Какой у Луны диаметр и на каком расстоянии от Земли она находится

Украшением ночного неба помимо россыпи звезд, безусловно, является Луна. Благодаря сочетанию ее размера и расстояния до Земли, она является вторым по яркости небесным объектом и может полностью заслонить солнечный диск во время затмения. Неудивительно, что ночное светило не одно тысячелетие притягивает к себе внимание человечества.

Если бы у Земли не было Луны, многое сложилось бы иначе:

  • сутки были бы значительно короче;
  • смена времен года и климат характеризовались бы нестабильностью;
  • происходили бы менее выраженные приливы и отливы;
  • появление на планете жизни в ее теперешнем виде было бы под вопросом.

Диаметр Луны

Среднее значение диаметра Луны не слишком большое по космическим меркам число — 3474,1 км. Это приблизительно в два раза меньше, чем расстояние от Москвы до Владивостока.

Тем не менее Луна занимает пятое место по размеру среди естественных спутников планет Солнечной системы:

  1. Ганимед.
  2. Титан.
  3. Каллисто.
  4. Ио.
  5. Луна.

А вот уже при сравнении размеров спутников по отношению к их планетам Луне нет равных. Имея диаметр, составляющий четверть земного, она занимает первое место. Кроме того, ее размер больше, чем у Плутона.

Какое расстояние от Земли до Луны

Расстояние от Земли до Луны — величина непостоянная. В среднем между центрами планеты и ее естественного спутника 384 400 километров. В этом пространстве поместилось бы еще примерно 30 Земель, а свету для преодоления такого расстояния нужно 1,28 секунды.

Что если бы до ближайшего небесного тела можно было добраться на автомобиле со скоростью 95 км/час? Учитывая, что вся дистанция — это примерно 10 окружностей Земли, на путешествие ушло бы столько же времени, как и на 10 объездов планеты по экватору. То есть чуть меньше шести месяцев. Пока быстрее всего расстояние до Луны преодолела межпланетная станция «Новые горизонты», которая на своем пути к Плутону пересекла орбиту спутника спустя восемь с половиной часов после запуска.

Орбита Луны не идеальный круг, а овал (эллипс), внутри которого находится Земля. В разных точках он расположен ближе или дальше от планеты. Из-за этого, при вращении вокруг общего с Землей центра масс, спутник то приближается, то отдаляется. Так, меньше всего километров разделяет небесные тела, когда ночное светило находится в месте орбиты под названием перигей. В точке, обозначающейся как апогей, спутник наиболее отдален от планеты. Минимальное расстояние — 356 400 км, а максимальное — 406 700 км. Таким образом, дистанция колеблется от 28 до 32 земных диаметров.

Первые близкие к верным оценки расстояния до «соседки» Земли были получены еще во II в. н. э. Птолемеем. В наше время, благодаря современным светоотражающим приборам, установленным на спутнике, расстояние удалось измерить наиболее точно (с погрешностью в несколько см). Для этого на Луну направляют лазерный луч. Потом отмечают, за какой период он вернется к Земле, отразившись. Зная скорость света и время, за которое он достиг датчиков, несложно вычислить расстояние.

Как наглядно оценить размер Луны и ее расстояние до Земли

Земной диаметр примерно в 4 раза больше Лунного, а объем — в 64 раза. Расстояние до ночного светила равно примерно 30 диаметрам планеты. Чтобы наглядно оценить дистанцию от Земли до ее спутника и сравнить их размеры, понадобятся два мяча: баскетбольный и теннисный. Соотношения диаметров:

  • Земли (12 742 км) и Луны (3474,1 км) — 3,7: 1 ;
  • стандартного баскетбольного мяча (24 см) и теннисного (6,7 см) — 3,6:1.

Значения довольно близкие. Таким образом, если бы Земля была размером с баскетбольный мяч, то ее спутник — с теннисный.

Можно попросить людей представить, что Земля — это баскетбольный мяч, а Луна теннисный, и показать, насколько в таком масштабе спутник удален от планеты. Большинство, скорее всего, предположат расстояние от 30 см до нескольких шагов.

На самом деле, чтобы показать верное расстояние, придется отойти на чуть больше, чем семь метров. Так, между планетой и ее спутником в среднем 384 400 км, а это примерно 30 Земель или соответственно 30 баскетбольных мячей. Умножение диаметра спортивного снаряда на 30 дает результат 7,2 м. Это примерно 9 мужских или 11 женских шагов.

Видимый размер Луны с Земли

360 угловых градусов — вся окружность небесной сферы. При этом ночное светило занимает на ней примерно половину одного градуса (в среднем 31 минуту) — это угловой (видимый) диаметр. Для сравнения: ширина ногтя указательного пальца на расстоянии вытянутой руки — это примерно один градус, то есть две Луны.

По уникальному стечению обстоятельств видимые размеры Солнца и Луны для жителей Земли почти одинаковы. Это возможно из-за того, что диаметр ближайшей звезды в 400 раз превышает диаметр спутника, но и находится дневное светило во столько же раз дальше. Благодаря такому совпадению среди всех планет, вращающихся вокруг Солнца, только на Земле можно наблюдать его полное затмение.

Меняется ли размер Луны

Конечно же, истинный диаметр спутника остается одинаковым, однако видимый размер может меняться. Так, Луна кажется заметно больше во время восхода и заката. Когда ночное светило низко над горизонтом, расстояние до наблюдателя не уменьшается, а, наоборот, немного увеличивается (на радиус Земли). Визуальный эффект, казалось бы, должен быть обратным. Единого ответа, объясняющего причину иллюзии, нет. С уверенностью можно лишь заявить, что это красивое явление своим существованием обязано только особенностям работы человеческого мозга, а не, например, влиянию атмосферы Земли.

Расстояние между Луной и Землей периодически меняется от максимального (в апогее) до минимального (в перигее). Вместе с дистанцией варьируется и видимый диаметр спутника: от 29,43 до 33,5 угловой минуты. Благодаря этому возможны не только полные затмения, но и кольцевые (когда видимый размер Луны в апогее меньше солнечного диска). Примерно раз в 414 дней полнолуние совпадает с прохождением перигея. В это время можно наблюдать максимально большое ночное светило. Явление получило довольно громкое название суперлуние, однако видимый диаметр в этот момент всего лишь на 14% больше обычного. Разница очень незначительная, и простой наблюдатель отличий не заметит.

Благодаря точным измерениям расстояния, ученым удалось обнаружить сравнительно медленное, но постоянное увеличение дистанции между Землей и ее спутником. Скорость, с которой Луна отдаляется, — 3,8 см в год — слишком мала, чтобы можно было заметить существенное уменьшение видимого размера светила. Примерно в таком же темпе растут человеческие ногти. Тем не менее через 600 млн лет Луна настолько отдалится и, соответственно, уменьшится для земных наблюдателей, что полные солнечные затмения останутся в прошлом.

Стоит отметить, что спутник Земли, образовавшийся по современной теории от столкновения планеты с большим объектом 4,5 миллиарда лет назад, изначально находился в 10−20 раз ближе. Однако полюбоваться небом, украшенным светилом в 10−20 раз большего диаметра, чем сейчас, тогда было некому.

Видео

Понять, насколько далеко Луна находится от Земли, вы сможете, посмотрев это видео.

liveposts.ru

описание и характеристика в цифрах

Солнечная система > Система Земля-Луна > Спутник Луна > Размеры Луны

Сравнение размеров Луны

Какого размера Луна – спутник Земли. Описание массы, плотности и силы тяжести, реальный и видимый размер, суперлуние, иллюзия Луны и сравнение с Землей на фото.

Луна – ярчайший объект на небе (после Солнца). Земному наблюдателю она кажется гигантской, но это лишь потому, что расположена ближе других объектов. По размерам занимает 27% земного (соотношение 1:4). Если сравнивать с другими спутниками, то наш по крупности на 5-м месте.

Средний лунный радиус занимает 1737.5 км. Умноженное надвое значение будет диаметром (3475 км). Экваториальная окружность – 10917 км.

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

Масса, плотность и сила тяжести

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

Суперлуна

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

Иллюзия горизонта

Существует оптический эффект, из-за которого видимые размер Луны кажется еще больше. Это случается, когда он поднимается за удаленными объектами на линии горизонта. Этот трюк называют лунной иллюзией или иллюзией Понзо. И хотя за ней наблюдают уже много веков, точного объяснение пока нет. На фото можно сравнить размер Луны и Земли, а также Солнца с Юпитером.

Сравнение размеров Солнца, Юпитера, Земли и Луны

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

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

Чтобы проверить наличие иллюзии Луны, нужно приложить большой палец к спутнику и сравнить размер. Когда она снова вернется в высоту, то повторите этот метод снова. Она будет такого же размера, как и прежде. Теперь вы знаете, какой размер Луны.

Читайте также:


Положение и движение Луны

Строение Луны

Поверхность Луны

v-kosmose.com

Какое расстояние от Земли до Луны 🚩 как далеко луна от земли 🚩 Авиация и космос


После столкновения, обломки Теи были выброшены на орбиту Земли. Затем под воздействием гравитации они образовали небесное тело — Луну. Орбита Луны в то время была намного ближе, чем сегодня и находилась на расстоянии 15-20 тыс. км. На небосводе видимый ее размер тогда был в 20 раз больше. Со времени столкновения, расстояние Луны от Земли увеличивалось и на сегодня оно составляет в среднем 380 тыс. километров

Еще в античности люди пытались вычислять расстояние до видимых небесных тел. Так древнегреческий ученый и философ Аристарх Самосский, определил расстояние до Луны в 18 раз ближе Солнца. В действительности, это расстояние меньше в 400 раз.

Более точными были результаты вычислений у Гиппарха, согласно которым, расстояние до луны равнялось 30-ти земным диаметрам. Его расчеты основывались на вычислениях окружности Земли Эратосфена. По сегодняшним меркам это составляло 40 000 км, что определяло диаметр Земли в 12800 км. Это соответствует действительным современным параметрам.


Сегодня наука имеет достаточно точные методы определения расстояний до космических объектов. Во время пребывания астронавтов на Луне, они установили на ее поверхности лазерный отражатель, по которому ученые с высокой точностью сейчас определяют размеры орбиты и расстояние до Земли.

Форма орбиты Луны немного вытянута в овал. Самая близкая точка к Земле (перигей) находится на расстоянии 363 тыс. км, самая дальняя (апогей) — 405 тыс. км. Орбита имеет также значительный эксцентриситет 0,055. Из-за этого ее видимые размеры на небе бывают довольно различны. Также плоскость орбиты Луны на 5° наклонена к плоскости орбиты Земли.

По орбите Луна движется со скоростью 1 км/с и огибает Землю за 29 дней. Местоположение ее на небе каждую ночь смещается вправо, глядя со стороны северного полушария, а для наблюдателей южного полушария — влево. Для них видимый диск Луны выглядит в перевернутом виде.

Луна ближе Солнца в 400 раз и настолько же меньше его в диаметре, поэтому на Земле наблюдаются солнечные затмения в точности совпадающие с размерами дисков светила и спутника. А из-за эллиптической орбиты Луна в дальней точке меньше в диаметре и благодаря этому видны кольцеобразные затмения. Луна постепенно продолжает удаляться от Земли на 4 см в столетие, поэтому в далеком будущем таких затмений, как сейчас, людям наблюдать уже не придется.

www.kakprosto.ru

Астрономические данные спутника Земли — Луны

В населенном пункте
На заданную дату и местное время
Спутник Земли — Луна имеет характеристики
Расстояние от Земли до Луны (км)
Фаза Луны
Азимут ( в градусах)
Высота над горизонтом (в градусах)
Экваториальная система координат
Склонение
Прямое восхождение
Эклиптическая система координат
Широта
Долгота
Топоцентрическая система координат
Склонение
Прямое восхождение

 

ЛУНА. Общие характеристики

Бот рассчитывает следующие параметры этой планеты:

— Склонение

— Прямое восхождение

— Экваториальные координаты

— Гелиоцентрические координаты

— Фазу

— Азимут и высоту

— Расстояние до Земли

 

Рассмотрим немного систему координат что бы было понятно о чем собственно идет речь

 

Горизонтальные координаты

 

Горизонтальные координаты объекта на небе — азимут и высота — измеряются относительно плоскости горизонта наблюдателя (смртим ниже приведенный рисунок). Предположим, что наблюдатель находится в точке О; тогда его горизонт — это круг NESW , где буквы означают соответственно север (N), восток (E), юг (S), запад (W). Заметим, что направление на север означает направление не на магнитный северный полюс, а на Северный полюс, определяемый осью вращения Земли. Представьте себе, что звезды расположены на поверхности полусферы, в центре которой находится наблюдатель, как показано на рисунке. Сфера, частью которой является эта полусфера, называется небесной. Точка прямо над головой наблюдателя называется зенитом ,(противоположная точка на сфере — под ногами наблюдателя — надир) направление OZ определяется отвесной линией в точке наблюдения. Рассмотрим теперь светило X и мысленно проведем большой круг (т. е. круг на поверхности сферы, центр которого совпадает с центром сферы) через точки Z и X, он пересечет горизонт в точке В

Высота светила над горизонтом а — это угол с вершиной в точке О, опирающийся на дугу ХВАзимут А — это угол с вершиной О, опирающийся на дугу NB. Таким образом, высота определяет в градусах «насколько высоко» (высота под горизонтом считается отрицательной), а азимут — «как далеко в сторону» от направления на север расположена звезда; азимут тоже измеряется в градусах.

Угол А возрастает от О до 360° по мере поворота в направлении север—восток— юг—запад. В точке севера азимут равен 0°, в точке юга 180° и т. д.

 

 

 

Экваториальные координаты

Как подсказывает название, экваториальные координаты отсчитываются относительно плоскости земного экватора (см рисунок). Наблюдатель находится в точке О, плоскость, содержащая круг NESW, как обычно, является горизонтом, а точка Z — зенитом.


Рис 6. Экваториальные координаты: а на небесной сфере; b при наблюдении с Земли.

Представьте себе, что наш рисунок изображает вид на Землю с очень большого расстояния. Планета вместе с расположенным на ней наблюдателем превращается в точку в центре рисунка, а плоскость экватора может быть продолжена до пересечения с небесной сферой по большому кругу E♈RW. Эта плоскость называется экваториальной, она наклонена к плоскости горизонта под углом (90° — ϕ), где ϕ— географическая широта наблюдателя. Например, для наблюдателя на северной широте 52° этот угол равен 38°. Перпендикулярно экваториальной плоскости вдоль прямой ОР проходит ось вращения Земли, которая пересекает небесную сферу в точке Р — северном полюсе мира, или просто Северном полюсе. Поскольку именно вокруг этой прямой вращается Земля, нам кажется, что все звезды описывают круги по небу вокруг точки Р. Рис. 6, b показывает, что видит наблюдатель О, глядящий на небо. Помимо точки юга S на горизонте на рисунке показана также воображаемая линия экватора C♈RD.Дуга, идущая книзу через точки R и S, является частью большого круга NPZRS, показанного на рис. 6, а. Дуга ХС — это часть другого большого круга, не отмеченного на рис. 6, а, проходящего через точки Р, X и С. Рассмотрим звезду, находящуюся в точке X.Дуга ХС или угол с центром в О, опирающийся на эту дугу, называется склонением δ точки X и определяет, «насколько высоко» или «насколько на север» от плоскости экватора расположена звезда. Другая координата, определяющая «как далеко в сторону», отсчитывается от определенной точки на небе, обозначаемой символом ♈. Это точка весеннего равноденствия, ее положение определяется пересечением плоскостей земного экватора и эклиптики — орбиты Земли вокруг Солнца. Однако сейчас это определение нам не понадобится. Следует только помнить, что положение точки ♈ остается неизменным по отношению к звездам  и что именно от нее мы отсчитываем вторую координату. Эта координата называется прямым восхождением а и определяется величиной угла с центром в О, опирающегося на дугу ♈С. С течением времени звезда X постепенно перемещается на запад вдоль круга с центром в точке Р, совершая один оборот за 24 ч по звездному времени . Поскольку плоскость этого круга параллельна плоскости экватора, склонение остается неизменным. Более того, поскольку точка ♈ занимает фиксированное положение на небе, то она должна смещаться вдоль экватора с точно такой же угловой скоростью, что и звезда X по своему кругу. Следовательно, прямое восхождение звезды X также не изменяется. Таким образом, α и δ оказываются идеальными координатами для описания положения звезд и других «неподвижных» небесных тел.

Помимо прямого восхождения существует и другая величина, называемая часовым углом Н, для описания, «насколько далеко в сторону» расположена точка (см. рис. 6, б). Для звезды Y эта величина измеряется углом с центром в О, опирающимся на дугу RD, и определяет, как далеко звезда ушла вдоль экватора от точки R на юге; другими словами, Н — мера времени, протекающего с момента пересечения звездой меридиана. Величина Н равномерно возрастает со временем и обращается в нуль, когда звезда пересекает большой круг NPZRS (см. рис. 6, а). Этот круг называется меридианом, а пересечение его звездой — ее кульминацией или прохождением через меридиан. Высота небесного тела в этот момент максимальна, а азимут равен 180° (при условии, что склонение звезды меньше географической широты).

Склонение измеряется в градусах и считается положительным к северу и отрицательным к югу от экватора. Часовой угол и прямое восхождение тоже могут быть измерены в градусах, они изменяются от 0 до 360°. Угол а измеряется так, что увеличивается на восток от точки ♈, а в самой точке ♈ принимает значение 0. (Отметим, что это направление противоположно тому, в котором отсчитывается величина Н). Однако более распространенным является измерение этих величин в часах, минутах и секундах от 0 до 24 ч. Один полный оборот (360°) соответствует 24 ч звездного времени, т. е. 1 ч соответствует 15°. Утверждения «прямое восхождение звезды X равно 90°» и «прямое восхождение звезды X равно 6h»полностью эквивалентны. Для перехода от одних единиц к другим достаточно просто разделить или умножить соответствующие значения на 15.

Удобство измерения прямого восхождения в часовой мере определяется тем, что в момент кульминации местное звездное время равно прямому восхождению.

Фаза планеты

Фаза планеты измеряется отношением площади освещенной части видимого диска ко всей его площади. Угол между направлением с планеты на Солнце и Землю называется фазовым углом.  При фазовом угле ф = 180° (планета находится между Солнцем и Землей) фаза равна нулю, так как половина планеты, обращенная к Земле, не освещена совсем (Для Луны этот момент называется новолунием).

 

При фазовом угле ф = 0 (Земля и Солнце находятся по одну сторону от планеты) фаза равна 1, видимый диск планеты освещен полностью (Для Луны этот момент называется полнолунием). В общем случае связь между фазой Ф и фазовым углом ф определяется формулой

 

 

Фазовый угол для нижней планеты изменяется от 0° (верхнее соединение) до 180° (нижнее соединение) и, следовательно, ее фазы изменяются от нуля до единицы

 

Для верхних планет фазовый угол никогда не превышает той максимальной величины, которая достигается в моменты квадратур (т. е. когда Земля видна с планеты в наибольшем удалении от Солнца).

 

Для Марса эта величина составляет не более 48°,3, для Юпитера 11°, для всех остальных планет — меньше 11°.

 

Поэтому для Марса фаза всегда не меньше 0,84, а для других верхних планет она всегда очень близка к единице.

 

Синтаксис 

Для тех, кто использует XMPP клиент:  astroda <город>;<дата> 

Датой  может быть дата, выраженная в формате ДД.ММ.ГГГГ.ЧЧ.мм.сс 

где ДД -дата, ММ — месяц, ГГГГ-год,мм-минута, сс- секунда

а городом — населенный пункт в любой точке мира.

 

  • Астрономические координаты планеты Венера онлайн >>

abakbot.ru

спутник Земли. Описание и характеристики Луны.


Луна — спутник Земли

 

Фазы Луны

 

Расстояние от Земли до Луны:384 400 километров

Диаметр Луны: 3476 километров

 

Луна, была известна с доисторических времен. Это — второй самый яркий объект на небе после Солнца. Луна делает полный оборот вокруг земли за 1 месяц.

Время между новолуниями составляет 29.5 дней (709 часов), это немного отличается от орбитального периода Луны (измеренного относительно звезд), так как Земля перемещается на существенное расстояние по своей орбите вокруг Солнца за время оборота луны вокруг  Земли.

Первый посещение Луны космическим зондом Луна 2 (СССР) состоялось в 1959. Это — единственное внеземное тело, которое посетили люди. Первое посещение человека состоялось 20 июля 1969 (США), последнее посещение Луны человеком состоялось в декабре 1972. Луна — также единственная космическая планета, образцы грунта которой, были доставлены на Землю.

 Летом 1994 году была составлена карта Луны, небольшим космическим кораблем Clementine, повторное картографирование проводилось в 1999 году космическим кораблем Lunar Prospector.

 

 Фрагмент обратной стороны Луны от Аполлон -11

 

Гравитационные силы, существующие между Землей и Лунной стали  причиной некоторых интересных эффектов.

Самыми явными эффектами влияния Луны – являются океанические приливы и отливы. Гравитационная сила влияния Луны более сильная на стороне Земли, обращенной к Луне и более слабая на противоположной стороне. Эффект намного более сильно отражен в приливах океанской воды, чем в твердой коре Земли. Вода за счет притяжения луны концентрируется на точке Земли, которая находится наиболее близко к Луне.

Это — очень упрощенная модель приливов; фактические потоки воды, особенно вдоль побережий, намного более сложные.

Притяжение Луны замедляет вращение Земли примерно на 1,5 миллисекунды за столетие.

Луна за счет этих эффектов замедляет вращение, что удаляет ее орбиту примерно на 3.8 сантиметра ежегодно.

Асимметричная природа гравитационного взаимодействия с землей привела к тому, что Луна всегда обращена к Земле только одной стороной.  Так же как Вращение Луны замедляет вращение Земли вокруг своей оси, так же в далеком прошлом Земля замедлила вращение луны, но эффект был гораздо сильным.

Обратная сторона Луны

 

Фактически Луна немого колеблется, а не статически обращена к Земле, периодически появляются для обозрения очень маленькие части обратной стороны Луны, но фактически обратная сторона Луны не доступна для обозрения со стороны Земли.

Впервые оборотную сторону Луны сфотографировал Советский космический аппарат Луна 3 в 1959 году.

У Луны нет атмосферы. Есть, очевидно, лед на Северном полюсе.

Состав слоев Луны досконально не изучен, однако по теории считается, что кора Луны в среднем имеет толщину 68 километров, ниже коры идет мантия и вероятно в центре есть ядро радиусом примерно 340 километров, которое составляет около 2% массы Луны. В отличие от Земли на луне нет вулканической деятельности. Центр массы Луны смещен от геометрического центра примерно на 2 километра в направлении Земли. Кроме того, кора Луны более тонкая на стороне Луны, обращенной к Земле.

На Луне различают два типа ландшафта – кратеры и горы и относительно гладкая поверхность, которая составляет примерно 16% всей площади Луны. По не известной причине гладкая поверхность преобладает на стороне, обращенной к Земле.

В общей сложности 382 кг горных образцов были возвращены в Землю программами Аполлона и Луна. Они обеспечили большую часть знания Луны. Даже сегодня, спустя более 30 лет после последней посадки на Луну, ученые все еще изучают эти драгоценные образцы.

Большинство скал на поверхности Луны, имеют возраст от  4.6 до 3 миллиардов  лет.

Для сравнения, на земле скалу редко бывают более 3-х миллиардов лет.

Таким образом, Луна представляет простор для исследования  ранней истории Солнечной системы, не доступной на Земле.

До исследования образцов грунта с луны, переданного космическим аппаратом Аполлон, не было единой теории происхождения Луны.

 

Сторона Луны, обращенная к Земле

 

Было 3 теории образования Луны:

 

1. Земля и Луна сформирована в то же самое время из Солнечной Туманности.

2. Луна откололась от Земли под воздействием механической силы удара огромного тела.

3. Луна сформировалась в ином пространстве от Земли, но была захвачена силой притяжения Земли.

 

После исследования лунного грунта преобладает теория №2, — Луна сформировалась от удара с очень большим объектом, таким, как Марс или даже больше и формирование Луны произошло из выброшенного от столкновения материала.

У Луны нет глобального магнитного поля. Но часть его поверхности излучает силовые линии, это указывает, что, возможно, было глобальное магнитное поле на заре истории Луны.

Без атмосферы и  магнитного поля, поверхность Луны находится под воздействием солнечного ветра. За 4 миллиарда  лет ионы солнечного ветра накапливались в реголите Луны. Таким образом, образцы реголита, возвращенного миссиями Аполлона, оказались ценным материалом в исследованиях солнечного ветра.

 

Параметры планеты Луна:

 

Масса: 0,07349 x 1024 кг

Объем: 2,1958  x 1010 кубических километров

Экваториальный радиус (км): 1738,1

Полярный радиус (км): 1736,0

Средняя плотность (кг/м3): 3350

Гравитация (ed.) (м/с2): 1,62

Ускорение свободного падения (ed.) (м/с2): 1,62

Вторая космическая скорость (км/с): 2,38

Солнечная энергия (W/m2): 1367,6

Температура абсолютно черного тела (k): 274,5

Полуглавная ось (расстояние от Земли) (106 км): 0,3844

Перигей (106 км): 0,3633

Апогей (106 км): 0,4055

Период вращения вокруг Земли (дней): 27,3217

Синодический период (дней): 29,53 (смена лунных фаз)

Максимальная орбитальная скорость (км/с): 1,076

Минимальная орбитальная скорость (км/с): 0,964

Наклон к эклиптике (градусы): 5,145

Наклон к экватору (градусы): 18,28 — 28,58

Эксцентриситет Орбиты: 0,0549

Период вращения вокруг своей оси (часы): 655,728

Отдаление от Земли (см/год): 3,8

Расстояние от Земли (км): 384467

 


Похожие статьи:

mostinfo.su

на каком расстоянии от Земли находится Луна

Луна&#769; — единственный естественный спутник Земли. Это второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник планет Солнечной системы. Также является первым и единственным небесным телом, помимо Земли, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км.

Среднее расстояние от Земли до Луны составляет 384400 км. <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/f615568e6d3136cfc8aa736ab90e1b42_i-218.jpg» > Это второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник в Солнечной системе. Также, является первым (и на 2009 год единственным) внеземным объектом естественного происхождения, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км. Луна — единственный естественный спутник Земли. Диаметр Луны равен 3474 км, немногим больше, чем четверть диаметра Земли. Соответственно, размер Луны по объему составляет только 2% от объема Земли. Из-за меньшей массы сила гравитации на Луне в 6 раз меньше чем, на Земле. Период обращения Луны вокруг Земли составляет 27.3 дней. По причине того, что Луна обладает достаточно большой массой и находится относительно близко к Земле, мы наблюдаем гравитационное взаимодействие между ними, в виде приливов и отливов. Приливы более заметны на побережьях океанов, где они достигают величины нескольких метров, также они существуют и в закрытых водоемах, и даже в земной коре. В результате приливов и отливов происходит потеря энергии в системе Земля-Луна из-за трения, возникающего между океанами и дном, и между земной корой и мантией. Эта потеря энергии ведет к тому, что сила взаимодействия между Землей и Луной постоянно снижается, этим и объясняется, что расстояние между Землей и Луной увеличивается примерно на 4 см каждый год. <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/f615568e6d3136cfc8aa736ab90e1b42_i-219.jpg» > Луна единственное небесное тело, на которое высадился человек. Первым искусственным объектом, который преодолел гравитацию Земли и пролетел рядом с Луной, была советская станция Луна 1. Первым спутником, достигшим поверхности Луны, была станция Луна 2. Первым спутником, сделавшим фотографии обратной стороны Луны, была станция Луна 3. Все эти три лунные программы были успешно завершены в 1959 году. Первая успешная мягкая посадка на Луну была произведена советской станцией Луна 9. Американская лунная программа «Аполлон» началась в начале 60х годов прошлого века с заявления президента Кеннеди, что США запустят человека на Луну до конца 60х годов. В результате этой программы США удалось осуществить 6 успешных полетов на Луну в промежутке между 1969 и 1972 годами. После завершения программы «Аполлон» исследования нашего естественного спутника фактически прекратились на период более 30 лет. Только в начале нашего века несколько стран, в числе которых Россия, США и Китай, заявили о начале своих лунных программ, результатами которых должно стать возращение человека на Луну. Фазы луны сегодня Фазы Луны тесно связаны со многими жизненными циклами на земле. В разные Фазы Луны меняется и ее влияние на организм человека. <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/f615568e6d3136cfc8aa736ab90e1b42_i-220.jpg» >

Хочешь на Луну?

Среднее расстояние 384 000км.

384 000кМ. в инернете вся инфа

Хочешь на Луну?

touch.otvet.mail.ru

ЛУНА

Изображение Юпитера

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

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

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

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

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

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

Первая карта обратной стороны Луны

Первая карта обратной стороны Луны

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Перспективный снимок внутренней части кратера Коперник.

Перспективный снимок внутренней части кратера Коперник.

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

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

Астронавт Эдвин Олдрин устанавливает сейсмометр на лунной поверхности.

Астронавт Эдвин Олдрин устанавливает сейсмометр на лунной поверхности.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ФАЗЫ ЛУНЫ И ЗАТМЕНИЯ

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

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

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

РАЗМЕРЫ, ФИГУРА И МАССА ЛУНЫ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ж.Ф.Родионова

selena.sai.msu.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *