Земля отлила горбатую Луну
Американские астрономы выяснили, почему обратная сторона Луны выпуклая. Современную горбатую Луну сформировали процессы, протекавшие в ней, когда спутник еще не до конца затвердел.
Луна, наиболее изученный естественный объект за пределами Земли, продолжает давать поводы для новых научных исследований и открытий. Одну из проблем, над которой ученые работали с начала 1970-х годов, решили американские физики. Дело в том, что в 1971 году экспедиция «Аполлон-15» провела первый эксперимент то лазерной локации обратной стороны Луны. Опыт показал, что часть естественного спутника Земли, навсегда скрытая от нас, несколько выпячена и имеет много возвышенностей. Природа этой выпуклости оставалась неясной до проведения гравиметрических исследований Луны.
Лунный полином
Американские ученые из Калифорнийского университета в Санта-Крузе использовали топографические данные, присланные аппаратом Lunar Reconnaissance Orbiter, и гравитационные измерения японского зонда «Кагуя». Анализ данных показал, что толщина коры на обратной стороне Луны не постоянная, а меняется с широтой места. Самые толстые участки коры соответствуют наибольшим возвышенностям, а самые тонкие обнаружены в приполярных широтах. Чтобы понять, каким процессам в прошлом Луна обязана такому строению коры, ученые решили математически описать утолщения. Оказалось, что лучше всего толщина коры невидимой стороны Луны описывается полиномом Лежандра второго порядка. «Такая форма математической функции предполагает, что на формирование этой поверхности влияли приливы», — пояснил Иан Гэррик-Бетел, автор статьи, опубликованной в Science.
Такой математической формулой удалось описать 25% лунной поверхности. Ученые показали, что современные возвышенности сформировались во времена, когда кора Луны была разогрета приливным воздействием Земли. Это происходило примерно 4,4 млрд лет назад, вскоре после формирования самой Луны. В те времена Луна еще не синхронизировала свое вращение с Землей, которая постоянно выгибала на ее поверхности приливные горбы. По мнению физиков, в ту эпоху кора Луны была отделена от мантии океаном расплавленной магмы и буквально плавала на ней.
Горбатая Луна
Из-за несинхронного вращения с Землей разные участки коры Луны терлись друг о друга, что приводило к ее дополнительному разогреву. В полярных областях, где изгибание и разогрев происходили наиболее интенсивно, кора становилась тоньше. При этом самые толстые участки выстроились на линии центр Луны-Земля. Позднее Луна синхронизировала свое вращение с Землей, навсегда повернувшись к ней одним боком. Ученые признают, что не знают, почему аналогичный горб не наблюдается на ближней к Земле стороне Луны, ведь приливы должны были оказывать симметричное воздействие. «Вероятно, вулканическая активность или другие геологические процессы за последние 4,4 млрд лет изменили выраженность горба на видимой стороне», — пояснил Гэррик-Бетел.
Астрономы также выяснили, что вариации толщины лунной коры аналогичны утолщениям, обнаруженным в ледяной коре Европы – одного из спутников Юпитера. По данным, которые собрали межпланетные экспедиции, поверхность Европы состоит из ледяной коры, плавающей над толщей жидкой воды. Как и Луна, Европа тоже повернута одной стороной к Юпитеру. В отличие, скажем, от Ио, бешеное вращение которого вкупе с притяжением Юпитера подогревают на нем бурную вулканическую активность. «Европа сильно отличается от Луны, однако именно она подкинула нам идею об приливном изгибании коры, плавающей в жидком океане», — добавил ученый.
Источник
Феномен горбатой Луны: как спутник может повлиять на человека
Никто бы не стал спорить о том, как прекрасен вид планет. К сожалению, единственная из них, которую мы можем увидеть невооруженным глазом, – это Луна. Но даже она своим разнообразием поражает, ведь в разный отрезок времени может выглядеть совершенно по-разному.
Наиболее характерный вид Луны для нас – это полная, когда вся поверхность планеты равномерно освещается солнцем, и полумесяц, когда взору представляется только маленькая часть небесного тела. Но и тот, и другой виды не уступают друг другу по красоте и необыкновенности.
Но существует и другой облик Земного спутника, который намного реже изображается на фотографиях или в кино, но гораздо чаще появляется на небесном пространстве. Его называют «Горбатая Луна», он представляется в виде освещенной чуть больше половины планеты. Он является промежуточным ликом между полной Луной и полумесяцем и выглядит просто потрясающе.
Интересным фактом о планете является то, что всего 12 человек за всю жизнь посетило ее. А нам со своей планеты видно только одну ее сторону, и никогда она не поворачивалась к нам другой.
Луна признана международной территорий, то есть любого вида военные действия и операции на ней запрещены. И это, на самом деле, очень даже хорошо.
Один день на Луне считается у нас за 29 суток, на ней полностью отсутствует такое явление, как сумерки. А еще она вращается не по, а против часовой стрелки, в отличие от Земли.
Забавный факт, но планета имеет форму яйца, хотя это довольно сложно подметить. А еще, во время фазы полнолуния сон человека считается наиболее беспокойным, люди часто испытывают мигрени и головные боли. А Аристотель – великий ученый и философ – считал, что такая Луна оказывает наиболее негативное влияние на составные жидкости головного мозга, из-за чего человек вполне может даже сойти с ума.
Четыре с половиной миллиарда лет назад (возраст спутника) Луна была намного меньше размером, чем она есть сейчас. А температура на ее поверхности может опускаться до — 155 градусов и подниматься до + 110.
На ней нет атмосферы, ветра и влаги, как известно, однако интересно то, что эффект эхо там вполне различим. Поверхность же, на самом деле, имеет оттенок больше черный, чем серый. Более светлее мы ее видим из-за преломления света, когда Луна освещается солнечными лучами. Причем освещается она всего на 7-18 %.
Какая фаза Луны Вам приходится по нраву больше всего? И какой еще интересный факт о Земном спутнике Вы знаете?
Источник
След катастрофы. Загадки обратной стороны Луны
Китайский луноход уже год пытается найти ответы на вопросы, которые интересуют всё человечество: почему невидимая часть поверхности спутника так разительно отличается от видимой и что всё-таки произошло 4 миллиарда лет назад.
Первый снимок обратной стороны Луны («Луна-3», 1959). Фото © Wikipedia
«Уважаемому А.Б. Северному первая фотография обратной стороны Луны, которая не должна была получиться. Королёв. 7 октября 1959 года«.
А.Б. Северный — это советский астрофизик Андрей Борисович Северный. В основном занимался физикой Солнца. Однажды заявил главному конструктору, что солнечная радиация засветит плёнку и не позволит сделать фотографию. Точно такого же мнения был один французский винодел по имени Анри Мэр. Но не из-за излучения, а вообще — мол, impossible, «невозможно». Заключил даже пари на тысячу бутылок истинного шампанского. Впоследствии Сергей Павлович лично раздавал выигрыш сотрудникам ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия»), которые разрабатывали космический аппарат «Луна-3». Как вспоминают учёные, по две бутылки.
Справедливости ради надо сказать, что тот первый снимок сделали не на советскую плёнку, а, можно сказать, на трофейную — со сбитых американских шпионских спутников. Она была куда как более выносливая. Ну а что? Шпионить можно, а плёнку брать нельзя?
Конечно, качество довольно плачевное, тем не менее многое вполне можно различить. С правой стороны наверху пятнышко позже назвали Морем Москвы, 275 километров в диаметре. По мнению учёных, след от удара, который заполнился лавой. Внизу, практически прямо под ним — кратер Циолковский, тоже ударный, 180-километровый. Более крупные пятна слева — это уже видимая лунная сторона. Таким образом, уже тогда была видна внушительная разница между двумя половинками.
Как ни странно, именно на «той стороне» находится крупнейший лунный кратер. Его именуют бассейном, хотя по площади он сравним с земным Коралловым морем — без малого пять миллионов квадратных километров. Видите обширную темноватую область внизу? Это он и есть, бассейн Южный полюс — Эйткен. Это условное название, по расположению: внизу полюс, наверху кратер, названный в честь американского астронома Роберта Эйткена. В глубину этот бассейн достигает восьми километров. Кстати, как раз там сейчас китайская станция «Чанъэ-4» с луноходом «Юйту-2».
Но по большому счёту вот, собственно, и всё, что там чисто внешне выделяется на общем фоне: Эйткен, Москва и Циолковский. В остальном всё на первый взгляд сравнительно ровно и однообразно.
Сейчас науке известны и некоторые другие отличия «тёмной» стороны. К примеру, интересно то, что там как минимум на 10 километров толще лунная кора. И вообще очень много возвышенностей. За это обратную сторону Луны даже прозвали горбатой. Самая высокая точка Луны расположена рядом с кратером Королёв, и это символично. 10 километров 786 метров. Считают от условной точки — 1737 километров от центра Луны.
То есть с одной стороны моря, с другой горы. И это при том, что морская фигура, вообще-то, тяжелее. Собственно, центр массы сдвинут от центра геометрического на два километра в нашу сторону.
И, наконец, гравитация Луны. Она везде разная. Где-то посильнее, где-то послабее. Это зависит от плотности вещества в данной области. Есть даже соответствующая лунная карта. Вообще, лучше всего, пожалуй, для сравнения просмотреть вот такое видео от NASA. Слева — топографическая карта, то есть с обозначенными низменностями (синие) и возвышенностями (жёлтые и красные). А с правой стороны — как раз насчёт гравитации. Ярко-красные пятна — это где сравнительно сильное притяжение, тёмно-синие — где наоборот. И то и другое называется гравитационными аномалиями. Всё это показали приборы, установленные на двух зондах лунной орбитальной станции GRAIL.
Обратите внимание: два самых больших красных глаза — это те, которые грустно смотрят на нас по ночам. Вообще, тут у нас с этой стороны имеется заметное количество таких особо притягательных районов. А вот за гранью нашего с вами непосредственного наблюдения как-то больше синих ям. И в то же время есть «румянец» — на местах тех самых возвышенностей.
Своеобразная картина получается. Итого у нас три основных вопроса.
Почему на обратной стороне так мало лунных морей?
На этот счёт имеется, к примеру, исследование японского Института космической науки. Там проанализировали химический состав лунных пород и предположили следующее: давным-давно, четыре с половиной миллиарда лет тому назад, когда Земля и Луна только образовались, они были очень раскалёнными. Всё это потому, что они формировались, «слеплялись» из более мелких тел в результате бесконечных столкновений. Но возникший на орбите «комок» оказался настолько близко, что гравитация Земли поймала его в ловушку под названием приливный захват: совпадение скорости вращения вокруг своей оси и скорости вращения вокруг «хозяйки», в данном случае — Земли. Довольно частое явление в космосе. И что получилось? А получилось то самое весьма одностороннее представление о Луне. И тут надо обязательно учесть, что Земля была чудовищным тлеющим углём. Луна около этого огонька грелась всё время одним боком. А другой остывал. Метеориты при этом падали дождём, не спрашивая, куда лучше. Но с той стороны они ударялись в более твёрдую поверхность, а с нашей тёплой стороны она ещё была несколько более вязкая, и притом на ней происходили извержения вулканов. Упадёт что-нибудь в эту кашу, пробьёт ещё не застывшую кору, и из раскалённой мантии всё вокруг заливает потоком лавы. Вот так и получились моря Дождей, Спокойствия, Кризисов и прочие лунные «водоёмы», по мнению планетологов. Именно на «лицевой» стороне, потому что там было просто-напросто теплее.
Почему по-разному распределены гравитационные аномалии?
Потому что земное притяжение «тянуло» к себе всё, что потяжелее. Так же, как Луна немного тащит за собой наши океаны. Приливы в лунных океанах магмы закончились тем, что на «лице» скопились более тяжёлые породы. Этим и объясняют учёные обилие участков с усиленным притяжением именно на видимой стороне.
Откуда тогда «горб» именно на обратной стороне Луны?
Это вообще эпичная теория. Она гласит, что изначально у нас был не один «протоспутник», вокруг болтался как минимум ещё один сгусток материи. А может быть, и больше. И в какой-то момент он просто врезался в Луну, да с такой силой, что его просто расплющило по внешней стороне. Вот эти горы и есть то, что «налипло» таким вот образом.
Всё это сейчас и пытается прояснить «Чанъэ-4». Чанъэ — это имя богини Луны в китайской мифологии. Скоро станция уже во второй раз встретит на обратной стороне Луны Новый год по китайскому календарю. Прилунилась 3 января 2019 года в кратере фон Кармана, и это тоже символично. Американский учёный венгерского происхождения Теодор фон Карман был учителем Цяня Сюэсэня, основоположника китайской космонавтики. Помощником неподвижной богини стал луноход «Нефритовый заяц» — «Юйту-2».
China National Space Administration releases video recording of entire soft landing on moon’s far side by China’s #ChangE4 probe pic.twitter.com/bbp1ul2gq7
Что они на сегодняшний день нашли. Во-первых, природные минералы оливин и ортопироксен. Это силикатные породы, таких много в земной мантии. Поэтому есть большие подозрения, что «Чанъэ-4» удалось найти кусочки лунной. Теперь их сравнят с образцами грунта, взятыми на видимой стороне.
Во-вторых, тёмный минерал с осколками чёрного стекла. Нечто похожее нашёл в 1972 году американский астронавт Харрисон Шмитт. Считается, что такое вещество образовалось на Луне от удара метеоритов.
И, наконец, во всяком случае один вопрос уж точно решён положительно: можно ли на обратной стороне Луны выращивать картошку, рапс и хлопок? Можно.
Источник
По ту сторону Луны: как выглядит dark side нашего спутника?
Мы всегда видим только одну сторону Луны, и, пожалуй, не только романтики, но и любители-астрономы, не говоря уже об учёных, знают её наизусть.
Почему же так получилось, что Луна никогда не показывает нам свою другую половину? Луна, кстати, не единственный спутник в Солнечной системе, который «смотрит» на свою родную планету только одной стороной: например, аналогичная ситуация и со спутником Сатурна – Титаном, со спутником Нептуна – Тритоном, и даже спутник Плутона Харон тоже в этом преуспел, поэтому синхронное вращение – не редкость.
Но вернёмся к Луне. Луна вращается не только вокруг Земли, но и имеет собственную ось вращения. Оборот вокруг Земли у Луны совпадает с периодом собственного вращения, так как Луна движется вокруг нашей планеты с такой же скоростью, как и по своей оси. А совершает Луна один оборот вокруг Земли за 27 дней 7 часов 43 минуты. Вокруг своей оси Луна совершает оборот за такое же время. В астрономии подобное явление называют синхронным вращением, или приливным захватом. Причина такой синхронизации – это не случайное совпадение, ведь, как уже было сказано выше, многие спутники в Солнечной системе вращаются аналогично Луне. Этот эффект заключается в действии приливных сил на спутник со стороны планеты. Если спутник в какой-то момент времени не синхронизирован, то гравитация планеты либо тормозит, либо, наоборот, ускоряет его вращение вокруг собственной оси до тех пор, пока угловые скорости обоих вращательных движений не совпадут.
Источник