovine P. V., Mamajek E. E., Liu D., Sibeck D. G., Neukirch L. P., Usui Y., Геодинамо, солнечный ветер и магнитопауза от 3,4 до 3,45 миллиардов лет назад. Наука 327, 1238–1240 (2010). [PubMed] [Google Scholar]

38. Терада К., Ёкота С., Сайто Ю., Китамура Н., Асамура К., Нишино М. Н., Биогенный кислород с Земли переносится на Луну ветром магнитосферных ионов. Нац. Астрон. 1, 0026 (2017). [Академия Google]

39. Тардуно Дж. А., Коттрелл Р. Д., Дэвис В. Дж., Ниммо Ф., Боно Р. К., Геодинамо от ада до палеоархея, зарегистрированное по одиночным кристаллам циркона. Наука 349, 521–524 (2015). [PubMed] [Google Scholar]

40. Ф. Хорц, Р. Грив, Г. Хайкен, П. Спудис, А. Биндер, Процессы на поверхности Луны, в Lunar Source Book , Г. Х. Хайкен, Д. Т. Ваниман, Б. М. Френч , Ред. (Cambridge Univ. Press, 1991), глава 4, стр. 61–120. [Google Scholar]

41. Г. Дж. Мелош, Планетарные поверхностные процессы (издательство Кембриджского университета, 2011 г. ). [Google Scholar]

42. Fagents S.A., Rumpf M.E., Crawford I.A., Joy K.H., Потенциал сохранения имплантированных летучих веществ солнечного ветра в лунных палеореголитовых отложениях, погребенных под потоками лавы. Икар 207, 595–604 (2010). [Google Scholar]

43. Фа В., Джин Ю.-К., Количественная оценка пространственного распределения гелия-3 в слое лунного реголита. Икар 190, 15–23 (2007). [Google Scholar]

44. Tarduno J. A., Cottrell R. D., Watkeys M. K., Bauch D., Напряженность геомагнитного поля 3,2 миллиарда лет назад зафиксирована одиночными кристаллами силиката. Природа 446, 657–660 (2007). [PubMed] [Академия Google]

45. Моррис Р.В., См. Т.Х., Хорц Ф., Состав формации Кэли на Аполлоне-16 по данным ударных брызг расплава. Дж. Геофиз. Рез. 17, Е21–Е42 (1986). [Google Scholar]

46. J.R. Arnold, C.P. Kohl, K. Nishiizumi, M.W. Caffee, R.C. Finkel, J.R. Southon, Измерения космогенных нуклидов в лунной породе 64455, в 24th Lunar and Planetary Science Conference (SAO/NASA Astrophysics Data System, 1993), 39 стр. [Google Scholar]

47. Богард Д. Д., Гибсон Е. К. мл., Летучие газы в брекчии 68115. Планета Луна. науч. конф. 6, 63–65 (1975). [Google Scholar]

48. Нишиидзуми К., Арнольд Дж. Р., Кол С. П., Чаффи М. В., Масарик Дж., Риди Р. К., Записи солнечных космических лучей в лунных породах 64455. Геохим. Космохим. Акта 73, 2163–2176 (2009 г.). [Google Scholar]

49. Югстер О., Хронология димиктовой брекчии и возраст кратера Саут-Рэй на месте Аполлона-16. Метеорит. Планета. науч. 34, 385–391 (1999). [Google Scholar]

50. См. T. H., Hörz F., Morris R. V., Брызги ударного расплава Аполлона-16; петрография и петрогенный состав. проц. Лунная планета. науч. конф. 91, Е3–Е20 (1986). [Google Scholar]

51. Коэн Б. А., Суиндл Т. Д., Кринг Д. А., Геохимия и ⁴⁰ Ar- ³⁹ Ar геохронология обломков ударного расплава в полевошпатовых лунных метеоритах: значение для истории лунных бомбардировок. Метеорит. Планета. науч. 40, 755–777 (2005). [Google Scholar]

52. Ульрих Д. Р., Вебер Дж., Корреляция термической истории лунного и синтетического стекла методами ДТА и рентгеновского излучения. Лунная планета. науч. конф. 4, 743 (1973). [Академия Google]

53. Новак М., Шрин Д., Спикенбом К., Аргон и CO ₂ на гоночной трассе в силикатных расплавах: инструмент для разработки модели образования и диффузии CO ₂. Геохим. Космохим. Акта 68, 5127–5138 (2004 г.). [Google Scholar]

54. Грив Р. А. Ф., Плант А. Г., Частичное плавление на лунной поверхности, наблюдаемое в образцах Аполлона-16, покрытых стеклом. Лунная планета. науч. 4, 667–679 (1973). [Google Scholar]

55. Тейлор Л. А., Патчен А., Мейн Р. Г., Тейлор Д. Х., Самая редуцированная горная порода с Луны, базальт Аполлона-14 14053: его уникальные особенности и их происхождение. Являюсь. Минеральная. 89, 1617–1624 (2004 г.). [Google Scholar]

56. Синдер Г. А., Тейлор Л. А., Древнейшие морские базальты или ударные расплавы? Роль дифференциального плавления плагиоклаза в высокоглиноземистых базальтах Аполлона-14. Метеорит. Планета. науч. 36, А194 (2001). [Google Scholar]

57. МакКаббин Ф. М., Стил А., Хаури Э. Х., Неквасил Х., Ямашита С., Хемли Р. Дж., Номинально водный магматизм на Луне. проц. Натл. акад. науч. США. 107, 11223–11228 (2010). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

58. Нил Ч.Р., Тейлор Л.А., Петрогенезис морских базальтов: свидетельство лунного вулканизма. Геохим. Космохим. Акта 56, 2177–2211 (1992). [Google Scholar]

59. Нил С. Р., Крамер Г. Ю., Петрогенезис высокоалюминиевых морских базальтов Аполлона-14. Являюсь. Минеральная. 91, 1521–1535 (2006 г.). [Google Scholar]

60. Стеттлер А., Эберхардт П., Гейсс Дж., Грёглер Н., Маурер П., Ar ³⁹ -Ar ⁴⁰ возрасты и Ar ³⁷ -Ar ³⁸ экспозиционные возрасты лунных пород. проц. Лунная планета. науч. конф. 4, 1865–1888 (1973). [Google Scholar]

61. Папанастасиу Д. А., Вассербург Г. Дж., Rb-Sr возраст магматических пород миссии Аполлон-14 и возраст формации Фра Мауро. Планета Земля. науч. лат. 12, 36–48 (1971). [Google Scholar]

62. Данн Дж. Р., Фуллер М., Об остаточном магнетизме лунных образцов со специальной ссылкой на 10048,55 и 14053,48. проц. Лунная планета. науч. конф. 3, 2363–2386 (1972). [Google Scholar]

63. Нагата Т., Фишер Р. М., Шверер Ф. К., Магнетизм лунных пород. Луна 4, 170–196 (1972). [Google Scholar]

64. Коллинсон Д. В., Ранкорн С. К., Стивенсон А., Мэнсон А. Дж., Магнитные свойства камней и мелочи Аполлона-14. проц. Лунная планета. науч. конф. 3, 2343–2361 (1972). [Google Scholar]

65. M. Fuller, S.M. Cisowski, Lunar Palomagnetism, in Geomagnetism , J.A. Jacobs, Ed. (Академическая пресса, 1987), том. 2, стр. 307–456. [Google Scholar]

66. Rochette P., Gattacceca J., Иванов А.В., Назаров М.А., Безаева Н.С., Магнитные свойства лунных материалов: возвращенные образцы метеоритов, Луны и Аполлона. Планета Земля. науч. лат. 292, 383–391 (2010). [Google Scholar]

67. Cournéde C. , Gattacceca J., Rochette P., Магнитное исследование больших образцов Аполлона: возможное свидетельство древнего центрированного дипольного поля на Луне. Планета Земля. науч. лат. 331-332, 31–42 (2012). [Google Scholar]

68. Weill D. F., Grieve R. A., McCallum I. S., Bottinga Y., Минералогия-петрология лунных образцов. Микрозондовые исследования проб 12021 и 12022; вязкость расплавов выбранных лунных составов. проц. Лунная наука. конф. 2, 413 (1971). [Google Scholar]

69. Б. М. Френч, Л. С. Уолтер, К. Ф. Дж. Хайнрих, П. Д. Ломан, А. С. Доан, И. Адлер, Состав основных и второстепенных минералов в пяти кристаллических породах Аполлона-12, NASA SP-306 (НАСА, Гринбелт, Мэриленд). , 1972).

70. Клифф Р. А., Ли-Ху К., Уэтерилл Г. В., Измерения Rb-Sr и U, Th-Pb на материале Аполлона-12. проц. Лунная наука. конф. 2, 1493–1502 (1971). [Google Scholar]

71. Папанастасиу Д. А., Вассербург Г. Дж., Лунная хронология и эволюция на основе Rb-Sr исследований образцов Аполлона 11 и 12. Планета Земля. науч. лат. 11, 37–62 (1971). [Google Scholar]

72. Денс М. Р., Дуглас Дж. А. В., Плант А. Г., Трейл Р. Дж., Минералогия и петрология некоторых образцов Аполлона-12. проц. Лунная наука. конф. 1, 285–299 (1971). [Google Scholar]

73. Болдридж В. С., Бити Д. В., Хилл С. М. Р., Олби А. Л., Петрология пижонито-базальтовой свиты Аполлона-12. проц. Лунная планета. науч. конф. 141–179 (1979). [Google Scholar]

74. Хорн П., Кирстен Т., Джессбергер Э. К., Есть ли 12 морских базальтов моложе 3,1 млрд. лет? Безуспешные поиски 12 морских базальтов с возрастом кристаллизации менее 3,1 млрд. лет. Метеоритика 10, 417 (1975). [Google Scholar]

75. Champness P. E., Dunham A. C., Gibb F. G. F., Giles H. N., MacKenzie W. S., Stumpel E. F., Zussman J., Минералогия и петрология некоторых лунных образцов Аполлона-12. проц. Лунная наука. конф. 1, 359–376 (1971). [Google Scholar]

76. Ньютон Р. К., Андерсон А. Т., Смит Дж. В., Накопление оливина в породе 12040 и других базальтовых обломках в свете анализа и синтезов. проц. Лунная наука. конф. 2, 575 (1971). [Google Scholar]

77. Компстон В., Берри Х., Вернон М. Дж., Чаппелл Б. В., Кей М. Дж., Рубидиево-стронциевая хронология и химия лунного материала из Океана Бурь. проц. Лунная наука. конф. 2, 1471–1485 (1971). [Google Scholar]

78. Дымек Р.Ф., Олби А.Л., Ходос А.А. Сравнительная минералогия и петрология морских базальтов Аполлона-17: образцы 70215, 71055, 74255, 75055, в Proceedings of the 6th Lunar Science Conference (SAO/NAS) Система астрофизических данных, 1975), стр. 49–77. [Google Scholar]

79. Тера Ф., Папанастасиу Д. А., Вассербург Г. Дж., Шкала лунного времени и сводка изотопных свидетельств терминального лунного катаклизма. проц. Лунная планета. науч. конф. 5, 792 (1974). [Google Scholar]

80. Робертс А. П., Пайк К. Р., Веросуб К. Л., Диаграммы кривых инверсии первого порядка: новый инструмент для характеристики магнитных свойств природных образцов. Дж. Геофиз. Рез. 105, 28461–28475 (2000). [Google Scholar]

81. Harrison R.J., Feinberg J.M., FORCinel: Улучшенный алгоритм расчета распределений кривых разворота первого порядка с использованием локально взвешенного регрессионного сглаживания. Геохим. Геофиз. Геосист. 9, Q05016 (2008 г.). [Академия Google]

82. Эгли Р., VARIFORC: оптимизированный протокол для расчета диаграмм нерегулярной кривой разворота первого порядка (FORC). Глобальная планета. Изменять 110, 302–320 (2013). [Google Scholar]

83. Вайс Б. П., Тикоо С. М., Лунное динамо. Наука 346, 1246753 (2014). [PubMed] [Google Scholar]

84. Тикоо С. М., Вайс Б. П., Буз Дж., Лима Э. А., Ши Э. К., Мело Г., Гроув Т. Л., Магнитная точность лунных образцов и последствия для древней динамо-машины. Планета Земля. науч. лат. 337-338, 93–103 (2012). [Google Scholar]

85. Стефенсон А., Коллинсон Д., Палеонапряженности магнитного поля Луны, определенные безгистерезисным методом остаточной намагниченности. Планета Земля. науч. лат. 23, 220–228 (1974). [Google Scholar]

86. Тикоо С. М., Вайс Б. П., Кассата В. С., Шустер Д. Л., Гаттакцека Дж., Лима Э. А., Суавет К., Ниммо Ф., Фуллер М. Д., Упадок динамо-машины лунного ядра. Планета Земля. науч. лат. 404, 89–97 (2014). [Google Scholar]

87. Тикоо С. М., Вайс Б. П., Буз Дж., Гаррик-Бетелл И., Гроув Т. Л., Гаттаксека Дж., Древнее лунное динамо: отсутствие доказательств не является свидетельством отсутствия. Лунная планета. науч. конф. 41, 2705 (2010). [Академия Google]

88. C. Meyer, 15498, Lunar Sample Compendium (NASA, 2011). [Google Scholar]

89. Кристи Дж. М., Григгс Д. Т., Хойер А. Х., Норд Г. Л. мл., Рэдклифф С. В., Лалли Дж. С., Фишер Р. М., Электронная петрография брекчий и ударов Аполлона 14 и 15 дала аналоги. проц. Лунная планета. науч. конф. 1, 365–382 (1973). [Google Scholar]

90. Ульманн Д. Р., Клейн Л. К., Кинетика кристаллизации, вязкое течение и тепловая история лунных брекчий 15286 и 1549 гг.8. Учеб. Лунная планета. науч. конф. 2, 2529–2541 (1976). [Google Scholar]

91. Дункан А. Р., Шер М. К., Абрахам Ю. К., Эрланк А. Дж., Уиллис Дж. П., Аренс Л. Х., Интерпретация изменчивости состава почв Аполлона-15. проц. Лунная планета. науч. конф. 2, 2309–2320 (1975). [Google Scholar]

92. Gose W. A., Strangway D. W., Pearce G. W., Определение напряженности древнего лунного магнитного поля. Луна 7, 196–201 (1973). [Google Scholar]

93. Дымек Р. Ф., Олби А. Л., Ходос А. А., Сравнительная петрология лунных кумулятивных пород возможного первичного происхождения: дунита 72415, троктолита 76535, норита 78235 и анортозита 62237. Тр. Лунная планета. науч. конф. 1, 301–341 (1975). [Google Scholar]

94. Гаррик-Бетелл И., Милькович К., Хизингер Х., Ван дер Богерт С. Х., Ланевиль М., Шустер Д. Л., Корыкански Д. Г., Троктолит 76535: образец лунного бассейна Южный полюс-Эйткен? Икар 338, 113430 (2020). [Google Scholar]

95. Гаррик-Бетелл И., Вайс Б. П., Шустер Д. Л., Тикоо С. М., Тремблей М. М., Еще одно свидетельство раннего лунного магнетизма от троктолита 76535. J. Geophys. Рез. 122, 76–93 (2017). [Google Scholar]

96. Ода Х., Каваи Дж., Миямото М., Мияги И., Сато М., Ногучи А., Ямамото Ю., Фуджихира Дж.-И., Нацухара Н., Арамаки Ю. , Масуда Т., Суан С., Система сканирующего СКВИД-микроскопа для геологических образцов: системная интеграция и первоначальная оценка. Земля Планеты Космос 68, 179(2016). [Google Scholar]

97. Tarduno J. A., Cottrell R. D., Bono R. K., Oda H., Davis W. J., Fayek M., van ‘t Erve O., Nimmo F., Huang W., Thern E., Fearn S. , Митра Г., Смирнов А. В., Блэкман Э. Г., Палеомагнетизм указывает на то, что первичный магнетит в цирконе фиксирует сильное геодинамо Гадея. Proc Natl. акад. науч. США. 117, 2309–2319 (2020). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

98. Tarduno J. A., Cottrell R. D., Nimmo F., Hopkins J., Voronov J., Erickson A., Blackman E., Scott E. R. D., McKinley R., Доказательства наличия динамо в родительском теле палласита основной группы. Наука 338, 939–942 (2012). [PubMed] [Google Scholar]

99. Коттрелл Р. Д., Тардуно Дж. А., В поисках высокоточных геомагнитных палеонапряженностей: сравнение одиночного кристалла плагиоклаза и анализа всей породы Телье-Телье. Дж. Геофиз. Рез. 105, 23579–23594 (2000). [Google Scholar]

100. Gattacceca J., Rochette P., К надежному методу нормализованной магнитной палеоинтенсивности применительно к метеоритам. Планета Земля. науч. лат. 227, 377–393 (2004). [Google Scholar]

101. Финн Д. Р., Коу Р. С., Новый протокол для трехосного статического размагничивания горных пород переменным полем. Геохим. Геофиз. Геосист. 17, 1815–1822 (2016). [Академия Google]

102. Клетечка Г., Кохут Т., Василевский П., Магнитная остаточная намагниченность метеорита Мерчисон. Метеорит. Планета. науч. 38, 399–405 (2003). [Google Scholar]

103. Клетечка Г., Вечорек М. А., Фундаментальные соотношения минеральных специфических магнитных носителей для определения палеонапряженности. физ. Планета Земля. Интер. 272, 44–49 (2017). [Google Scholar]

104. Коллинз Г. С., Мелош Х. Дж., Иванов Б. А., Моделирование повреждений и деформации при моделировании ударов. Метеорит. Планета. науч. 39, 217–231 (2004). [Google Scholar]

105. Вюннеманн К., Коллинз Г. С., Мелош Х. Дж., Модель пористости, основанная на деформациях, для использования в гидрокодовом моделировании ударов и последствий для нестационарного роста кратеров в пористых объектах. Икар 180, 514–527 (2006). [Google Scholar]

106. Кроуфорд Д. А., Шульц П. Х., Лабораторные наблюдения ударных магнитных полей. Природа 336, 50–52 (1988). [Google Scholar]

107. Кроуфорд Д. А., Шульц П. Х., Электромагнитные свойства ударной плазмы, пара и осколков. Междунар. Дж. Импакт Инж. 23, 169–180 (1999). [Google Scholar]

108. Карпорзен Л., Вайс Б. П., Гилдер С. А., Поммье А., Харт Р. Дж., Перемагничивание молнией ударного кратера Вредефорт: нет доказательств существования магнитных полей, вызванных ударами. Дж. Геофиз. Рез. 117, E01007 (2012). [Google Scholar]

109. С. А. Гилдер, Дж. Поль, М. Эйтель, Магнитные сигнатуры земных метеоритных кратеров: резюме, в Магнитные поля в Солнечной системе , Х. Лур, Дж. Вихт, С. А. Гилдер , М. Хольшнайдер, ред. (Спрингер, 2018), стр. 357–382. [Академия Google]

110. Лузада К.Л., Вайс Б.П., Малуф А.С., Стюарт С.Т., Суонсон-Хайселл Н.Л., Адам Соул С., Палеомагнетизм ударного кратера Лонар, Индия. Планета Земля. науч. лат. 275, 308–319 (2008). [Google Scholar]

111. Вайс Б. П., Педерсен С., Гаррик-Бетелл И., Стюарт С. Т., Лузада К. Л., Малуф А. С., Суонсон-Хайсел Н. Л., Палеомагнетизм ударных шариков из кратера Лонар, Индия, и тест на ударные поля. Планета Земля. науч. лат. 298, 66–76 (2010). [Академия Google]

112. Журдан Ф., Муанье Ф., Коберл К., 40Ar/39Ar возраст кратера Лонар и последствия для геохронологии планетарных ударов. Геология 39, 671–674 (2011). [Google Scholar]

113. Роббинс С. Дж., Новая глобальная база данных лунных ударных кратеров >1-2 км: 1. Расположение и размеры кратеров, сравнение с опубликованными базами данных и глобальный анализ. Дж. Геофиз. Рез. 124, 871–892 (2018). [Google Scholar]

114. Ян С., Чжао Х., Бруццоне Л., Бенедиктссон Дж. А., Лян Ю., Лю Б., Цзэн С., Гуань Р., Ли С., Оуян З., Идентификация лунных ударных кратеров и оценка возраста с помощью данных Chang’E с помощью глубокого и трансфертного обучения. Нац. коммун. 11, 6358 (2020). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

115. Неукум Г., Иванов Б. А., Хартманн В. К., Записи кратеров во внутренней Солнечной системе по отношению к лунной системе отсчета. Космические науки. преп. 96, 55–86 (2001). [Google Scholar]

116. Штёффлер Д., Райдер Г., Стратиграфия и изотопный возраст лунных геологических единиц: хронологический стандарт внутренней Солнечной системы. Космические науки. преп. 96, 9–54 (2001). [Google Scholar]

117. К. М. Фортеццо, П. Д. Спудис, С. Л. Харрел, Выпуск цифровой унифицированной глобальной геологической карты Луны в масштабе 1: 5 000 000, доклад, представленный на 51-й Лунной и планетарной научной конференции, Институт Луны и планет , Хьюстон, Техас, 3 марта 2020 г. [Google Scholar]

118. Пурукер М.Е., Николас Дж.Б., Глобальные сферические гармонические модели внутреннего магнитного поля Луны на основе последовательного и кооценочного подходов. Дж. Геофиз. Рез. 115, E12007 (2010). [Google Scholar]

119. Дэй Р., Фуллер М., Шмидт В. А., Гистерезисные свойства титаномагнетитов: зависимость от размера зерен и состава. физ. Планета Земля. Интер. 13, 260–267 (1977). [Google Scholar]

120. Данлоп Д. Дж., Теория и применение сюжета Дня ( M _rs / M _s в сравнении с H _cr / H _c ) 1. Теоретические кривые и данные испытаний с использованием титаномагнетита. Дж. Геофиз. Рез. 107, ЭПМ 4-1 – ЭПМ 4-22 (2002). [Google Scholar]

121. Василевский П., Намагничивание малых железно-никелевых сфер. физ. Планета Земля. Интер. 26, 149–161 (1981). [Google Scholar]

122. Коу Р. С., Определение палеонапряженности магнитного поля Земли с акцентом на механизмы, которые могут вызвать неидеальное поведение в методе Телье.