Единственный естественный спутник земли космическое тело. Самые большие спутники в мире

Ученые-астрономы утверждают, что планета Земля имеет второй спутник в форме подковы.

Согласно заявлениям ученых, Луна - не единственный спутник нашей планеты. Второй естественный спутник Земли был назван Круини, а основной его отличительной особенностью является тот факт, что полный оборот вокруг Земли, он совершает за 789 лет, пишет PlanetToday.

Новый спутник Круитни был обнаружен 10 октября 1986 года британским астрономом-любителем Дунканом Уалдроном. Дункан заметил его на снимке с телескопа Шмидта. Интересно, что орбита Круитни имеет не совсем привычную форму для нашего инткббэч понимания - так, спутник движется вокруг всей Солнечной Системы по орбите в форме подковы, сближаясь при этом с Венерой, Марсом, Cолнцем и Меркурием. Однако подобная орбита не является неожиданностью для ученых, ведь Сатурн также имеет три спутника с аналогичной орбитой.

Спутник не может приблизиться к нашей планете ближе, чем на 30 миллионов километров, а это в 30 раз дальше расстояния до Луны. Чтобы полностью пройти путь по своей орбите, Круитни требуется порядка 789 лет.

Астрономы сообщают, что диаметр второго спутника равен всего пяти километрам. По расчетам, на максимально близкое расстояние Круитни сможет подойти к Земле через 2 тысячи лет. Столкновение при этом не прогнозируется.

Один ли спутник у Земли?

Во все времена люди считали, что у Земля есть спутник - Луна. И только недавно появились свидетельства тому, что Луна не единственный природный сателлит нашей планеты В мифах древности можно было найти информацию о падении на Землю некоего космического тела Некоторые исследователи видят в этом событии разгадку тайны легендарной Атлантиды

На севере Аргентины расположен район Кампо-дель-Сьело - «Небесное поле » Это название напоминает о древней индейской легенде, которая рассказывает о том, как на этом самом месте упал с неба загадочный огненный шар Старые хроники утверждают, что испанские конкистадоры нашли на Кампо-дель-Сьело громадный кусок железа, который использовали для изготовления мечей и копий.

В 1576 году испанец Эрман Мексика де Мираваль среди болотистых низин Гран-Чако, в пятистах милях к северу от Санта-Фе, наткнулся на большую железную глыбу После этого предприимчивый испанец еще четырежды наведывался к глыбе за железом и отбивал от нее небольшие фрагменты для различных нужд Пятую и последнюю экспедицию к железной глыбе организовал дон Рубин де Селис в 1783 году Он оценил массу объекта приблизительно в пятнадцать тонн Подробного описания этой странной глыбы не сохранилось, и больше ее никто не видел, хотя попытки отыскать ее предпринимались неоднократно, и до сих пор мечт отыскать таинственный объект будоражит воображение искателей приключений.

В 1803 году в окрестностях Кампо-дель-Сьело был случайно обнаружен метеорит весом около тонны Самый большой его фрагмент весом около 635 килограмм в 1813 году доставили в Буэнос-Айрес, а позднее его приобрел англичанин сэр Вудбайн Дэриш и подарил Британскому музею Эта глыба космического железа до сих пор покоится на постаменте перед входом в музей Часть его поверхности специально отшлифована, чтобы можно было видеть структуру металла с так называемыми «фигурами Видманштеттена», свидетельствующими о внеземном происхождении объекта Остальные фрагменты метеорита утрачены.

Между тем в окрестностях Кампо-дель-Сьело до сих пор продолжают находить метеориты и странные железные фрагменты массой от нескольких килограммов до многих тонн Самый большой весил 33,4 тонны Он был найден в 1980 году около местечка Ганседо Американский исследователь метеоритов Роберт Хаг хотел приобрести этот фрагмент, чтобы вывезти его в США, но аргентинские власти воспротивились этому На сегодняшний день этот метеорит считается вторым по величине среди всех обнаруженных на Земле метеоритов - после так называемого «метеорита Хоба», весящего около 60 тонн.

Необычайно большое количество метеоритов, найденных на сравнительно небольшой площади, свидетельствует о том, что несколько тысяч лет тому назад над Землей пролился целый «метеоритный дождь» Свидетельством тому, кроме находок самих железных тел, является большое количество кратеров в районе Кампо-дель-Сьело «Метеоритное поле» имеет форму эллипса, вытянутого на 17 километров вдоль и на 6 километров поперек Крупнейшим кратером является Лагуна-Негра он имеет диаметр 115 метров, а глубину - более двух метров.

Легендами и находками Кампо-дель-Сьело в 1961 году заинтересовался американский ученый из Колумбийского университета У Кессиди В результате предпринятых им исследований было обнаружено большое количество мелких металлических метеоритов, так называемых гексадеритов, состоящих практически из химически чистого железа При этом ученый обратил внимание на странный факт обычно при взрыве крупного метеорита в атмосфере его обломки падают на Землю, рассыпаясь эллипсом с максимальным поперечником около 1600 метров А на Кампо-дель-Сьело длина поперечника составляет 17 километров.

Опубликованные предварительные выводы исследований Кессиди вызвали сенсацию К нему немедленно явились сотни добровольных помощников В результате их поисков новые фрагменты метеоритного железа были обнаружены даже на удалении 75 километров от «Небесного поля».

Окончательный вывод, к которому пришла экспедиция Кессиди, был таким:

Огромный метеорит упал на Землю не с околосолнечной орбиты. До падения это небесное тело обращалось по эллиптической околоземной орбите, постепенно сближаясь с Землей.То есть в течение долгого времени это тело являлось вторым естественным спутником Земли!

Согласно этой гипотезе, «Луна-2 » постепенно сближалась с Землей под действием силы земного притяжения, пока не пересекла так называемую «границу Роше» и не распалась на части. Эти фрагменты еще какое-то время обращались на околоземной орбите, а затем вошли в атмосферу и по очереди начали падать на поверхность Земли. Усилиями Кессиди гексадериты были найдены даже на расстоянии около тысячи километров к западу от Кампо-дель-Сьело, на территории Чили.

Когда же произошла эта космическая катастрофа? Обнаруженный на ее месте обугленный пень дерева - результат гигантского пожара, вызванного метеоритной бомбардировкой, - имеет возраст около 5800 лет.

… Еще каких-то шесть-семь тысяч лет назад в ночном небе над Землей можно было видеть две Луны. А потом… Потом, вероятно, и случилась та самая катастрофа, о которой рассказывают легенды и мифы многих народов мира: «Звезды падали с небес, перечеркивая небосвод огненным шлейфом, земля рокотала, дрожала и трескалась, сотрясаемая толчками. Мир рушился». Последствиями этой катастрофы стали смещение земной оси на 30 градусов, тектонические сдвиги и, возможно, затопление крупных участков суши. И может быть, именно на равнине Кампо-дель-Сьело таится разгадка тайны Атлантиды?

В астрологии Луна считается олицетворением женского, материнского начала. Луна непостоянна и таинственна, как женщина.

Фазы Луны тесно связаны со многими жизненными циклами на земле. В разные Фазы Луны меняется и ее влияние на организм человека.

Замечено, что во время убывающей фазы Луны возрастает количество рождаемых мальчиков и снижается количество рождаемых девочек. Не только у больных, но и у здоровых людей влияние Луны достаточно ощутимо. Оно выражается, например, в повышенной трудоспособности и возбудимости в период полнолуния, а также в понижении активности и увеличения усталости во время новолуния.

Есть и статистические данные, указывающие на увеличение количества преступлений во время полнолуния. Таким образом, можно сделать вывод, что существует связь между Фазами Луны и душевным состоянием людей, выражающаяся в изменении настроения.

Луна

Луна — единственный естественный спутник Земли. Это второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник в Солнечной системе. Также, является первым (и на 2009 год единственным) внеземным объектом естественного происхождения, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км.

Луна - единственный естественный спутник Земли. Расстояние от Земли до Луны равно 384.4 тыс. км. Диаметр Луны равен 3474 км, немногим больше, чем четверть диаметра Земли. Соответственно, размер Луны по объему составляет только 2% от объема Земли. Из-за меньшей массы сила гравитации на Луне в 6 раз меньше чем, на Земле. Период обращения Луны вокруг Земли составляет 27.3 дней. По причине того, что Луна обладает достаточно большой массой и находится относительно близко к Земле, мы наблюдаем гравитационное взаимодействие между ними, в виде приливов и отливов. Приливы более заметны на побережьях океанов, где они достигают величины нескольких метров, также они существуют и в закрытых водоемах, и даже в земной коре. В результате приливов и отливов происходит потеря энергии в системе Земля-Луна из-за трения, возникающего между океанами и дном, и между земной корой и мантией. Эта потеря энергии ведет к тому, что сила взаимодействия между Землей и Луной постоянно снижается, этим и объясняется, что расстояние между Землей и Луной увеличивается примерно на 4 см каждый год.

Луна единственное небесное тело, на которое высадился человек. Первым искусственным объектом, который преодолел гравитацию Земли и пролетел рядом с Луной, была советская станция Луна 1. Первым спутником, достигшим поверхности Луны, была станция Луна 2. Первым спутником, сделавшим фотографии обратной стороны Луны, была станция Луна 3. Все эти три лунные программы были успешно завершены в 1959 году. Первая успешная мягкая посадка на Луну была произведена советской станцией Луна 9. Американская лунная программа «Аполлон» началась в начале 60х годов прошлого века с заявления президента Кеннеди, что США запустят человека на Луну до конца 60х годов. В результате этой программы США удалось осуществить 6 успешных полетов на Луну в промежутке между 1969 и 1972 годами. После завершения программы «Аполлон» исследования нашего естественного спутника фактически прекратились на период более 30 лет. Только в начале нашего века несколько стран, в числе которых Россия, США и Китай, заявили о начале своих лунных программ, результатами которых должно стать возращение человека на Луну.

Две стороны Луны

Периоды обращения Луны вокруг собственной оси и вокруг Земли одинаковы, соответственно Луна обращена к Земле все время только одной стороной. Из-за особенности вращения Луны и Земли мы можем наблюдать около 59% поверхности Луны. Ту часть Луны, которая не видна наблюдателю с Земли, мы называем «обратной стороной» Луны. Обратная сторона Луны была впервые сфотографирована советской лунной станцией Луна 3 в 1959 году.

Полнолуние 2009

Новолуние 2009

В лунном месяце есть две важнейших точки, которые связаны с положением Луны относительно Солнца. Это новолуние и полнолуние.

Неомение (греч. neomenia - " новолуние "), устаревшее - первый свет - первое появление лунного серпа на небе после новолуния. Неомение происходит не позднее, чем через 3 дня после новолуния. В неомении Луна наблюдается в сумерках за несколько минут до своего захода

Фазы Луны

Phases of the Moon (от греч.Phasis - появление)
Фазы Луны - различные формы видимой с Земли освещенной Солнцем части Луны. Смена фаз Луны обусловлена изменением взаимного расположения Солнца, Земли и Луны. Различают четыре основные фазы Луны:
-1- новолуние;
-2- первая четверть;
-3- полнолуние;
-4- последняя четверть.

Возраст Луны

Возраст Луны - число дней, прошедших с момента фазы новолуния.

Выпуклая Луна

Выпуклая Луна - фаза Луны между первой четвертью и полнолунием или между полнолунием и последней четвертью.

Лунные ритмы

Лунные ритмы - биологические ритмы, соответствующие по циклу фазам Луны (29.53 суток) или лунным суткам (24.8 часов). Лунные ритмы характерны для морских растений и животных.

Лунный месяц

Лунный месяц - период смены лунных фаз, начинающийся с новолуния и, затем - первая четверть, полнолуние и последняя четверть.

Новолуние

Новолуние - одна из четырех основных фаз Луны, когда Луна проходит примерно между Солнцем и Землей между Землей и Солнцем и совсем не видна с Земли.

Момент новолуния наступает при соединении Луны с Солнцем.
Если при новолунии Луна проходит точно между Землей и Солнцем, то наблюдается солнечное затмение.

Первая четверть

Первая четверть - фаза Луны, когда освещена ровно половина видимого диска, а Луна прибывает.
Первая четверть наступает в моменты, когда Луна находится в восточной квадратуре.

Полнолуние

Полнолуние - одна из четырех основных фаз Луны, когда Луна находится в противоположном от Солнца направлении и видна с Земли как полный диск.
Момент полнолуния наступает при противостоянии Луны и Солнца.
Если при полнолунии Луна проходит через тень Земли, то наблюдается лунное затмение.

Последняя четверть

Последняя четверть - фаза Луны, когда освещена ровно половина видимого диска, а Луна убывает.
Последняя четверть наступает в моменты, когда Луна находится в западной квадратуре.

Растущая Луна

Растущая Луна - часть цикла фаз Луны, когда освещенная часть видимого диска увеличивается.

Синодический месяц

Синодический месяц - промежуток времени между двумя последовательными новолуниями, имеющий среднюю продолжительность 29.53059 сут.
Синодический месяц больше сидерического месяца на время прохождения Луной дополнительной 1/13 части своей орбиты.

Убывающая Луна

Убывающая Луна - часть цикла фаз Луны, когда освещенная часть видимого диска уменьшается.

Лунный календарь на сентябрь 2009

1 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 19:15 12, далее 13 лунный день
1 сентября - Луна в знаке Водолея с 3:43 GMT
1 сентября - неблагоприятное время: до 3:43 GMT

2 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 19:27 13, далее 14 лунный день
2 сентября - Луна в знаке Водолея

3 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 19:37 14, далее 15 лунный день
3 сентября - Луна в знаке Рыб c 16:00 GMT
3 сентября - неблагоприятное время: 5:20 - 16:00 GMT

4 сентября - фаза Луны: полнолуние в 16:03 GMT
до 19:45 15-й, далее 16-й лунный день
4 сентября - Луна в знаке Рыб

5 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 19:55 16, далее 17 лунный день
5 сентября - Луна в знаке Рыб
5 сентября - неблагоприятное время: с 16:50 GMT до конца дня

6 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 20:02 17, далее 18 лунный день
6 сентября - Луна в знаке Овна c 2:15 GMT
6 сентября - неблагоприятное время: до 2:15 GMT

7 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 20:12 18, далее 19 лунный день
7 сентября - Луна в знаке Овна
7 сентября - благоприятное время: весь день

8 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 20:25 19, далее 20 лунный день
8 сентября - Луна в знаке Тельца c 10:18 GMT
8 сентября - неблагоприятное время: 00:13 - 10:18 GMT

9 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 20:45 20, далее 21 лунный день
9 сентября - Луна в знаке Тельца

10 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 21:11 21, далее 22 лунный день
10 сентября - Луна в знаке Близнецов c 16:17 GMT
10 сентября - благоприятное время: 6:30 - 7:17 GMT
10 сентября - неблагоприятное время: 7:17 - 16:17 GMT

11 сентября - фаза Луны: III четверть (убывающая Луна), до 21:55 22, далее 23 лунный день
11 сентября - Луна в знаке Близнецов

12 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), до 22:55 23, далее 24 лунный день
12 сентября - Луна в знаке Рака c 20:20 GMT
12 сентября - неблагоприятное время: 11:30 - 20:20 GMT

13 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), 24 лунный день
13 сентября - Луна в знаке Рака

14 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), с 00:17 25 лунный день
14 сентября - Луна в знаке Льва с 22:40 GMT
14 сентября - благоприятное время: до 14:00 GMT
14 сентября - неблагоприятное время: 14:00 - 22:40 GMT

15 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), с 1:50 26 лунный день
15 сентября - Луна в знаке Льва

16 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), с 3:25 27 лунный день
16 сентября - Луна в знаке Девы c 23:56 GMT
16 сентября - благоприятное время: 14:45 - 16:10 GMT
16 сентября - неблагоприятное время: 16:10 - 23:56 GMT

17 сентября - фаза Луны: IV четверть (убывающая Луна), с 5:00 28 лунный день
17 сентября - Луна в знаке Девы

18 сентября - фаза Луны: новолуние в 18:45 GMT
c 6:33 до 22:45 29-й, далее 1-й лунный день
18 сентября - Луна в знаке Девы
18 сентября - благоприятное время: с 19:30 GMT до конца дня

19 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), c 8:05 2 лунный день
19 сентября - Луна в знаке Весов с 1:26 GMT
19 сентября - неблагоприятное время: до 1:26 GMT

20 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), с 9:33 3 лунный день
20 сентября - Луна в знаке Весов
20 сентября - благоприятное время: 4:00 - 18:45 GMT
20 сентября - неблагоприятное время: с 18:45 GMT до конца дня

21 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), с 11:02 4 лунный день
21 сентября - Луна в знаке Скорпиона c 4:52 GMT
21 сентября - неблагоприятное время: до 4:52 GMT

22 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), с 12:30 5 лунный день
22 сентября - Луна в знаке Скорпиона

23 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), с 13:48 6 лунный день
23 сентября - Луна в знаке Стрельца c 11:43 GMT
23 сентября - благоприятное время: 1:00 - 3:33 GMT
23 сентября - неблагоприятное время: 3:33 - 11:43 GMT

24 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), до 15:00 6, далее 7 лунный день
24 сентября - Луна в знаке Стрельца

25 сентября - фаза Луны: I четверть (молодая Луна), до 15:53 7, далее 8 лунный день
25 сентября - Луна в знаке Козерога c 22:20 GMT
25 сентября - неблагоприятное время: 14:15 - 22:20 GMT

26 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 16:33 8, далее 9 лунный день
26 сентября - Луна в знаке Козерога

27 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 17:00 9, далее 10 лунный день
27 сентября - Луна в знаке Козерога
27 сентября - благоприятное время: с 14:30 GMT до конца дня

28 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 17:20 10, далее 11 лунный день
28 сентября - Луна в знаке Водолея c 11:07 GMT
28 сентября - благоприятное время: до 3:33 GMT
28 сентября - неблагоприятное время: 3:33 - 11:07 GMT

29 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 17:33 11, далее 12 лунный день
29 сентября - Луна в знаке Водолея

30 сентября - фаза Луны: II четверть (молодая Луна), до 17:45 12, далее 13 лунный день
30 сентября - Луна в знаке Рыб с 23:25 GMT
30 сентября - неблагоприятное время: 11:35 - 23:25 GMT

Лунные «океаны» и «моря»

Темные участки поверхности, которые мы можем видеть с Земли на поверхности Луны , мы называем «океанами» и «морями». Такие названия пришли из древности, когда древние астрономы думали, что Луна имеет моря и океаны, также как и Земля. На самом деле эти темные участки поверхности Луны сформировались в результате извержений вулканов и они заполнены базальтом, который темнее, чем окружающие его породы.
рис. слева - Луна как мы ее наблюдаем, справа - так если бы на Луне на самом деле были моря, океаны и атмосфера.

Лунные горы и плато

На Луне присутствуют несколько горных цепей и плато. Они отличаются от лунных «океанов» более светлой окраской. Лунные горы, в отличии от гор на Земле, формировались в результате столкновений гигантских метеоритов с поверхностью, а не в результате тектонических процессов.

Лунные кратеры

На поверхности Луны мы можем наблюдать свидетельства бомбардировки ее поверхности астероидами, кометами и метеоритами. Существует порядка полумиллиона кратеров размером более 1 км. Из-за отсутствия на Луне атмосферы, воды и значительных геологических процессов лунные кратеры фактически не подвергались изменениям и даже древние кратеры сохранились на ее поверхности. Самый большой кратер на Луне находится на обратной стороне Луны его размеры 2240 км в диаметре и 13 км глубиной.

Лунный реголит

Поверхность Луны покрыта слоем породы, измельченной до пылеобразного состояния в результате бомбардировки метеоритами в течении миллионов лет. Эта порода называется реголит. По толщине слой реголита варьируется от 3 метров в районах лунных «океанов» до 20 м. на лунных плато.

Вода на Луне

В образцах лунной породы доставленных на Землю астронавтами, участвовавших в миссии «Аполлон» и советскими луноходами, воды обнаружено не было. Хотя поверхность Луны подвергалась бомбардировке кометами с момента ее формирования, а как известно ядра комет состоят большей частью из льда. Соответственно в результате часть этого льда могла остаться на поверхности нашего спутника. Под действием солнечного излучения атомы воды должны были распасться на атомы водорода и кислорода и из-за слабой гравитации просто улетучиться в открытый космос. В результате картографирования поверхности Луны спутником Clementine, запущенным НАСА в 1994 году, были обнаружены кратеры в полярных районах Луны, которые все время находятся в тени, и в которых могла сохраниться вода. Из-за большой важности наличия воды для будущей колонизации Луны лунные базы планируется размещать именно в приполярных областях нашего спутника.

Внутреннее строение

Луна, как и Земля, состоит из ярко выраженных слоев: кора, мантия и ядро. Такая структура, как полагают, сформировалась сразу после формирования Луны - 4.5 миллиарда лет назад. Толщина лунной коры составляет, как полагают, 50 км. В толщине лунной мантии случаются луннотрясения, но в отличии от землетрясений, которые вызываются движением тектонических плит, лунотрясения вызваны приливными силами Земли. Ядро Луны, также как и земное ядро, состоит из железа, но его размер значительно меньше и составляет 350 км в радиусе. Средняя плотность Луны 3.3 г/см3.

Лунная атмосфера

Одним из источников лунной атмосферы являются газы которые выделяются из лунной коры, к таким газам относится газ радон. Другим источником газов в атмосфере Луны являются газы выделяющиеся при бомбардировке поверхности Луны микрометеоритами и солнечным ветром. Из-за слабого магнитного и гравитационного поля Луны почти все газы из атмосферы улетучиваются в открытый космос.

Происхождение Луны

Существуют несколько теорий, объясняющих формирование Луны . Одной из первых теорий, которая объясняет процесс формирования Луны, была теория, что Луна была сформирована в результате действия центробежных сил на этапе формирования Земли. В результате действия этих сил часть земной коры была отброшена в открытый космос. Из этой части и сформировалась Луна. По причине того, что, как полагают ученые, за всю историю Земли, наша планета никогда не обладала достаточной скоростью вращения для подтверждения этой теории, такая точка зрения на процесс формирования Луны считается на данный момент устаревшей. Другая теория предполагает, что Луна сформировалась отдельно от Земли, а впоследствии была просто захвачена гравитационным полем Земли. Третья теория объясняет, что и Земля и Луна были сформированы из единого протопланетного облака и процесс их формирования проходил одновременно.

Хотя вышеприведенные три теории формирования Луны и объясняют ее происхождение, но все они содержат те или иные противоречия. Главенствующей теорией формирования Луны, на сегодняшний день, является теория гигантского столкновения прото-Земли с небесным телом размером с планету Марс

Система Земля - Луна

Луна делает полный оборот вокруг Земли в течении 27.3 суток. Однако из-за вращения Земли вокруг Солнца наблюдатель на Земле может наблюдать циклическую смену лунных фаз только каждые 29.5 суток. Движение Луны вокруг Земли происходит в плоскости эклиптики, а не в плоскости земного экватора (большинство естественных спутников других планет вращаются в плоскости экватора своих планет).

Приливы, которые мы наблюдаем на Земле, происходят большей частью под воздействием Луны, Солнце оказывает только небольшое воздействие на эти процессы. Приливные процессы являются причиной постепенного удаления Луны от Земли, которое вызвано потерей углового момента в системе Земля - Луна. Расстояние между Землей и Луной увеличивается на 3.8 метра каждое столетие. Также, эти процессы отвечают за постепенное замедление вращения Земли вокруг своей оси, которое увеличивает продолжительность земных суток на 0.002 секунды в столетие.

Система Земля - Луна некоторыми учеными рассматривается не как система Планета - Спутник, а как двойная планета, поскольку размер и масса Луны достаточно велики. Диаметр Луны равен 3/4 диаметра Земли, а масса Луны составляет 1/81 массы Земли. В результате, вращение системы Земля - Луна происходит не вокруг центра Земли, а вокруг центра масс системы Земля - Луна, который находится на расстоянии 1700 км под поверхностью Земли.

Наблюдения за Луной

В период полной Луны ее яркость составляет -12.6. Для сравнения яркость Солнца -26.8. Диск Луны, когда он находится ближе к горизонту, кажется для наблюдателя больше размером, хотя на самом деле, он меньше примерно на 1.5 % по сравнению с тем, когда Луна находится в зените. Объяснение этому феномену можно прочитать в статье лунная иллюзия.

Другим интересным оптическим эффектом является то, что Луна кажется нам почти абсолютно белой, хотя на самом деле, она отражает только 7% солнечного света, падающего на ее поверхность (примерно, как уголь). По причине того, что Луна является единственным объектом на небе такого размера, освещенным отраженным солнечным светом, и происходит оптический обман зрения и Луна кажется нам белой.

Также Луна может быть причиной различных атмосферных эффектов, также как и Солнце. Для примера, при наблюдении за Луной, когда между наблюдателем и Луной находятся тонкий слой облаков, мы можем наблюдать эффект гало.

Лунная иллюзия

Лунная иллюзия - это оптическая иллюзия, когда Луна, наблюдаемая рядом с горизонтом, кажется больше, чем Луна, наблюдаемая высоко в небе. Такая же, оптическая иллюзия происходит и при наблюдении за Солнцем.

Типичным ошибочным объяснением этого эффекта является предположение, что атмосфера Земли играет роль своеобразной линзы, которая увеличивает видимый диаметр Луны.

Доказательством, что наблюдаемый эффект является только оптической иллюзией, могут служить фотографии сделанные при одних и тех же установках фотоаппарата, на таких фотографиях размер Луны будет одинаковым в не зависимости от того где находится Луна : высоко в небе или вблизи горизонта.

Существуют несколько различных теорий объясняющих этот эффект.

По одной из таких теорий, которая правда в данное время считается устаревшей. зрительный отдел мозга человека видит небо ни как полусферу, чем оно на самом деле является, а как плоскость. Когда мы наблюдаем облака, птиц или самолеты в небе, они кажутся наблюдателю меньше, когда они находятся вблизи горизонта, чем когда они находятся у нас над головой, поскольку видимый размер объектов уменьшается с увеличением расстояния. Луна, в отличии от земных объектов, когда находится вблизи горизонта имеет примерно такой же видимый угловой диаметр, как и когда она находится в зените, но человеческий мозг пытаясь компенсировать перспективные искажения видит диск Луны больше, чем он на самом деле. Такой эффект называется эффектом Эммерта: когда два объекта имеют одинаковый видимый размер, но один объект, находящийся дальше от наблюдателя, кажется больше.

По теории «относительного размера», которая в данное время принята большинством ученых, визуальный размер объекта наблюдения зависит в первую очередь от размера других объектов, которые мы наблюдаем одновременно. Таким образом, когда мы наблюдаем Луну близко к горизонту, в поле нашего зрения попадают и другие объекты, на фоне которых, Луна и кажется больше, чем она есть на самом деле.

История исследования Луны

Исследования Луны с помощью космических аппаратов начались 14 сентября 1959 года со столкновения автоматической станции Луна 2 с поверхностью нашего спутника. До этого момента единственным методом исследования Луны были наблюдения за Луной. Изобретение Галилеем телескопа в 1609 году было большим этапом в астрономии в частности в наблюдениях за Луной. Сам Галилей использовал свой телескоп для исследования гор и кратеров на лунной поверхности.

ЛуноходС началом космической гонки между СССР и США в ходе холодной войны Луна была в центре космических программ, как СССР, так и США. С точки зрения США, высадка человека на Луну в 1969 году была кульминацией лунной гонки. С другой стороны, многие значительные научные вехи были пройдены Советским Союзом раньше США. Для примера, первые фотографии обратной стороны Луны были получены советским спутником в 1959 году.

Первым рукотворным объектом, достигшим Луны, была советская станция Луна 2. Обратная сторона Луны была сфотографирована станцией Луна 3 7 октября 1959 года. После этих и других достижений СССР в освоении космоса президент США Джон Кеннеди сформулировал основную задачу США в космосе, как высадку на Луну.

Несмотря на все усилия США, Советский Союз еще долгое время оставался лидером в исследованиях Луны. Станция Луна 9 первая совершила мягкую посадку на поверхность нашего естественного спутника. После посадки Луна 9 передала первые фотографии поверхности Луны. В результате посадки Луны 9 было доказана возможность безопасной посадки на Луну. Это было особенно важно поскольку до этого момента считалось, что поверхность Луны состоит из слоя пыли, который может составлять в толщину несколько метров и любой объект просто бы «утонул» в этом слое пыли. Первым искусственным спутником Луны также была советская станция Луна 10, запущенная 31 марта 1966 года.

Аполлон 11 Американская программа по пилотированному исследованию Луны называлась Аполлон. Первый практический результат она принесла 24 декабря 1968 года с облета космическим кораблем Аполлон 8 Луны. Человечество впервые ступило на поверхность Луны 20 июля 1969 года. Первым человеком оставившим свой след на Луне был Нейл Армстронг командир корабля Аполлон 11. Первым автоматическим роботом на поверхности Луны стал советский Луноход 1, который прилунился 17 ноября 1970 года. Последний человек побывал на Луне в 1972 году.

Образцы лунной породы были доставлены на Землю в рамках советской программы Луна автоматическими станциями Луна 16, 20 и 24. Также образцы лунной породы были доставлены на Землю астронавтами миссии Аполлон.

С середины 1960-х годов до середины 1970-х 65 рукотворных объектов достигли поверхности Луны. Но после станции Луна 26 исследования Луны фактически прекратились. Советский Союз переключил свои исследования на Венеру, а США на Марс.

Новейшие исследования Луны

Япония запустила свой исследовательский зонд к Луне. Зонд Хитен вышел на окололунную орбиту, таким образом Япония стала третьей страной, осуществившей успешный запуск к Луне. Правда, по причине технических неполадок, данная миссия была осуществлена не в полном объеме.

Американское космическое агентство НАСА осуществило запуск миссии Clementine в 1994 году и Lunar Prospector в 1998 году.

Европейское космическое агентство в 2003 году запустило к Луне космический зонд SMART 1, главная задача которого заключалась в съемках поверхности Луны в рентгеновском и инфракрасном диапазонах

Будущие планы по освоению Луны

14 Января 2004 президент США Джордж Буш обнародовал новую программу США по освоению космического пространства. Одним из этапов этой программы будет возращение человека на Луну в срок до 2020 года. Первым результатом этой программы должен стать запуск спутника Lunar Reconnaissance

Луна - единственный естественный спутник Земли. Когда-то мы были настолько уверенны в этом, что даже не дали своей луне какого-то определенного имени. С другой стороны это вполне оправдано, т.к. Луна являющаяся наиболее ярким и крупным объектом ночного неба, лишний раз в представлении не нуждается. Остальные же 6 спутников Земли настолько малы и далеки, что увидеть их можно только в мощные телескопы. Кроме того, вращаются они вокруг Солнца, но находятся под влиянием притяжения Земли.

Можно долго спорить по поводу того являются ли подобные объекты естественными спутниками, но поскольку, так сказать, официальная точка зрения по этому поводу еще не определена, то относить их к таковым пока ничего не запрещает. Международный Астрономический Союз, главенствующая организация в вопросах определения чем является то или иное небесное тело и как это тело правильно называть, обещает в скором будущем дать четкое определение понятиям «спутник» и «компонент гравитационной системы». Поэтому пока имеем то, имеем.

Итак, вместе с Луной у Земли 7 спутников. 5 из них являются квазиорбитальными астероидами или просто квазиспутниками, еще один относится к классу троянских астероидов. До определенного момента и те и другие (в данном случае другОЙ) были вполне обычными астероидами и вращались по своим более менее устойчивым орбитам вокруг Солнца, пока однажды не нарвались на огромную, относительно их габаритов, Землю в результате чего попали в орбитальный резонанс 1:1 с последней. Другими словами обращение Земли и «захваченных» астероидов синхронизировалось и теперь они делают один виток вокруг Солнца за одинаковое время.

В остальном эти два типа принципиально отличаются друг от друга, поэтому рассмотрим каждый по отдельности.

Квазиспутники Земли

Что такое квазиспутник? В принципе, им может стать практически любое небесное тело, попавшее в орбитальный резонанс 1 к 1 с планетой. Не смотря на полностью совпадающие орбитальные периоды, квазиспутники всегда имеют более значительный эксцентриситет (степень отклонения от окружности) орбиты, а иногда еще и выраженный наклон относительно плоскости эклиптики (плоскости, в которой вращается планета).

Главная особенность квазиспутников, как впрочем и троянских астероидов, заключается в том, что в любой момент времени они находятся ровно на том же расстоянии от Земли, что и год назад. Собственно, по этой причине их и причисляют к естественным спутникам.

С другой стороны их «верность» планете не всегда стабильна: продолжительность гравитационного тандема может составлять от нескольких орбитальных периодов до сотен тысяч витков.

Круитни

Самый крупный и известный среди квазиорбитальных спутников Земли - астероид Круитни (3753) . Он был открыт еще в 1986 году астрономом-любителем и стал первым известным небесным телом в Солнечной системе, которое двигалось по такой странной, но стабильной орбите. Позднее астрономы обнаружили подобных компаньонов у Венеры, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и даже Плутона.

К сожалению, что собой представляет Круитни мы толком и не знаем. Это астероид диаметром около 5 км. Он вращается по очень вытянутой и наклоненной к плоскости эклиптике орбите, перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты) которой лежит между орбитами Меркурия и Венеры, афелий - между Марсом и Юпитером.

Также является первым (и на 2010 год единственным) внеземным объектом естественного происхождения, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны - 384 467 км.

Лунный ландшафт своеобразен и уникален. Луна вся покрыта кратерам разного размера - от сотен километров до пары миллиметров. Долгое время учёные не могли заглянуть на обратную сторону Луны, это стало возможно с развитием технологий.

Сейчас учёные уже создали очень подробные карты обеих поверхностей Луны. Подробные лунные карты составляют для того, чтобы в ближайшем будущем подготовиться для высадки человека на Луну, удачного расположения лунных баз, телескопов, транспорта, поиска полезных ископаемых и т. п.

Название

Слово луна восходит к праславянской форме *luna < и.-е. *louksnā́ «светлая» (ж. р. прилагательного *louksnós), к этой же индоевропейской форме восходит и латинское слово lūna «луна». Греки называли спутник Земли Селеной (греч. Σελήνη), древние египтяне - Ях (Иях). На всех тюркских (кроме чувашского) языках луна будет «ай».

Движение Луны

В первом приближении можно считать, что Луна двигается по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,0549 и большой полуосью 384 399 км. Реальное движение Луны довольно сложно, при его расчёте необходимо учитывать множество факторов, например, сплюснутость Земли и сильное влияние Солнца, которое притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля. Более точно движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений:

Вращение вокруг по эллиптической орбите с периодом 27,32 сут;
прецессия (поворот плоскости) лунной орбиты с периодом 18,6 лет (см. также сарос);
поворот большой оси лунной орбиты (линии апсид) с периодом 8,8 лет;
периодическое изменение наклона лунной орбиты по отношению к эклиптике от 4°59′ до 5°19′;
периодическое изменение размеров лунной орбиты: перигея от 356,41 Мм до 369,96 Мм, апогея от 404,18 Мм до 406,74 Мм;
постепенное удаление Луны от Земли (примерно на 4 см в год) так, что её орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль. Это подтверждают измерения, проводившиеся на протяжении 25 лет.

Силой, заставляющей Луну отдаляться от Земли, является передача момента импульса вращения Земли - Луне, посредством приливного взаимодействия.

Гравитационное взаимодействие Луны и Земли не постоянно, с увеличением расстояния сила взаимодействия падает. Это приводит к тому, что с увеличением расстояния скорость удаления Луны уменьшается.

Период обращения Луны вокруг Земли относительно звёзд равен 27,32166 суток, это так называемый сидерический месяц.

Полная Луна отражает только 7 % падающего на неё солнечного света. После периодов бурной солнечной активности отдельные места лунной поверхности могут слабо светиться вследствие люминесценции. Так как Луна не светится сама, а лишь отражает солнечный свет, с Земли видна только освещённая Солнцем часть лунной поверхности.

Луна обращается по орбите вокруг Земли, и тем самым угол между Землёй, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл лунных фаз. Период времени между последовательными новолуниями составляет 29,5 дней (709 часов) и называется синодический месяц.

То, что длительность синодического месяца больше, чем сидерического, объясняется движением Земли вокруг Солнца: когда Луна относительно звёзд совершает полный оборот вокруг Земли, Земля к этому времени проходит уже 1/13 часть своей орбиты, и чтобы Луна снова оказалась между Землёй и Солнцем, ей нужно дополнительно около двух суток.

Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть вращение Луны вокруг Земли и вокруг собственной оси синхронизировано. Эта синхронизация вызвана трением приливов, которые производила Земля в оболочке Луны. Согласно законам механики, Луна ориентирована в поле тяготения Земли так, что на Землю направлена большая полуось лунного эллипсоида.

Между вращением Луны вокруг собственной оси и её обращением вокруг Земли существует различие: вокруг Земли Луна вращается по закону Кеплера (неравномерно, то есть близ перигея быстрее, близ апогея медленнее). Однако вращение спутника вокруг собственной оси равномерно. Именно благодаря этому возможно взглянуть на обратную сторону Луны с запада или с востока. Такое явление колебания называется оптической либрацией по долготе.

В связи же с наклоном оси Луны относительно плоскости Земли возможно заглянуть на обратную сторону с севера или с юга. Это также оптическая либрация, но по широте. Эти либрации суммарно позволяют наблюдать около 59 % лунной поверхности. Данное явление оптической либрации было открыто Галилео Галилеем в 1635 году, когда он был осуждён Инквизицией.

Также существует физическая либрация, обусловленная колебанием спутника вокруг положения равновесия в связи со смещённым центром тяжести, а также под действием приливных сил со стороны Земли. Эти колебания составляют т. н. физическую либрацию, которая составляет 0,02° по долготе с периодом 1 год и 0,04° по широте с периодом 6 лет.

Условия на поверхности Луны

На Луне практически отсутствует атмосфера. Содержание газов у поверхности в ночное время не превышает 200000 частиц/см³ и увеличивается днём на два порядка за счёт дегазации грунта. Такая концентрация газов равноценна глубокому вакууму, поэтому днём её поверхность накаляется до +120 °C, но ночью или даже в тени она остывает до −160 °C.

Небо на Луне всегда чёрное, даже днём. Огромный диск Земли выглядит с Луны в 3,67 раз больше, чем Луна с Земли и висит в небе почти неподвижно. Фазы Земли, видимые с Луны, прямо противоположны лунным фазам на Земле. Освещение отражённым светом Земли примерно в 50 раз сильнее, чем освещение лунным светом на Земле.

Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом - смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеороидов с лунной поверхностью. Толщина слоя реголита бывает от долей метра до десятков метров.

Приливы и отливы

Гравитационные силы между Землёй и Луной вызывают некоторые интересные эффекты. Наиболее известный из них - морские приливы и отливы. Если бы мы взглянули на Землю со стороны, мы увидели бы две выпуклости, находящиеся на противоположных сторонах планеты.

Причём одна точка - со стороны, ближайшей к Луне, а другая - с противоположной стороны Земли, наиболее удалённой от Луны. В мировом океане этот эффект выражен намного сильнее, чем в твёрдой коре, поэтому выпуклость воды больше. Амплитуда приливов (разность уровней прилива и отлива) на открытых пространствах океана невелика и составляет 30-40 см.

Однако вблизи берегов вследствие набега приливной волны на твёрдое дно, приливная волна увеличивает высоту точно так же, как обычные ветровые волны прибоя. Учитывая направление вращения вокруг Земли, можно составить картину следования приливной волны по океану. Сильным приливам больше подвержены восточные побережья материков. Максимальная амплитуда приливной волны на Земле наблюдается в заливе Фанди в Канаде и составляет 18 метров.

Две высших точки прилива образуются вследствие того, что гравитационное поле Луны достаточно неоднородно на протяжении размеров Земли. Если разложить вектор гравитационного поля, направленный к Луне, на 2 компоненты - параллельную оси Земля-Луна и перпендикулярную ей, то можно видеть, что причиной приливов является перпендикулярная компонента. Параллельная компонента на протяжении размеров

Земли меняется мало, но перпендикулярная компонента меняет знак! Она максимальна по модулю и направлена противоположно на боковых сторонах Земли, максимально удалённых от оси Земля-Луна. Это и есть «сила тяжести прилива», создающая сток воды океана в сторону участков, находящих на оси Луна-Земля с двух сторон земного шара.

Неоднородность поля Луны возле Земли значительно выше неоднородности поля Солнца. Хотя гравитация Солнца намного больше, но его поле на протяжении размеров Земли является практически однородным, так как расстояние до Солнца в 400 раз больше, чем расстояние до Луны. Поэтому приливы возникают главным образом по причине влияния Луны. Приливообразующая сила Солнца в среднем в 2,17 раза меньше.

Геология Луны

Благодаря её размеру и составу Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землёй и Марсом. Поэтому, изучая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии Земли.

Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Кризисов до 107 км в северной части кратера Королёва на обратной стороне. Под корой находится мантия и, возможно, малое ядро из сернистого железа (радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2 % массы Луны). Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле. На той стороне, которая повёрнута к Земле, кора более тонкая.

Измерения скорости спутников «Лунар Орбитер» позволили создать гравитационную карту Луны. С её помощью были обнаружены уникальные лунные объекты, названные масконами (от англ. mass concentration) - это массы вещества повышенной плотности.

Луна не имеет магнитного поля, хотя некоторые из горных пород на её поверхности проявляют остаточный магнетизм, что указывает на возможность существования магнитного поля Луны на ранних стадиях развития.

Не имеющая ни атмосферы, ни магнитного поля, поверхность Луны подвержена непосредственному воздействию солнечного ветра. В течение 4 млрд лет водородные ионы из солнечного ветра внедрялись в реголит Луны.

Таким образом, образцы реголита, доставленные миссиями «Аполлон», оказались очень ценными для исследования солнечного ветра. Этот лунный водород также может быть когда-нибудь использован как ракетное топливо.

Поверхность Луны

Поверхность Луны можно разделить на два типа: очень старая гористая местность (лунный материк) и относительно гладкие и более молодые лунные моря. Лунные моря, которые составляют приблизительно 16 % всей поверхности Луны, - это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Б

ольшая часть поверхности покрыта реголитом. Лунные моря, под которыми лунными спутниками обнаружены более плотные, тяжёлые породы, сконцентрированы на обращённой к Земле стороне из-за влияния гравитационного момента при формировании Луны.

Большинство кратеров на обращённой к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. Детали рельефа на обратной стороне имеют более современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королёв.

На обратной стороне Луны расположена огромная впадина (бассейн) диаметром 2250 км и глубиной 12 км - это самый большой бассейн в Солнечной системе, появившийся в результате столкновения. Море Восточное в западной части видимой стороны (его можно видеть с Земли) является отличным примером многокольцевого кратера.

Также выделяют второстепенные детали лунного рельефа - купола, хребты, рилли (от нем. Rille - борозда, жёлоб) - узкие извилистые долиноподобные понижения рельефа.

Пещеры

Японским зондом Кагуя обнаружено отверстие в поверхности Луны, расположенное недалеко от вулканического плато Холмы Мариуса, предположительно ведущее в тоннель под поверхностью. Диаметр отверстия составляет около 65 метров, а глубина, предположительно, 80 метров.

Учёные считают, что подобные тоннели сформированы путём затвердевания потоков расплавленной породы, где в центре лава застыла. Данные процессы происходили в период вулканической активности на Луне. Подтверждением данной теории является наличие извилистых борозд на поверхности спутника.

Подобные тоннели могут послужить для колонизации, благодаря защите от солнечной радиации и замкнутости пространства, в котором проще поддерживать условия жизнеобеспечения.

Похожие отверстия имеются и на Марсе.

Происхождение луны

До того, как учёные получили образцы лунного грунта, они ничего не знали о том, когда и как образовалась Луна. Существовало три принципиально разных теории:

Луна и Земля сформировались в одно и то же время из газо-пылевого облака;
Луна образовалась в результате столкновения Земли с другим объектом;
Луна сформировалась в другом месте и впоследствии была захвачена Землёй.

Однако новая информация, полученная путём детального изучения образцов с Луны, привела к созданию теории Гигантского столкновения: 4,57 миллиарда лет назад протопланета Земля (Гея) столкнулась с протопланетой Тейя. Удар пришёлся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту.