Видимая сторона Луны
Видимая сторона Луны — часть лунной поверхности видимая с Земли.
Содержание
Описания
Из-за того, что период вращения вокруг Земли и период вращения вокруг своей оси у Луны совпадают с Земли можно наблюдать только одно полушарие Луны. Причиной этой синхронизации считают приливы, которые Земля вызывает в лунной коре [1] . Также влияние может оказывать и разница в распределении массы в оболочке Луны [2] .
Либрации
Вращение Луны вокруг оси и вокруг Земли совпадают не совсем точно: вокруг Земли Луна обращается с переменной угловой скоростью вследствие эксцентриситета лунной орбиты (второй закон Кеплера) — вблизи перигея движется быстрее, вблизи апогея медленнее. Однако вращение Луны вокруг собственной оси равномерно. Это позволяет увидеть с Земли западный и восточный края обратной стороны Луны. Это явление называется оптической либрацией по долготе. В связи с наклоном оси вращения Луны к плоскости земной орбиты можно с Земли увидеть северный и южный края обратной стороны Луны (оптическая либрация по широте). Совокупность этих явлений позволяют наблюдать около 59 % лунной поверхности.
Также существует физическая либрация, обусловленная колебанием спутника вокруг положения равновесия в связи со смещением центра тяжести ядра, а также в связи с действием приливных сил со стороны Земли. Эта физическая либрация имеет величину 0,02° по долготе с периодом 1 год и 0,04° по широте с периодом 6 лет.
Рельеф и поверхность
До 1959 года, когда впервые была сфотографирована обратная сторона, видимая половина являлась единственным предметом изучения селенографии. А из-за того, что многие детали поверхности можно разглядеть невооружённым взглядом составление карт Луны началось ещё в древности. В XVII веке итальянский астроном Джованни Риччоли присвоил возвышенностям и впадинам на Луне названия, которых сохранились до сих пор.
С земли на Луне можно увидеть различные селенологические образования — моря, кратеры, горы и горные цепи, разломы, трещины.
«Морями» на Луне являются тёмные области, которые являются относительно ровными участками поверхности спутника, покрытыми застывшей лавой, в противоположность светлым областям — «материкам», которые покрыты реголитом, пылью, камнями. Моря подразделяются на собственно моря, океаны, озёра, заливы и болота. На видимой стороне находится значительно больше морей, чем на обратной (21 море, один океан и 16 озёр против 2 морей и 3 озёр) и сами моря большего размера. Возможно из-за такой разницы Луна и повернута к Земле одной стороной (так как лава морей значительно тяжелей материала материков и притягивается к Земле сильней [2] ).
Лунные кратеры — следы от ударов метеоритов о поверхность спутника Земли. Большинство кратеров на обращённой к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. В отличие от обратной стороны, на видимой части кратеры значительно меньшего размера: кратер Байи — крупнейший кратер видимого полушария (диаметром 287 км), значительно меньше многих кратеров невидимой с Земли стороны, которые могут превышает по размерам некоторые лунные моря, а ударный кратер Бассейн Южный полюс — Эйткен, больше кратера Байи в 25 раз (он расположен на южном лунном полюсе, и большая часть его относится к обратной стороне). Количество кратеров на видимой стороне Луны меньше, чем на невидимой с Земли. Общее же количество кратеров весьма велико — 300 000 диаметром больше километра.
Материки Луны пересечены горными хребтами. Они расположены главным образом вдоль «побережий» морей. Лунные горные хребты называются по именам земных горных цепей: Апеннины, Кавказ, Альпы, Алтай.
По данным, полученным со спутников, обе стороны Луны имеют гравитационные аномалии, но если на обратной стороне хаотично разбросаны как положительные, так и отрицательные аномалии, то на видимой части имеются преимущественно положительные аномалии гравитационного поля, они создаются выходами плотных пород и четко локализованы в пространстве [3] .
Согласно некоторым исследованиям, поверхность видимой стороны Луны значительно старше коры на обратной, разница в возрасте может доходить до полумиллиарда лет [4] .
Фазы Луны
Лунная поверхность отражает падающий на неё солнечный свет. Изменения очертаний видимой половины Луны на небе получили название лунных фаз. При орбитальном движении изменяется взаимное расположение Земли, Луны и Солнца и наблюдайемый с Земли терминатор перемещается по видимой стороне Луны, что и вызывает изменение её наблюдаемых очертаний.
Кратковременные лунные явления
На видимой стороне Луны с древних пор наблюдают различные непродолжительные локальные аномалии, не все из которых может объяснить современная наука.
Источник
Видимая сторона Луны
Орбита природного спутника Земли имеет интересную особенность, из-за которой видимая сторона Луны одна и та же. Из-за того, что время её обращения вокруг нашей планеты такое же, что и период обращения вокруг своей оси, земной наблюдатель может видеть только одно лунное полушарие. Причина такого совпадения – это действие энергии приливов Земли.
Что видно на Луне с Земли
Невооружённым глазом видны основные детали лунной поверхности – моря, кратеры, горы, разломы и даже трещины.
«Моря» – тёмные участки с относительно ровной поверхностью. Интересно, что на доступном наблюдателю полушарии виден один «океан». Кратеры – это следы от ударов метеоритов. Видимая сторона Луны содержит намного меньше кратеров, чем невидимая обратная.
Также мы можем увидеть горные хребты. Их называют так же, как и земные. Поэтому на ночном спутнике есть Апеннины, Кавказ и прочие горные системы.
Что такое либрация
Из-за видимых периодических колебаний спутника видимая сторона Луны несколько отличается. Эти колебания получили название «либрация». Она позволяет земному наблюдателю видеть незначительную часть обратной стороны Луны. В результате сочетания всех типов либраций с Земли видно до 59 процентов её поверхности.
По долготе
Её амплитуда немногим меньше 8 градусов. Это колебание появляется оттого, что лунная орбита не является полностью круглой, отчего скорость её вращения отличается. Жителям Земли становится доступной часть восточного или западного края обратной стороны.
По широте
Амплитуда такого колебательного движения – меньше 7 градусов. Его природа – наклонность оси вращения Луны к плоскости орбиты вокруг нашей планеты. В результате периодических движений, мы можем периодически видеть южный и северный полюс ночного светила.
Суточные либрации
Они сравнительно небольшие и имеют амплитуду около 57 минут. Колебания связаны с небольшим удалением Луны от Земли – около 380 тысяч километров. Наблюдатель может видеть поочерёдно западные и восточные области повёрнутой стороны.
Физическая либрация – это незначительное видимое покачивание спутника. Оно связано с действием земных приливных сил. Природа возникновения такого вида либрации довольно сложная.
Лунные либрации
Где на небе видно Луну
Точное расположение спутника на небе зависит от географической широты, на которой находится наблюдатель на Земле.
- Возле Северного полюса мы можем увидеть диск так, как он расположен на современных картах лунной поверхности. Северный полюс будет находиться вверху.
- В умеренных широтах Северного полушария в момент кульминации виден диск так, как на карте. Во время восхода виден его северо-восточный край, а в момент захода верхняя часть «Моря» дождей.
- На экваторе Луна восходит восточным краем, а заходит – западным.
- В умеренных широтах южного полушария во время восхода виден противоположный край – юго-восточный, а в момент кульминации показывает южный полюс. Во время захода сверху виднеется юго-западный край диска.
- Вблизи Южного полюса вверху видно южный полюс ночного спутника. Вид Луны на ночном небе будет противоположным тому, что мы наблюдаем на карте.
Можно ли видеть лунные аномалии
Из-за нестационарных локальных лунных процессов жители Земли могут наблюдать некоторые аномалии. Интересно, что впервые они были описаны астрономами ещё в 12 веке. Видимая сторона Луны может удивить такими аномалиями.
- Туманные явления. Причина их появления – выход газоподобного вещества из лунных недр из-за действия приливных сил нашей планеты. Эти явления больше всего вероятнее, когда Луна находится в перигее – ближайшей к Земле точке.
- Изменения яркости могут появляться при перемещении пыльных облаков и испарениями из лунного льда.
- Сияния голубого цвета наблюдаются при лунных затмениях (полных или серповидных).
- Сияния красного цвета появляются из-за действия пьезоэлектричества.
- «Сумеречные явления» происходят в тени Луны во время земных сумерек или зари. Они объясняются тем, что температура лунной поверхности резко возрастает. При этом породы расширяются.
- Звездоподобные огни и вспышки появляются после падения на поверхность спутника метеоритов. Особенно красочные такие огни во время полного лунного затмения.
- Движущиеся объекты появляются обычно на фоне лунного диска. Это бывает во время движения газо-пылевого облака.
Сторона природного спутника, постоянно обращённая к Земле одной стороной, изучена и исследована больше всего. Даже невооружённым глазом при полнолунии можно наблюдать наиболее яркие и примечательные объекты. Однако данный участок лунной поверхности таит в себе множество загадок. Исследование их с помощью новейших космических аппаратов позволит лучше узнать природу ближайшего к нам природного спутника.
Источник
Чем отличается обратная сторона Луны от видимой?
Ввиду того, что вращение спутника Земли под названием Луна вокруг планеты и своей оси практически одинаково по времени, возможности наблюдать его скрытую сторону нет.
Но благодаря техническому прогрессу и изобретениям новых космических аппаратов и систем мечта увидеть обратную половину Луны осуществилась. Уже в 1959 году советская станция с автоматическим управлением «Луна-3» сделала первые снимки невидимой части земного спутника. Спустя 9 лет и американским специалистам удалось собственными глазами увидеть ее в иллюминатор космического корабля США «Аполлон-8». Но сфотографировать поверхность обратной стороны Луны удалось только в 2019 году. Это сделал впервые китайский аппарат, осуществивший свою посадку на нее.
Невидимая сторона Луны значительно отличается от видимой. Она более часто изрыта кратерами от ударов других космических тел и имеет на своей поверхности всего два моря.
По предположениям ученых, такое отличие могло быть вызвано изначальным более близким соседством с Землей. Под воздействием горячей молодой планеты кора ее спутника истончалась и стала почти в два раза тоньше слоя на обратной стороне. А при попадании в это полушарие метеоритов она проламывалась и на ее поверхность выплескивался расплавленный базальт. Попадавшиеся на его пути кратеры заполнялись им, что в свою очередь и вызвало выравнивание верхнего слоя Луны. В отличие от своего «брата» невидимое полушарие не имело доступа к такому тепловому воздействию, вследствие чего вулканическая активность на его территории была минимальная. Об этом и свидетельствуют многочисленные следы от ударов метеоритов.
Но с постепенным удалением спутника от Земли лунные моря стали образовываться все реже и реже. Внутренняя энергия Луны была исчерпана.
Также астронавтам на основании изучения сделанных снимков удалось сделать вывод о том, что тектоническое движение на Луне практически прекратилось. Незначительные колебания плит были обозначены давностью в 50 млн лет. А большие – более 1 миллиарда. Но по геологическому исчислению времени эти значения довольно молодые.
На основании изучения и сравнения многочисленных фотографий, сделанных аппаратами стран мира, учеными в 1960 году был создан первый атлас невидимой части Луны. В нем были описаны обнаруженные характеристики деталей и подробности лунной поверхности.
Но это всего лишь малая часть тайны спутника Земли, которую еще предстоит изучать ученым на протяжении долгого времени.
Источник
masterok
masterok Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
Как уже многие успели заметить, к Земле Луна всегда повернута одной и той же стороной. Возникает вопрос: относительно друг друга синхронно ли вращение вокруг своих осей этих небесных тел?
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. Эта синхронизация вызвана трением приливов, которые производила Земля в оболочке Луны.
Другая загадка: вращается ли Луна вокруг своей оси вообще? Ответ на этот вопрос кроется в разрешении семантической проблемы: кто стоит во главе угла – наблюдатель, находящийся на Земле (в этом случае Луна не вращается вокруг своей оси), или же наблюдатель, находящийся во внеземном пространстве (тогда единственный спутник нашей планеты вращается вокруг своей оси).
Проведем такой несложный эксперимент: начертите два круга одинакового радиуса, соприкасающихся между собой. А теперь представьте их в виде дисков и мысленно прокатите один диск по краю другого. При этом ободы дисков должны непрерывно соприкасаться. Итак, сколько, по вашему мнению, раз обернется вокруг своей оси катящийся диск, совершая полный оборот вокруг статичного диска. Большинство скажет, что один раз. Чтобы проверить это предположение, возьмем две монеты одного размера и повторим эксперимент на практике. И что в итоге? Катящаяся монета дважды успевает повернуться вокруг своей оси, прежде чем сделает один оборот вокруг неподвижной монеты! Удивлены?
С другой стороны, совершает ли вращение катящаяся монета? Ответ на этот вопрос, как и в случае с Землей и Луной, зависит от системы отсчета наблюдателя. Относительно начальной точки касания со статичной монетой движущаяся монета делает один оборот. Относительно же стороннего наблюдателя за один оборот вокруг неподвижной монеты катящаяся монета поворачивается дважды.
Вслед за опубликованием в 1867 году в журнале Scientific American данной задачки о монетах, редакция буквально была завалена письмами от негодующих читателей, которые придерживались противоположного мнения. Они практически сразу провели параллель между парадоксами с монетами и небесными телами (Землей и Луной). Те, кто придерживался точки зрения, что движущаяся монета за один оборот вокруг неподвижной монеты единожды успевает обернуться вокруг собственной оси, были склонны думать о неспособности Луны вращаться вокруг своей оси. Активность читателей относительно данной проблемы настолько возросла, что в апреле 1868 года было объявлено о прекращении полемики на эту тему на страницах журнала Scientific American. Было принято решение продолжить споры в специально посвященном этой «великой» проблеме журнале The Wheel («Колесо»). Один номер, по меньшей мере, вышел. В нем помимо иллюстраций содержались разнообразные рисунки и схемы замысловатых устройств, созданных читателями дабы убедить редакторов в их неправоте.
Различные эффекты, порождаемые вращением небесных тел, могут быть обнаружены при помощи устройств, подобных маятнику Фуко. Если его разместить на Луне, окажется, что Луна, вращаясь вокруг Земли, совершает обороты вокруг собственной оси.
Могут ли эти физические соображения выступить в качестве аргумента, подтверждающего вращение Луны вокруг своей оси вне зависимости от системы отсчета наблюдателя? Как ни странно, но с точки зрения общей теории относительности, вероятно, нет. Можно вообще считать, что Луна и вовсе не вращается, это Вселенная вращается вокруг нее, создавая при этом гравитационные поля подобно Луне, вращающейся в неподвижном космосе. Само собой, Вселенную удобнее принимать за неподвижную систему отсчета. Однако, если мыслить объективно, касаемо теории относительности вопрос о том, действительно ли вращается или же покоится тот или иной объект, вообще бессмысленен. «Реальным» может быть только относительное движение.
Для иллюстрации — представьте себе, что Земля и Луна соединены штангой. Штанга закреплена на обоих сторонах жестко на одном месте. Это ситуация взаимной синхронизации — и с Земли видна одна сторона Луны, и с Луны видна одна сторона Земли. Но у нас не так, так вращаются Плутон и Харон. А у нас ситуация — один конец закреплен жестко на Луне, а другой движется по поверхности Земли. Таким образом с Земли видна одна сторона Луны, а с Луны разные стороны Земли.
Вместо штанги действует сила притяжения. И её «жесткое крепление» вызывает приливные явления в теле, которые постепенно или замедляют, или ускоряют вращение (в зависимости от того, слишком быстро вращается спутник, или слишком медленно).
Некоторые другие тела Солнечной системы тоже уже находятся в такой синхронизации.
Благодаря фотографии мы можем всё-таки видеть больше половины поверхности Луны, не 50% — одна сторона, а 59%. Существует явление либрации — кажущиеся колебательные движения Луны. Вызваны они неправильностями орбит (не идеальные окружности), наклонами оси вращения, приливными силами.
Луна находится в приливном захвате Земли. Приливной захват — ситуация, когда период обращения спутника (Луны) вокруг своей оси совпадает с периодом его обращения вокруг центрального тела (Земли). При этом спутник всегда обращён к центральному телу одной и той же стороной, поскольку он обращается вокруг своей оси за то же время, которое ему требуется, чтобы обернуться по орбите вокруг своего партнёра. Приливный захват происходит в процессе взаимного движения и характерен для многих крупных естественных спутников планет Солнечной системы, а также используется для стабилизации некоторых искусственных спутников. При наблюдении синхронного спутника с центрального тела всегда видна только одна сторона спутника. При наблюдении с этой стороны спутника центральное тело «висит» в небе неподвижно. С обратной же стороны спутника центрального тела никогда не видно.
Факты о луне
На Земле есть лунные деревья
Сотни семян деревьев были привезены на Луну во время миссии «Аполлона-14» 1971 года. Бывший сотрудник американского лесничества (USFS) Стюарт Руза взял семена в качестве личного груза в рамках проекта NASA/USFS.
По возвращении на Землю эти семена прорастили, а полученные лунные саженцы высадили по всей территории Соединенных Штатов, в рамках празднования двухсотлетия страны в 1977 году.
Нет никакой темной стороны
Положите кулак на стол, пальцами вниз. Вы видите его тыльную сторону. Кто-то по другую сторону стола будет видеть костяшки пальцев. Примерно так мы видим Луну. Поскольку она приливно заблокирована по отношению к нашей планете, мы будем всегда видеть ее с одной и той же точки зрения.
Понятие «темной стороны» Луны вышло из популярной культуры — вспомним альбом Pink Floyd 1973 года «Dark Side of the Moon» и одноименный триллер 1990 года — и означает на самом деле дальнюю, ночную, сторону. Ту, которую мы никогда не видим и которая противоположна ближайшей к нам стороне.
На отрезке времени мы видим больше половины Луны, благодаря либрации
Луна движется по своей орбитальному пути и удаляется от Земли (со скоростью порядка одного дюйма в год), провожая нашу планету вокруг Солнца.
Если бы вы смотрели на Луну в приближении по мере ее ускорения и замедления в процессе этого путешествия, вы также увидели бы, что она покачивается с севера на юг и с запада на восток в движении, известном как либрация. В результате этого движения мы видим часть сферы, которая обычно скрыта (порядка девяти процентов).
Впрочем, мы никогда не увидим другой 41%.
Гелий-3 с Луны мог бы решить энергетические проблемы Земли
Солнечный ветер электрически заряжен и время от времени сталкивается с Луной и поглощается породами лунной поверхности. Один из наиболее ценных газов, которые имеются в этом ветре и которые поглощаются породами, это гелий-3, редкий изотоп гелия-4 (который обычно используется для воздушных шариков).
Гелий-3 отлично подойдет для удовлетворения нужд реакторов термоядерного синтеза с последующей генерацией энергии.
Сто тонн гелия-3 могли бы удовлетворить потребности Земли в энергии на год, если верить подсчетам Extreme Tech. Поверхности Луны содержит около пяти миллионов тонн гелия-3, тогда как на Земле его всего 15 тонн.
Идея такова: мы летим на Луну, добываем гелий-3 в шахте, набираем его в баки и отправляем на Землю. Правда, это может случиться очень нескоро.
Есть ли доля правды в мифах о безумии полной луны?
На самом деле нет. Предположение, что мозг, один из самых водянистых органов человеческого тела, испытывает влияние луны, уходят корнями в легенды, которым несколько тысячелетий, еще во времена Аристотеля.
Поскольку гравитационное притяжение Луны управляет приливами земных океанов, а люди состоят на 60% из воды (и мозг на 73%), Аристотель и римский ученый Плиний Старший считали, что Луна должна оказывать похожий эффект на нас самих.
Эта идея породила термин «лунного безумия», «трансильванского эффекта» (который получил широкое распространение в Европе в период средневековья) и «лунного помешательства». Особого масла в огонь подлили фильмы 20 века, связавшие полную луну с психиатрическими расстройствами, автомобильными авариями, убийствами и другими происшествиями.
В 2007 году правительство британского приморского городка Брайтон распорядилось отправлять дополнительные полицейские патрули во время полнолуний (и в зарплатные дни тоже).
И все же наука говорит, что нет никакой статистической связи между поведением людей и полной луной, согласно нескольким исследованиям, одно из которых провели американские психологи Джон Роттон и Айвен Келли. Вряд ли Луна влияет на нашу психику, скорее она просто добавляет света, при котором удобно совершать преступления.
Пропавшие лунные камни
В 70-х годах администрация Ричарда Никсона раздала камни, доставленные с лунной поверхности во время миссий «Аполлон-11» и «Аполлон-17», лидерам 270 стран.
«Мы хотели бы поделиться этими камнями со всеми странами нашего мира», — сказал астронавт «Аполлона-17» Юджин Сернан.
К сожалению, более сотни таких камней оказались пропавшими без вести и, как предполагается, отправились на черный рынок. Работая в NASA в 1998 году, Джозеф Гутхайнц даже провел тайную операцию под названием «Лунное затмение», чтобы положить конец незаконной продаже этих камней.
С чего была вся эта шумиха? Кусочек лунного камня размером с горошину оценивался в 5 миллионов долларов на черном рынке.
Луна принадлежит Деннису Хоупу
По крайней мере он так считает.
В 1980 году, используя лазейку в Договоре ООН о космической собственности 1967 года, согласно которому «ни одна страна» не может претендовать на Солнечную систему, житель Невады Деннис Хоуп написал в ООН и объявил о праве на частную собственность. Ему не ответили.
Но зачем ждать? Хоуп открыл лунное посольство и начал продавать одноакровые участки по 19,99 доллара за каждый. Для ООН Солнечная система является почти такой же, как мировые океаны: за пределами экономической зоны и принадлежащие каждому жителю Земли. Хоуп утверждал, что продал внеземную недвижимость знаменитостям и трем бывшим президентам США.
Непонятно, действительно Деннис Хоуп не понимает формулировки договора или же пытается вынудить законодательные силы сделать правовую оценку своих действий, чтобы разработка небесных ресурсов началась при более прозрачных правовых условиях.
Источник