Земля луна двойная планета реферат

Почему Землю и Луну называют двойной планетой

Термин “двойная (бинарная) планета” описывает один из видов взаимоотношений между двумя космическими телами. О том, что Земля и Луна — двойная планета, Европейское астрономическое сообщество впервые заговорило в конце прошлого века. Кроме того, астрономами описаны такие космические явления, как двойные астероиды, двойные звезды.

Определение двойной планеты

Этим термином в среде астрономов принято обозначать бинарную систему из двух космических тел, каждое из которых обладает достаточной массой для оказания гравитационного эффекта. Гравитация астрономических тел должна превосходить гравитационный эффект звезды, являющийся центром их вращения.

Еще одно требование заключается в том, что обе части такой бинарной системы должны вращаться вокруг общего центра массы, находящегося над их поверхностями.

Это условная точка, являющаяся общим центром масс, называется также барицентром.

Общий центр масс, вокруг которого вращаются Земля и Луна, располагается под земной поверхностью. Однако, несмотря на это, Европейское астрономическое общество выдвинуло предложение рассматривать систему, состоящую из Земли и ее спутника, в качестве бинарной системы.

Такая инициатива обусловлена тем, что Луна резко отличается от остальных спутников в Солнечной системе:

1. Она — один из самых крупных и тяжелых в Солнечной системе спутников по отношению к своему центральному космическому телу. Размеры космических тел, сопровождающих другие планеты Солнечной системы, составляют 1/10 долю диаметра центральных небесных тел, а то и менее. В свою очередь, поперечник Луны составляет четверть поперечника космического объекта, вокруг которого вращается данный спутник.
2. Необычна для планетарного спутника и масса Луны. Она составляет 1/81 от масса центрального космического тела, тогда как спутники других планет Солнечной системы легче своих центров вращения в десятки тысяч раз.

Еще одна особенность, которая приводится в качестве аргумента в пользу двойной планеты Земля-Луна, — это близость данных космических объектов. С этой особенностью исследователи связывают следующий примечательный факт: путь Луны вокруг Солнца практически повторяет земной, отличаясь от него лишь незначительно.

Для наглядности приводится такой пример: для условного наблюдателя, помещенного на поверхность Солнца, траектория движения земного спутника представилась бы несколько волнистой линией, которая почти совпадала бы с земной орбитой.

Все эти аргументы кажутся сторонникам теории о бинарной планете «Земля-Луна» достаточно убедительными, несмотря на ряд различий двух небесных тел:

1. Широкий диапазон температур на лунной поверхности: за ночь она остывает до -173°C, тогда как в течение дня нагревается до 130С. В свою очередь, земные температурные колебания намного менее выражены.
2. Земное ядро обладает намного более выраженной гравитацией.
3. На земном спутнике, в отличие от Земли, нет воды. Лунные моря представляют собой долины, заполненные окаменевшей лавой; сверху их покрывает слой пород, выброшенных когда-то вулканами. Их кратеры видны и сейчас: они достигают 200 км в диаметре, окружены возвышающимися в виде вала крутыми склонами.

В подобных взаимоотношениях находится еще одна пара астрономических объектов в Солнечной системе: Солнце и Юпитер. Однако, поскольку Юпитер звездой не является, классифицировать эту пару как бинарную планету или двойную звезду нельзя.

Земля и Луна — двойные планеты

Общий центр масс, вокруг которого вращаются Земля и Луна, располагается под земной поверхностью. Местоположение этой точки нестабильно. Она медленно движется по направлению к земной поверхности.

Это связано с постепенным увеличением расстояния между Землей и ее естественным спутником. Выход общего центра массы в пространство над земной поверхностью ознаменует превращение бинарной системы “Земля-Луна” в двойную планету.

Превращение пары космических тел, состоящей из Земли и ее спутника, в двойную планету прогнозируется на ближайшие несколько миллиардов лет.

Тогда Луна под действием приливных сил отдалится от сопровождаемой планеты настолько, что центр масс, вокруг которого объекты вместе вращаются, сместится из-под земной поверхности в пространство между этими астрономическими телами. Отдаление земного спутника от центра вращения происходит со скоростью 3 см 7,4 мм в год.

Рассчитать точный период времени, который понадобится для превращения пары Земля-Луна в двойную планету, пока затруднительно.

Плутон-Харон

Пару астрономических объектов, состоящую из космического тела Плутон и его спутника под названием Харон, было предложено считать двойной планетой в 2006 г. Решение было принято Генеральной Ассамблеей международного астрономического Союза.

Из всех спутников Солнечной системы Харон более всех приблизился по размеру и массе к космическому объекту, который сопровождает, — он всего вдвое меньше его.

Источник

Двойная планета

Двойная планета — это Земля с Луной. Они имеют право на это название потому, что спутник наш резко выделяется среди спутников других планет значительной величиной и массой по отношению к своей центральной планете.

Какую долю от массы центральной планеты составляет масса крупных спутников показывает табличка на стр. 86. Вы видите из этого сопоставления, что наша Луна по своей массе составляет самую крупную долю своей центральной планеты.

Третье, что дает системе Земля — Луна право притязать на наименование «двойной планеты», — это тесная близость обоих небесных тел. Многие спутники других планет кружатся на гораздо больших расстояниях: некоторые спутники Юпитера (например, девятый, рис. 36) кружатся в 65 раз дальше.

Рис. 36. Система Земля — Луна по сравнению с системой Юпитера (размеры самих небесных тел показаны без соблюдения масштаба)

В связи с этим находится тот любопытный факт, что путь, описываемый Луной вокруг Солнца, очень мало отличается от пути Земли. Это покажется невероятным, если вспомнить, что Луна движется вокруг Земли на расстоянии почти 400 000 км.

На рис. 37 вы видите точное изображение путей Земли и Луны в течение одного месяца. Пунктирная линия — путь Земли, сплошная — путь Луны. Они так близки друг к другу, что для раздельного их изображения пришлось взять очень крупный масштаб чертежа: поперечник земной орбиты здесь равен ‘АЕсли бы взять для него 10 см, то наибольшее расстояние на чертеже между обоими путями было бы меньше толщины изображающих их линий. Смотря на этот чертеж, вы наглядно убеждаетесь, что Земля и Луна движутся вокруг Солнца почти по одному и тому же пути и что наименование двойной планеты присвоено им астрономами

Рис. 37. Месячный путь Луны (сплошная линия) и Земли (пунктир) вокруг Солнца

Итак, для наблюдателя, помещенного на Солнце, путь Луны представился бы слегка волнистой линией, почти совпадающей с орбитой Земли. Это нисколько не противоречит тому, что по отношению к Земле Луна движется по небольшому эллипсу.

Причина, конечно, в том, что, глядя с Земли, мы не замечаем переносного движения Луны вместе с Землей по земной орбите, так как сами в нем участвуем.

Источник

Презентация «Земля и Луна — двойная планета»

Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте себе на сайт

Для скачивания поделитесь материалом в соцсетях

После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.

Подписи к слайдам:

Разумов Виктор Николаевич,

учитель МОУ «Большеелховская СОШ»

Лямбирского муниципального района Республики Мордовия

Землю с её спутником Луной называют двойной планетой.

Масса Луны составляет 1/81 массы Земли.

Луна образовалась примерно в то же время, что и Земля.

Расстояние между ними было в несколько раз меньше, чем теперь.

Луна постепенно удаляется от нашей планеты со скоростью около 4 см за год.

Основные оболочки земного шара: атмосфера, гидросфера и литосфера.

Гидросфера — водная оболочка Земли.

Гидросфера — уникальное явление в Солнечной системе, никакая другая из известных планет ею не располагает.

Вода на других телах Солнечной системы встречается главным образом в твердой фазе: в виде снега, инея и льда.

На протяжении миллиардов лет существования Земли в твердом теле планеты происходили процессы, существенно изменившие первоначальный состав вещества и его распределение в литосфере.

Легкие соединения, в основном силикаты, оказались наверху и образовали кору Земли, а более тяжелые остались в центральной части – ядре.

Толщина коры: от 4-10 км под океанами, до 30-70 км под материками.

Радиус ядра – примерно половина радиуса планеты.

Во внутренней части ядра вещество находится в твердом состоянии, во внешней – в жидком.

Между ядром и корой располагается промежуточная оболочка – мантия.

Результаты исследований, выполненных с помощью космических аппаратов, показали, что внутреннее строение планет земной группы и Луны в общих чертах схожи, лишь твёрдое ядро у Луны практически отсутствует.

Атмосфера рассеивает и поглощает солнечное излучение, она во многом определяет тепловой баланс планеты благодаря так называемому парниковому эффекту.

На протяжении миллионов лет существования Земли установилось равновесие между потоком энергии, поступающей от Солнца, и потоком энергии, излучаемой планетой обратно в космическое пространство.

На Земле равновесие установилось при средней температуре около +15°С, а на Венере – при значительно более высокой – около +470°С.

Нижний слой атмосферы – тропосфера –содержится более 90% всей массы атмосферы и практически все водяные пары. На её верхней границе температура составляет примерно -50 °С.

В стратосфере, начиная с высоты около 25 км, температура атмосферы растет за счет поглощения озоном ультрафиолетового излучения Солнца.

В мезосфере температура снова уменьшается и на высоте около 75 км достигает абсолютного минимума -90°С, а местами иногда и -150°С.

В термосфере (80-800 км) состав атмосферы существенно меняется. Основными ее компонентами становятся гелий и водород. За счет поглощения ультрафиолетового излучения Солнца температура значительно возрастает (до 1500°С на высоте 600 км).

Из самого внешнего слоя атмосферы – экзосферы – атомы и молекулы могут беспрепятственно ускользать в космическое пространство.

На высотах более 1000 км поведение и распределение заряженных частиц неразрывно связано с магнитным полем Земли.

В околоземном космическом пространстве существует область, которую называют магнитосферой, хотя по своей форме она вовсе не является сферой.

Деформация магнитосферы планеты звездным ветром

Из-за солнечного ветра структура геомагнитного поля на дневной и ночной стороне Земли существенно отличается.

Магнитосфера сжата с дневной стороны и вытянута в виде сигарообразного шлейфа с ночной.

Шлейф диаметром немногим менее 250 тыс. км простирается за Землей на 5,6 млн км.

Небольшая часть захваченных геомагнитным полем заряженных частиц образует вокруг нашей планеты пояс радиации. Здесь находятся обладающие наиболее высокой энергией ионы (в основном протоны) и электроны.

Эти частицы, попадая из радиационного пояса в верхние слои атмосферы в районе полюсов, заставляют светиться ее основные составляющие – азот и кислород, вызывая полярные сияния.

Луна относится к телам планетного типа.

Радиус Луны: около 1700 км.

Масса в 81 раз меньше земной.

Средняя плотность: 3300 кг/м.

Сила тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли.

На Луне нет ни гидросферы, ни атмосферы.

Луна не имеет заметного магнитного поля.

Из-за медленного вращения Луны вокруг оси её поверхность в течение дня нагревается до +130°С, а в течение ночи остывает до -170°С.

Луна покрыта слоем мелкораздробленного вещества – реголита. Из-за его низкой теплопроводность уже на глубине нескольких десятков сантиметров колебания температуры практически отсутствуют.

Лунные моря и материки

На Луне есть светлые области – материки и более темные – моря.

Луна является единым материковым щитом, на котором в виде отдельных вкраплений располагаются пониженные участки поверхности, покрытые застывшей лавой, – моря.

Моря занимают примерно 40% площади видимой стороны Луны.

Самая крупная равнина получила название Океан Бурь, следом идет Море Дождей, Море Холода, Море Спокойствия и др.

Море Дождей окружают горные хребты высотой 3-5 км, получившие такие же названия, как и земные горные массивы, – Кавказ, Альпы, Апеннины и т. п.

В различных частях Луны заметны такие формы рельефа, как борозды и трещины, по которым происходило смещение отдельных участков лунной коры по вертикали и горизонтали.

Лунные моря и материки

Наиболее характерными формами рельефа Луны являются кратеры самого различного размера. Они получили имена в честь известных ученых – Коперника, Кеплера, Птолемея и др.

При наблюдениях с Земли в телескоп можно различить кратеры диаметром не менее 1 км. Их насчитывается около 300 тыс.

(фото с борта «Аполлона-17»)

Самые крупные кратеры (100 км и более в диаметре) окружены возвышающимся на 2–3 км над окружающей местностью валом с пологими склонами.

Глубина кратера обычно в 5–10 раз меньше его диаметра и немногим больше высоты вала.

Кратер Архимед. Диаметр около 80 км.

Дно крупных кратеров бывает частично или полностью затоплено лавой, над которой возвышается центральная горка.

На поверхности Луны повсюду видны выброшенные при образовании кратеров камни различных размеров и форм.

Некоторые из них при падении на Луну также образуют кратеры, которые называют вторичными.

Аполлон-17: большие камни на Луне

Исследования Луны с помощью космических аппаратов

7 октября 1959 года советская автоматическая лунная станция (АЛС) «Луна-3» впервые в мире сфотографировала невидимую с Земли сторону Луны.

По традиции находящиеся на ней кратеры получили имена ученых – Джордано Бруно, Ломоносова, Жолио-Кюри, Королёва и др., а также космонавтов – Гагарина, Комарова и др.

Практически все моря находятся на видимой стороне Луны, а впадины, которые есть на ее обратной стороне, в большинстве своем не заполнены лавой.

Обратная сторона Луны

Видимая сторона Луны

3 февраля 1966 года впервые в истории освоения космоса была осуществлена мягкая посадка на поверхность Луны.

АЛС «Луна-9» села западнее кратеров Рейнер и Мариус в Океане Бурь, открыв новый этап в развитии космонавтики.

Луна стала первым и пока единственным небесным телом, на которое в 1969 году ступила нога человека, американского астронавта Нейла Армстронга.

В ходе реализации американской программы «Аполлон» на Луне побывало 12 астронавтов, которые пробыли там в общей сложности 300 ч.

Длительное время работали на Луне советские самоходные аппараты «Луноход-1» и «Луноход-2», которые обследовали лунную поверхность на площади свыше 100 км2.

Покрывающий всю лунную поверхность реголит по своим физико-механическим свойствам (размеры частиц, прочность и т. п.) похож на влажный песок.

Он представляет собой смесь мелких обломков горных пород, остеклованных и оплавленных частиц, возникающих при образовании кратеров.

Средний размер частиц реголита около 1 мм.

Доставленные на поверхность Луны сейсмометры позволили зарегистрировать большое число лунотрясений – до 3000 за год. Однако все они очень слабы – их сейсмическая энергия в миллиард раз меньше, чем на Земле.

Регистрация сейсмических колебаний позволила уточнить внутреннее строение Луны. Лунная кора значительно толще земной: от 60 км на видимом с Земли полушарии до 100 км на обратной стороне.

Под реголитом лежит слой пород, выброшенных при образовании крупных кратеров. Его толщина меняется от нескольких десятков до сотен метров.

Еще ниже до глубины примерно 1 км располагаются растрескавшиеся от многочисленных ударов базальтовые породы.

Определенный различными методами возраст пород,

доставленных с Луны близок к возрасту Земли,

что свидетельствует об их совместном происхождении.

Отсутствие на Луне процессов размывания и выветривания позволяет считать ее своеобразным геологическим заповедником, где на протяжении миллионов и миллиардов лет сохраняются все возникавшие за это время формы рельефа.

Изучение Луны дает возможность понять геологические процессы, происходившие на Земле в далеком прошлом, от которого на нашей планете не осталось никаких следов.

В настоящее время существуют детально разработанные проекты создания на Луне крупной обитаемой базы, где смогут длительное время находиться участники экспедиций.

Наличие такой базы позволит постоянно проводить наблюдения за нашей планетой, объектами ближнего и дальнего космоса, а также другие исследования,

которые трудно осуществить на Земле или на орбитальных станциях.

2) Упражнение 13 (№1 с.97)

№1. Подсчитайте, какую (примерно) кинетическую энергию имеет тело массой 1 кг при встрече с лунной поверхностью. Скорость тела считать равной скорости орбитального движения Земли.

Источник