Интересные факты о луне. Планеты Солнечной системы. Земля и Луна

После Солнца Луна является самым заметным космическим телом на небосводе, поэтому люди всегда проявляли к ней повышенный интерес. Сегодня ночное светило – объект самого пристального изучения.

Благодаря исследованиям астрономов мы знаем о нем практически всё, но некоторые люди до сих пор задаются вопросом, что такое – спутник, звезда или планета. Чтобы дать однозначный ответ, необходимо, прежде всего, разобраться в понятиях этих небесных тел.

Что такое звезда?

Звездами во Вселенной называют массивные газовые шары, которые излучают свет и удерживают равновесие благодаря силам собственного притяжения. В их недрах происходят реакции термоядерного синтеза, а температура измеряется миллионами кельвинов.

В большинстве случаев звезды имеют большой диаметр и высокую массу. Их химический состав представляет собой набор легких элементов, которые обычно имеют вес меньше гелия.

Луна хоть и является шаром, но в ее составе преобладают тяжелые элементы, такие как кремний, титан, магний, натрий, железо. Внутри ночного светила не происходят термоядерные реакции, а его температура варьируется в пределах от −160 °C до +120 °C.



Луна имеет собственное гравитационное поле, которое способно вызывать приливы и отливы в Мировом океане Земли, но не может притягивать к себе крупные объекты. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что Луна звездой не является.

Что представляет собой планета?

Планета в астрономии – это небесное тело, которое вращается по орбите вокруг звезды. Оно имеет достаточный объем гравитационных сил для приобретения круглой формы, но недостаточную массу для реакций термоядерного синтеза. Большая часть этих космических объектов состоит из тяжелых элементов, хотя астрономам известны так называемые планеты-гиганты, в составе которых преобладают газы – гелий, водород, метан.

Каждая начинала свое образование с жидкого состояния. Постепенно более тяжелые элементы оседали в ее центре и формировали ядро, а более легкие оставались на поверхности.

В целом Луна соответствует всем указанным параметрам, то есть состоит из тяжелых веществ, имеет круглую форму и ядро, богатое железом. При этом она обладает некоторыми особенностями, которые отличают ее от планеты. Во-первых, внутреннее ядро Луны очень маленькое и отличается невысокой силой притяжения.



Если у большинства планет радиус ядра составляет около 50 % от общего размера, то у Луны – примерно 20 %. Во-вторых, одним из важных признаков планеты является способность расчищать свою орбиту от других космических объектов. У Луны такой способности нет, то есть на нее периодически падают достаточное крупные небесные тела и космический мусор. Таким образом, Луна – не планета.

Что такое спутник?

Спутниками считают объекты, которые вращаются по определенной траектории вокруг других космических тел. Их движение происходит под действием гравитации, а орбита может быть как регулярной, так и изменяющейся.

Небесные тела становятся спутниками в том случае, если они были захвачены гравитационным полем планеты во время своего движения в космосе либо сформировались из того же газопылевого облака, что и сама планета.

Что касается Луны, то она действительно вращается вокруг Земли по заданной орбите, однако история ее происхождения немного иная. Считается, что 4,36 млрд. лет назад Земля, будучи протопланетой, столкнулась с другой протопланетой Тейя.



Столкновение произошло по касательной, после чего на околоземную орбиту выбросило множество обломков, из которых впоследствии образовалась Луна. Несмотря на такую историю, в астрономии ее принято считать именно спутником Земли.

В последние годы некоторые ученые пытаются доказать, что Луна все же не спутник, а планета. Свои выводы они строят на том, что среди других спутников Солнечной системы она занимает особое положение.

Прежде всего, Луна имеет слишком большую массу по сравнению с другими подобными объектами и находится на слишком большом расстоянии от земного шара, чтобы быть захваченной его гравитационными силами. Кроме того, она вращается вокруг нашей планеты не в плоскости экватора, как это делают настоящие спутники.

По этой причине вопрос о статусе Луны остается открытым. Возможно, в будущем астрономы признают ее самостоятельной планетой.

Луна - ночное светило нашей планеты, к которому мы так привыкли. С поверхности Земли она выглядит по-разному - то серповидная, то круглая, как сыр.

Но сегодня речь пойдёт не о ней. Мало кто задумывается о том, что в Солнечной Системе есть много лун, подобных нашей. Официально их насчитывается больше 180. Из них 19 - довольно крупные: спутники-гиганты, которые имеют почти правильную сферическую форму. Но, поскольку они не вращаются вокруг Солнца, то и называть планетами их не принято.

Впервые о далёких от Земли лунах узнали в 1601 году. С тех пор спутники, окружающие Юпитер, носят название их первооткрывателя, Галилео Галилея.

В XX веке новые мощные телескопы, автоматические зонды и космические аппараты зафиксировали вокруг планет Солнечной Системы много других сателлитов.

Начиная с 2000 года появилось ещё более высокоточное оборудование, которое помогло выявить рекордное количество новых лун. С каждым днём открытий становится всё больше. Изучая новые находки, исследователи обнаруживают факты, предоставляющие интерес для науки.

Энцелада - спутник Сатурна

На Энцеладе были обнаружены гейзеры

Луна Сатурна Энцелада извергает в космос огромные фонтаны воды. НАСА допускает, что этот сателлит может стать подходящим местом для жизни людей за пределами нашей планеты.

Плутон и его луны

Всего у Плутона 5 спутников - Харон, Гидра, Никта, Кербер и Стикс

Кроме Харона, у Плутона есть ещё 4 луны, которые беспорядочно оборачиваются вокруг своей оси. Эти спутники могли образоваться в результате столкновения крупных космических объектов.

Общая орбита

«Близнецы» - так называют два соорбитальных спутника Сатурна

Спутники Сатурна Эпитемей и Янус являются соорбитальными. Они движутся почти по одной орбите, но никогда не сталкиваются! Всё потому, что сила притяжения лун и Сатурна провоцирует ускорение движения одного спутника, и замедление другого.

Лунные гиганты

Ганимед и Титан - две самые большие луны в Солнечной Системе. Обе они крупнее, чем планета Меркурий.

Несо: далёкая луна Нептуна

Ученые были удивлены тем, что траектория полета Несо «привязана» к Нептуну

Несо - самая дальняя луна Нептуна. Требуется 26 лет для того, чтобы спутник проделал вокруг своей планеты полный оборот.

Спутник Марса

Фобос восходит на западе Марса, и садится на востоке каждые 11 часов

Фобос - это луна, которая проходит через небосклон Марса два раза в сутки. Пока Марс оборачивается вокруг своей оси, спутник успевает дважды облететь планету.

Тритон

Тритон - седьмой из перечня самых крупных спутников Сонечной Системы

Самая большая луна Нептуна имеет много гейзеров, извергающихся в атмосферу на расстояние около 8 километров.

Вода - идеальная среда для развития жизни

В 2020 году на шестой спутник Юпитера отправят автоматическую межпланетную станцию. Задача миссии - поиск в подповерхностных водах живых микроорганизмов

Европа, луна Юпитера, имеет воды больше, чем наша планета Земля. Учёные допускают, что под ледяной поверхностью Европы скрывается океан глубиною до 170 километров.

Спутники Юпитера

Сейчас у Юпитера насчитывают 67 лун; больше чем у любой другой планеты Сонечной Системы

Предполагается, что на самом деле у Юпитера спутников намного больше, чем принято утверждать. Их количество может достигать ста единиц.

Спутник Сатурна Япет

Этот спутник Сатурна имеет необычную форму

Луна Сатурна, Япет, имеет экваторное кольцо. Оно возвышается над поверхностью луны на уровне 13 км, что делает Япет похожим на грецкий орех.

Тайна колец

Рея является вторым по величине спутником Сатурна

Рея, луна Сатурна, может иметь кольца. Если это так, то она - единственный «окольцованный» спутник во Вселенной.

Устрашающий Мимас

На тепловом снимке Мимас похож на Пакмена - персонажа компьютерной игры

Мимас, спутник Сатурна, выглядит совсем как Звезда Смерти из «Звёздных Войн». Для тех, кто не знает: так в фильме называлась боевая космическая станция, супероружие шарообразной формы.

Космическое ускорение

На Деймосе так прыгать нельзя; разве только со страховкой

Луна Марса Деймос имеет ускорение вращения 5,2 м/с. Спортивный прыжок с разбегом на поверхности спутника вызвал бы увеличение скорости, в результате чего человек смог бы улететь в открытый космос.

Внушающие страх

Марс и два его спутника - Фобос и Деймос

Спутники Марса Фобос и Деймос с латинского переводятся как «страх» и «ужас». Лунам дали такие имена из-за соседства с красной планетой. Ведь своё название Марс получил во времена Древнего Рима, в честь кровожадного бога войны.

Предстоящее столкновение

Тритон постепенно приближается к Нептуну

Когда-нибудь гравитацию Нептуна разрушит Тритон, его ближайший спутник. В результате Нептун обзаведётся таким же кольцом, как у Сатурна.

Знакомые названия

Поверхность у Титана довольно рельефная

Горы Титана были названы точно так же, как в романе-трилогии Толкиена «Властелин колец». Эребор, Ородруин, холмы Нимлота, Гэндальфа, и Фарамира - все эти фэнтезийные места можно найти на карте луны Сатурна. Остаётся только догадываться, почему внеземным пейзажам дали такие символичные названия. Может быть, учёные что-то скрывают от нас?

Уничтожение «Галилео»

Ученые изучают спутник «Европа» на протяжении сорока лет

После того, как космический аппарат Галилео выполнил исследовательскую миссию, он самоуничтожился в атмосфере Сатурна. Учёные побоялись, что на установке могут остаться земные микроорганизмы. А ведь на Европе - загадочной луне Сатурна, в подземном океане, могут быть обнаружены признаки внеземной жизни.

Давняя мечта

То, что невозможно на Земле, осуществимо где-нибудь во Вселенной

На Титане, спутнике Сатурна, очень плотная атмосфера и низкая гравитация. Пребывая в таких условиях, человек смог бы летать, как птица. Но наличие над её поверхностью цианистого водорода - смертельно для нас.

Скорость света

При взаимном сближении и отдалении Земли и Юпитера, время затмений то сокращалось, то увеличивалось

Датский астроном Оле Рёмер впервые вычислил скорость света в 1670-х годах, изучая затмения спутника Юпитера Ио.

Пустынное место

На луне нет атмосферы, нет облаков. Там круглые сутки видны Солнце, Земля, и звездное небо

Более 40 лет на Луну не ступала нога человека. Похоже, интерес космических исследователей к нашему естественному спутнику временно угас.

Две части одного целого

Луна сама по себе уже уникальна тем, что это единственный сферический спутник на орбите . Считается, что причиной такой формы является то, что ее масса достаточно велика для равномерного притяжения материи по направлению к центру спутника.

Размер Луны составляет чуть более одной четвертой диаметра Земли (3475 км) и это тоже уникальное явление. Пока еще астрономам не удалось обнаружить у какой-либо планеты спутника с большими или хотя бы такими же размерами относительно размеров планеты.

Однако, не смотря на столь значительные для спутника размеры, масса Луны сравнительно невелика. Это же указывает и на низкую плотность спутника. Объяснение этого явления заключается в причине формирования Луны. У ученых есть версия, что в период зарождения Земли с нашей планетой столкнулось какое-то огромное космическое тело размером с . В результате такого столкновения на орбиту Земли было выброшено большое количество внешней мантии и коры. Постепенно объединяясь под действием гравитационных сил, материал сформировал спутник, который мы сегодня знаем как Луну. Учитывая, что внешняя мантия Земли намного менее плотная, чем внутренние слои, такая концепция позволяет в какой-то мере объяснить низкую плотность Луны.

Наблюдения с Земли позволяют рассмотреть многочисленные кратеры на поверхности Луны. Причина существования такого рельефа достаточно проста. В отличие от Земли, Луна не является геологически активным телом, у нее нет атмосферы, и не наблюдается вулканической активности. Именно поэтому поверхность Луны столетиями остается неизменной.

На приведенной ниже схеме выделены восемь различных фаз Луны: полная Луна, растущий месяц, первая четверть, растущая Луна, полнолуние, убывающая луна, третья четверть и спадающий месяц.

Структура Луны

Луна является дифференцированным космическим телом и по своей структуре подразделяется на кору, мантию и ядро. Несмотря на то, что Луна является вторым (после Ио) по плотности спутником в Солнечной системе, его внутреннее ядро считается очень небольшим по размерам, так как его диаметр составляет всего лишь порядка 700 километров, что является незначительным показателем относительно размеров спутника.

У внутреннего ядра оболочка насыщена железом и имеет радиус около 240 километров. Внешнее же ядро также в основной своей массе состоит из железа, только расплавленного, его толщина составляет примерно 300 километров.

Так же у лунного ядра существует частями расплавленный пограничный слой. Согласно расчетам планетологов, он образовался в результате процессов фракционной кристаллизации огромного магматического океана 4,5 млрд. лет назад. Толщина данного слоя составляет порядка 480 километров.

Как и Земли, мантия Луны состоит в основном из ультраосновных пород, который в отличие от тех, что содержатся в коре, содержат незначительные примеси окислов кремния и достаточно большое количество железа и магния. Оливин и пироксен являются главными породообразующими минералами.

Средняя толщина лунной коры составляет порядка 50 километров. Из-за периодических лунотрясений, вызванных гравитацией Земли, в ней могут появляться трещины.

Первый человек на Луне

На поверхности Луны посчастливилось погулять двенадцати представителям человечества. Начало положил Нил Армстронг в 1969 году в рамках миссии Apollo 11, а последним на текущий момент был Джин Сернан в 1972 году с миссией Apollo 17. С 1972 года полеты людей на Луну были прекращены, а изучение спутника Земли осталось в сфере автоматических космических аппаратов.

В ближайшем будущем человек может вновь посетить Луну. С этим связаны планы ведущих космических агентств, таких как NASA, Роскосмос и ЕКА. Возможно, уже в 2020-х годах на Луне появится первая космическая станция.

Первый шаг человека на Луне

“Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества” , — эту знаменитую фразу произнес Нил Армстронг спустившись на поверхность Луны.

У Луны нет темной стороны. Обе стороны Луны получают одно и то же количество солнечного света, но с учетом того, что Луна связана с Землей приливными силами, земляне всегда могут наблюдать только одну ее сторону. Эта сторона отражает солнечный свет и люди могут рассматривать ее даже невооруженным взглядом, тогда информация о так называемой «темной стороне» была получена при помощи космических аппаратов.

Отливы и приливы на Земле осуществляются именно при помощи Луны. Они возникают как результат ее гравитационного притяжения. Приливы происходят на той стороне Земли, которая в данный момент обращена к Луне, тогда как на другой стороне происходят отливы.

Каждый год Луна медленно удаляется от Земли, примерно на 3,8 сантиметров. По расчетам ученых данный процесс будет продолжаться еще 50 миллиардов лет.

Если бы вы находились на Луне, то весили бы намного меньше. Лунная гравитация гораздо слабее, чем гравитация Земли. Это связано с тем, что ее масса значительно меньше. То есть ваш вес на Луне составил бы всего лишь одну шестую (около 16,5%) от вашего земного веса.

В 50-е годы США планировало взорвать атомную бомбу на Луне. Секретный проект был разработан в разгар холодной войны и носил название «Проект A119». Основной целью такого неординарного плана было продемонстрировать СССР военное и космическое превосходство. К счастью, затея так и не была осуществлена.

У Луны нет атмосферы. Поверхность спутника Земли абсолютно не защищена от космических лучей, метеоритов, астероидов, комет и солнечных ветров. Вот почему на Луне наблюдают такие огромные колебания температуры, а вся ее поверхность покрыта кратерами. Отсутствие атмосферы также означает, на Луне невозможно услышать ни единого звука, а небо всегда черное.

На Луне происходят толчки. Гравитационное притяжение Земли приводит к небольшим лунотрясениям, которые происходят в нескольких километров под поверхностью и образуют небольшие разрывы и трещины. Считается, что Луна имеет расплавленное ядро как у Земли.

Луна является пятым по величине естественным спутником в Солнечной системе. Она намного меньше, чем главные спутники

Исследовав устройство Солнечной системы и карликовые планеты в одном из предыдущих , данная статья включает естественные спутники Солнечной системы. Это является одним из самых интересных направлений в исследовательской астрономии, поскольку существуют спутники, размеры которых превышают размеры планет, а под их поверхностью есть океаны и, возможно, формы жизни.

Начнём со спутников планет земной группы. Поскольку у Меркурия и Венеры нет естественных спутников, то знакомство со спутниками Солнечной системы следует начать с Земли.

Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс.

Луна

Как известно, у нашей планеты всего один спутник - Луна. Это самое изученное космическое тело, а также первое, на котором сумел побывать человек. Луна является пятым по величине естественным спутником планеты Солнечной системы.

Хоть Луна и считается спутником, технически она могла бы считаться планетой, если бы имела орбиту вокруг Солнца. Диаметр Луны почти три с половиной тысячи километров (3476), для примера диаметр Плутона равен 2374 км.

Луна является полноценным участником гравитационной системы Земля-Луна. Мы уже писали о другом таком тандеме в Солнечной системе - о . Хоть масса спутника Земли не велика и составляет чуть больше сотой части от массы Земли, Луна не обращается вокруг Земли - у них есть общий центр массы.

Можно ли систему Земля-Луна считать двойной планетой? Считается, что различия между двойной планетой и системой планеты и спутника заключаются в расположении центра масс системы. Если центр масс не расположен под поверхностью одного из объектов системы, то её можно считать двойной планетой. Получается, что оба тела вращаются вокруг точки в пространстве, которая находится между ними. Согласно такому определению Земля и Луна являются планетой и спутником, а Харон и Плутон - двойной карликовой планетой.

Поскольку расстояние между Землей и Луной постоянно увеличивается (Луна отдаляется от Земли), центр масс, который сейчас находится под поверхностью Земли, со временем переместится и окажется над поверхностью нашей планеты. Но это происходит довольно медленно, и считать систему Земля-Луна двойной планетой можно будет только через миллиарды лет.

Система Земля-Луна

Среди космических тел Луна влияет на Землю практически сильнее всего, кроме, разве что, Солнца. Самыми наглядными явлениями воздействия спутника на Землю являются лунные приливы и отливы, которые регулярно изменяют уровень воды в Мировом океане.

Земля вид с полюса (приливы, отливы)

Почему поверхность Луны вся покрыта кратерами? Во-первых, у Луны нет атмосферы, которая бы защищала её поверхность от метеоритов. Во-вторых, на Луне нет воды или ветра, которые могли разглаживать места падения метеоритов. Поэтому за четыре миллиарда лет на поверхности спутника накопилось большое количество кратеров.

Самый большой кратер в Солнечной системе. Бассейн Южный полюс - Эйткен (красное - возвышенности, синее - низменности).

Лунный кратер Дедал: диаметр 93 км, глубина 2,8 км (снимок с борта Аполлон-11).

Луна, как уже было сказано - единственный спутник, на котором побывал человек и первое небесное тело, образцы которого были доставлены на Землю. Первым человеком, ступившим на Луну 21 июля 1969 года, стал Нил Армстронг. Всего на Луне побывало двенадцать астронавтов; последний раз люди высаживались на Луну в далёком 1972 году.

Первая фотография, сделанная Нилом Армстронгом после выхода на поверхность Луны.

Эдвин Олдрин на Луне, июль 1969 года (фото НАСА).

До того, как учёные получили образцы грунта с Луны, существовало две принципиально разные теории о происхождении Луны. Приверженцы первой теории считали, что Земля и Луна сформировались в одно и то же время из газопылевого облака. По другой теории считалось, что Луна была сформирована в другом месте, и после захвачена Землей. Изучение лунных образцов привело к появлению новой теории о «Гигантском столкновении»: почти четыре с половиной (4,36) 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. Из этих обломков собралась Луна. Земля в результате удара получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за пять часов) и заметный наклон оси вращения. Хотя и у этой теории тоже есть недостатки, в настоящее время она считается основной.

Формирование Луны: столкновение Тейи с Землёй, в результате которого, как предполагается, возникла Луна.

Спутники Марса

У Марса два маленьких спутника: Фобос и Деймос. Они были открыты Асафом Холлом в 1877 году. Примечательно, что разочаровавшись в поисках марсианских спутников, он уже хотел отказаться от наблюдения, но его жена Анджелина смогла его переубедить. Следующей ночью он обнаружил Деймос. Шесть ночей спустя - Фобос. На Фобосе он обнаружил гигантский кратер, который достигает десяти километров в ширину - почти половину ширины самого спутника! Холл дал ему девичью фамилию Анджелины - Стикни.

Изображение спутников Марса с соблюдением масштабов и расстояний.

Оба спутника имеют форму близкую к трёхосному эллипсоиду. Из-за их небольших размеров силы тяготения не хватает, чтобы сжать их до круглой формы.

Фобос. Справа можно увидеть кратер Стикни.

Интересно то, что приливное воздействие Марса постепенно замедляет движение Фобоса, тем самым снижая его орбиту, что, в итоге, приведёт к его падению на Марс. Каждые сто лет Фобос становится ближе к Марсу на девять сантиметров и примерно через одиннадцать миллионов лет он обрушится на его поверхность, если ещё раньше его не разрушат те же силы. Деймос же наоборот отдаляется от Марса, и со временем будет захвачен приливными силами Солнца. В итоге Марс останется без спутников.

Притяжение на «марсианской» стороне Фобоса практически отсутствует, точнее его почти нет. Это вызвано близостью спутника к поверхности Марса и сильным тяготением со стороны планеты. В остальных частях спутника сила тяготения различна.

Спутники Марса всегда повернуты к нему одной стороной, поскольку период обращения каждого из них совпадает с соответствующим периодом обращения вокруг Марса. По этому признаку они схожи с Луной, обратная сторона которой также никогда не видна с поверхности Земли.

Размеры Деймоса и Фобоса очень малы. Для примера - радиус Луны в 158 раз больше радиуса Фобоса и примерно в 290 раз больше радиуса Деймоса.

Расстояния от спутников до планеты также незначительны: Луна находится на расстоянии 384 000 км от Земли, а Деймос и Фобос удалены от Марса на 23 000 и 9 000 километров соответственно.

Происхождение марсианских лун остается спорным. Они могли быть астероидами, захваченными полем тяготения Марса, но отличие их строения от объектов той группы астероидов, частью которой они могли быть, говорит против этой версии. Другие считают, что они образовались в результате распада спутника Марса на две части.

Следующий материал будет посвящён спутникам Юпитера, которых у него на сегодняшний день зарегистрировано целых 67! И, возможно, на некоторых из них существуют формы жизни.

Спутник Земли с доисторических времен привлекал внимание людей. Луна - это самый заметный объект неба после Солнца, а потому ей всегда приписывались столь же значительные свойства, как и дневному светилу. Спустя века на смену поклонению и простому любопытству пришел научный интерес. Убывающая, полная и растущая Луна - это сегодня объекты самого пристального изучения. Благодаря исследованиям астрофизиков мы многое знаем о спутнике нашей планеты, однако немало осталось и неизвестного.

Происхождение

Луна - это явление, настолько привычное, что вопроса о том, откуда она взялась, практически не возникает. Между тем именно происхождение спутника нашей планеты - одна из самых значительных его тайн. Сегодня существует несколько теорий на этот счет, каждая из которых может похвастаться как наличием подтверждений, так и аргументами в пользу ее несостоятельности. Полученные данные позволяют выделить три основные гипотезы.

1. Луна и Земля образовались из одного протопланетного облака.
2. Полностью сформированная Луна была захвачена Землей.
3. К образованию Луны привело столкновение Земли с крупным космическим объектом.

Рассмотрим эти версии более подробно.

Совместная аккреция

Гипотеза совместного происхождения (аккреции) Земли и ее спутника признавалась в научном мире наиболее правдоподобной до начала 70-х годов прошлого столетия. Впервые выдвинул ее еще Иммануил Кант. Согласно этой версии, Земля и Луна образовались практически одновременно из протопланетных частиц. Космические тела представляли собой при этом двойную систему.

Первой начала формироваться Земля. После того как она достигла определенных размеров, вокруг нее под действием силы притяжения стали кружить частицы из протопланетного роя. Они начали двигаться по эллиптическим орбитам вокруг зародившегося объекта. Некоторые частицы падали на Землю, другие сталкивались и слипались. Затем орбита постепенно стала все больше приближаться к круговой и из роя частиц начал формироваться зародыш Луны.

За и против

Сегодня гипотеза совместного происхождения имеет больше опровержений, нежели доказательств. Она объясняет одинаковое кислородно-изотопное соотношение двух тел. Сомнительными являются выдвинутые в рамках гипотезы причины разного состава Земли и Луны, в частности, практически полного отсутствия на последней железа и летучих веществ.

Гость издалека

В 1909 году Томасом Джексоном Джеферсоном Си была выдвинута гипотеза гравитационного захвата. Согласно ей, Луна - это тело, сформировавшееся где-то в другой области Солнечной системы. Ее эллиптическая орбита пересекала траекторию движения Земли. При очередном сближении Луна была захвачена нашей планетой и стала спутником.

В пользу гипотезы ученые приводят достаточно распространенные мифы народов мира, повествующие о времени, когда Луны не было на небе. Также косвенно теорию гравитационного захвата подтверждает наличие твердой поверхности на спутнике. Согласно советским исследованиям, не имеющая атмосферы Луна, если она вращается вокруг нашей планеты уже несколько миллиардов лет, должна была быть покрыта многометровым слоем пыли, попадающей из космоса. Однако сегодня известно, что на поверхности спутника такого не наблюдается.

Гипотеза может объяснить малое количество железа на Луне: она могла образоваться в зоне планет-гигантов. Однако в этом случае на ней должна быть большая концентрация летучих веществ. Кроме того, по результатам моделирования гравитационного захвата его возможность кажется маловероятной. Тело с такой массой, как у Луны, скорее столкнулось бы с нашей планетой или было бы выдворено за пределы орбиты. Гравитационный захват мог произойти только в случае очень близкого прохождения будущего спутника. Однако и в этом варианте более вероятным становится разрушение Луны под действием приливных сил.

Гигантское столкновение

Третья из названных выше гипотез на сегодняшний день считается наиболее правдоподобной. Согласно теории гигантского столкновения, Луна - это результат взаимодействия Земли и довольно крупного космического объекта. Гипотеза была предложена в 1975 году Уильямом Хартманом и Дональдом Дэвисом. Они предположили, что с молодой Землей, успевшей набрать 90% своей массы, столкнулась протопланета, названная Тэйей. Размер ее соответствовал современному Марсу. В результате удара, пришедшегося на «край» планеты, практически все вещество Тэйи и часть земного была выброшена в космическое пространство. Из этого «строительного материала» стала формироваться Луна.

Гипотеза объясняет современную скорость а также угол наклона ее оси и многие физические и химические параметры обоих тел. Слабым местом теории является приводимые ею причины низкого содержания железа на Луне. Для этого до столкновения в недрах обоих тел должна была произойти полная дифференциация: образование железного ядра и силикатной мантии. На сегодняшний день подтверждений найдено не было. Возможно, новые данные о земном спутнике прояснят и этот вопрос. Правда, есть вероятность, что они могут и опровергнуть принятую сегодня гипотезу происхождения Луны.

Основные параметры

Для современных людей Луна - это неотъемлемая часть ночного неба. Расстояние до нее на сегодняшний день составляет примерно 384 тысячи километров. Этот параметр несколько меняется по мере движения спутника (диапазон - от 356 400 до 406 800 км). Причина кроется в эллиптической орбите.

Спутник нашей планеты движется сквозь космос со скоростью 1,02 км/с. Полный оборот вокруг нашей планеты он совершает примерно за 27,32 суток (сидерический или звездный месяц). Интересно, что притяжение Луны Солнцем в 2,2 раза сильнее, чем Землей. Этот и другие факторы влияют на движение спутника: сокращение сидерического месяца, изменение расстояния до планеты.

Ось Луны имеет наклон в 88°28". Период вращения равен сидерическому месяцу и именно поэтому спутник всегда повернут к нашей планете одной стороной.

Отражающая

Можно предположить, что Луна - это звезда, очень близко расположенная к нам (в детстве такая идея могла приходить многим). Однако в действительности она не обладает многими параметрами, присущими таким телам, как Солнце или Сириус. Так, воспетый всеми поэтами-романтиками лунный свет - лишь отражение солнечного. Сам спутник не излучает.

Фаза Луны - это явление, связанное с отсутствием у нее собственного света. Видимая часть спутника на небе постоянно изменяется, последовательно проходя четыре этапа: новолуние, растущий месяц, полнолуние и убывающая Луна. Это стадии синодического месяца. Он исчисляется от одного новолуния до другого и длится в среднем 29,5 дней. Синодический месяц больше сидерического, поскольку Земля также движется вокруг Солнца и спутнику все время приходится наверстывать некоторое расстояние.

Многоликая

Первая в цикле фаза Луны - это то время, когда для земного наблюдателя спутник на небе отсутствует. В это время он обращен к нашей планете темной, неосвещенной стороной. Длительность этой фазы - один-два дня. Затем в западной части неба появляется месяц. Луна - это лишь тонкий серп в такое время. Часто, однако, можно наблюдать весь диск спутника, но менее яркий, окрашенный в серый. Такое явление получило название пепельного цвета Луны. Серый диск рядом с ярким серпом - это часть спутника, освещенная лучами, отраженными с поверхности Земли.

Спустя семь дней от начала цикла наступает следующая фаза - первая четверть. В это время Луна освещена ровно наполовину. Характерный признак фазы - прямая линия, разделяющая темный и освещенный участок (в астрономии она называется «терминатор»). Постепенно она становится более выпуклой.

На 14-15 сутки цикла наступает полнолуние. Затем видимая часть спутника начинает уменьшаться. На 22 день наступает последняя четверть. В этот период также нередко можно наблюдать пепельный цвет. Угловое расстояние Луны от Солнца ставится все меньше и по прошествии примерно 29,5 дней она вновь полностью скрывается.

Затмения

С особенностями движения спутника вокруг нашей планеты связано еще несколько явлений. Плоскость орбиты Луны наклонена к эклиптике в среднем на 5,14°. Такое положение нетипично для подобных систем. Как правило, орбита спутника лежит в плоскости экватора планеты. Точки пересечения траекторией Луны эклиптики называются восходящим и нисходящим узлами. Они не имеют точной фиксации, постоянно, хотя и медленно, движутся. Примерно за 18 лет узлы проходят всю эклиптику. В связи с этими особенностями Луна возвращается к одному из них через период, равный 27,21 суток (он называется драконическим месяцем).

С прохождением спутника точек пересечения его оси с эклиптикой связано такое явление, как затмение Луны. Это феномен, нечасто радующий (или огорчающий) нас собой, но обладающий определенной периодичностью. Затмение происходит в тот момент, когда полнолуние совпадает с прохождением спутника одного из узлов. Столь интересное «стечение обстоятельств» возникает достаточно редко. То же справедливо и для совпадения новолуния и прохождения одного из узлов. В это время случается солнечное затмение.

Наблюдения астрономов показали, что оба феномена имеют цикличный характер. Длина одного периода равна чуть больше 18 лет. Называется такой цикл саросом. За один период происходит 28 лунных и 43 солнечных затмения (из них 13 — полных).

Влияние ночного светила

С древних времен Луна считалась одним из управителей человеческой судьбы. По мнению мыслителей того периода, она влияла на характер, отношения, настроение и поведение. Сегодня действие Луны на организм изучается с научной точки зрения. Различные исследования подтверждают, что зависимость некоторых особенностей поведения и состояния здоровья от фаз ночного светила существует.

Например, врачи Швейцарии, долгое время наблюдавшие за больными с неполадками в сердечно-сосудистой системе, установили, что растущая Луна — это опасный период для людей, предрасположенных к инфаркту. Большинство приступов по их данным совпадало с появлением на ночном небе молодого месяца.

Существует большое количество аналогичных исследований. Однако сбор подобной статистики - не единственное, что интересует ученых. Они попытались найти объяснения выявленным закономерностям. Согласно одной из теорий, Луна оказывает на человеческие клетки такое же воздействие, как и на всю Землю: вызывает В результате влияния спутника изменяется водно-солевой баланс, проницаемость мембраны, соотношение гормонов.

Другая версия во главу угла ставит воздействие Луны на магнитное поле планеты. Согласно этой гипотезе, спутник вызывает изменения электромагнитных импульсов тела, что влечет за собой определенные последствия.

Специалисты, придерживающиеся мнения об огромном влиянии на нас ночного светила, рекомендуют выстраивать свою деятельность, согласуя ее с циклом. Они предостерегают: фонари и лампы, перекрывающие лунный свет, могут навредить здоровью человека, поскольку из-за них организм не получает информации о смене фаз.

На Луне

После знакомства с ночным светилом с Земли пройдемся по его поверхности. Луна — это спутник, не защищенный от воздействия солнечных лучей атмосферой. Днем поверхность нагревается до 110 ºС, а в ночное время она остывает до -120 ºС. При этом колебания температуры характерны для небольшой зоны коры космического тела. Очень низкая теплопроводность не позволяет прогреться недрам спутника.

Можно сказать, что Луна — это земли и моря, обширные и малоисследованные, но обладающие своими именами. Первые карты поверхности спутника появились еще в семнадцатом веке. Темные пятна, ранее принимавшиеся за моря, после изобретения телескопа оказались низкими равнинами, однако сохранили свое название. Более светлые области на поверхности — это «континентальные» зоны с горами и хребтами, часто кольцевой формы (кратеры). На Луне можно встретить Кавказ и Альпы, Моря Кризисов и Спокойствия, Океан Бурь, Залив Радости и Болото Гнили (заливы на спутнике — примыкающие к морям темные области, болота — небольшие пятна неправильной формы), а также горы Коперника и Кеплера.

И только после была разведана обратная сторона Луны. Это случилось в 1959 году. Данные, полученные советским спутником, позволили составить карту скрытой от телескопов части ночного светила. Здесь также зазвучали имена великих: К.Э. Циолковского, С.П. Королева, Ю.А. Гагарина.

Совсем другая

Отсутствие атмосферы делает Луну такой не похожей на нашу планету. Небо здесь никогда не затягивают облака, его цвет не меняется. На Луне над головой космонавтов только темный звездный купол. Солнце встает медленно и неторопливо движется по небу. День на Луне длится практически 15 земных суток, такова и продолжительность ночи. Сутки равны периоду, за который спутник Земли делает один оборот относительно Солнца, или синодическому месяцу.

На спутнике нашей планеты нет ветра и осадков, также здесь отсутствует плавное перетекание дня в ночь (сумерки). Кроме того, Луна постоянно находится под угрозой падения метеоритов. О количестве их косвенно свидетельствует реголит, покрывающий поверхность. Это слой обломков и пыли толщиной до нескольких десятков метров. Состоит он из раздробленных, перемешанных и местами сплавленных останков метеоритов и разрушенных ими лунных пород.

При взгляде на небо можно увидеть неподвижно и всегда на одном и том же месте висящую Землю. Красивая, но практически никогда не меняющаяся картина объясняется синхронизацией вращения Луны вокруг нашей планеты и собственной оси. Это одно из самых чудесных зрелищ, которое довелось видеть космонавтам, впервые высадившимся на поверхности спутника Земли.

Знаменитая

Бывают периоды, когда Луна — это «звезда» не только научных конференций и изданий, но и всевозможных СМИ. Огромный интерес для большого числа людей представляют некоторые довольно редкие явления, связанные со спутником. Одно из них — это суперлуние. Оно происходит в те дни, когда ночное светило находится на самом маленьком расстоянии от планеты, причем в фазе полнолуния или новолуния. Ночное светило при этом становится визуально на 14% крупнее и на 30% ярче. Во второй половине 2015 года суперлуния можно будет наблюдать 29 августа, 28 сентября (в этот день суперлуние будет наиболее внушительным) и 27 октября.

Еще одно любопытное явление связано с периодическим попаданием ночного светила в земную тень. Спутник при этом не исчезает с неба, а приобретает красный цвет. Астрономическое событие получило название Кровавая Луна. Это явление довольно редкое, однако современным любителям космоса опять повезло. Кровавые Луны взойдут над Землей в 2015 году несколько раз. Последняя из них появится в сентябре и совпадет с полным затмением ночного светила. Такое точно стоит увидеть!

Ночное светило всегда притягивало к себе людей. Месяц и полная Луна — это центральные образы во многих поэтических очерках. По мере развития научных знаний и методов астрономии спутник нашей планеты стал интересовать не только астрологов и романтиков. Многие факты со времен первых попыток объяснения лунного «поведения» стали понятны, большое число тайн спутника было раскрыто. Однако ночное светило, как и все объекты космоса, не так просто, как может показаться.

Даже американская экспедиция не смогла ответить на все поставленные перед ней вопросы. В то же время с каждым днем ученые узнают о Луне что-то новое, хотя часто полученные данные порождают еще больше сомнений в существующих теориях. Так было с гипотезами происхождения Луны. Все три главные концепции, которые признавались в 60-70-х годах, были опровергнуты по результатам американской экспедиции. Вскоре лидирующей стала гипотеза гигантского столкновения. Вероятнее всего, в будущем нас ожидает множество удивительных открытий, связанных с ночным светилом.