Lee na lua. A Lua gira em torno de seu eixo: como a Lua gira

A maioria dos planetas do sistema solar possui satélites, e alguns deles têm tamanhos impressionantes. Isto levanta a questão: poderiam eles ter os seus próprios satélites? Afinal, eles também possuem massa significativa e são capazes de atrair outros corpos.

De acordo com a definição, um satélite natural de um planeta é um corpo celeste que se move em órbita ao redor do planeta sob a influência da gravidade. Um planeta e seu satélite formam um par que possui um centro de massa. Teoricamente, algum corpo celeste pode cair no campo de ação de um satélite com massa significativa e se tornar seu satélite. Mas, atualmente, os satélites naturais que orbitam satélites planetários são desconhecidos da ciência. Embora em relação à Lua, por exemplo, os estudos mais aprofundados tenham sido realizados para descobrir possíveis satélites do nosso satélite. Mas no final descobriu-se que isso é praticamente impossível, e a Lua tem apenas o seu próprio planeta, ou seja, a Terra, como parceiro.

Os cientistas acreditam que tal situação é impossível ou possível em um período extremamente curto por uma série de razões. Mesmo que o satélite consiga capturar algum corpo celeste, sua órbita não será estável. O satélite recém-fabricado estará sujeito à influência gravitacional não só do satélite, mas também do seu planeta, bem como do Sol. Como resultado da influência desses fatores externos, o corpo celeste não conseguirá permanecer em órbita ao redor do satélite por muito tempo e será atraído pelo satélite e “cairá” sobre ele, ou sairá da órbita. Teoricamente, são possíveis opções quando o novo sistema estará em equilíbrio com todos os centros de gravidade, mas tais objetos ainda não foram identificados. Por exemplo, estudos da Lua mostraram que o nosso satélite não pode ter os seus satélites naturais com órbitas estáveis. Aqueles corpos celestes que foram capturados e começaram a girar em órbitas baixas próximas à Lua são atraídos por ela após um curto período de tempo, e aqueles que foram capazes de superar a gravidade lunar acabam caindo sob a influência de distúrbios gravitacionais da Terra e do Sol. e sair da Lua. Mas vários teóricos não excluem a existência de órbitas estáveis em torno da Lua, embora admitam que isso só é possível em casos excepcionais e sob circunstâncias muito improváveis.

A este respeito, a situação em torno da lua de Saturno, Rhea, parece muito interessante. Rhea é o segundo maior satélite do gigante gasoso. Com base em uma série de sinais indiretos, foi sugerido que Rhea poderia ter seus próprios satélites, e órbitas hipotéticas com satélites foram chamadas de anéis de Rhea. A suposição sobre a presença de satélites foi feita após sinais recebidos de espaçonaves observando o satélite de Saturno. Os instrumentos registraram uma desaceleração estável dos elétrons, o que pode ser devido à presença de anéis de satélites em Reia. Mas ainda não foi possível obter informações confiáveis sobre a presença dos satélites de Rhea.

A Lua tem acompanhado o nosso planeta na sua grande viagem espacial há vários milhares de milhões de anos. E ela nos mostra, terráqueos, de século em século sempre a mesma paisagem lunar. Por que admiramos apenas um lado do nosso companheiro? A Lua gira em torno de seu eixo ou flutua imóvel no espaço?

Características do nosso vizinho cósmico

Existem satélites no sistema solar muito maiores que a lua. Ganimedes é um satélite de Júpiter, por exemplo, duas vezes mais pesado que a Lua. Mas é o maior satélite em relação ao planeta mãe. Sua massa é superior a um por cento da da Terra e seu diâmetro é cerca de um quarto do da Terra. Não existem mais tais proporções na família solar de planetas.

Vamos tentar responder à questão de saber se a Lua gira em torno de seu eixo observando mais de perto nosso vizinho cósmico mais próximo. Segundo a teoria hoje aceita no meio científico, nosso planeta adquiriu seu satélite natural ainda protoplaneta - não totalmente resfriado, coberto por um oceano de lava líquida quente, em decorrência de uma colisão com outro planeta, de tamanho menor. Portanto, as composições químicas dos solos lunares e terrestres são ligeiramente diferentes - os núcleos pesados dos planetas em colisão se fundiram, razão pela qual as rochas terrestres são mais ricas em ferro. A Lua contém os restos das camadas superiores de ambos os protoplanetas; há mais rochas lá;

A Lua gira?

Para ser mais preciso, a questão de saber se a Lua gira não é totalmente correta. Afinal, como qualquer satélite do nosso sistema, ele gira em torno do planeta-mãe e gira com ele em torno da estrela. Mas a Lua não é muito comum.

Por mais que você olhe para a Lua, ela está sempre voltada para nós pela cratera do Silêncio e pelo Mar da Tranquilidade. “A Lua gira em torno de seu eixo?” - os terráqueos têm se perguntado essa questão século após século. A rigor, se operarmos em conceitos geométricos, a resposta depende do sistema de coordenadas escolhido. Em relação à Terra, a Lua realmente não tem rotação axial.

Mas do ponto de vista de um observador localizado na linha Sol-Terra, a rotação axial da Lua será claramente visível, e uma revolução polar terá duração igual a uma revolução orbital de até uma fração de segundo.

Curiosamente, este fenómeno não é único no sistema solar. Assim, o satélite de Plutão, Caronte, sempre olha para seu planeta de um lado, e os satélites de Marte - Deimos e Fobos - se comportam da mesma maneira.

Na linguagem científica, isso é chamado de rotação síncrona ou captura de maré.

O que é uma maré?

Para compreender a essência deste fenômeno e responder com segurança à questão de saber se a Lua gira em torno de seu próprio eixo, é necessário compreender a essência dos fenômenos das marés.

Vamos imaginar duas montanhas na superfície da Lua, uma das quais “olha” diretamente para a Terra, enquanto a outra está localizada no ponto oposto do globo lunar. Obviamente, se ambas as montanhas não fizessem parte do mesmo corpo celeste, mas girassem em torno de nosso planeta de forma independente, sua rotação não poderia ser síncrona, a mais próxima, de acordo com as leis da mecânica newtoniana, deveria girar mais rápido. É por isso que as massas da bola lunar, localizadas em pontos opostos à Terra, tendem a “fugir umas das outras”.

Como a Lua “parou”

É conveniente entender como as forças das marés atuam em um determinado corpo celeste usando o exemplo do nosso próprio planeta. Afinal, também giramos em torno da Lua, ou melhor, a Lua e a Terra, como deveria ser na astrofísica, “dançam em círculo” em torno do centro de massa físico.

Como resultado da ação das forças das marés, tanto no ponto mais próximo quanto no ponto mais distante do satélite, o nível da água que cobre a Terra aumenta. Além disso, a amplitude máxima da vazante e da vazante pode chegar a 15 metros ou mais.

Outra característica deste fenómeno é que estas “corcovas” de maré curvam-se diariamente em torno da superfície do planeta contra a sua rotação, criando atrito nos pontos 1 e 2, e assim parando lentamente a rotação da Terra.

O impacto da Terra na Lua é muito mais forte devido à diferença de massa. E embora não haja oceano na Lua, as forças das marés não agem pior nas rochas. E o resultado do seu trabalho é óbvio.

Então a Lua gira em torno de seu eixo? A resposta é sim. Mas esta rotação está intimamente relacionada com o movimento ao redor do planeta. Ao longo de milhões de anos, as forças das marés alinharam a rotação axial da Lua com a sua rotação orbital.

E a Terra?

Os astrofísicos afirmam que imediatamente após a grande colisão que causou a formação da Lua, a rotação do nosso planeta foi muito maior do que é agora. O dia não durou mais que cinco horas. Mas como resultado da fricção dos maremotos no fundo do oceano, ano após ano, milênio após milênio, a rotação desacelerou e o dia atual já dura 24 horas.

Em média, cada século acrescenta 20 a 40 segundos ao nosso dia. Os cientistas sugerem que daqui a alguns bilhões de anos nosso planeta olhará para a Lua da mesma forma que a Lua olha para ele, ou seja, do mesmo lado. É verdade que isso provavelmente não acontecerá, pois ainda antes o Sol, tendo se transformado em uma gigante vermelha, “engolirá” tanto a Terra quanto seu fiel satélite, a Lua.

A propósito, as forças das marés proporcionam aos terráqueos não apenas um aumento e uma diminuição no nível dos oceanos do mundo na região do equador. Ao influenciar as massas de metais no núcleo da Terra, deformando o centro quente do nosso planeta, a Lua ajuda a mantê-lo no estado líquido. E graças ao núcleo líquido ativo, nosso planeta tem seu próprio campo magnético, protegendo toda a biosfera do vento solar mortal e dos raios cósmicos mortais.

maypa_pa em Onde e como a Lua apareceu. As primeiras menções à Lua.

A Lua é o objeto mais misterioso do sistema solar. De onde e como veio a Lua? As primeiras menções à Lua.

Vários mitos antigos falam da chegada de várias criaturas da Lua. As tábuas de argila dos Kheti e dos habitantes da Babilônia indicavam a chegada do Deus Lua à China e à Coréia; indicava-se que certos ovos de ouro voaram da Lua, de onde surgiram os habitantes lunares. A menção mais estranha dos gregos foi quando uma estranha criatura com uma pele de metal caiu da lua, chamada Leão de Neméia. Segundo a lenda, o próprio Hércules o matou. No livro egípcio de Hathor foi dito que a Lua é uma espécie de olho que tudo vê que monitora constantemente uma pessoa.
Então, de onde realmente veio a Lua?

O que se sabe atualmente sobre a Lua:

A lua tem uma magnetosfera.

Os satélites, como se sabe, não podem ter magnetosfera própria. Isso significa que a Lua era anteriormente um planeta, ou parte de algum tipo de planeta destruído. Há sugestões de que a Lua pode ser parte de Phaeton, talvez até mesmo de seu núcleo. Entre Marte e Júpiter existia anteriormente o planeta Phaethon, que foi destruído misteriosamente.

A Lua é cerca de 1,5 bilhão de anos mais velha que o nosso planeta

Pegando partes do solo da Lua, os cientistas realizaram pesquisas e descobriram que a Lua é muito mais antiga que o nosso planeta, o que parece incrível e louco. Nossa ciência ainda não é capaz de explicar isso. Supõe-se que a Lua foi capturada pela gravidade da Terra, antes da qual era um planeta independente.

A composição da Lua é semelhante à de Marte.

Supõe-se que a Lua poderia ter sido anteriormente um satélite de Marte, uma vez que a sua composição corresponde perfeitamente, ao contrário do nosso planeta. De acordo com a teoria de Littleton, um cientista inglês, 2 corpos cósmicos feitos do mesmo material de construção deveriam ter uma proporção de massa entre si de 1 para 9. Entre a Lua e Marte a proporção é de 1 para 9. A lei da similaridade de acordo com ao qual estão localizados todos os planetas do Sistema Solar, também confirma este fato.

Uma época em que a Terra não tinha Lua. Lendas sobre a Lua.

Nos textos antigos dos povos do mundo está escrito onde a Terra conseguiu este satélite. Esses escritos são iguais entre os diferentes povos, com pequenas manchas. Por toda parte dizem a mesma coisa, que antes a Terra não tinha Lua e que os Deuses a trouxeram depois de uma grande catástrofe. (De acordo com as lendas gregas) Quando a Lua apareceu, um grande dilúvio veio à Terra. Os chineses e os judeus dizem que quando a Lua apareceu, longas chuvas e terremotos envolveram a Terra e que ela caiu para o norte, o que significa a inversão dos pólos magnéticos. No templo egípcio da deusa Hathor (Hathor), todas as paredes são pintadas com um calendário, que indica todos os problemas e desastres do nosso planeta. Pelas transcrições, foi possível descobrir que a Lua foi atraída para o nosso planeta por certos Deuses. Depois disso, ocorreram mudanças dramáticas na mitologia egípcia. Surge um novo Deus, aquele que é responsável por 5 dias adicionais por ano (talvez o aparecimento da Lua tenha desacelerado o nosso planeta e o número de dias aumentado). Ao mesmo tempo, surgiram fluxos e refluxos. O deus egípcio Thoth também é responsável por eles.

Do outro lado da Terra, os povos antigos descreveram o aparecimento de um novo corpo celeste nas paredes. Não muito longe da sagrada fome de Teoanak, nas paredes do templo Kolosasaya, sobre pedras, estão inscritos símbolos, segundo os quais se diz que há mais de 12 mil anos a Lua apareceu perto da Terra.

Os desenhos dos índios Kopi dizem que o aparecimento da Lua trouxe desastres sem precedentes, a Terra tombou e balançou. Está escrito que o planeta mudou sua órbita e mudou a velocidade de rotação em torno de seu eixo, e o Sol e a Lua começaram a subir. de lugares diferentes.
Diferentes povos descreveram isso de maneira um pouco diferente. Para alguns povos, a Lua apareceu debaixo d'água, para outros, debaixo d'água.

Depois do dilúvio, em muitos desenhos antigos apareceu um certo coelho, assim foi retratado, arando a terra e semeando, e diz-se que foi ajudado por uma certa máquina mecânica.
Antes do aparecimento da Lua, as pessoas viviam 10 mil anos.

As crônicas antigas dizem que as pessoas viviam anteriormente por 10 mil anos. Depois da grande catástrofe, as pessoas começaram a envelhecer mais rápido e o tempo de vida mudou para 1 mil anos, mas depois foi perdido.
Isso significa que ou o ano foi menor ou as condições anteriores eram mais aceitáveis para a nossa existência.
A Lua é como uma nave espacial interplanetária de alienígenas

Há opiniões de que a Lua foi criada artificialmente e é a nave dos Faetonianos, que nela escaparam antes da destruição de seu planeta.
Fatos que podem confirmar isso:

1.A lua é perfeitamente redonda. (nenhum corpo cósmico tem formas tão perfeitas. Durante um eclipse, a Lua cobre completamente o Sol, o que confirma este fato.)

2.A lua não gira. Isso é muito estranho. O que a parte de trás da lua esconde?
A Apollo 11 em 1969, pousando na Lua, foi recebida por um grupo de OVNIs que pousou do outro lado da cratera. Havia 3 objetos alienígenas em trajes espaciais pousando deles. O Controle da Missão proibiu o astronauta Neil Armstrong de deixar o Módulo Lunar, então ele ficou sentado por 7 horas. Depois disso, ele violou a ordem e pisou na Lua, para o que mais tarde seria retirado do programa espacial. O programa Apollo seria acompanhado por OVNIs. Esses fatos foram registrados em filme fotográfico e vídeo.

O planejado programa Apollo foi interrompido abruptamente, alegando financiamento insuficiente. No entanto, os Apollos 17,18,19 foram pagos antecipadamente. Por que o programa foi restringido? O que impediu a Rússia de anexar a Lua ao seu território quando os Estados Unidos o restringiram?
Quase todas as tentativas seguintes de voar para a Lua não tiveram sucesso. Alguma força desconhecida parecia nos impedir de voar para lá.

Estranhos flashes começaram a ser registrados na Lua, objetos estranhos foram observados repetidamente, às vezes atingindo um comprimento de 15 a 20 km; Eles afundaram nas crateras lunares e desapareceram sem deixar vestígios. Sombras estranhas movendo-se pela Lua são registradas quase todos os dias. No século 12, foram escritas crônicas que descreviam corretamente que algum tipo de erupção estava ocorrendo na Lua.
Na Lua, sons estranhos de alta frequência são ouvidos das profundezas da Lua, ocorrem terremotos lunares, possivelmente causados por alguns mecanismos que estão localizados em suas profundezas.

No Sistema Solar está o Sol - no centro - muitos planetas, asteróides, objetos do cinturão de Kuiper e satélites, também são luas. Embora a maioria dos planetas tenha luas, e alguns objetos do Cinturão de Kuiper e até mesmo asteróides tenham suas próprias luas, não há “luas de luas” conhecidas entre eles. Ou não tivemos sorte, ou as regras fundamentais e extremamente importantes da astrofísica complicam a sua formação e existência.

Quando tudo o que você precisa ter em mente é um objeto enorme no espaço, tudo parece muito simples. A gravidade será a única força ativa e você será capaz de colocar qualquer objeto em uma órbita elíptica ou circular estável ao seu redor. Nesse cenário, parece que ele ficará no seu cargo para sempre. Mas outros fatores entram em jogo aqui:

o objeto pode ter algum tipo de atmosfera ou “halo” difuso de partículas ao seu redor;
o objeto não estará necessariamente estacionário, mas girará - provavelmente rapidamente - em torno de um eixo;
este objeto não estará necessariamente isolado como você pensava originalmente.

As forças das marés que atuam na lua de Saturno, Encélado, são suficientes para esticar a sua crosta gelada e aquecer o seu interior, de modo que o oceano subterrâneo irrompe centenas de quilómetros no espaço.

O primeiro fator, a atmosfera, só faz sentido como último recurso. Normalmente, um objeto que orbita um mundo maciço e sólido sem atmosfera só precisará evitar a superfície desse objeto e ele permanecerá por aí indefinidamente. Mas se você adicionar uma atmosfera, mesmo que seja incrivelmente difusa, qualquer corpo em órbita terá que lidar com átomos e partículas que cercam a massa central.

Embora geralmente acreditemos que a nossa atmosfera tem um “fim” e que a uma certa altitude o espaço começa, a realidade é que a atmosfera simplesmente se esgota à medida que você sobe cada vez mais. A atmosfera da Terra se estende por centenas de quilômetros; até mesmo a Estação Espacial Internacional sairá de órbita e queimará se não a pressionarmos constantemente. Pelos padrões do sistema solar, um corpo em órbita deve estar a uma certa distância de qualquer massa para permanecer “seguro”.

Não importa realmente se se trata de um satélite artificial ou natural; se estiver em órbita ao redor de um mundo com uma atmosfera significativa, ele sairá da órbita e cairá em um mundo próximo. Todos os satélites de órbita baixa da Terra farão isso, assim como a lua de Marte, Fobos.

Além disso, o objeto pode girar. Isto se aplica tanto à massa grande quanto à menor que gira em torno da primeira. Existe um ponto "estável" onde ambas as massas estão travadas de forma maré (ou seja, sempre voltadas uma para a outra do mesmo lado), mas qualquer outra configuração produzirá um "torque". Esta torção irá espiralar ambas as massas para dentro (se a rotação for lenta) ou para fora (se a rotação for rápida). Em outros mundos, a maioria dos companheiros não nasce em condições ideais. Mas há mais um fator que precisamos considerar antes de mergulhar de cabeça no problema do “satélite de satélites”.

Um modelo do sistema Plutão-Caronte mostra duas massas principais orbitando uma à outra. O sobrevoo da New Horizons mostrou que Plutão ou Caronte não têm satélites internos em relação às suas órbitas mútuas

O fato do objeto não estar isolado faz uma grande diferença. É muito mais fácil manter um objeto em órbita em torno de uma única massa – como uma lua perto de um planeta, um pequeno asteróide perto de um grande, ou Caronte perto de Plutão – do que manter um objeto em órbita perto de uma massa que orbita ela própria. outra massa. Este é um fator importante e não pensamos muito sobre isso. Mas vamos olhar para isso por um segundo da perspectiva do nosso planeta mais próximo do Sol, o planeta sem lua Mercúrio.

Mercúrio orbita nosso Sol de forma relativamente rápida e, portanto, as forças gravitacionais e de maré que atuam sobre ele são muito fortes. Se houvesse algo mais orbitando Mercúrio, haveria muitos outros fatores adicionais.

O "vento" do Sol (um fluxo de partículas que sai) colidiria com Mercúrio e com um objeto próximo a ele, tirando-os de órbita.
O calor que o Sol transmite à superfície de Mercúrio pode causar a expansão da atmosfera de Mercúrio. Apesar de Mercúrio não ter ar, as partículas da superfície são aquecidas e lançadas ao espaço, criando uma atmosfera, ainda que fraca.
Finalmente, há uma terceira massa que quer levar ao bloqueio final das marés: não apenas entre a baixa massa e Mercúrio, mas também entre Mercúrio e o Sol.

Portanto, existem duas localizações extremas para qualquer satélite de Mercúrio.

Cada planeta que orbita uma estrela será mais estável quando estiver bloqueado pelas marés: quando seus períodos orbital e rotacional coincidirem. Se você adicionar outro objeto em órbita a um planeta, sua órbita mais estável será travada de forma maré com o planeta e a estrela perto do pontoeu2

Se o satélite estiver muito próximo de Mercúrio por vários motivos:

não gira rápido o suficiente para sua distância;
Mercúrio não gira rápido o suficiente para ficar travado de forma maré com o Sol;
suscetível à desaceleração do vento solar;
estará sujeito a atrito significativo da atmosfera de Mercúrio,

eventualmente cairá na superfície de Mercúrio.

Quando um objeto atinge um planeta, ele pode levantar detritos e causar a formação de luas próximas. Foi assim que surgiu a Lua da Terra e também surgiram os satélites de Marte e Plutão.

Por outro lado, corre o risco de ser expulso da órbita de Mercúrio se o satélite estiver muito longe e outras considerações se aplicarem:

o satélite está girando rápido demais para a distância;
Mercúrio gira muito rápido para ser travado de forma maré com o Sol;
o vento solar dá velocidade adicional ao satélite;
a interferência de outros planetas empurra o satélite para fora;
O aquecimento do Sol fornece energia cinética adicional ao satélite decididamente pequeno.

Com tudo isso dito, não esqueça que muitos planetas possuem seus próprios satélites. Embora um sistema de três corpos nunca seja estável a menos que se adapte a sua configuração aos critérios ideais, seremos estáveis durante milhares de milhões de anos sob as condições certas. Aqui estão algumas condições que simplificarão a tarefa:

Pegue um planeta/asteróide de modo que a maior parte do sistema esteja significativamente distante do Sol, de modo que o vento solar, os flashes de luz e as forças das marés do Sol sejam insignificantes.
Para que o satélite deste planeta/asteróide esteja próximo o suficiente do corpo principal para que não fique gravitacionalmente e não seja acidentalmente empurrado para fora durante outras interações gravitacionais ou mecânicas.
Para que o satélite deste planeta/asteróide esteja suficientemente distante do corpo principal para que as forças de maré, fricção ou outros efeitos não levem à convergência e fusão com o corpo parental.

Como você deve ter adivinhado, existe uma “maçã doce” na qual a lua pode existir perto de um planeta: várias vezes mais longe que o raio do planeta, mas perto o suficiente para que o período orbital não seja muito longo e ainda seja significativamente mais curto que o do planeta. período orbital em relação à estrela. Então, juntando tudo isso, onde estão as luas das luas do nosso sistema solar?

Os asteróides no cinturão principal e os troianos próximos a Júpiter podem ter suas próprias luas, mas não se consideram como tal.

O mais próximo que temos são os asteróides troianos com suas próprias luas. Mas como não são “luas” de Júpiter, isso não se encaixa muito bem. E então?

A resposta curta é que é improvável que encontremos algo parecido, mas há esperança. Os mundos gigantes gasosos são relativamente estáveis e bastante distantes do Sol. Eles têm muitos satélites, muitos dos quais estão bloqueados por maré em seu mundo pai. As maiores luas serão as melhores candidatas a satélites. Eles deveriam ser:

tão massivo quanto possível;
relativamente distante do corpo parental para minimizar o risco de colisão;
não muito longe para não ser empurrado;
e - isto é novo - bem separados de outras luas, anéis ou satélites que possam perturbar o sistema.

Quais luas do nosso sistema solar são mais adequadas para ter seus próprios satélites?

Lua de Júpiter, Calisto: a mais externa de todas as principais luas de Júpiter. Calisto, que fica a 1.883.000 quilômetros de distância, também tem um raio de 2.410 quilômetros. Ele orbita Júpiter em 16,7 dias e tem uma velocidade de escape significativa de 2,44 km/s.
Lua de Júpiter, Ganimedes: a maior lua do Sistema Solar (2.634 km de raio). Ganimedes está muito longe de Júpiter (1.070.000 quilômetros), mas não o suficiente. Tem a maior velocidade de escape de qualquer lua do sistema solar (2,74 km/s), mas o sistema densamente povoado do planeta gigante torna extremamente difícil para as luas de Júpiter adquirirem satélites.
O satélite de Saturno, Jápeto: não é particularmente grande (734 quilômetros de raio), mas bastante distante de Saturno - a 3.561.000 quilômetros de distância média. Está bem separado dos anéis de Saturno e das outras grandes luas do planeta. O único problema é sua baixa massa e tamanho: sua velocidade de escape é de apenas 573 metros por segundo.
Lua de Urano, Titânia: Com um raio de 788 quilômetros, a maior lua de Urano está a 436.000 quilômetros de Urano e completa sua órbita em 8,7 dias.
Lua de Urano, Oberon: A segunda maior lua (761 quilômetros), mas mais distante (584.000 quilômetros), completa sua órbita ao redor de Urano em 13,5 dias. Oberon e Titânia, no entanto, estão perigosamente próximos um do outro, então é improvável que uma “lua da lua” apareça entre eles.
Lua Tritão de Netuno: Este objeto capturado do Cinturão de Kuiper é enorme (1.355 km de raio), longe de Netuno (355.000 km) e massivo; o objeto precisa se mover a uma velocidade superior a 1,4 km/s para escapar do campo gravitacional de Tritão. Este pode ser o nosso melhor candidato para possuir o nosso próprio satélite.
Tritão, a maior lua de Netuno e objeto capturado do Cinturão de Kuiper, pode ser nossa melhor aposta para uma lua com sua própria lua. Mas a Voyager 2 não viu nada.

Com tudo isso, até onde sabemos, não existem satélites em nosso sistema solar com satélites próprios. Talvez estejamos errados e os encontremos no extremo do cinturão de Kuiper ou mesmo na nuvem de Oort, onde os objetos custam dez centavos a dúzia.

A teoria diz que tais objetos podem existir. Isto é possível, mas requer condições extremamente específicas. Quanto às nossas observações, estas ainda não surgiram no nosso Sistema Solar. Mas quem sabe: o Universo está cheio de surpresas. E quanto melhores se tornarem as nossas capacidades de pesquisa, mais surpresas encontraremos. Ninguém ficará surpreso se a próxima grande missão a Júpiter (ou outros gigantes gasosos) encontrar um satélite perto de uma lua. O tempo mostrará.

Em 1609, após a invenção do telescópio, a humanidade foi capaz de examinar detalhadamente o seu satélite espacial pela primeira vez. Desde então, a Lua tem sido o corpo cósmico mais estudado, bem como o primeiro que o homem conseguiu visitar.

A primeira coisa que precisamos descobrir é qual é o nosso satélite? A resposta é inesperada: embora a Lua seja considerada um satélite, tecnicamente é o mesmo planeta completo que a Terra. Tem grandes dimensões - 3.476 quilômetros de diâmetro no equador - e uma massa de 7,347 × 10 22 quilogramas; A Lua é apenas ligeiramente inferior ao menor planeta do Sistema Solar. Tudo isso o torna um participante de pleno direito no sistema gravitacional Lua-Terra.

Outro conjunto desse tipo é conhecido no Sistema Solar e em Caronte. Embora toda a massa do nosso satélite seja um pouco mais de um centésimo da massa da Terra, a Lua não orbita a própria Terra - eles têm um centro de massa comum. E a proximidade do satélite a nós dá origem a outro efeito interessante, o bloqueio das marés. Por causa disso, a Lua sempre fica voltada para o mesmo lado em direção à Terra.

Além disso, por dentro, a Lua está estruturada como um planeta completo - tem uma crosta, um manto e até um núcleo, e no passado distante existiam vulcões nela. No entanto, nada resta das paisagens antigas - ao longo de quatro mil milhões e meio de anos de história da Lua, milhões de toneladas de meteoritos e asteróides caíram sobre ela, sulcando-a, deixando crateras. Alguns dos impactos foram tão fortes que rasgaram a crosta até o manto. Os buracos dessas colisões formaram mares lunares, manchas escuras na Lua que são facilmente visíveis. Além disso, estão presentes exclusivamente no lado visível. Por que? Falaremos sobre isso mais adiante.

Entre os corpos cósmicos, a Lua é o que mais influencia a Terra – exceto, talvez, o Sol. As marés lunares, que aumentam regularmente os níveis da água nos oceanos do mundo, são o impacto mais óbvio, mas não o mais poderoso, do satélite. Assim, afastando-se gradualmente da Terra, a Lua desacelera a rotação do planeta - o dia solar cresceu das 5 horas originais para as 24 horas modernas. O satélite também serve como barreira natural contra centenas de meteoritos e asteróides, interceptando-os à medida que se aproximam da Terra.

E sem dúvida, a Lua é um objeto saboroso para os astrônomos: tanto amadores quanto profissionais. Embora a distância até a Lua tenha sido medida com precisão de um metro usando tecnologia laser, e amostras de solo dela tenham sido trazidas de volta à Terra muitas vezes, ainda há espaço para descobertas. Por exemplo, os cientistas estão à procura de anomalias lunares - flashes e luzes misteriosas na superfície da Lua, nem todas com explicação. Acontece que nosso satélite esconde muito mais do que é visível na superfície - vamos juntos entender os segredos da Lua!

Mapa topográfico da Lua

Características da Lua

O estudo científico da Lua hoje tem mais de 2.200 anos. O movimento de um satélite no céu da Terra, suas fases e distância dele à Terra foram descritos em detalhes pelos antigos gregos - e a estrutura interna da Lua e sua história são estudadas até hoje por espaçonaves. No entanto, séculos de trabalho de filósofos, e depois de físicos e matemáticos, forneceram dados muito precisos sobre a aparência e o movimento da nossa Lua, e por que é do jeito que é. Todas as informações sobre o satélite podem ser divididas em várias categorias que fluem umas das outras.

Características orbitais da Lua

Como a Lua se move ao redor da Terra? Se nosso planeta estivesse parado, o satélite giraria em um círculo quase perfeito, aproximando-se e afastando-se ligeiramente do planeta de tempos em tempos. Mas a própria Terra está ao redor do Sol - a Lua tem que constantemente “alcançar” o planeta. E a nossa Terra não é o único corpo com o qual o nosso satélite interage. O Sol, localizado 390 vezes mais longe que a Terra da Lua, é 333 mil vezes mais massivo que a Terra. E mesmo levando em conta a lei do inverso do quadrado, segundo a qual a intensidade de qualquer fonte de energia cai drasticamente com a distância, o Sol atrai a Lua 2,2 vezes mais forte que a Terra!

Portanto, a trajetória final do movimento do nosso satélite se assemelha a uma espiral, e ainda por cima complexa. O eixo da órbita lunar flutua, a própria Lua se aproxima e se afasta periodicamente e, em escala global, até voa para longe da Terra. Essas mesmas flutuações levam ao fato de que o lado visível da Lua não é o mesmo hemisfério do satélite, mas suas diferentes partes, que giram alternadamente em direção à Terra devido ao “balanço” do satélite em órbita. Esses movimentos da Lua em longitude e latitude são chamados de librações e nos permitem olhar além do outro lado do nosso satélite muito antes do primeiro sobrevôo da espaçonave. De leste a oeste, a Lua gira 7,5 graus e de norte a sul - 6,5. Portanto, ambos os pólos da Lua podem ser facilmente vistos da Terra.

As características orbitais específicas da Lua são úteis não apenas para astrônomos e cosmonautas - por exemplo, os fotógrafos apreciam especialmente a superlua: a fase da Lua em que ela atinge seu tamanho máximo. Esta é uma lua cheia durante a qual a Lua está no perigeu. Aqui estão os principais parâmetros do nosso satélite:

A órbita da Lua é elíptica, seu desvio de um círculo perfeito é de cerca de 0,049. Levando em consideração as flutuações orbitais, a distância mínima do satélite à Terra (perigeu) é de 362 mil quilômetros, e a máxima (apogeu) é de 405 mil quilômetros.
O centro de massa comum da Terra e da Lua está localizado a 4,5 mil quilômetros do centro da Terra.
Um mês sideral – a passagem completa da Lua em sua órbita – leva 27,3 dias. Porém, para uma revolução completa ao redor da Terra e uma mudança nas fases lunares, são necessários 2,2 dias a mais - afinal, durante o tempo em que a Lua se move em sua órbita, a Terra voa uma décima terceira parte de sua própria órbita ao redor do Sol!
A Lua está travada na Terra por maré - ela gira em seu eixo na mesma velocidade que ao redor da Terra. Por causa disso, a Lua está constantemente voltada para a Terra do mesmo lado. Esta condição é típica de satélites que estão muito próximos do planeta.

A noite e o dia na Lua são muito longos - metade da duração de um mês terrestre.
Durante os períodos em que a Lua sai de trás do globo, ela é visível no céu - a sombra do nosso planeta desliza gradualmente para fora do satélite, permitindo que o Sol o ilumine e depois o cubra de volta. Mudanças na iluminação da Lua, visíveis da Terra, são chamadas ee. Durante a lua nova, o satélite não é visível no céu; durante a fase de lua jovem, aparece seu fino crescente, lembrando a curvatura da letra “P” no primeiro quarto, a Lua fica exatamente meio iluminada, e durante a lua nova; lua cheia é mais perceptível. Outras fases - o segundo quarto e a lua velha - ocorrem na ordem inversa.

Fato interessante: como o mês lunar é mais curto que o mês do calendário, às vezes pode haver duas luas cheias em um mês - a segunda é chamada de “lua azul”. É tão brilhante quanto uma luz comum - ilumina a Terra em 0,25 lux (por exemplo, a iluminação comum dentro de uma casa é de 50 lux). A própria Terra ilumina a Lua 64 vezes mais forte - até 16 lux. É claro que toda a luz não é nossa, mas sim a luz solar refletida.

A órbita da Lua está inclinada em relação ao plano orbital da Terra e o cruza regularmente. A inclinação do satélite muda constantemente, variando entre 4,5° e 5,3°. A Lua leva mais de 18 anos para mudar sua inclinação.
A Lua se move ao redor da Terra a uma velocidade de 1,02 km/s. Isto é muito menor que a velocidade da Terra em torno do Sol – 29,7 km/s. A velocidade máxima da espaçonave alcançada pela sonda solar Helios-B foi de 66 quilômetros por segundo.

Parâmetros físicos da Lua e sua composição

Demorou muito para as pessoas entenderem o tamanho da Lua e em que ela consiste. Somente em 1753, o cientista R. Bošković conseguiu provar que a Lua não possui uma atmosfera significativa, assim como mares líquidos - quando cobertas pela Lua, as estrelas desaparecem instantaneamente, quando a sua presença permitiria observar a sua “atenuação” gradual. Demorou mais 200 anos para a estação soviética Luna-13 medir as propriedades mecânicas da superfície lunar em 1966. E nada se sabia sobre o outro lado da Lua até 1959, quando o aparelho Luna-3 conseguiu tirar as primeiras fotografias.

A tripulação da espaçonave Apollo 11 devolveu as primeiras amostras à superfície em 1969. Eles também se tornaram as primeiras pessoas a visitar a Lua - até 1972, 6 naves pousaram nela e 12 astronautas pousaram nela. A fiabilidade destes voos foi muitas vezes posta em dúvida - no entanto, muitos dos pontos críticos baseavam-se na sua ignorância dos assuntos espaciais. A bandeira americana, que, segundo os teóricos da conspiração, “não poderia ter voado no espaço sem ar da Lua”, é na verdade sólida e estática - foi especialmente reforçada com fios sólidos. Isso foi feito especificamente para tirar belas fotos - uma tela flácida não é tão espetacular.

Muitas distorções de cores e formas de relevo nos reflexos dos capacetes dos trajes espaciais em que se buscavam falsificações se deviam ao banho de ouro no vidro, que protegia contra os raios ultravioleta. Os cosmonautas soviéticos que assistiram à transmissão ao vivo da aterrissagem dos astronautas também confirmaram a autenticidade do que estava acontecendo. E quem pode enganar um especialista em sua área?

E mapas geológicos e topográficos completos do nosso satélite estão sendo compilados até hoje. Em 2009, a estação espacial Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) não só forneceu as imagens mais detalhadas da Lua na história, mas também comprovou a presença de grandes quantidades de água congelada nela. Ele também pôs fim ao debate sobre se as pessoas estavam na Lua ao filmar vestígios das atividades da equipe Apollo na órbita lunar baixa. O aparelho foi equipado com equipamentos de diversos países, inclusive da Rússia.

À medida que novos estados espaciais como a China e empresas privadas estão aderindo à exploração lunar, novos dados chegam todos os dias. Coletamos os principais parâmetros do nosso satélite:

A área da superfície da Lua ocupa 37,9x10 6 quilômetros quadrados - cerca de 0,07% da área total da Terra. Incrivelmente, isto é apenas 20% maior do que a área de todas as áreas habitadas por humanos no nosso planeta!
A densidade média da Lua é 3,4 g/cm 3 . É 40% menor que a densidade da Terra - principalmente devido ao fato de o satélite ser desprovido de muitos elementos pesados, como o ferro, em que nosso planeta é rico. Além disso, 2% da massa da Lua é regolito – pequenas migalhas de rocha criadas pela erosão cósmica e impactos de meteoritos, cuja densidade é inferior à da rocha normal. Sua espessura em alguns pontos chega a dezenas de metros!
Todo mundo sabe que a Lua é muito menor que a Terra, o que afeta sua gravidade. A aceleração da queda livre sobre ele é de 1,63 m/s 2 - apenas 16,5% de toda a força gravitacional da Terra. Os saltos dos astronautas na Lua foram muito altos, apesar de seus trajes espaciais pesarem 35,4 quilos – quase como uma armadura de cavaleiro! Ao mesmo tempo, eles ainda estavam se contendo: uma queda no vácuo era bastante perigosa. Abaixo está um vídeo do astronauta saltando da transmissão ao vivo.

Os mares lunares cobrem cerca de 17% de toda a Lua – principalmente o seu lado visível, que é coberto por quase um terço. São vestígios de impactos de meteoritos particularmente pesados, que literalmente arrancaram a crosta do satélite. Nestes locais, apenas uma fina camada de meio quilómetro de lava solidificada – basalto – separa a superfície do manto lunar. Como a concentração de sólidos aumenta mais perto do centro de qualquer grande corpo cósmico, há mais metal nos mares lunares do que em qualquer outro lugar da Lua.
A principal forma de relevo da Lua são as crateras e outros derivados de impactos e ondas de choque de esteroides. Enormes montanhas lunares e circos foram construídos e mudaram a estrutura da superfície da Lua de forma irreconhecível. Seu papel foi especialmente forte no início da história da Lua, quando ela ainda era líquida - as quedas levantaram ondas inteiras de pedra derretida. Isso também causou a formação de mares lunares: o lado voltado para a Terra era mais quente devido à concentração de substâncias pesadas nele, razão pela qual os asteróides o afetaram mais fortemente do que o lado traseiro frio. A razão para esta distribuição desigual da matéria foi a gravidade da Terra, que era especialmente forte no início da história da Lua, quando estava mais próxima.

Além de crateras, montanhas e mares, existem cavernas e rachaduras na lua - testemunhas sobreviventes dos tempos em que as entranhas da Lua eram tão quentes quanto , e vulcões estavam ativos nela. Estas cavernas contêm frequentemente gelo de água, tal como as crateras nos pólos, razão pela qual são frequentemente consideradas locais para futuras bases lunares.
A cor real da superfície da Lua é muito escura, mais próxima do preto. Por toda a Lua há uma variedade de cores - do azul turquesa ao quase laranja. A tonalidade cinza claro da Lua na Terra e nas fotografias se deve à alta iluminação da Lua pelo Sol. Devido à sua cor escura, a superfície do satélite reflete apenas 12% de todos os raios que caem da nossa estrela. Se a Lua fosse mais brilhante, durante as luas cheias ela seria tão brilhante quanto o dia.

Como a Lua foi formada?

O estudo dos minerais lunares e sua história é uma das disciplinas mais difíceis para os cientistas. A superfície da Lua está aberta aos raios cósmicos e não há nada que retenha calor na superfície – portanto, o satélite aquece até 105°C durante o dia e esfria até –150°C à noite. a duração semanal do dia e da noite aumenta o efeito na superfície - e, como resultado, os minerais da Lua mudam irreconhecíveis com o tempo. No entanto, conseguimos descobrir algo.

Hoje acredita-se que a Lua seja o produto de uma colisão entre um grande planeta embrionário, Theia, e a Terra, que ocorreu há bilhões de anos, quando nosso planeta estava completamente derretido. Parte do planeta que colidiu conosco (e era do tamanho de 1,5 km) foi absorvida - mas seu núcleo, junto com parte da matéria superficial da Terra, foi lançado em órbita por inércia, onde permaneceu na forma da Lua .

Isso é comprovado pela deficiência de ferro e outros metais na Lua, já mencionada acima - no momento em que Theia arrancou um pedaço de matéria terrestre, a maioria dos elementos pesados do nosso planeta foram atraídos pela gravidade para dentro, para o núcleo. Essa colisão afetou o desenvolvimento da Terra - ela começou a girar mais rápido e seu eixo de rotação se inclinou, o que possibilitou a mudança das estações.

Então a Lua se desenvolveu como um planeta comum - formou um núcleo de ferro, manto, crosta, placas litosféricas e até mesmo sua própria atmosfera. No entanto, a baixa massa e a composição pobre em elementos pesados levaram ao fato de que o interior do nosso satélite esfriou rapidamente e a atmosfera evaporou devido à alta temperatura e à falta de campo magnético. No entanto, alguns processos internos ainda ocorrem - devido aos movimentos na litosfera da Lua, às vezes ocorrem terremotos lunares. Representam um dos principais perigos para os futuros colonizadores da Lua: sua escala chega a 5,5 pontos na escala Richter, e duram muito mais que os da Terra – não há oceano capaz de absorver o impulso do movimento do interior da Terra .

Os principais elementos químicos da Lua são silício, alumínio, cálcio e magnésio. Os minerais que formam esses elementos são semelhantes aos da Terra e são encontrados até em nosso planeta. Porém, a principal diferença entre os minerais da Lua é a ausência de exposição à água e ao oxigênio produzido pelos seres vivos, alta proporção de impurezas de meteoritos e vestígios dos efeitos da radiação cósmica. A camada de ozônio da Terra foi formada há muito tempo, e a atmosfera queima a maior parte da massa dos meteoritos que caem, permitindo que a água e os gases mudem lenta mas seguramente a aparência do nosso planeta.

Futuro da Lua

A Lua é o primeiro corpo cósmico depois de Marte que reivindica prioridade para a colonização humana. De certa forma, a Lua já foi dominada - a URSS e os EUA deixaram trajes de estado no satélite, e os radiotelescópios orbitais estão escondidos atrás do outro lado da Lua em relação à Terra, um gerador de muita interferência no ar . No entanto, o que o futuro reserva para o nosso satélite?

O principal processo, já mencionado mais de uma vez no artigo, é o afastamento da Lua devido à aceleração das marés. Isso acontece muito lentamente - o satélite não se afasta mais do que 0,5 centímetros por ano. No entanto, algo completamente diferente é importante aqui. Afastando-se da Terra, a Lua diminui sua rotação. Mais cedo ou mais tarde, pode chegar um momento em que um dia na Terra durará tanto quanto um mês lunar - 29 a 30 dias.

Porém, o afastamento da Lua terá seu limite. Depois de alcançá-la, a Lua começará a se aproximar da Terra em turnos - e muito mais rápido do que estava se afastando. No entanto, não será possível colidir completamente com ele. A 12–20 mil quilômetros da Terra começa seu lóbulo de Roche - o limite gravitacional no qual um satélite de um planeta pode manter uma forma sólida. Portanto, a Lua será dividida em milhões de pequenos fragmentos à medida que se aproxima. Alguns deles cairão na Terra, causando um bombardeio milhares de vezes mais poderoso que o nuclear, e o restante formará um anel ao redor do planeta como. No entanto, não será tão brilhante - os anéis dos gigantes gasosos consistem em gelo, que é muitas vezes mais brilhante que as rochas escuras da Lua - nem sempre serão visíveis no céu. O anel da Terra criará um problema para os astrônomos do futuro - se, é claro, ainda houver alguém no planeta nessa época.

Colonização da Lua

No entanto, tudo isso acontecerá em bilhões de anos. Até então, a humanidade vê a Lua como o primeiro objeto potencial para colonização espacial. No entanto, o que exatamente significa “exploração lunar”? Agora examinaremos juntos as perspectivas imediatas.

Muitas pessoas pensam que a colonização do espaço é semelhante à colonização da Terra pela Nova Era - encontrar recursos valiosos, extraí-los e depois trazê-los de volta para casa. No entanto, isso não se aplica ao espaço - nos próximos duzentos anos, entregar um quilograma de ouro, mesmo do asteróide mais próximo, custará mais do que extraí-lo das minas mais complexas e perigosas. Além disso, é improvável que a Lua atue como um “setor de dacha da Terra” num futuro próximo - embora existam grandes depósitos de recursos valiosos lá, será difícil cultivar alimentos lá.

Mas nosso satélite pode muito bem se tornar uma base para futuras explorações espaciais em direções promissoras - por exemplo, Marte. O principal problema da astronáutica hoje são as restrições ao peso das espaçonaves. Para lançar, é preciso construir estruturas monstruosas que exigem toneladas de combustível – afinal, é preciso superar não só a gravidade da Terra, mas também a atmosfera! E se esta for uma nave interplanetária, então também precisa ser reabastecida. Isto restringe seriamente os designers, forçando-os a escolher a economia em vez da funcionalidade.

A lua é muito mais adequada como plataforma de lançamento para naves espaciais. A falta de atmosfera e a baixa velocidade para superar a gravidade da Lua – 2,38 km/s contra 11,2 km/s da Terra – tornam os lançamentos muito mais fáceis. E as jazidas minerais do satélite permitem economizar no peso do combustível - uma pedra no pescoço da astronáutica, que ocupa uma proporção significativa da massa de qualquer aparelho. Se a produção de combustível para foguetes fosse desenvolvida na Lua, seria possível lançar espaçonaves grandes e complexas montadas a partir de peças entregues pela Terra. E a montagem na Lua será muito mais simples do que na órbita baixa da Terra - e muito mais confiável.

As tecnologias hoje existentes permitem, senão totalmente, pelo menos parcialmente a implementação deste projeto. No entanto, quaisquer passos nessa direção exigem riscos. O investimento de enormes quantias de dinheiro exigirá a investigação dos minerais necessários, bem como o desenvolvimento, entrega e teste de módulos para futuras bases lunares. E o custo estimado de lançamento, mesmo dos elementos iniciais, pode arruinar uma superpotência inteira!

Portanto, a colonização da Lua não é tanto trabalho de cientistas e engenheiros, mas de pessoas de todo o mundo para alcançar uma unidade tão valiosa. Pois na unidade da humanidade reside a verdadeira força da Terra.