Луна – спутник Земли
Общие сведения о Луне
Луна – это единственный естественный спутник Земли.
Луна является наиболее близким к Солнцу спутником планеты, поскольку у Меркурия и Венеры нет спутников.
Луна состоит из коры, верхней мантии (астеносферы), средней мантии, нижней мантии и ядра.
Поверхность Луны покрыта реголитом – смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеоритов с лунной поверхностью.
Русское наименование Луна восходит к праславянскому «светлая». Греки называли спутник Земли Селеной, древние египтяне – Ях (Иях), вавилоняне – Син.
В 1984 году на Гавайской конференции по планетологии была коллективно выдвинута теория возникновения Луны, получившая название теории Гигантского столкновения. Она утверждает, что спутник возник 4,6 миллиарда лет назад после столкновения Земли с небесным телом Тейа.
Орбита Луны
Перигей (ближайшая к Земле точка орбиты): 363 104 километра (изменяется в пределах 356 400 – 370 400 километров).
Апогей (самая далекая от Земли точка орбиты): 405 696 километров (изменяется в пределах 404 000 – 406 700 километров).
Средняя скорость движения Луны по орбите составляет около 1,023 километра в секунду.
Луна вращается вокруг Земли по эллиптической орбите с периодом 27,32166 суток, постепенно удаляясь от нее вследствие приливного ускорения на 38 миллиметров в год, то есть ее орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль.
3D-модель Луны
Физические характеристики Луны
Луна – пятый по размеру спутник Солнечной системы.
Температура поверхности Луны колеблется от −173 °C ночью до +127 °C в подсолнечной точке. Температура пород на глубине 1 метр постоянна и равна −35 °C.
Средний радиус Луны составляет 1737,1 километра, то есть примерно 0,273 радиуса Земли.
Площадь поверхности Луны составляет 3,793 х 10 7 квадратных километров.
Средняя плотность Луны составляет 3,3464 грамм на кубический сантиметр.
Ускорение свободного падения на Луне равно 1,62 метра на секунду в квадрате (0,165 g).
Масса Луны равна 7,3477 х 10 22 килограмм.
Сравнительные размеры Земли и Луны
Атмосфера Луны
Атмосфера Луны крайне разрежена, в ней присутствуют следы водорода, гелия, неона и аргона.
Когда поверхность не освещена Солнцем, содержание газов над ней не превышает 2 x 10 5 частиц на кубический сантиметр, а после восхода увеличивается на два порядка за счет дегазации грунта.
Исследование Луны
Уже во II веке до н. э. Гиппарх исследовал движение Луны по звездному небу, определив наклон лунной орбиты относительно эклиптики, размеры Луны и расстояние от Земли, а также выявил ряд особенностей движения.
Одну из первых лунных карт составил Джованни Риччиоли в 1651 году, он же дал названия крупным темным областям, именовав их «морями».
Новым этапом исследования Луны стало применение фотографии в астрономических наблюдениях, начиная с середины XIX века.
Впервые Луны достиг советский космический корабль «Луна-2» 13 сентября 1959 года.
Впервые удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959 году, когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть ее поверхности.
Американская программа пилотируемого полета на Луну называлась «Apollo». Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя – в декабре 1972 года. Первым человеком, ступившим 21 июля 1969 года на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг, вторым – Эдвин Олдрин. Третий член экипажа Майкл Коллинз оставался в орбитальном модуле.
После того как в августе 1976 года советская станция «Луна-24» доставила на Землю образцы лунного грунта, следующий аппарат – японский спутник «Hiten» – полетел к Луне лишь в 1990 году.
В рамках исследования Луны в настоящее время работают несколько луноходов и орбитальных зондов разных государств.
Интересные факты о Луне
Луна является единственным внеземным астрономическим объектом, на котором побывал человек.
Юридический статус Луны описывает Соглашение о Луне от 1979 года, которое провозглашает принцип исключительно мирного использования Луны и других небесных тел, принцип равных прав всех государств на исследования небесных тел, принцип недопустимости претензии со стороны любого государства на распространение своего суверенитета на какое-либо небесное тело.
Земной диск висит в небе Луны почти неподвижно.
Гравитационное влияние Луны вызывает на Земле морские приливы и отливы. Максимальная амплитуда приливной волны на Земле наблюдается в заливе Фанди в Канаде и составляет 18 метров.
Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть обращение Луны вокруг Земли и вращение вокруг собственной оси синхронизировано.
Явление либрации, открытое Галилео Галилеем в 1635 году, позволяет наблюдать около 59 % лунной поверхности.
В отличие от Земли Луна не имеет глобального магнитного поля, однако намагниченные породы на ее поверхности создают небольшие локализованные защитные экраны.
Суперлуние – астрономическое явление, при котором момент прохождения Луной перигея совпадает с ее полной фазой.
Источник
Что больше – Луна или Земля?
Ближайшее к нашей планете небесное тело – Луну – мы каждый вечер можем наблюдать невооруженным глазом. В древности люди придумывали множество легенд, связанных с ее бледным сиянием, с пятнами на ее поверхности и т.д.
Но что мы вообще знаем о Луне, ее размерах, свойствах и т.д.? На самом деле – не так уж мало.
Сравнение размеров Земли и Луны
Как известно, Луна является естественным спутником нашей Земли. Это значит, что по своей массе и величине Луна намного меньше, чем Земля. Сравним некоторые их размеры.
– Диаметр Луны в среднем составляет 3474 километра, тогда как диаметр Земли равен 12742 километра. То есть, размер Луны в диаметре составляет всего 3/11 земного диаметра, он меньше диаметра Земли в 3, 67 раза.
– Поверхность Луны занимает площадь в 37,9 миллионов кв. км, а площадь земной поверхности, как известно – 510 миллионов кв. км. Если сравнить эти показатели, то получится, что площадь поверхности Луны меньше земной в 13,5 раз. Даже если сравнить по площади Луну с земной сушей, то окажется, что лунная поверхность занимает в 4 раза меньшую площадь, чем материки и острова нашей планеты.
– Объем, занимаемый Луной, почти в 50 раз меньше земного. В процентном отношении Луна занимает всего 2% от объема Земли.
– Масса Луны примерно в 80 раз меньше, чем масса нашей Земли. Это значит, что средняя плотность пород, из которых состоит Луна, гораздо меньше плотности земных горных пород (примерно 60% земной). Возможно, внутри Луны имеется немало пустых пространств.
– Тяготение на Луне составляет всего 1,6 м/кв. сек, это в 6 раз меньше земного тяготения, которое равняется, как мы помним, 9,8 м/кв. сек. Поэтому на Луне каждый человек может стать чемпионом по прыжкам.
Действительно, Земля по всем показателям оказывается намного больше. Вот почему Луна является спутником нашей Земли, а не наоборот.
Несколько интересных фактов о Луне
– Если наглядно сравнивать размеры Луны, Земли и Солнца, то нужно положить рядышком обычную горошину (Луна), пятирублевую монетку (Земля) и входную двустворчатую дверь (Солнце).
– Полные лунные сутки составляют 29 земных суток, а вокруг Земли Луна делает круг за 27 наших суток.
– У Луны нет собственных спутников.
– На Луне практически нет атмосферы, которая защищает нашу Землю от ударов случайных метеоритов. Поэтому поверхность Луны изрыта большими и маленькими кратерами, которые остались после многочисленных столкновений с небесными камнями разных размеров.
– Из-за отсутствия атмосферы на поверхности Луны по ночам царит космический холод. Поэтому вода там может находиться только в замерзшем состоянии. Ни один живой организм не сможет выдержать таких условий. Если на Луне когда-то и была жизнь, то сейчас она вся погибла.
Исследования Луны
Луна является самым изученным людьми небесным телом. Для ее изучения исследователями разных стран было запущено более 100 различных космических аппаратов. Большинство из них просто совершали облеты вокруг Луны и передавали полученную информацию.
Советский Союз еще в 1959 году первым в мире запустил исследовательский аппарат «Луна-1», который пролетел вблизи от лунной поверхности и сделал первые непосредственные замеры ее физических параметров. Тогда было обнаружено, что у Луны, в отличие от Земли, нет собственного магнитного поля.
Советская космическая программа запусков автоматических станций была достаточно успешной, хотя имелись и неудачные запуски. Впрочем, даже те лунные модули, которым не удалось совершить прилунение, передавали снимки поверхности, т.е. приносили определенную пользу.
Впервые именно советский аппарат в 1966 году совершил мягкую посадку на поверхность Луны и передал снимки с поверхности нашего спутника. Беспилотный исследовательский комплекс «Луна-16» в 1970 году смог опуститься на поверхность Луны, взять образцы грунта и вернуться на Землю.
Кроме того, СССР доставил на поверхность Луны два автоматических модуля «Луноход». Первый проработал около 10 месяцев, проехав по поверхности Луны более 10 километров, второй – около 4 месяцев, пройдя 37 километров.
США запустили к Луне 6 экспедиций с космонавтами, которые достигли поверхности Луны и смогли вернуться обратно. До начала пилотируемой программы «Аполло» у американских исследователей было несколько неудачных попыток мягкой посадки автоматических станций – аппараты разбивались, столкнувшись с лунной поверхностью.
Все пилотируемые запуски происходили в период с 1969 по 1972 год, все без исключения были удачными. Сегодня считается, что первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американский астронавт Нейл Армстронг в 1969 году.
Источник
Разница в размерах Земли и Луны
Луна — это один из крупнейших объектов на небосводе, который можно наблюдать невооруженным глазом, и самое близкое к Земле космическое тело. По этой причине люди с давних времен уделяли ей большое внимание — придумывали легенды о ее происхождении, о том, как появились пятна на поверхности. Особый интерес вызывал вопрос, что больше — Луна или Земля. Благодаря космическим исследованиям, сейчас есть точные данные о размерах Луны и Земли, расстоянии между ними.
Диаметры планеты и спутника
Луна является естественным спутником Земли, ее диаметр меньше земного почти в 4 раза. Диаметр у Земли составляет 12742 км, а лунный — 3474 км. Разница между данными величинами — 3,6 раза. Диаметр спутника составляет 3/11 этой характеристики планеты.
По сравнению с другими космическими телами, лунные размеры небольшие:
- экваториальная окружность спутника — 10917 км;
- средний радиус — 1737 км;
- площадь — 38 млн кв. км.
Величина диаметра примерно в 2 раза меньше, чем длина дороги от Москвы до Владивостока.
Сравнение размеров Луны и Земли
Луна меньше Земли по размеру площади в 13,5 раз. Если сравнивать лунную поверхность только с земной сушей, то размеры спутника будут меньше в 4 раза.
Различия в размерах влияют на разницу силы тяготения — на лунной поверхности она в 6 раз меньше, чем на нашей планете. При таких условиях 100 кг превращаются в 7,6 кг. Как следствие, у человека на Луне появилась бы способность высоко прыгать.
Подвержен ли спутник изменениям
Физические параметры спутника Земли не меняются, но его видимые размеры при наблюдении с поверхности земного шара неодинаковы. Одна из причин этих изменений заключается в том, что лунная орбита имеет форму эллипса. Вследствие этого в разное время спутник находится на неодинаковом расстоянии от планеты. Положение в самой дальней точке называется апогеем, а при нахождении в самой ближней точке орбиты, перигее — Луна с Земли выглядит крупнее, чем в другие дни.
Отдельно описано явление суперлуния — оно возникает, когда перигей совпадает с полнолунием.
Такой ночью можно наблюдать спутник на 14% больше и 30% ярче, чем в другие дни. Разница в видимом диаметре Луны не настолько большая, чтобы неподготовленный наблюдатель обратил внимание на изменения. Суперлуние повторяется 1 раз в 414 дней.
Положение ближе всего к Земле — не единственная ситуация, когда Луна выглядит больше. Существует оптическая иллюзия, которой пока нет единого и точного объяснения. Она заключается в том, что Луна в положении низко над горизонтом воспринимается зрительно более крупной, чем при нахождении высоко в небе. По этой причине многие космические тела при наблюдении с Земли выглядят больше во время восхода и заката. О существовании лунной иллюзии люди знали с древности — это подтверждают записи в старинных летописях.
Как оценить разницу наглядно
Оценить наглядно разницу между Луной и Землей можно разными способами. Например, взять для сравнения монету номиналом в 5 руб. и горошину. Точнее всего пропорцию между небесными телами демонстрируют баскетбольный и теннисный мячи. Разница в диаметре стандартных мячей, использующихся при игре в баскетбол (24 см) и теннис (6,7 см), составляет 3,6 раза — так же, как и между Луной и нашей планетой.
Пример со спортивными мячами позволяет зрительно оценить разницу не только в величине 2 небесных тел, но и расстояние между ними. Оно равняется 30 земным диаметрам или в примере — 30 баскетбольным мячам, что составляет чуть больше 7 м. Расположив теннисный и баскетбольный мячи на расстоянии 7,2 м, можно наглядно отобразить разницу в размерах Земли и Луны и то, как далеко они находятся друг от друга.
Как Земля выглядит с Луны
Оценить вид нашей планеты с лунной поверхности позволяют фото, полученные от малых спутников и космонавтов. Первый подобный снимок был сделан в 1968 г. экипажем корабля «Аполлон-8», который совершал облет Луны. Фотография получила название «Восход Земли». Находясь на лунной поверхности, невозможно увидеть восход или закат нашей планеты, по аналогии, как люди наблюдают восход и закат Солнца. Причина в том, что Луна всегда одной и той же стороной повернута к Земле.
Увидеть восход и закат нашей планеты можно только с некоторых участков лунной поверхности. Это явление повторяется примерно 1 раз в месяц по земным меркам.
В 2015 г. НАСА опубликовало фото, демонстрирующее вид Земли с лунной поверхности. Для конечного результата были совмещены несколько кадров и отредактированы цвета. Съемка проводилась в черно-белых тонах, цветокоррекция была произведена с целью приблизить картинку к тому, как человек мог бы увидеть нашу планету, находясь на Луне.
Если наблюдать за Землей с лунной поверхности, то она будет выглядеть в 13 раз больше и в 43 раза ярче, чем Луна, видимая с нашей планеты. Разница в яркости объясняется тем, что лунная каменистая поверхность отражает меньше света, чем растительность, вода, лед, пустыни. Когда Земля покрыта облаками, а Солнце освещает крупные пустыни и полярные шапки, наша планета может выглядеть ярче в 55 раз, чем ее спутник.
Источник