Наш естественный спутник луна. А все же "Как вращается Луна?"

Высказываются также и другие предположения: мозг человека представляет небесный купол не как правильную полусферу, а немного приплюснутую к горизонту. Раз так, то и объекты на горизонте, включая Луну, он считает удаленнее, тех что в зените. Но угловой размер Луны мозг воспринимает таким же, как и есть на самом деле (около 0,5°); тут же вводит автоматическую поправку на расстояние и получает разные образы одного и того же объекта.

Экологи говорят, что большие размеры Луны вызваны загрязнением окружающей среды. Но соотношение размеров Земли и человека (да и всего человечества с его деятельностью), равно соотношению атома и апельсина.

В действительности

Плотность воздуха тоже бывает разной в зависимости от влажности и давления. Атмосфера иногда может быть чрезвычайно насыщена влагой, При масштабной перемене погодных условий, значительные массы воздуха над местом наблюдения находятся в более сдавленном состоянии, чем обычно. И чем больше толщина плотного воздуха, тем больше его свойство увеличивать и вызывать искажение света вызывая покраснение.

На экваторе скорость вращения Земли намного больше, чем на полюсах. Потому из-за сил, планета вытягивается в стороны, а вместе с ней и атмосфера. На экваторе она толще, чем в средних широтах.

Наблюдая Луну на экваторе, можно увидеть ее в фазе молодого месяца, в перевернутом «вверх рожками» виде, похожей на лодку. В древности, тихоокеанские мореплаватели верили, что это лодка бога моря, зовущая их на открытие новых земель.

Источники:

• Почему Луна на горизонте кажется больше?

Явление видимости луны действительно наблюдается в новолуние. Это происходит в силу некоторых причин. Сторона Луны, которая освещается Солнцем, каждый раз обращается к жителям Земли под новым углом, в результате чего и появляется смена лунных фаз. На этот процесс не влияет тень Земли, кроме тех моментов, когда Луна затмевается во время полнолуния. Такое явление происходит дважды в год.

Во время новолуния Луна и Солнце взаимодействуют следующим образом: Земли совмещается с Солнцем, в результате чего освященная часть Луны становится невидимой. По прошествии ее в виде узкого серпа, который постепенно увеличивается. Такой период обычно называется Луной.

Во время движения земного спутника вдоль своей орбиты в первой четверти лунного цикла начинает развиваться видимое отдаление Луны от Солнца. Спустя неделю после наступления новолуния, расстояние от Луны до Солнца становится точно таким же, как и расстояние от Солнца до Земли. В такой момент видимым становится четверть лунного диска. Далее расстояние между Солнцем и спутником продолжает расти, что называется второй четвертью лунного цикла. В этот момент Луна находится на самой удаленной точке орбиты от Солнца. Ее фаза в этот момент будет называться полнолунием.

В третью четверть лунного цикла спутник начинает свое обратное движение относительно Солнца, приближаясь к нему. снова уменьшается до размера четверти диска. Лунный цикл завершается тем, что спутник возвращается в исходное положение между Солнцем и Землей. В этот момент освященная часть Луны полностью перестает быть видимой для жителей .

В первой части своего цикла Луна возникает над горизонтом, вместе с восходящим Солнцем находится в зените к полудню и в видимой зоне на протяжении всего дня до захода светила. Такая картина обычно наблюдается в и .

Таким образом, каждый внешний вид лунного диска зависит от фазы, в которой находится небесное тело в тот или иной момент. В связи с этим появились такие понятия, как растущая луна, а также голубая луна.

Студенты придумали себе много оригинальных праздников, одним из которых является «Экватор ». Его отмечают те, кто дошел ровно до середины обучения в заведении. Точной даты празднования нет, каждая группа или курс выбирают день, который удобен. Примерные сроки – конец февраля-начало марта.

Инструкция

Определенных четких традиций празднования студенческого «Экватор а» тоже нет. Решать придется всем вместе, выбирая оптимальный вариант по финансовым возможностям и по увлекательности. «Экватор » часто сравнивают с Новым годом: «Как отпразднуешь медиум, так оставшееся время учебы и пройдет!».

Напрягите коллективную фантазию и придумайте незабываемую программу. Можно подключить преподавателей и устроить вечер в стиле капустника, со сценками, юмором и музыкальными номерами. Праздничную программу разнообразьте розыгрышами, приколами и конкурсами с призами.

Заготовьте «золотые медали», «красные дипломы» и другие шуточные награды. Выберите королеву красоты «Экватор а», вручите похвальную грамоту «заслуженному ботанику» курса. Для каждого студента можно выбрать номинацию, чтобы не было обиженных и обделенных вниманием.

Не устраивайте обычные посиделки с застольем и танцами, этот день особенный, и нужно сделать так, чтобы он запомнился надолго. О праздновании «Экватор а» вы будете рассказывать своим детям, поэтому организуйте веселый вечер.

Конечно, нельзя совсем обойтись без угощения. Этот вопрос решайте всем коллективом. Что именно вы будете делать - покупать готовую еду или заниматься стряпаньем - зависит от ваших финансов. Хотя салат оливье в тазике – самое то для студента!

Закупите воздушные шары – так можно достаточно украсить зал. Распечатайте фотографии переходящих «Экватор » студентов, оформите их вырезанными картинками и сделайте большой коллаж. Для этого эпохального произведения можно выбрать тему, такую как известный мультфильм. Или сделайте картину до праздника, а во время вечеринки фотографируйте всех присутствующих и потом изготовите панораму «После экватора».

Если погода будет солнечной в выбранный день, можно пару активных конкурсов устроить на природе. Бег в мешках, перетягивание каната, прыжки в противогазе со скакалкой – все это развеселит и порадует не только студентов, но и всех очевидцев сего события.

Каждый участник, несомненно, внесет свой посильный вклад в создание вашего праздника «Экватор а», который запомнится всем своей яркостью, юмором и добротой.

Источники:

• "Экватор". Традиции студенческого праздника
• экватор у студентов

Совет 4: Почему луна на горизонте кажется больше, чем в зените

Жизнь землян невозможно представить без Луны. Ночное не только вдохновляет поэтов, оно сделало возможной само зарождение и сохранение жизни на Земле. Во все времена Луна ставила перед человеком множество вопросов.

Некоторые тайны Луны еще ждут своей разгадки. Ученые предлагают разные гипотезы, но ни одна не объясняет всего. Одна из таких загадок – явление, известное как «иллюзия Луны».

Иллюзия Луны

Данное явление может наблюдать каждый, и для этого не нужен телескоп, достаточно ясного неба. Если посмотреть на ночное во время его восхода или захода, т.е. в то время, когда Луна видна низко над линией горизонта, а затем взглянуть на нее в зените, нетрудно заметить, что диаметр лунного диска меняется. Низко над горизонтом она выглядит в несколько раз больше, чем высоко в небе.

Разумеется, сам размер Луны измениться не может, меняется лишь то, как она выглядит с точки зрения земного наблюдателя.

Как объяснить

Попытки объяснить данное явление предпринимались еще в Древней Греции. Именно тогда была высказана мысль, что в повинна атмосфера Земли, но современные ученые с этим не согласны. Лучи небесных светил действительно преломляются в атмосфере, но видимый размер Луны у горизонта из-за этого не увеличивается, а уменьшается.

Разгадку «увеличения» и «уменьшения» Лугы следует искать не столько в физических явлениях, сколько в особенностях человеческого зрительного восприятия. Доказать это можно с помощью простейшего опыта: если закрыть один глаз и посмотреть на какой-нибудь маленький предмет (например, ) на фоне «большого» лунного диска над горизонтом, а затем – на фоне «маленькой» Луны в зените окажется, что соотношение размеров диска и этого предмета не изменилось.

Одна из гипотез связывает «увеличение» лунного диска с сопоставлением его с земными ориентирами. Известно, что чем больше расстояние от наблюдателя до объекта, тем меньше проекция объекта на сетчатку, тем «меньше» он с точки зрения наблюдателя. Но зрительному восприятию свойственна константность – постоянство воспринимаемого размера объектов. Отдаленный объект человек видит именно как отдаленный, а не маленький.

Лунный диск, находящийся низко над линией горизонта, располагается «позади» домов, деревьев и прочих объектах, которые видит человек, и воспринимается как более отдаленный. С точки зрения константности восприятия это является искажением воспринимаемого размера, которое должно быть компенсировано, и «отдаленная» Луна становится «большой». Когда же Луна видна в зените, ее размер не с чем сравнивать, поэтому иллюзии увеличения не возникает.

Другая гипотеза объясняет это явление дивергенцией (расхождением) и конвергенцией (сведением) глаз. Глядя на Луну в зените, человек запрокидывает голову, что вызывает дивергенцию глаз, которую приходится компенсировать конвергенцией. Сама по себе конвергенция связана с наблюдением приближенных к наблюдателю объектов, поэтому Луна в зените воспринимается как более близкий объект, чем на горизонте. При сохранении размера диска «более близкий» означает «меньший».

Впрочем, ни одну из данных гипотез нельзя назвать безупречной. Иллюзия Луны ждет своей разгадки.

Источники:

• Почему над горизонтом Луна кажется большой, а над головой — маленькой?

Кажется, глупый вопрос и, возможно, даже ученик школы сможет на него ответить. Тем не менее, режим вращения нашего спутника описан не достаточно точно и более того в исчислениях присутствует грубая ошибка - неучтено наличие водяного льда в ее полюсах. В этот факт стоит внести ясность, а так же вспомнить, что первым на факт странного вращения нашего природного спутника указал великий итальянский астроном: Джан Доменико Кассини.

Как вращается Луна?

Хорошо известно, что экватор Земли наклонен на 23 ° и 28’ к плоскости эклиптики, то есть плоскости наиболее приближенной к Солнцу, именно этот факт приводит к смене сезонов, что чрезвычайно важно для жизни на нашей планете. Так же нам известно, что плоскость орбиты Луны наклонена под углом 5 ° 9’ по отношению к плоскости эклиптики. Мы также знаем, что Луна всегда направлена к Земле одной стороной. Именно от этого зависит действие приливных сил на Земле. Иными словами, Луна вращается вокруг Земли, за то же время, что необходимо для выполнения полного оборота вокруг собственной оси. Мы, таким образом, автоматически получаем часть ответа на вопрос, который указан в названии: «Луна вращается вокруг оси и ее период в точности равен, что и полный оборот вокруг Земли».

Однако кто знает направление вращения оси Луны? Данный факт известен далеко не всем и более того, астрономы признают свою ошибку, допущенную в формуле вычисления направления вращения, и связано это с тем, что при расчетах не учтен факт наличия водяного льда на полюсах нашего спутника.

На поверхности Луны в непосредственной близости с полюсами есть кратеры, которые никогда не получают солнечного света. В тех местах, постоянно холодно и вполне допустимо, что в этих местах могли бы храниться запасы водяного льда, доставленные на Луну кометами, падающими на ее поверхность.

Ученые НАСА также доказали истинность этой гипотезы. Это легко понять, однако возникает другой вопрос: «Почему существуют районы, которые ни когда не освещаются Солнцем? Кратеры не настолько глубоки, чтобы скрывать свои запасы, при условии существования общей благоприятной геометрии».

Посмотрите на фотографию южного полюса Луны:

Этот снимок был получен NASA с помощью Lunar Reconnaissance Orbiter, космического аппарата на орбите вокруг Луны, который постоянно проводить фотографирование поверхности Луны для оптимального планирования будущих миссий. Каждая фотография, сделанная на Южном полюсе, в течение шести месяцев, была превращена в двоичный образ так, что каждому пикселю освещенному Солнцем было присвоено значение 1, в то время как в тени значение 0. Эти фотографии были, затем обработаны путем определения для каждого пикселя процента времени, на протяжении которого он был освещен. В результате «освещения карты», ученые увидели, что некоторые области остаются всегда в тени, а несколько (вулканических хребтов или пиков) остается всегда видимыми Солнцу. Серого, а не отражать области, которые прошли период освещения, который затемнения. Действительно впечатляет и поучительно.

Вернемся, однако, к нашему вопросу. Для достижения этого результата, а именно нахождения постоянно в полной темноте больших площадей, необходимо, чтобы ось вращения Луны была направлена вправо по отношению к Солнцу, в частности, что практически перпендикулярно к эклиптике.

Однако лунный экватор наклонен по отношению к эклиптике только 1° 32’. Казалось бы, незначительный показатель, но он позволяет предположить, что на полюсах нашего спутника есть вода, которая находится в физическом состоянии - лед.

Эта геометрическая конфигурация уже была изучена и переведена в закон астрономом Джаном Доменико Кассини в 1693 году в Лигурии, в ходе своего исследования приливов и их влиянии на спутник. Относительно к Луне, они звучат так:

1) Период вращения Луны синхронизирован с периодом обращения вокруг Земли.
2) Ось вращения Луны поддерживается под фиксированным углом относительно плоскости эклиптики.
3) Оси вращения, нормали к орбите и нормально эклиптики лежат в одной плоскости.

После трех столетий, эти законы недавно были проверены с помощью более современных методов небесной механики, которые подтвердили их точность.

Наука

Когда наступает полнолуние, яркий свет Луны притягивает наше внимание, но Луна хранит и другие секреты, который могут вас удивить.

1. Существует четыре типа лунных месяцев

Наши месяца соответствуют примерно тому промежутку времени, которое требуется нашему естественному спутнику для прохождения полных фаз.

Из раскопок ученые обнаружили, что люди еще с эпохи палеолита считали дни связывая их с фазами Луны. Но на самом деле существует четыре разных вида лунных месяцев.

1. Аномалистический - продолжительность времени, которая требуется Луне, чтобы пройти вокруг земли, измеряемое от одного перигея (ближайшая к Земле точка орбиты Луны) до другого, что занимает 27 дней, 13 часов, 18 минут, 37,4 секунды.

2. Узловой - продолжительность времени, которая требуется Луне для того, чтобы пройти от точки пересечения орбит и вернутся к ней, что занимает 27 дней, 5 часов, 5 минут, 35,9 секунд.

3. Сидерический - продолжительность времени, которая требуется Луне, чтобы обойти землю, ориентируясь по звездам, что занимает 27 дней, 7 часов, 43 минут, 11,5 секунд.

4. Синодический - продолжительность времени, которая требуется Луне, чтобы пройти вокруг земли, ориентируясь по Солнцу (это промежуток времени между двумя последовательными соединениями с Солнцем - перехода от одного новолуния к другому), что занимает 29 дней, 12 часов, 44 минут, 2,7 секунд. Синодический месяц берется за основу во многих календарях и используется для разделения года

2. С Земли мы видим немногим больше половины Луны

Большинство справочников упоминают, что из-за того, что Луна вращается только один раз во время каждого витка вокруг Земли, мы никогда не видим больше половины всей ее поверхности. По правде говоря, нам удается увидеть больше во время ее прохождения по эллиптической орбите, а именно 59 процентов .

Скорость вращения Луны является одинаковой, но не ее частота вращения, что позволяет нам увидеть только край диска время от времени. Другими словами, два движения не происходят совершенно синхронно, несмотря на то, что они сходятся к концу месяца. Этот эффект называется либрация по долготе .

Таким образом, Луна колеблется в направлении востока и запада, позволяя нам увидеть чуть дальше по долготе с каждого края. Оставшийся 41 процент мы никогда не увидим с Земли, а если бы кто-то находился на той стороне Луны, то он бы ни за что не увидел Землю.

3. Требуется сотни тысяч Лун, чтобы сравнится с яркостью Солнца

Видимая звездная величина Полной Луны -12,7, но Солнце в 14 раз ярче, при видимой звездной величине -26,7. Соотношение яркости Солнца и Луны составляет 398,110 к 1 . Столько Лун потребуется, чтобы сравнится с яркостью Солнца. Но все это спорный вопрос, так как не существует способа вместить столько Лун на небе.
Небо составляет 360 градусов, включая ту половину за горизонтом, которую мы не можем увидеть, и таким образом в небе больше 41,200 квадратных градусов. Луна соответствует только половине градуса поперек, что дает площадь в 0,2 квадратных градуса. Таким образом, вы можете заполнить все небо, включая ту половину, которая лежит под нашими ногами, 206,264 полными Лунами и у вас все равно останется 191,836, чтобы соответствовать яркости Солнца.

4. Первая и последняя четверть Луны и наполовину не такие яркие, как Полная Луна

Если бы поверхность Луны была бы как совершенно гладкий бильярдный шар, то яркость ее поверхности, была бы везде одинаковой. В таком случае, она бы была в два раза ярче.

Но у Луны очень неровный рельеф , особенно около границы света и тени. Ландшафт Луны пронизан бесчисленными тенями от гор, валунов и даже мельчайших частиц лунной пыли. Кроме того, поверхность Луны покрыта темными областями. В конечном счете, в первой четверти, Луна в 11 раз менее яркая чем, когда она полная . На самом деле Луна немного ярче в первой четверти, чем в последней, так как в этой фазе некоторые части луны отражают свет лучше, чем в других фазах.

5. 95 процентов освещенной Луны в два раза менее яркие, чем полная Луна

Хотите верьте, хотите нет, но примерно за 2,4 дня до и после полнолуния Луна светит в два раза менее ярче полной Луны. Несмотря на то, что 95 процентов Луны освещается в это время, и большинству обычных наблюдателей будет казаться, что это полнолуние, ее яркость примерно на 0,7 величин меньше, чем при полной фазе, что делает ее в два раза менее яркой.

6. Если смотреть с Луны, Земля тоже проходит через фазы

Однако, эти фазы противоположны лунным фазам , которые мы видим с Земли. Когда мы видим новолуние, то с Луны можно наблюдать полную Землю. Когда Луна находиться в первой четвери, то Земля находиться в последней четверти, а когда Луна между второй четвертью и полнолунием, то Земля видна в виде полумесяца, и наконец, Земля в новой фазе видна, когда мы видим полнолуние.

С любой точки Луны (за исключением самой удаленной стороны, откуда нельзя увидеть Землю), Земля находится на том же самом месте на небе.

С Луны, Земля кажется в четыре раза больше, чем полная Луна , когда мы ее наблюдаем, и в зависимости от состояния атмосферы, светит от 45 до 100 раз ярче полной Луны. Когда полная Земля видна на лунном небосводе, она освещает окружающий лунный ландшафт голубовато-серым светом.

7. Затмения тоже меняются, если смотреть с Луны

Не только фазы меняются местами, если смотреть с Луны, но и лунные затмения являются солнечными затмениями, если смотреть с Луны . В этом случае, земной диск закрывает Солнце.

Если он полностью закрывает Солнце, узкая полоска света окружает темный диск Земли, который подсвечивается Солнцем. Это кольцо имеет красноватый оттенок, так как он получается вследствие сочетания света восходов и закатов, который происходят в этот момент. Вот почему во время полного лунного затмения, Луна приобретает красноватый или медный оттенок.

Когда на Земле происходит полное затмение Солнца, наблюдатель с Луны может видеть в течение двух или трех часов как небольшое, отчетливое темное пятно медленно перемещается через поверхность Земли. Это темная тень Луны, которая падает на Землю,называется умбра. Но в отличие от лунного затмения, когда Луна полностью поглощается тенью Земли, лунная тень меньше на несколько сотен километров в ширину, когда касается Земли, появляясь только в виде темного пятна.

8. Кратеры Луны называются по определенным правилам

Лунные кратеры формировались астероидами и кометами, которые сталкивались с Луной. Считается, что только на ближней стороне Луны примерно 300,000 кратеров, шириной больше чем 1 км .

Кратеры называются в честь ученых и исследователей . Например, Кратер Коперника был назван в честь Николая Коперника , польского астронома, который в 1500 годах обнаружил, что планеты движутся вокруг Солнца. Кратер Архимеда назван в честь математика Архимеда , который сделал множество математических открытий в 3 веке до нашей эры.

Традиция присваивать личные имена лунным образованиям началась в 1645 Майклом ван Лангреном (Michael van Langren) , Брюссельским инженером, который назвал главные особенности Луны по имени королей и великих людей на Земле. На своей лунной карте он назвал самую большую лунную равнину (Oceanus Procellarum ) в честь своего покровителя испанского Филиппа IV .

Но всего шесть лет спустя, Джованни Батиста Рикколи( Giovanni Battista Riccioli) из Болоньи создал свою лунную карту, удалив имена, которые дал ван Лангрен и вместо этого присвоил имена в основном известных астрономов . Его карта стала основой системы, сохранившейся по сей день. В 1939 году, Британская Астрономическая Ассоциация выпустила каталог официально названных лунных формирований. "Кто есть кто на Луне ", указав названия всех образований принятых Международным Астрономическим Союзом (МАС ).

На сегодняшний день МАС продолжает решать, какие имена давать кратерам на Луне, наряду с именами для всех астрономических объектов. МАС организует именование каждого конкретного небесного тела вокруг конкретной темы.

Названия кратеров сегодня можно разделить на несколько групп. Как правило, кратеры Луны называли в честь умерших ученых, научных работников и исследователей , которые уже стали известны за свой вклад в соответствующих областях. Так кратеры вокруг кратера Аполло и Моря Москвы на Луне назовут в честь американских астронавтов и русских космонавтов.

9. На Луне огромный температурный диапазон

Если вы начнете искать в интернете данные о температуре на Луне, то, скорее всего, запутаетесь. Согласно данным NASA , температура на экваторе Луны варьирует от очень низкой (-173 градусов по Цельсию ночью) до очень высокой (127 градусов по Цельсию днем). В некоторых глубоких кратерах возле полюсов Луны, температура всегда около -240 градусов по Цельсию.

Во время лунного затмения, когда Луна движется к земной тени, всего за 90 минут, температура поверхности может упасть на 300 градусов по Цельсию.

10. На Луне свои часовые пояса

Вполне возможно сказать время на Луне. На самом деле, в 1970 году компания Хелброс Уотчес (Helbros Watches)попросила Кеннета Л.Франклина ( Kenneth L. Franklin) , который много лет был главным астрономом в Нью-Йоркском Планетарии Хайден создать часы для космонавтов, ступивших на поверхность Луны . Эти часы измеряли время в так называемых "Лунациях " - время, которое требуется Луне, чтобы обратится вокруг Земли. Каждая Лунация соответствует 29,530589 дням на Земле.

Для Луны Франклин разработал систему, называемую лунное время . Он представил себе местные лунные часовые пояса согласно стандартным часовым поясам на Земле, но основываясь на меридианах, шириной 12 градусов. Они будут называться незамысловато "36 градусов по восточному поясному времени " и т.д., но возможно, что будут адаптированы и другие более запоминающиеся названия, как например, "Коперниковское время ", или "время Западного спокойствия ".

В 1609 году, после изобретения телескопа, человечество сумело впервые подробно рассмотреть свой космический спутник. С тех пор Луна - это наиболее изученное космическое тело, а также первое, на котором сумел побывать человек.

Первое, с чем предстоит разобраться - чем же является наш спутник? Ответ неожиданный: хотя Луна и считается спутником, технически она является такой же полноценной планетой, как и Земля. У нее большие размеры - 3476 километров в поперечнике на экваторе - и масса в 7,347×10 22 килограмм; Луна лишь немногим уступает , самой маленькой планете Солнечной Системы. Все это делает ее полноценным участником гравитационной системы Луна-Земля.

Известен и другой такой тандем в Солнечной системе, и Харон. Хотя вся масса нашего спутника составляет чуть больше сотой части массы Земли, Луна не обращается вокруг самой Земли - у них есть общий центр массы. А близость к нам спутника порождает еще один интересный эффект, приливный захват. Из-за него Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной.

Более того, изнутри Луна устроена как полноценная планета - у нее есть кора, мантия и даже ядро, а в далеком прошлом на ней существовали вулканы. Однако от древних ландшафтов уже ничего не осталось - на протяжении четырех с половиной миллиардов лет истории Луны на нее падали миллионы тонн метеоритов и астероидов, которые избороздили ее, оставив кратеры. Некоторые удары были настолько сильны, что прорвали ее кору вплоть до самой мантии. Котлованы от таких столкновений образовали лунные моря, темные пятна на Луне, которые легко различимы с . Более того, они присутствуют исключительно на видимой стороне. Почему? Об этом мы расскажем дальше.

Среди космических тел, Луна влияет на Землю сильнее всего - кроме, разве, Солнца. Лунные приливы, которые регулярно поднимают уровень воды в мировом океане - наиболее очевидное, но не самое сильное воздействие спутника. Так, постепенно отдаляясь от Земли, Луна замедляет вращение планеты - солнечный день вырос из первоначальных 5 до современных 24-х часов. А еще спутник служит естественным барьером против сотен метеоритов и астероидов, перехватывая их на подлете к Земле.

И вне сомнения, Луна - это лакомый объект для астрономов: как любителей, так и профессионалов. Хотя расстояние до Луны измерено с точностью до метра с помощью лазерных технологий, а образцы грунта с нее неоднократно привозили на Землю, там все еще остается место для открытий. Например, ученые охотятся за лунными аномалиями - таинственными вспышками и сияниями на поверхности Луны, не всем из которых находится объяснение. Оказывается, наш спутник скрывает гораздо больше, чем видно на поверхности - давайте же разберемся в тайнах Луны вместе!

Топографическая карта Луны

Характеристики Луны

Научному изучению Луны сегодня больше 2200 лет. Движение спутника на небосклоне Земли, фазы и расстояние от него до Земли были подробно описаны еще древними греками - а внутреннее строение Луны и ее история исследуются по сей день космическими аппаратами. Тем не менее века работы философов, а затем физиков и математиков дали весьма точные данные о том, как выглядит и движется наша Луна, и почему она именно такая. Все сведения о спутнике можно разделить на несколько категорий, взаимовытекающих друг из друга.

Орбитальные характеристики Луны

Как движется Луна вокруг Земли? Если бы наша планета была неподвижной, спутник вращался бы по почти идеальному кругу, время от времени незначительно приближаясь и отдаляясь от планеты. Но ведь и сама Земля вокруг Солнца - Луне приходится постоянно «догонять» планету. А еще наша Земля не является единственным телом, с которым наш спутник взаимодействует. Солнце, находящееся в 390 раз дальше Земли от Луны, массивнее Земли в 333 тысячи раз. И даже с учетом закона обратных квадратов, по которому интенсивность любого источника энергии резко падает при отдалении, Солнце притягивает Луну в 2,2 раза сильнее Земли!

Поэтому конечная траектория движения нашего спутника напоминает спираль, да еще и непростую. Ось лунной орбиты колеблется, сама Луна периодически приближается и отдаляется, а в глобальных масштабах и вовсе улетает от Земли. Эти же колебания приводят к тому, что видимая сторона Луны - это не одно и то же полушарие спутника, но разные его части, которые попеременно поворачиваются к Земле из-за «покачивания» спутника на орбите. Эти перемещения Луны по долготе и широте называются либрациями, и позволяют заглянуть за обратную сторону нашего спутника задолго до первого облета космическими аппаратами. С востока на запад Луна проворачивается на 7,5 градуса, а с севера на юг - на 6,5. Поэтому с Земли легко можно увидеть оба полюса Луны.

Конкретные орбитальные характеристики Луны полезны не только астрономам и космонавтам - к примеру, фотографами особенно ценится суперлуние: фаза Луны, в которой она достигает максимального размера. Это полнолуние, во время которого Луна находится в перигее. Приведем основные параметры нашего спутника:

• Орбита Луны - эллиптическая, ее отклонение от идеального круга, составляет около 0,049. Учитывая колебания орбит, минимальное расстояние спутника до Земли (перигей) оставляет 362 тысячи километров, а максимальное (апогей) - 405 тысяч километров.
• Общий центр массы Земли и Луны находится за 4,5 тысячи километров от центра Земли.
• Сидерический месяц - полное прохождение Луны по своей орбите - проходит за 27,3 дня. Однако для полного оборота вокруг Земли и смены лунных фаз требуется на 2,2 дня больше - ведь за то время, что Луна идет по своей орбите, Земля пролетает тринадцатую часть собственной орбиты вокруг Солнца!
• Луна находится в приливном захвате Земли - она вращается вокруг своей оси с той же скоростью, что и вокруг Земли. Из-за этого Луна постоянно повернута к Земле одной и той же стороной. Такое состояние характерно для спутников, которые находятся очень близко к планете.

• Ночь и день на Луне очень долгие - по половине земного месяца.
• В те периоды, когда Луна выходит из-за земного шара, ее видно на небе - тень нашей планеты постепенно сползает со спутника, позволяя освещать его Солнцу, а затем обратно закрывает его. Смены освещенности Луны, видимые с Земли, называются ее . Во время новолуния спутника не видно на небе, в фазе молодой Луны появляется ее тонкий серп, напоминающий завиток буквы «Р», в первой четверти Луна освещена ровно наполовину, а во время полнолуния ее заметно лучше всего. Дальнейшие фазы - вторая четверть и старая луна - происходят в обратном порядке.

Интересный факт: так как лунный месяц короче календарного, иногда за один месяц может быть два полнолуния - второе называется «голубой луной». Она такая же яркая, как и обычная полня - Землю она освещает на 0,25 люкс (для примера, обычное освещение внутри дома составляет 50 люкс). Сама Земля освещает Луну в 64 раза сильнее - целых 16 люкс. Разумеется, весь свет не собственный, а отраженный солнечный.

• Орбита Луны наклонена к плоскости орбиты Земли и регулярно ее пересекает. Наклонение спутника постоянно меняется, варьируясь между 4,5° и 5,3°. На смену наклонения Луны уходит больше 18 лет.
• Луна движется вокруг Земли со скоростью 1,02 км/с. Это намного меньше скорости движения Земли вокруг Солнца - 29,7 км/с. Максимальная скорость космического аппарата, достигнутая зондом для исследования Солнца «Гелиос-Б», составляла 66 километров в секунду.

Физические параметры Луны и ее состав

Для того чтобы понять, насколько большая Луна и из чего она состоит, людям понадобилось немало времени. Только в 1753 году ученый Р. Бошкович сумел доказать, что у Луны нет существенной атмосферы, равно как и жидких морей - при покрытии Луной звезды исчезают мгновенно, когда наличие дало бы возможность наблюдать их постепенное «затухание». Еще 200 лет понадобилось на то, чтобы советская станция «Луна-13» в 1966 году измерила механические свойства поверхности Луны. А про обратную сторону Луны вообще не было ничего не известно вплоть до 1959 года, пока аппарат «Луна-3» не сумел сделать первые ее снимки.

Команда космического корабля «Аполлон-11» доставила первые образцы на поверхность в 1969 году. Также они стали первыми людьми, которые побывали на Луне - до 1972 года на ней приземлилось 6 кораблей, и высадились 12 астронавтов. В достоверности этих полетов часто сомневались - однако многие пункты критиков исходили из их несведущести в космическом деле. Американский флаг, который по уверениям конспирологов «не мог развеваться в безвоздушном пространстве Луны», на самом деле твердый и статичный - его специально укрепили твердыми нитями. Это было сделано специально для того, чтобы сделать красивые снимки - провисшее полотно не столь зрелищное.

Многие искажения цветов и форм рельефа в отражениях на шлемах скафандров, в которых искали фальсификат, были обусловлены золотым напылением на стекле, защищающем от ультрафиолетового . Советские космонавты, которые смотрели трансляцию высадки астронавтов в реальном времени, также подтвердили достоверность происходящего. А кто сможет обмануть эксперта в своем деле?

А полные геологические и топографические карты нашего спутника составляются по сегодняшний день. В 2009 году космическая станция LRO (англ. «Lunar Reconnaissance Orbiter», Лунный Орбитальный Зонд) не только доставила самые детальные снимки Луны в истории, но и доказала наличие на ней большого количества замерзшей воды. Он же поставил точку в дискуссии о том, были ли люди на Луне, засняв следы деятельности команды «Аполлон» с низкой орбиты Луны. Аппарат был укомплектован оборудованием из нескольких стран мира, в том числе и из России.

Так как к исследованию Луны подключаются новые космические государства вроде Китая и частные компании, свежие данные поступают каждый день. Мы собрали основные параметры нашего спутника:

• Площадь поверхности Луны занимает 37,9х10 6 квадратных километров - около 0,07% от всей площади Земли. Невероятно, но это лишь на 20% превышает площадь всех заселенных человеком местностей на нашей планете!
• Средняя плотность Луны 3,4 г/см 3 . Она на 40% меньше плотности Земли - в первую очередь из-за того, что спутник лишен многих тяжелых элементов вроде железа, которыми богата наша планета. Кроме того, 2% массы Луны приходится на реголит - мелкую крошку камня, созданную космической эрозией и ударами метеоритов, плотность которой ниже обычной породы. Его толща в отдельных местах достигает десятков метров!
• Все знают, что Луна намного меньше Земли, что сказывается на ее гравитации. Ускорение свободного падения на ней составляет 1,63 м/с 2 - всего 16,5 процентов от всей силы притяжения Земли. Прыжки астронавтов на Луне были очень высокими несмотря даже на то, что их скафандры весили 35,4 килограмма - почти как рыцарские доспехи! При этом они еще сдерживались: падение в условиях вакуума было достаточно опасным. Ниже - видео прыжков астронавта из прямой трансляции.

• Лунные моря охватывают около 17% всей Луны - в основном ее видимую сторону, которая почти на треть покрыта ими. Они являются следами ударов особенно тяжелых метеоритов, которые буквально сорвали со спутника его кору. В этих местах от мантии Луны поверхность отделяет лишь тонкий, полукилометровый слой застывшей лавы - базальта. Поскольку ближе к центру любого большого космического тела концентрация твердых веществ растет, в лунных морях больше металла, чем где-либо по Луне.
• Основная форма рельефа Луны - это кратеры и другие производные от ударов и ударными волнами, которастероидов. Лунные горы и цирки были построены громадными ые изменяли структуру поверхности Луны до неузнаваемости. Особенно сильна их роль была в начале истории Луны, когда та была еще жидкой - падения поднимали целые волны расплавленного камня. Это же стало причиной образования лунных морей: обращенная к Земле сторона была сильнее раскалена из-за концентрации в ней тяжелых веществ, из-за чего астероиды влияли на нее сильнее, чем на прохладную обратную сторону. Причиной такого неравномерного распределения вещества стало притяжение Земли, особенно сильное в начале истории Луны, когда та была ближе.

• Кроме кратеров, гор и морей, в луне существуют пещеры и трещины - уцелевшие свидетели тех времен, когда недра Луны были также раскалены, как и , и на ней действовали вулканы. В этих пещерах часто присутствуют водные льды, как и у кратеров на полюсах, из-за чего их часто рассматривают как места для будущих лунных баз.
• Настоящий цвет поверхности Луны - очень темный, ближе к черному. По всей же Луне попадаются самый разные цвета - от бирюзово-голубого до почти оранжевого. Светло-серый оттенок Луны из Земли и на снимках обусловлен высокой освещенностью Луны Солнцем. Из-за темного цвета, поверхность спутника отражает лишь 12% от всех лучей, падающих от нашего светила. Будь Луна светлее - и во время полнолуний было бы светло как днем.

Как сформировалась Луна?

Исследование минералов Луны и ее история - одна из самых тяжелых для ученых дисциплин. Поверхность Луны открыта для космических лучей, а тепло у поверхности нечему задерживать - поэтому спутник днем накаляется до 105° C, а ночью остывает до –150° C. Двухнедельная продолжительность дня и ночи усиливает влияние на поверхность - и в итоге минералы Луны изменяются до неузнаваемости со временем. Однако удалось кое-что выяснить.

Сегодня считается, что Луна - это продукт столкновения крупного зародыша планеты, Тейи, с Землей, который произошел миллиарды лет назад, когда наша планета была полностью расплавленной. Часть столкнувшейся с нами планеты (а она была размером с ) была поглощена - но ее ядро вместе с частью поверхностной материи Земли было выброшено по инерции на орбиту, где и осталалось в виде Луны.

Это доказывает уже упоминавшийся выше дефицит железа и других металлов на Луне - к тому времени, когда Тейя, вырвала кусок земного вещества, большая часть тяжелых элементов нашей планеты была притянута гравитацией внутрь, к ядру. Это столкновение отразилось на дальнейшем развитии Земли - она стала вращаться быстрее, а ось ее вращения наклонилась, из-за чего стала возможной смена сезонов.

Дальше Луна развивалась как обычная планета - у нее сформировалось железное ядро, мантия, кора, литосферные плиты и даже своя атмосфера. Однако малая масса и бедный на тяжелые элементы состав привел к тому, что недра нашего спутника быстро остыли, а атмосфера - испарилась от высокой температуры и отсутствия магнитного поля. Однако кое-какие процессы внутри все еще происходят - из-за движений в литосфере Луны иногда происходят лунотрясения. Они представляют одну из главных опасностей для будущих колонизаторов Луны: их размах доходит до 5 с половиной баллов по шкале Рихтера, а длятся они куда дольше земных - нет океана, способного вобрать в себя импульс движения земных недр.

Основные химические элементы на Луне - это кремний, алюминий, кальций и магний. Минералы, которые образуют эти элементы, схожие с земными и даже встречаются на нашей планете. Однако главное отличие минералов Луны - это отсутствие воздействия воды и кислорода, вырабатываемого живыми существами, высокая доля метеоритных примесей и следы воздействия космического излучения. Озоновый слой Земли сформировался достаточно давно, а атмосфера сжигает большую часть массы падающих метеоритов, позволяя воде и газам медленно, но уверенно менять облик нашей планеты.

Будущее Луны

Луна - это первое космическое тело после Марса, которое претендует на первоочередную колонизацию человеком. В некотором смысле Луна уже освоена - СССР и США оставили на спутнике государственные регалии, а орбитальные радиотелескопы прячутся за обратной стороной Луны от Земли, генератора множества помех в эфире. Однако что ждет наш спутник в будущем?

Главный процесс, о котором уже не раз упоминалось в статье - это отдаление Луны за счет приливного ускорения. Оно происходит достаточно медленно - спутник улетает не больше чем на 0,5 сантиметра в год. Однако важно тут совершенно другое. Дистанцируясь от Земли, Луна замедляет ее вращение. Рано или поздно может наступить момент, когда сутки на Земле будут длиться столько же, сколько лунный месяц - 29–30 дней.

Однако у удаления Луны будет свой предел. После его достижения, Луна начнет витками приближаться к Земле - причем куда быстрее, чем отдалялась. Полностью врезаться ей, однако, не удастся. За 12–20 тысяч километров от Земли начинается ее полость Роша - гравитационный предел, при котором спутник какой-либо планеты может сохранять твердую форму. Поэтому Луна на подлете будет разорвана на миллионы маленьких фрагментов. Часть из них упадет на Землю, устроив бомбардировку в тысячи раз мощнее ядерной, а остальные образуют вокруг планеты кольцо наподобие . Однако оно будет не таким ярким - кольца газовых гигантов состоят изо льда, который в разы ярче темных пород Луны - их не всегда будет видно на небе. Кольцо Земли создаст проблему астрономам будущего - если, конечно, к тому времени на планете кто-либо останется.

Колонизация Луны

Однако все это произойдет через миллиарды лет. А до тех пор человечество рассматривает Луну как первый потенциальный объект для космической колонизации. Однако что именно подразумевается под «освоением Луны»? Сейчас мы вместе просмотрим ближайшие перспективы.

Многие представляют колонизацию космоса подобно колонизации Земли времен Нового Века - поиск ценных ресурсов, их добыча, а затем доставка обратно домой. Однако это неприменимо к космосу - в ближайшие пару сотен лет доставка килограмма золота даже с ближайшего астероида будет обходиться дороже, чем его добыча из самых сложных и опасных для работы шахт. Также Луна вряд ли выступит «дачным сектором Земли» в ближайшем будущем - хотя там и есть большие месторождения ценных ресурсов, там будет тяжело выращивать еду.

Зато наш спутник вполне может стать базой для дальнейшего освоения космоса в перспективных направлениях - например, того же Марса. Главная проблема космонавтики на сегодняшний день - это ограничения по весу космических аппаратов. Для запуска приходится строить монструозные конструкции, которым нужны тонны топлива - ведь нужно преодолеть не только притяжение Земли, но и атмосферу! А если это межпланетный корабль, то нужно его еще и заправить. Это серьезно стесняет конструкторов, принуждая их предпочитать экономность функциональности.

Луна подходит для стартовой площадки космических кораблей куда лучше. Отсутствие атмосферы и низкая скорость для преодоления притяжения Луны - 2,38 км/c против 11,2 км/с Земли - делают запуски намного проще. А залежи полезных ископаемых спутника позволяют сэкономить на весе топлива - камне на шее космонавтики, который занимает значительную долю массы любого аппарата. Если развернуть производство ракетного топлива на Луне, можно будет запускать большие и сложные космические корабли, собранные с деталей, доставленных с Земли. Да и сборка на Луне будет куда проще, чем на околоземной орбите - и намного надежнее.

Существующие на сегодняшний день технологии позволяют если не полностью, то частично осуществить этот проект. Однако любые шаги в эту сторону требуют риска. Вложение громадных денег потребуют исследования на предмет нужных ископаемых, а также разработка, доставка и тестирование модулей будущих лунных баз. А одна предполагаемая стоимость запуска даже первоначальных элементов способна разорить целую сверхдержаву!

Поэтому колонизация Луны - это предмет не столько работы ученых и инженеров, сколько людей всего мира для достижения столь ценного единства. Ибо в единстве человечества кроется истинная сила Земли.

Джон Данфорд сказал: "Я сделал этот снимок вечером в субботу, сразу после того, как супер луна взошла на юге Испании, недалеко от деревни Компета, было около 9:30 вечера или около того."

Вот, что сказал фотограф Wolfram Шуберт о своем кадре Супер Луны: «Эта фотография создана в Эрфурте, центральная Германия. На переднем плане расположен собор Сент-Мэри».

Супер Луна – так называют спутник Земли, когда он достигает своей ближайшей точки к планете, так называемого перигея. Райан Гордон зафиксировал это явление в Нидерландах.

Полнота Луны и её яркость отражено в данной фотографии Хью Макалистера. Изображение снято в Shrigley, графство Даун, Северная Ирландия.

Хосе Рамбо сфотографировал Супер Луну в Тарифе, Испания. Во время этого необычного природного явления Луна представляется жителям на 14% больше и на 30% ярче, чем при своем наибольшем отдалении от Земли.

Химена Велес-Liendo стал свидетелем перигеи луны, которая подымалась над облаками в городе Кочабамба, в центре Боливии.

Джон Браун из Торонто в Канаде путешествовал в Падуи, в Италии и сделал этот снимок Луны на фоне аббатства Святой Иустины во время прогулки в Prato dell Valle.

Супер Луна видна из корпуса в Великобритании, где Роб Deyes сделал эту фотографию. Он сказал: "Я заметил, что луна поднимается над крышами, и быстро взял свой штатив и камеру. Всего у меня вышло около 30 снимков с различной экспозицией и ракурсами. Таким образом на некоторых кадрах спутник кажется еще более ярким».

Пол Мертон наблюдал перигей Луны высоко над городом Тоскана Lucignano в Италии.

Супер Луна подымается над облаками на этой фотографии Тима Nuttall. Снимок сделан в Withernsea, Восточный Йоркшир. Многие наблюдатели звездного неба в Великобритании, возможно, не смогли увидеть явление перигея Луна из-за облачности. Те, кто пропустил это событие в июне, смогут еще раз насладиться огромной и яркой Луной в августе 2014 года.