Система земля луна движения земли луна спутник земли затмения

Рис. 28. Фазы луны.

Наблюдаемая с Земли освещенная часть лунного диска называется фазой Луны. Проследить смену лунных фаз можно по рисунку 28. В новолунии Луна бывает в то время, когда она располагается между Землей и Солнцем; в полно­лунии Луна находится за Землей. После новолуния Луна «растет» от узкого серпа (направленного выпуклостью вправо) до полудиска (первая четверть) и далее до полного диска (полнолуние). После полнолуния Луна «убывает» до полуди­ска (выпуклость направлена влево, наступает последняя чет­верть), затем становится узким серпом и перестает быть ви­димой в новолунии. Полный цикл смен лунных фаз ( сино­дический месяц ) составляет примерно 29,5 сут (29,5 д ).

Угловой диаметр Луны на небесной сфере около 0,5° (≈30′). Но он не остается постоянным, а изменяется из-за эллиптичности орбиты (примерно 33′ в перигее и 29′ в апо­гее). Эксцентриситет лунной орбиты е = 0,05, а большая по­луось эллипса — 384400 км (среднее расстояние Луны от Земли). Полный оборот вокруг Земли Луна совершает за 27,3 сут (27,З д , сидерический месяц ). За это же время Луна делает оборот вокруг своей оси, поэтому к Земле всегда обращено одно и то же полушарие Луны.

Как и все другие небесные тела, Луна участвует в суточ­ном вращении небесной сферы. Но в отличие от планет и Солнца, более удаленных от Земли, Луна быстро перемеща­ется на фоне звездного неба (13° за сутки) с запада на вос­ток, т. е. в направлении, противоположном суточному вра­щению небесной сферы. Этим объясняется явление, которое вы сами можете обнаружить. Каждый вечер, отмечая по ча­сам моменты верхней кульминации Луны, вы убедитесь, что Луна приходит к небесному меридиану с опозданием при­мерно на 50 мин (т. е. кульминирует сегодня на 50 мин позже, чем вчера).

4. Солнечные и лунные затмения. Когда Луна при своем движении вокруг Земли полностью или частично за­слоняет Солнце, происходят солнечные затмения . Во время полного солнечного затмения (рис. 29) Луна закрывает весь диск Солнца (это возможно благодаря тому, что видимые диаметры Луны и Солнца почти одинаковы). Полное солнечное затмение можно наблюдать лишь из тех точек земной поверхности, где проходит полоса полной фазы . Так называется полоса, которую как бы прочерчивает по земной поверхности сходящийся конус лунной тени (см. рис. 29).

Рис. 29. Схема полного затмения Солнца.

По обе стороны полосы полной фазы происходит частное затмение Солнца, во время которого Луна за­слоняет не весь солнечный диск, а лишь часть его. Наблю­дается частное солнечное затмение из тех мест земной поверхности, которые охватывает расходящийся конус лунной полутени (см. рис. 29).

Ширина полосы полной фазы солнечного затмения и его продолжительность зависят от взаимных расстояний Солнца, Земли и Луны. Вследствие изменения расстояний видимый угловой диаметр Луны тоже изменяется. Когда он чуть больше солнечного, полное затмение Солнца может длиться до 7,5 мин, когда равен, то одно мгновение, если же он меньше, то Луна вообще не закрывает Солнце полностью. В последнем случае происходит кольцеобразное затмение: вокруг темного лунного диска видно узкое яркое солнечное кольцо.

Полное солнечное затмение — очень красивое явление. Во время затмения Солнце имеет вид черного диска, окру­женного нежным сиянием ( короной ). Дневной свет на­столько ослабевает, что иногда можно видеть на небе яркие звезды и планеты.

Полное солнечное затмение, которое можно было наблю­дать с территории России (в некоторых ее южных районах) произошло 29 марта 2006 г .

Когда при движении вокруг Земли Луна попадает в ко­нус земной тени, которую отбрасывает освещаемый Солнцем земной шар, происходит полное лунное затме­ние (рис. 30). Если же в тень Земли погружается лишь часть Луны, то происходит частное затмение Луны.

Рис. 30. Схема полного затмения Луны.

Полное лунное затмение может длиться примерно 1,5 — 2 ч (столько времени, сколько требуется Луне, чтобы пере­сечь конус земной тени). Его можно наблюдать со всего ночного полушария Земли, где Луна в момент затмения на­ходится над горизонтом. Поэтому в данной местности пол­ные лунные затмения удается наблюдать значительно чаще солнечных.

Во время полного лунного затмения Луны лунный диск остается видимым, но он приобретает обычно темно-красный оттенок. Это явление объясняется преломлением солнечных лучей в земной атмосфере. Проходя через земную атмос­феру, солнечные лучи рассеиваются и преломляются. При­чем рассеивается в основном коротковолновое излучение (со­ответствующее синему и голубому участкам спектра, чем и обусловлен голубой цвет нашего дневного неба), а преломля­ется длинноволновое (соответствующее красному участку спектра). Преломляясь в земной атмосфере, длинноволновое солнечное излучение попадает в конус земной тени и осве­щает Луну.

Легко сообразить, что солнечное затмение происходит, когда Луна бывает в новолунии, а лунное — когда в полно­лунии. Однако далеко не в каждое новолуние и полнолуние происходят затмения. Дело в том, что плоскость, в которой Луна движется вокруг Земли, наклонена к плоскости эклип­тики под углом примерно 5°. Чаще всего в году бывает только два солнечных и два лунных затмения. В 1982 г . было семь затмений — четыре частных солнечных и три полных лунных (это максимально возможное число затме­ний в год).

Еще древние астрономы заметили, что через определен­ный промежуток времени лунные и солнечные затмения по­вторяются в определенном порядке. Этот промежуток времени был назван сáросом (в переводе с египетского — повторение ). Существование сароса объясняется зако­номерностями, наблюдаемыми в движении Луны. Сарос со­ставляет 6585,32 сут (≈18 лет 11 дней). В течение каждого сароса происходит 70 затмений, из них 42 солнечных и 28 лунных. Однако в данном месте Земли лунные затмения на­блюдаются чаще, чем солнечные, так как лунные затмения видны со всего ночного полушария Земли. Полные солнеч­ные затмения в данной точке земной поверхности видны не чаще одного раза в 200—300 лет.

Зная продолжительность сароса, можно приближенно предсказывать время наступления затмений. В настоящее время разработаны очень точные методы предсказания сол­нечных и лунных затмений. Астрономы неоднократно помо­гали историкам уточнять даты исторических событий, кото­рые, по свидетельству летописей, совпадали с затмениями. В Москве очередное полное солнечное затмение будет на­блюдаться 16 октября 2126 г .

В прошлом необычный вид Луны и Солнца во время затмений приводил людей в ужас. Жрецы, зная о повторяе­мости этих явлений, использовали их для подчинения и устрашения людей, приписывая затмения сверхъестествен­ным силам. Давно уже перестала быть тайной причина за­тмений. Наблюдения затмений позволяют ученым получать важные сведения об атмосферах Земли и Солнца, а также о движении Луны. Во время полных затмений Солнца созда­ются условия, благоприятные для наблюдения отклонения луча света звезды в поле тяготения Солнца. Это позволяет получить одно из важнейших доказательств теории тяготе­ния Эйнштейна (общей теории относительности).

Источник

Система земля луна движения земли луна спутник земли затмения

Светлые лучи лунных кратеров
Со времени первых телескопических наблюдений Луны астрономы обратили внимание на то, что от некоторых лунных кратеров строго по радиусам расходятся светлые полосы, или лучи. Центрами светлых лучей являются кратеры Коперник, Кеплер, Аристарх. Но самую мощную систему лучей имеет кратер Тихо: некоторые из его лучей протянулись на 2000 км.
Что за светлое вещество образует лучи лунных кратеров? И откуда оно взялось.
В 1960 г., когда не был еще завершен спор о происхождении самих лунных кратеров, российские ученые Кирилл Петрович Станюкович и Виталий Александрович Бронштэн, оба горячие сторонники метеоритной гипотезы их образования, предложили следующее объяснение природы лучевых систем.
Удар крупного метеорита или небольшого астероида о поверхность Луны сопровождается взрывом: кинетическая энергия ударяющего тела мгновенно переходит в тепло. Часть энергии затрачивается на выброс лунного вещества под разными углами. Значительная часть выброшенного вещества улетает в космос, преодолевая силу притяжения Луны. Но вещество, выброшенное под небольшими углами к поверхности и с не очень большими скоростями, падает обратно на Луну. Эксперименты с земными взрывами показывают, что выбросы вещества происходят струями. А поскольку таких струй должно быть несколько, получается система лучей.
Но почему они светлые? Дело в том, что лучи состоят из мелко раздробленного вещества, которое всегда светлее, чем плотное вещество того же состава. Это установили опыты профессора Всеволода Васильевича Шаронова и его сотрудников. И когда первые первые астронавты ступили на поверхность Луны и взяли вещество лунных лучей для исследования, эта гипотеза подтвердилась.
Обитаема ли Луна? — ИЗ ИСТОРИИ
Очерк Н. Толстого
Вопрос об обитаемости нашей спутницы давно занимал ученых. Ведь Луна наша ближайшая соседка, разстояние до нея, всего 30 земных диаметров, ничтожное в сравнении даже с ближайшими планетами, Венерой и Марсом. И потому, если она обитаема разумными существами, то с ней легче всего войти в сношения земным обитателям.
Известный французский астроном, Камилл Фламмарион уже двадцать пять лет изучает нашу соседку. Он открыл на ней и описал такия явления, которыя до него не замечались никем, и которыя как будто оправдывают предположения об ея обитаемости. Двадцать лет назад этот вопрос был разрешен в отрицательном смысле. Чтобы Луна могла быть обитаема живыми существами, необходимо две вещи: чтобы на Луне была атмосфера и вода. Между тем никаких признаков ни атмосферы ни воды на Луне не замечалось. Во время солнечнаго затмения не видно, чтобы лучи солнца преломлялись через ея атмосферу.
Когда Луна проходит перед звездами и затмевает их, звезды гаснут и появляются сразу, а не изменяются в блеске постепенно, как было бы если б их луч прорезал атмосферу. На Луне не заметно облаков, как на Венере; ни ледяного покрова на полюсах, как на Марсе. Вид Луны даже в сильнейшие телескопы, приближающие ея поверхность: нашему глазу на разстояние сорока километров, представляется мертвым. Полночный мороз температуры междупланетнаго пространства, продолжающийся 15 земных дней и чередующийся с пятнадцатидневным же периодом дневнаго зноя, не допускает, поводимому, мысли об обитаемости лунной поверхности. И вот Фламмарион, который всю жизнь держался этого мнения, вдруг выступает открыто противником этой теории и создает новую, возстановляющую репутацию Луны, как вполне пригодной для органической жизни и обитаемой планеты!
Фламмарион нашел на Луне и воздух и влагу. Вот ход его доказательств, строго проверенных днадцатипятилетним неусыпным наблюдением. Во время последняго солнечнаго затмения, видимаго в позапрошлом году в Париже, впервые было обнаружено весьма интересное явление. Затмение было не вполне полное и не вполне кольцеобразное, но среднее между ними, получившее название зернистаго. В тот момент, когда центр солнца и луны совпал с лучом зрения, диск солнца просвечивал через низменныя части горизонта луны, тогда как гористыя -затмевали его края совершенно.
Вот в этих-то низменностях Фламмарион и обнаружил атмосферную рефракцию света, которая подтвердилась и при наблюдении над затмением звезд лунным диском. Если звезда скрывалась за гористым краем диска, она исчезала мгновенно. Но в тех, весьма редких, случаях, когда луч звезды проникал сквозь глубокое ущелье, в момент затмения звезда сперва блекла, а затем уже пропадала из виду.
Это явление замечалось астрономами и прежде и некоторые на основании этих наблюдений даже высказывались о том, что на Луне есть воздух, но так как их наблюдения не могли быть проверены, и, что еще хуже, были опровергаемы другими учеными, одновременно делавшими наблюдение, то на их голос никто не обращал внимания. Фламмарион же доказал, что в то время, как один наблюдатель видит звезду заходящую за край Луны через ущелье, другой наблюдатель, находящийся в каких-нибудь ста верстах от перваго, этого луча, конечно, не видит и для него звезда скрывается в обыкновенных условиях. Таким образом факт существования на Луне атмосферы н ея низменностях, в ущельях и котловинах может считаться отныне установленным.
Но это еще не все. Фламмарион наблюдал за цирком своего имени и за соседними с ним и обнаружил замечательное явление. Когда на Луне начинается день, продолжающийся 14 земных суток, кратер Фламмариона имеет белесоватый оттенок, который образует яркое пятно на фоне луннаго диска. С каждым последующим днем это пятно уменьшается и совершенно исчезает к полнолунию, т.-е. когда для Луны полдень. Что это означает? Фламмарион отвечает: это значит, что на поверхности Луны есть влага, которая ночью замерзает и под лучами солнца испаряется.
А раз есть воздух и вода, то не только возможно, но обязательно должна быть органическая жизнь, а если есть растения, то должны существовать и животныя.
Почему же мы не замечаем на Луне жизни? По той же причине, по которой с верхушки горы или с аэростата, поднявшагося всего на какие-нибудь 4 километра над земною поверхностью, на последней не замечается никаких признаков жизни. Правда, можно наблюдать пожары и извержения вулканов, но оказывается, что последние неоднократно наблюдались и на Луне.
Но как согласовать жизнь с резкими переменами температуры на лунной поверхности? На это ученые отвечают различно. Во-первых, если Луна не вполне остывшее тело, как и 3емля, то она имеет свою собственную теплоту, которая достаточна для того, чтобы поддержать жизнь во время 14-дневной ночи. Во-вторых, накаляемая солнечными лучами, Луна поглощает более тепловых лучей, чем отдает их в пространство. В-третьих, жизнь там должна быть приспособлена к резким колебаниям температуры.
Впрочем, некоторые ученые предполагают, что жители Луны, если таковые существуют, углубляются в ея недра, где температура более постоянна и где, несомненно, есть воздух. А что в эти недра можно проникнуть, видно из того, что вся поверхность Луны усеяна кратерами угасших вулканов и разселинами.
Итак, вопрос об обитаемости нашей соседки решен в положительном смысле, но вопрос о том, населяют ли существа разумныя — требует еще наблюдений.

Источник