Во время новолуния Луна располагается между планетой и Солнцем, а ее темная сторона не освещена звездами и обращена к планете, что делает ее невидимой для наблюдателей на Земле. Некоторое свечение лунного диска в этот период все еще можно наблюдать, причем характерный серый цвет исходит от солнечного света, отраженного от Земли.
Как располагается луна относительно земли
Луна — единственный естественный спутник Земли. Самый близкий к Солнцу спутник планеты, так как у ближайших к Солнцу планет (Меркурия и Венеры) их нет. Второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник планеты Солнечной системы. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км (0,002 57 а. е., ~ 30 диаметров Земли).
Русское слово «луна» происходит от слова «яркий». Греки называли ее спутником Земли, древние египтяне — Яхья, а вавилоняне — Син.
Луна уникальна во многих отношениях: ее светимость на небе, ее приливное воздействие на планету, ее малоизученная изнанка, а также ее создание.
Большинство правовых вопросов, связанных с Луной, были решены Конвенцией о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела, 1967 года.
Соглашение о Луне 1979 года также объясняет правовой статус Луны.
Луна является ближайшим и наиболее хорошо изученным небесным телом и считается кандидатом на создание человеческих колоний.
История исследований
Движение Луны по небу наблюдалось астрономами еще в древнем мире. Еще во II веке до н.э. Гиппарх изучал движение Луны на звездном небе и определил наклон орбиты Луны к эклиптике, ее размер, расстояние от Земли и некоторые ее характеристики.. Лунные движения.
Средневековые исследователи могли использовать телескопы для определения местоположения конкретных участков геоморфов и составления первых карт Луны.
Одна из первых лунных карт была составлена Джованни Риччиоли в 1651 году, который назвал большую темную область «морем».
В 19 веке были получены первые изображения лунной поверхности, на основе которых был создан фотографический атлас.
Изобретение космических аппаратов помогло расширить знания о Луне. С 1958 года советские и американские исследователи запустили десятки пилотируемых и беспилотных космических кораблей, спутников и дрейфующих аппаратов. Они вошли в историю как гонка на Луну.
Первый взгляд на дальнюю сторону Луны был сделан в 1959 году, когда советский космический корабль «Луна-3» прошел над Луной и сфотографировал невидимые с Земли участки ее поверхности.
Американский пилотируемый полет на Луну был назван «Аполлон». Первая посадка состоялась 20 июля 1969 года, а последняя — в декабре 1972 года.
Первым человеком, ступившим на Луну, был американец Нил Армстронг 21 июля 1969 года, вторым — Эдвин Олдрин. Третий член экипажа, Майкл Коллинз, остался на космическом корабле.
После того как в августе 1976 года космическая станция «Собиратель 24» доставила на Землю лунные образцы, следующий космический аппарат, японский спутник «Хитэн», полетел к Луне только в 1990 году.
3 января 2019 года китайский посадочный аппарат «Чанъэ-4» со вторым китайским луноходом «Нефритовый кролик-2» впервые совершил плавную посадку на обратной стороне Луны.
В посадочном отделении проводились уникальные биологические эксперименты с картофелем, арабидопсисом, масличным рапсом, хлопком (только пророщенный хлопок), мухами-дрозофилами и тестом.
В настоящее время несколько луноходов и орбитальных аппаратов из разных стран исследуют Луну. В настоящее время частные компании исследуют Луну, и существуют планы космических путешествий на российских космических кораблях для облета вокруг Луны.
Paзмep, мacca Луны
Необходимо изучить свойства и параметры Луны. С геометрической точки зрения, средний радиус Луны близок к 1738 км, что примерно в 3,68 раза больше радиуса Земли.
Объем Луны составляет 2,2 x 10 10 км 3, а ее поверхность — 3,769 x 10 7 км 2. Масса спутника Земли составляет 7,3476 x 10 22 кг (в 81,3 раза больше массы Земли). Угловой радиус видимого с Земли диска Луны (среднее расстояние между ними) составляет 31’05».
Показатель плотности составляет 3,35 г/см3 (второй по величине среди лун, образовавшихся после ИО). Ускорение свободного падения на поверхности составляет G = 1,63 м/с (17% от земного). Гравитация Луны не могла бы включать ее атмосферу, если бы она существовала.
Эксцентриситет равен 0,0549, а орбитальный путь охватывает Z56400 -Z70400 км (периглион) и 40400-406700 км (пламя). Полный тур вокруг планеты длится 27 дней за Z21582 суток. Кроме того, спутники находятся в гравитационном блоке. Это означает, что они всегда обращены к нам одной стороной.
ВНЕШНИЙ ВИД
Как и все планеты и спутники, Луна светит в основном отраженным солнечным светом. Обычно видны части Луны. Исключение составляет период новолуния, когда отраженный свет от Земли освещает темную сторону Луны, и Луна создает «старую Луну в объятиях молодой Луны».
Яркость полной Луны в 650 000 раз меньше светимости Солнца. Полная луна отражает только 7% падающего на нее солнечного света. После периодов интенсивной солнечной активности некоторые участки лунной поверхности могут тускло светиться для освещения.
На видимой стороне Луны, которая всегда обращена к Земле, очевидны темные области, которые в прошлом астрономы описывали как латинское «море» или «mare». Из-за своей относительно ровной поверхности океаны были выбраны для первых посадочных миссий астронавтов. Исследования показали, что океаны имеют сухую поверхность, покрытую тонкими пористыми остатками лавы и случайными камнями. В этих больших темных регионах Луны интенсивность ярких горных областей велика, а их необычные поверхности гораздо лучше отражают свет. Вопреки ожиданиям, космические аппараты, пролетавшие над Луной, показали, что Луна не похожа на видимую сторону, поскольку за ней нет большого океана.
Иллюзия Луны.
Вблизи горизонта Луна кажется намного больше, чем высоко в небе. Это визуальная иллюзия. Психологические эксперименты показывают, что наблюдатели потенциально могут адаптировать свое восприятие размера объекта к размеру других объектов в их поле зрения. Луна кажется маленькой, когда находится высоко в небе и окружена большими пустыми пространствами, но когда она находится близко к горизонту, ее размер легко сравнить с расстоянием, отделяющим ее от горизонта. Под влиянием этого сравнения мы бессознательно увеличиваем наше впечатление о размере Луны.
Фаза Луны вызывается изменениями в связанных положениях Земли, Луны и Солнца. Например, когда Луна находится между Солнцем и Землей, земная сторона темная и поэтому едва видна. Этот момент называется новолунием. Это происходит потому, что с этого момента Луна кажется рожденной и более заметной. После четверти своей орбиты Луна, как говорят, находится в первой четверти, показывая освещенную половину своего белка. Когда Луна проходит половину своей орбиты, вся Земля становится видимой, поскольку Луна входит в фазу полнолуния.
С точки зрения Луны, Земля также проходит через различные фазы. Например, в новолуние, когда лунный диск полностью темный для наблюдателей на Земле, лунные астронавты могут видеть полностью освещенную «полную Землю». И наоборот, полнолуние на Земле позволяет лунному наблюдателю увидеть «Землю ночью». В первой и третьей четвертях, когда люди на Земле видят освещенной половину диска Луны, лунные астронавты также будут видеть освещенной половину диска Земли.
ДВИЖЕНИЕ
На движение Луны в основном влияет Земля, а также гораздо более удаленное Солнце. Поэтому объяснение движения Луны является одной из самых сложных проблем в небесной механике. Первая общепринятая теория была предложена в книге Исаака Ньютона «Элементы» (1687), где были опубликованы законы всемирного тяготения и движения. Ньютон не только учел все известные на тот момент возмущения лунной орбиты, но и предсказал некоторые эффекты.
Луне потребуется 27 дней, 7 часов и 43,2 минуты, чтобы обогнуть Землю по идеальной орбите в 360°. Однако в течение всего этого времени Земля сама вращается в том же направлении вокруг Солнца, поэтому взаимные положения трех объектов повторяются не во время орбитального цикла Луны, а примерно через 53 часа после орбитального цикла Луны. Поэтому полная луна появляется каждые 29 дней, 12 часов и 44,1 минуты, и этот период называется лунным месяцем. Каждый солнечный год содержит 12,37 лунных лет, поэтому в семи из 19 лет бывает 13 полнолуний. Этот 19-летний период называется циклом Метона, поскольку он датируется 5 веком до нашей эры. Афинский астроном Метон предложил этот период в качестве основы для реформы календаря, но это не было сделано.
Расстояние до Луны постоянно меняется. Даже во втором веке до н.э. Гиппарх знал это. Определите среднее расстояние до Луны и получите значение, достаточно близкое к диаметру Земли 30. Расстояние до Луны можно определить разными способами. Путем триангуляции из двух удаленных точек на Земле или с помощью современных технологий. С помощью радара или лазера, в зависимости от времени прохождения сигнала до Луны. Среднее расстояние до орбиты (ближайшей к Земле точки орбиты Луны) составляет 362 000 км, а среднее расстояние до апогея (самой дальней точки орбиты) — 405 000 км. Эти расстояния измеряются от центра Земли до центра Луны. Точка пика, а вместе с ней и вся орбита вокруг Земли за 8 лет 310 дней.
Все женские органы управляются Луной. Болезни, возникающие у женщин, напрямую связаны с природой Луны. Цикл и период обращения вокруг каждого знака составляет 28 дней.
Лунный цикл орбиты
Лунный цикл создает фазы Луны — очевидные изменения внешнего вида небесных тел на небе из-за изменения количества света. Когда звезды, планеты и спутники выровнены, угол между Луной и Солнцем составляет 0 градусов.
Опытный талотолог отвечает на вопрос:.
Каково ваше будущее? Как будут складываться отношения? Каково правильное решение?
В этот период сторона Луны, обращенная к Солнцу, получает максимум лучей, а сторона, обращенная к нам, — темная. Затем появляется проход и угол увеличивается. После новолуния объекты находятся на расстоянии 90 градусов друг от друга, и уже получается другая картина. На приведенной ниже диаграмме можно подробно рассмотреть, как формируются фазы Луны.
Если они противоположны, то угол равен 180 градусам. Растущая Луна длится 28 дней, в течение которых спутник «растет» и «уменьшается».
В четвертом луна поднимается менее чем на половину. Затем происходит переход более чем наполовину, и он исчезает. Другая сторона диска встречается в предыдущей четверти, когда она уже освещена.
Будущее лунной орбиты
Мы уже знаем, что спутники постепенно удаляются от планеты (1-2 см в год). И это сказывается на том, что за каждое проходящее столетие наши дни увеличиваются на 1/500 секунды. Таким образом, около 620 миллионов лет назад Земля могла похвастаться только 21 часом.
Теперь это занимает 24 часа, но Луна не прекращает попыток убежать. Мы привыкли к спутникам, и грустно терять таких партнеров. Однако отношения между объектами меняются. Интересно, как это влияет на нас?
Специфические орбитальные характеристики Луны полезны не только для астрономов и космонавтов. Например, фотографы особенно ценят сверхъестественное. В этой фазе Луна достигает своего максимального размера. Полнолуние с Луной на периферии. Основными параметрами спутника являются
Орбитальные характеристики Луны, Земли и Солнца, схема взаимного вращения
Луна имеет три типа движения:.
- вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот примерно за 27,3 земных дней;
- обращается вокруг нашей планеты по эллиптической орбите с точно таким же (27,3 суток) периодом;
- обращается вокруг Солнца в связке «Земля-Луна».
Равенство вращения Луны вокруг Земли и ее орбитального периода объясняет, почему она всегда ориентирована на нас в ту или иную сторону.
Земля совершает два вида движения: вокруг своей оси и вокруг Солнца. Первая происходит в направлении запад-восток, что объясняет смену дня и ночи. Светлая половина планеты — это день, а другая половина — ночь.
Каждый такой оборот называется сутками и занимает 23 часа 56 минут и несколько секунд, но для целей расчетов длительность этого периода принимают за 24 часа.
Планета вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите на расстоянии около 149,6 миллионов километров от центральной звезды со средней орбитальной скоростью 29,8 км/с. В перигелии (точка, ближайшая к яркому телу) Земля движется быстрее, со скоростью более 30 км/с, и медленнее 29,3 км/с в самом удаленном положении (позади времени).
За полный оборот вокруг Солнца планета делает 365,25 оборотов. Это количество дней в астрономическом году. Аналогичный календарь длится 365 дней, при этом каждый день принимается равным 24 часам, но каждые три года добавляется четвертый год и 366-й день.
Солнце по-прежнему находится по отношению к Земле, но вместо того, чтобы оставаться неподвижным, оно вращается вокруг центра галактики, каждый оборот длится 223 миллиона лет.
За время своего существования Солнце успело сделать 20 полных оборотов вокруг нашей галактики.
Ученые дают нашей звезде срок жизни в 7 миллиардов лет от сегодняшнего дня, в течение которого она совершит около 30 таких вращений.
Линейная скорость Солнца в пространстве составляет 200-220 км/с. Направление его движения называется вершиной, движущейся в сторону созвездия Геркулеса.
Кроме того, Солнце вращается вокруг своей оси. Ученые определили пятна Солнца по их меняющемуся положению. Она не движется, как твердая модель. Он вращается быстрее на экваторе и замедляется на полюсах. Это относится только к поверхности и близлежащим массам.
Внутренние слои и ядро Солнца при вращении ведут себя как классические твердые тела. Газовые гиганты Сатурн и Юпитер вращаются аналогичным образом. Солнце совершает полный оборот вокруг своей оси за 25,4 земных суток, его ось не вертикальна, а имеет наклон 7°.
Первым человеком, ступившим на Луну, был американец Нил Армстронг 21 июля 1969 года, вторым — Эдвин Олдрин. Третий член экипажа, Майкл Коллинз, остался на космическом корабле.
Атмосфера и температура Луны
У Луны почти нет атмосферы. Лунная атмосфера — это очень разреженный газовый покров Луны, в 10 триллионов раз менее плотный, чем атмосфера Земли (давление на поверхности около 10 нПа) и состоящий в основном из водорода, соляра, неона и аргона.
Атмосфера возникает в результате как внутренних процессов (выброс лунной коры и вулканическая активность), так и внешних (микробное истощение, солнечный ветер). Луна не удерживает все выделяемые газы из-за своей слабой массы. Большая часть газов, выходящих на поверхность, рассеивается в пространстве.
Разреженная атмосфера приводит к большим колебаниям температуры на поверхности Луны (от -173°C ночью до +127°C на закате), в зависимости от яркости — температура породы на глубине 1 м составляет -35°C
Строение Луны и ее особенности
Луна состоит из коры, верхней мантии, центральной мантии, нижней мантии и ядра. Толщина лунной коры в среднем составляет около 68 км, начиная от 0 км под лунным океаном и заканчивая максимумом в 107 км на северном конце кратера Колев на дальнем склоне. Лунная мантия состоит из нескольких слоев, включая верхнюю мантию (до 200-300 км), центральную мантию (до 500-600 км) и нижнюю мантию (до 800-900 км). Радиус внутренней оболочки лунного ядра составляет около 240 км, а радиус влажного внешнего ядра — около 300-400 км.
Лунная поверхность покрыта реголитом — смесью мелкой пыли и каменных осколков, образовавшихся в результате поднятия лунных метеоритов. Ударные и взрывные процессы, связанные с метеоритной бомбардировкой, способствуют расслаблению и перемешиванию почвы, но в то же время вдавливают и выдавливают частицы почвы.
Лунный реголит богат кислородом в виде оксидных компонентов, самым распространенным из которых является диоксид кремния — 42,8%.
Таблица: химический состав лунного реголита в процентах
| Элементы | Доставлен «Луной-20» | Доставлен «Луной-16» |
|---|---|---|
| Si | 20 | 20 |
| Ti | 0,28 | 1,9 |
| Al | 12,5 | 8,7 |
| Cr | 0,11 | 0,2 |
| Fe | 5,1 | 13,7 |
| Mg | 5,7 | 5,3 |
| Ca | 10,3 | 9,2 |
| Na | 0,26 | 0,32 |
| K | 0,05 | 0,12 |
Лунную поверхность можно разделить на два типа.
- Очень старая гористая местность (лунные материки).
- Относительно гладкие и более молодые лунные моря.
Лунные «океаны», составляющие около 16% лунной поверхности, представляют собой огромные кратеры, образовавшиеся в результате небесных ударов и впоследствии залитые жидкой лавой. Из-за влияния гравитационных импульсов на формирование Луны, «моря», в которых лунные детекторы обнаружили более плотные и тяжелые породы, сосредоточены на спутниковой стороне Луны.
Большинство кратеров на стороне Луны на Земле получили свои названия от известных людей в истории науки. Геоморфы, расположенные позади, имеют более современные названия, такие как Аполлон, Галин и Королев.
За Луной находится огромный бассейн Южный — Айткен, 2250 км в диаметре и 12 км глубиной, самый большой бассейн в Солнечной системе, образовавшийся в результате столкновения. Западное (видимое с Земли) море на видимой стороне восток — восток является отличным примером кратера с множеством колец.
Также видна топография Луны — купола, хребты и желобки — и вторичные детали узких спиральных долин, которые выглядят как долины.
На Луне есть вода. В арктическом регионе было обнаружено не менее 600 миллионов тонн воды, в основном в виде ледяных опухолей в кратерах у основания. Было обнаружено более 40 кратеров диаметром от 2 до 15 километров.
