Почему в небе Солнце и Луна одного размера?
На пике затмения совместимость Луны и Солнца настолько совершенна, что ‘краешки’ солнечного света могут проникать к нам лишь сквозь неровные равнины лунной поверхности, создавая изумительный эффект ‘бриллиантового кольца’.
Всё это благодаря поразительному совпадению. Солнце приблизительно в 400 раз шире Луны, но в то же время оно в 400 раз дальше. Поэтому эти двое кажутся одного размера в небе – уникальный случай среди восьми планет и 166 известных спутников. Земля к тому же единственная планета, на которой есть жизнь. Чистое совпадение?
Практически без сомнений, скажут большинство астрономов. Но, возможно, это не просто цифры. Наша Луна необычная. Многие спутники больших внешних планет – Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна – предположительно произошли в результате одного из двух процессов: через увеличение диска вещества в гравитационном поле планеты, уменьшенный вариант формирования планет солнечной системы, или через последующий гравитационный захват проходящих мимо мелких тел. Вторая вероятность так же относится и к двум небольшим спутникам Марса, Деймосу и Фобосу, единственным после Луны во внутренней солнечной системе.
Однако наша Луна слишком большая относительно размера Земли, чтобы образоваться в результате одного из этих двух процессов. Учёные находят этому единственное объяснение: в первые 100 миллионов лет существования солнечной системы, когда свободные обломки все ещё блуждали по внутренней солнечной системе, объект размером с Марс столкнулся с Землёй. Этот удар коренным образом перестроил нашу планету, выбросив огромное количество обломков, которые в итоге затвердели, образовав нашу слишком большую Луну.
И самое интересное. Такой крупный спутник является большим толчком для жизни на Земле. По мере того, как Земля вращается по своей оси, у неё есть естественная тенденция к колебаниям, благодаря изменению действия силы тяжести на неё со стороны других тел, таких как Солнце. Невидимая рука лунной гравитации нежно сдерживает это колебание, предотвращая нестабильности вращения, которые в ином случае со временем вызвали бы драматические изменения климатических зон нашей планеты. Такие особенности усложнили бы возникновение жизни на Земле.
Позиция Земли в ‘обитаемой зоне’ вокруг Солнца, где изобилует жидкая вода, без сомнений единственный самый важный фактор её плодовитости. Но присутствие крупной Луны – достаточно большой, чтобы вызвать полное солнечное затмение – так же могло играть ключевую роль. Если так, это может стать очень важным моментом для поисков жизни на других планетах.
После того, как она образовалась в результате столкновения, луна неизменно удалялась от нас, в настоящее время примерно на 3.8. см в год. Динозавры не видели таких затмений, что видим мы: Луна находилась слишком близко 200 млн. лет назад, ближе, чем необходимо, чтобы блокировать весь солнечный свет полностью. В равной степени, через пару сотен миллионов лет обитатели Земли вообще не смогут наблюдать полных затмений, т.к. Луна окажется слишком маленькой.
Наше везение – результат совпадения двух временных событий: удаление спутника, сформировавшегося в результате столкновения и эволюция разумной жизни. Если вы настолько удачливы, чтобы пережить полное затмение в своей жизни, обратите внимание на одну интересную вероятность: эта большая Луна может быть причиной того, что вы есть.
Источник
Большая удача: Почему Солнце и Луна одинаковые
Полное солнечное затмение — это событие, которое нужно увидеть хотя бы раз в жизни. По счастью, даже если вы никуда не станете уезжать из дому (как это делали редакторы «Популярной Механики», которые по результатам своей командировки написали для вас отчет: «Ночь среди бела дня»), вам почти наверняка за время жизни выпадет такой шанс. лишь бы погода не подвела и лишь бы не забыть закопченное стеклышко. И тогда вы увидите, как сходятся два самых знаменитых небесных тела, и как почти точно они совпадают: закрытый Луной солнечный диск не виден совершенно, и лишь самые края лучей вырываются из-за его неровных краев.
Все это — результат поразительного совпадения. Действительно, размеры Солнца (средний радиус 696 тыс. км) превышают Луну (радиус 1737 км) примерно в 400 раз — и примерно на столько же оно от нас дальше. В результате видимые размеры и той, и другого практически точно совпадают. Такая ситуация уникальная для 8-ми планет Солнечной системы и 166-ти их известных спутников.
Множество лун крупных планет — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна — как считается, появились в результате одного из двух процессов. Первый — собирание их из аккреционного диска газа и пыли, который был притянут гравитационным полем планеты. Это тот же процесс, что привел к появлению всей Солнечной системы, только в миниатюре. Второй вариант — «улавливание» притяжением большой планеты пролетавшего мимо тела. Скорее всего, именно таким образом пара спутников — Деймос и Фобос — появилась у Марса. Впрочем, это вопрос не такой однозначный, о чем мы рассказывали в заметке «Природа «страха»».
С нашей же Луной дело обстоит иначе. Ни тот, ни другой путь не объясняет некоторых характеристик спутника (прежде всего, его внушительных размеров) и, скорее всего, он появился в результате мощнейшего катаклизма, случившегося еще в первые 100 млн лет существования Солнечной системы. Тогда множество обломков и всякого «мусора», оставшегося после образования молодых планет, носились в космосе. И довольно крупное — примерно с Марс — тело столкнулось с Землей, во многом изменив ее облик и выбросив в космос немало фрагментов, некоторые из которых понемногу, притягиваясь, и образовали Луну. Подробнее об этом вы можете прочесть (и увидеть впечатляющий видеоролик) в заметке «Бесценный спутник».
Источник
Почему видимые размеры Солнца и Луны так идеально совпадают?
Продолжаем отвечать на вопросы подписчиков:
Здравствуйте. Почему во время затмения Луна идеально закрывает Солнце. Разве возможно, чтобы такое получилось случайно? Как по мне это свидетельствует о разумном замысле. Что вы думаете на этот счёт?
Луна и Солнце имеют примерно одинаковый угловой размер на небе. Однако говорить, что их угловые размеры равны не приходится. Хотя бы потому, что орбита Луны вокруг Земли имеет форму эллипса.
В апогее (402 927 км) Луна имеет угловой размер 29′40″ , а в перигее (354 027) — 33′45″ . Разница составляет почти 14%. Угловой размер Солнца в среднем равен 31′59″ . Он тоже варьируется из-за эллиптичности орбиты Земли но в гораздо меньшей степени. Поэтому говорить об идеальном совпадении не приходится, только о приблизительном.
Достаточно посмотреть качественные фотографии полных солнечных затмений, чтобы убедиться, что «идеальное» совпадение на самом деле вовсе не является таким уж идеальным.
Но, разумеется, следует признать, что средние значения угловых размеров Луны и Солнца действительно близки (разница составляет 0′54″).
Почему так? Дело в том, что отношение расстояния от Земли до Луны к диаметру Луны примерно равно отношению расстояния от Земли до Солнца к диаметру Солнца.
Могло ли так получиться случайно? Конечно. Более того — нет никаких сомнений, что то, что мы наблюдаем — чистое совпадение. Хотя бы потому, что мы совершенно точно знаем, что в прошлом Луна была гораздо ближе к Земле. Примерно в 10-15 раз ближе чем сейчас, на расстоянии всего 25-40 тыс. километров. Мы также знаем, что Луна постепенно удаляется от Земли, а Солнце наоборот — увеличивается в размерах.
Более того, мы не только знаем что так было, но и понимаем физику процессов, которые привели к отдалению Луны от Земли, так и к постепенному увеличению Солнца в размерах. В этом нет никаких загадок или странностей.
Можно сказать, что просто так получилось, что мы находимся в нужное время и в нужном месте, чтобы наблюдать такое приблизительное совпадение видимых размеров небесных светил. В прошлом Луна имела гораздо больший угловой размер, чем Солнце, а в будущем — будет иметь гораздо меньший угловой размер.
Чтобы утверждать, что такое совпадение объясняется божественным промыслом, нужно попросту выбросить на помойку всю физику, геологию, химию и еще десяток наук. Это примерно то же самое, как утверждать, что палеонтологи находят кости динозавров не потому, что динозавры когда-то жили на Земле, а потому, что боженька специально закопал кости динозавров, чтобы сбить с толку эволюционистов.
Следует еще добавить, что не исключено, что в случае с нашей Луной имеет место ошибка отбора . Среди некоторых учёных распространено мнение, что наличие крупного спутника (который в том числе может вызывать затмения) является важным фактором делающим возможным развитие жизни на планете.
Так, к примеру, Луна оказывает стабилизирующий эффект на вращение Земли и, как следствие на климат. Т.е. если бы у нашей планеты не было именно такой Луны, то возможно не было бы и людей, которые задавались бы этим вопросом.
Подписывайтесь на наш канал здесь, а также на наш канал на youtube . Каждую неделю там выходят видео, где мы отвечаем на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!
Источник
Почему Солнце на горизонте выглядит таким большим?
На фоне поразившей меня новости о том, что 3% населения России считают, что Земля плоская, я размышлял на космические темы и вспомнил, что очень давно хотел рассказать вам про иллюзию Луны.
___
❓ Почему Луна и Солнце на горизонте выглядят в несколько раз более крупными, чем в зените?
___
✍Есть много разных объяснений. Самое популярное связано с тем, что видимый размер Луны увеличивается за счет преломления лучей в атмосфере. Атмосфера, по данному мнению, выступает как увеличительное стекло. Критика этой версии связана с тем, что феномен атмосферной рефракции (преломление лучей в атмосфере) меняет видимое положение объекта в пространстве, но практически не влияет на его величину. Относительно реального положения Луны и Солнца мы всегда видим их смещенными в сторону зенита, это да, но размер объектов меняться не должен. При этом если провести эксперимент и измерить линейкой видимый размер Солнца в зените и на горизонте, то они будут примерно одинаковыми. Это тоже говорит не в пользу этой теории.
Так почему же мы любуемся красотой Солнца во время заката?
___
❗️ У этого явления есть психологическое объяснение.
Простыми словами можно сказать, что увеличение Солнца на горизонте – это простая оптическая иллюзия. Сейчас постараюсь по возможности просто объяснить, в чем она заключается.
___
❕ Одна из особенностей нашего восприятия связана с тем, что видимый размер предмета напрямую не связан с тем, сколько места на нашей сетчатке занято проекцией этого предмета.
___
❕ Простой пример. Двухлитровая бутылка воды, стоящая в метре от нас, может занимать 2% площади сетчатки нашего глаза. Если мы переставим бутылку на расстояние 10 метров от нас, то ее проекция на сетчатке будет занимать, к примеру, уже только 1% от площади всей сетчатки, но видимый размер бутылки при этом не изменится. Мы по-прежнему сможем оценить реальный размер этой бутылки за счет огромного количества других факторов. Психика не ориентируется только на проекцию предмета на сетчатке, она анализирует искривление хрусталика глаза, конвергенцию глаз, количество других объектов ДО видимого предмета, количество других объектов, которые помещаются на сетчатку ВМЕСТЕ с предметом, и т.д. После вот такой сложной аналитической работы мозг говорит: «да это же обычная двухлитровая бутылка, просто она далеко, потому выглядит маленькой», и запускает в сознание искаженный, увеличенный образ этой бутылки. Она кажется нам нормальной даже на большом расстоянии. А что будет, если мы поставим литровую бутылку ближе к нам, а двухлитровую – дальше от нас таким образом, чтобы их проекции на сетчатке по размеру не отличалась? Правильно, мозг увидит, что размер объектов на сетчатке одинаковый, а значит тот объект, который находится дальше, должен быть больше. И именно эта информация поступает в сознание, в следствие чего мы видим двухлитровую бутылку больше литровой несмотря на ее удаление. Вот такая вот сложная работа мозга.
___
❗️ Этот механизм называется константностью. Мы видим предметы такими, какие они есть, независимо от того, насколько далеко они от нас. Ни один человек не скажет, что самолет держится на воздухе только благодаря тому, что на такой высоте он реально становится настолько маленьким, насколько мы его таким видим с земли. Каждый человек в курсе реального размера самолета независимо от размера его проекции на сетчатке. Так вот, константность, по-видимому, играет ключевую роль и в иллюзии Луны/Солнца. Когда Солнце находится высоко на фоне чистого неба, то психика никак не может вычислить ни расстояние, ни реальный размер. Приходится ориентироваться только на размер проекции Солнца на сетчатке. А вот когда Солнце опускается на горизонт, то у психики появляется масса инструментов для оценки расстояния. Точнее, мозг видит, что, во-первых, даже самые далекие видимые объекты находятся ближе Солнца, а во-вторых, размер проекции Солнца на сетчатке зачастую больше, чем размеры проекций даже самых удаленных объектов. Что это значит для мозга? Это значит, что скорее всего это Солнце просто гигантское. В результате мозг выдает нам в сознание увеличенный образ.
___
❕ Как можно проверить действительность этого предположения? Когда увидите крупное Солнце, скройте все объекты с горизонта так, чтобы осталось одно Солнце на чистом (желательно безоблачном) небе (без земли, домов, деревьев), Солнце в течение нескольких секунд должно стать нормального размера.
Источник
Почему Солнце и Луна у горизонта кажутся такими большими?
Почему Солнце и Луна у горизонта кажутся такими большими?
Нам кажется, что Солнце или Луна на закате (или на восходе) выглядят больше, когда они высоко в небе. Именно кажется, я не случайно выделил это слово. Все происходит у нас в мозгу, на сетчатке глаза их диаметр в любом случае остается одинаковым. Есть несколько объяснений этого эффекта и, кстати, к единому мнению, почему так происходит, ученые еще не пришли.
Интуитивно наш мозг видит небо в виде приплюснутого купола, полагая, что объекты, расположенные ближе к горизонту находятся значительно дальше, чем объекты, которые находятся над головой. Облака в небе — хороший пример этого эффекта. Облака у горизонта, находятся дальше и кажутся меньше, чем облака, которые находятся над наблюдателем. И мозг считает, что Луна у горизонта, по аналогии с облаками, должна быть меньше. А так как в действительности ее размер не меняется, то мозг сам увеличивает ее. И нам кажется, что Луна больше. Кроме того, мозг сравнивает Луну с предметами, находящимися у горизонта, например, с уменьшившимися в размерах деревьями. С Солнцем наш мозг поступает так же.
То, что увеличение размера Луны это только иллюзия, подтверждают и нехитрые опыты.
Сделайте бумажную трубку и посмотрите через нее на низко стоящую Луну. Неожиданно обнаружится, что Луна уменьшилась до обычных размеров, потому что мы не видим теперь других предметов у горизонта и их перспективного уменьшения. Уберите трубку, и Луна снова становится большой!
Еще можно сделать две фотографии Луны: когда она находятся высоко в небе и когда у горизонта. Размер диска на фотографиях будет одинаковым (естественно, что фото нужно делать при одинаковом фокусном расстоянии объектива).
Изменение размера — это всего лишь иллюзия, оптический обман, порождаемый «обработкой» изображения нашим мозгом!
Источник