(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Реферат: Луна — спутник Земли
Высокомерной удалённости собственной.
Сомнамбулы протягивают руки
И обречённо следуют за ней.
На крыльях одичалого сознанья,
Весомостью дневной утомлены,
Летят они, бескрылые созданья,
Прислушиваясь к отсветам Луны…
Белла Ахмадулина
денек и ночь (то есть темное время суток) изменяются поэтому, что Земля вращается, и Луна закрывает солнце…
Из ответа одной студентки на семинаре
Сияние полной Луны больше блеска Луны в первой либо третьей четверти не в 2 раза, как это можно было помыслить, а в 15 раз, потому что в полнолуние на Луне не заметны тени [Бронштен, 1955а]. Любопытно, что в полнолуние, как и в остальные фазы, центр и края лунного диска идиентично ярки, что гласит о бессчетных неровностях поверхности [Марков, 1955]. Тени к полнолунию исчезают весьма стремительно, и яркость резко возрастает.
Луна отстоит от Земли в среднем на 384 395 км, другими словами на 30 земных поперечников и на 110 лунных поперечников.
Период обхода вокруг Земли — 27,3217 земных суток (сидерический месяц). Период смены фаз — 29,5306 земных суток (синодический месяц).
Критичная скорость для лунной поверхности — 2,37 км/с [Марков, 1955].
Скорость движения по орбите — 1,02 км/с.
Период воззвания вокруг оси строго соответствует периоду воззвания вокруг Земли, и потому Луна обращена к Земле постоянно одной стороной. Лишь часть обратной стороны (18%) бывает видна из-за либрации Луны (из-за «покачивания» при движении по орбите — это соединено с неравномерным движением Луны по эллиптической орбите), также из-за несовпадения плоскостей орбит Земли и Луны и движения полосы узлов [Марков, 1955]. Из-за первого происшествия мы можем заглядывать на обратное полушарие (То есть, вообще говоря, половина шара. Часто правая или левая половина большого мозга) на 6 градусов и 51 секунду по долготе за оба края, из-за второго — на 7 градусов 54 секунды за северный и южный полюсы [Марков, 1955].
Оборотная сторона Луны сфотографирована в 1959 г. при помощи русской галлактической станции «Луна-3».
Луна — трёхосный эллипсоид, большая ось которого ориентирована к Земле [Марков, 1955].
Ось наклонена на 5,1 градуса к плоскости орбиты.
Орбита наклонена на 5,9 градуса к земной орбите [Марков, 1955]. Линия пересечения плоскостей орбит Земли и Луны совершает оборот за 18,6 года [Марков, 1955].
Орбита Луны приметно эллиптическая, и потому во время затмений Луна или вполне закрывает солнце, или со всех сторон остаётся светящийся солнечный ободок (если Луна далековато от Земли). Расстояние до Луны колеблется в интервале 363 000 — 405 500 км.
движение Луны по орбите усложнено также притяжением к Солнцу: когда Луна поближе к нему, чем Земля, она притягивается посильнее Земли; когда далее — слабее (приливные силы действуют на систему Земля-Луна аналогично тому, как они действуют на каждое из 2-ух тел в отдельности, но существенно посильнее).
Самое древнее упоминание о затмении Солнца Луной содержится в китайской хронике конца IX века до нашей эпохи. Затмение было особенным, потому что вышло во время восхода Солнца. Это позволило буквально датировать событие: 21 апреля 899 г [Двойной восход Солнца, 1987]. Полное совпадение времени затмений по китайским хроникам и по астрономическим вычислениям — одно из опровержений лженаучных попыток «уменьшить» людскую историю в несколько раз.
Масса Луны — 0,012 земной массы, либо 7,33*1025 г (Луна в 81,5 раз легче Земли). До недавнешнего времени система Земля-Луна числилась самой двойной планеткой (основное тело и спутник поближе всего друг к другу по размеру), но сейчас первенство по этому показателю перебежало к системе Плутон-Харон.
Поперечник Луны — 3 476 км, приблизительно четверть земного (0,27). Площадь поверхности — 7,5% земной поверхности (площадь Северной и Южной Америк вкупе). Объём — в 50 раз меньше Земли.
Плотность Луны существенно меньше плотности Земли — 3,34 г/см3. Это весьма принципиальный параметр, на основании которого судят о происхождении Луны (см. ниже).
Сила тяжести в 6 раз слабее, чем на Земле (0,16 земной). По словам Нейла Армстронга: «… чувство притяжения на Луне приятнее, чем земное, и даже приятнее состояния невесомости» [Улубеков, 1984].
температура колеблется от минус 160 до плюс 120 градусов Цельсия (в полночь и в полдень). По наиболее поздним данным — от минус 155 до плюс 105 градусов Цельсия.
воды и атмосферы на Луне нет. Конкретно из-за этого есть такие резкие перепады температуры. Из-за этого нет и полутеней. Днем и вечерком приподнятые участки (горы, кратеры) отбрасывают длинноватые чёткие тени и в особенности отлично видны с Земли в телескоп. Линия, разделяющая освещённую и неосвещённую часть Луны, именуется терминатором.
Луна в среднем желтовато-коричневая. Самые калоритные точки отражают 22% света, самые тёмные («моря») — 4 — 5%. означает, веществ вроде мела либо снега там нет [Марков, 1955]. Луна по цвету сходна с вулканическим пеплом, и спектр цветности там меньше, чем на Земле.
Сверху лунная поверхность покрыта узким слоем пыли (несколько см), под которым до глубины 4 — 12 м лежит лунный реголит — маленький обломочный материал, выброшенный из маленьких кратеров. Дальше до глубины 30 м находятся выбросы из огромных кратеров. Дальше до 1 км — трещиноватый базальт. По последней мере, такое строение имеет лунная поверхность в месте высадки земных аппаратов [Жарков, 1983].
На поверхности Луны есть «моря» — сухие и наиболее тёмные низкие области, «континенты» — наиболее светлые и несколько возвышенные области, горы в виде колец, метеоритные кратеры (с крутой возвышенностью посреди) и метеоритные цирки (без центральной горки), цепочки кратеров (см. ниже). Из «морей» более значительны Океан Бурь, Море Ясности, Море Спокойствия, Море Дождиков, Море Обилия, Море Кризисов. Крайние два размещены , что легло в базу неких анекдотов относительно планов Русского Союза по освоению Луны (по ошибке не там сели).
На теоретическом уровне в южной полярной области Луны вероятен лёд в кратерах, потому что солнце там никогда не светит, и температура составляет минус 230 градусов Цельсия [Лёд на Луне! 1995]. Быть может слой льда и снега в 50 см — от ледяных метеоров. Южноамериканская станция «Клементина» в 1994 г. зафиксировала необыкновенный нрав радиосигналов в районе южного полюса. Таковым обязано быть отражение от разрозненных пятен снега и льда. Для проверки планировался пуск зонда «Lunar Prospector» в сентябре 1997 г. [В поисках лунной влаги, 1997]. Зонд был запущен в январе 1998 г., измерил энергию нейтронов, возникающих в лунном грунте от галлактических лучей. Понятно, что вода замедляет нейтроны. По сиим данным считается, что на Луне нет сплошного ледяного покрова нигде, но есть кристаллики льда в лунном реголите (от 0,3 до 1% массы в кратерах на полюсах). Станция через некое время была переведена на наиболее низкую орбиту (100 — 20 км), чтобы возросла её разрешающая способность и найдены были кратеры, где воды в особенности много [Бережной, 1999]. Убедительных результатов не было, и станция была ориентирована в один из кратеров, где разбилась со скоростью 1 км/с. Возлагали надежды, что при ударе водяной пар будет выброшен в окололунное место и увиден с Земли, но последствия падения не были видны [«Lunar Prospector»…, 2000].
Основная бомбардировка Луны метеорами происходила от 4,6 до 3,5 млрд лет вспять, но есть и относительно недавнешние кратеры, которые различаются «лучами» — прямыми расходящимися во все стороны выбросами вещества, которые не успели потемнеть. Лучи, к примеру, тянутся от кратеров Коперник и Тихо. Они видны даже в подзорную трубу. Кратер Коперник появился «всего» 800 миллионов лет вспять (возраст определяется по количеству наиболее юных маленьких кратеров поверх старенького кратера). Понятно до 300 систем лучей [Марков, 1955].
Некие лунные метеоритные кратеры добиваются поперечника 150 — 200 км, что нету на Земле. Есть остатки кратеров ещё большего размера. Море Дождиков — это прошлый кратер поперечником 1 000 км, заполнившийся лавой, поднявшейся опосля удара по трещинкам.
На Луне есть цепочки очевидно взаимосвязанных одновозрастных кратеров. Ранее задумывались, что один из таковых кратеров главный, а другие вторичные (падало вещество, выброшенное при первом ударе). Опосля кометной бомбардировки Юпитера в 1994 г. (см. ниже) возникла догадка, аналогично объясняющая эти цепочки: Луна поначалу разрывает подходящее к ней тело приливными силами, осколки выстраиваются один за иным на орбите и, совершив половину витка, бомбардируют крутящуюся Луну один за иным [Происхождение кратерных цепочек на Луне, 1994]. На Луне также известны альбедные аномалии, которые не появляются в рельефе. Может быть, это следы столкновения с кометами [Бережной, 1999].
Самые высочайшие лунные горы добиваются 8 км, другими словами соразмерны самым высочайшим земным горам.
На оборотной стороне Луны несколько меньше «морей», но в остальном обе стороны Луны сходны. Море Восточное — старый кратер поперечником 900 км, который окружён несколькими грядами кольцевых гор, будто бы по воде от брошенного камешка побежали и застыли несколько радиальных волн. Остальные «моря» (Изобретателей, Москвы) не значительны по площади.
По современным представлениям у Луны есть маленькое и, может быть, стальное ядро (исходя из отсутствия магнитного поля и сравнимо малой плотности). Дальше идет зона отчасти расплавленного вещества (наличием её разъясняют зарегистрированные устройствами лунотрясения). Дальше — мантия. Дальше — кора. На видимой стороне Луны кора имеет толщину 60 км, на оборотной — 100 км [Жарков, 1998]. Из-за различий в мощности коры центр массы на 2 км смещён к Земле [Жарков, 1983]. Различия в мощности коры пока не объяснены, но неравномерность характеристик на оси Земля-Луна навряд ли случайна.
Сейсмические станции, установленные на Луне экипажами «Аполлон» регистрировали сотрясения от ударов метеоров, падений галлактических аппаратов, также фактически лунотрясения [Кусков, 1998]. Эти данные разрешают утверждать, что плотность лунных недр практически не растет с глубиной, а давление в центре Луны соответствует земному на глубине 150 км. Лунная кора видимой стороны обязана иметь толщину 58 км, верхняя мантия залегать на глубинах 58 — 270 км, средняя мантия — 270 — 500 км, нижняя мантия — от 500. Дальше по лет).
При ударе метеора и т.п. Луна подольше Земли «звучит» сейсмически (как колокол), потому что меньше Земли и тверда, а поэтому не гасит волну [Жарков, 1983].
Собственное магнитное поле на Луне, как уже говорилось, отсутствует, но 4,6 — 3,2 млрд лет вспять оно имелось. На данный момент имеются лишь различные по мощности местные магнитные поля, связанные с метеорами [Жарков, 1983].
Луна — неповторимое тело в Солнечной системе. Тут самое низкое много железа и титана. Бассейн появился, когда при столкновении верхний слой оказался содран, и оголились породы, богатые железом. «Моря» появились позже из-за повторного плавления железомагнезиальных пород на глубине наиболее 400 км (от 4,3 до 3 миллиардов. лет вспять). В море Спокойствия, где сел «Apollo-11», оказалось приблизительно в 10 раз больше титана, чем в среднем [Химический состав Луны, 2002].
Существует несколько гипотез появления Луны [Как образовалась Луна, 1986]:
земная мантия оторвалась от юный и стремительно вращающейся в то время Земли (деление);
захваченная планетка (лунный грунт резко различается от земного по составу);
появилась сразу и вкупе с Землёй из 1-го и такого же газово-пылевого облака;
выбита в итоге столкновения Земли с телом тяжелее Марса (потому Луна легка, потому что появилась не из земного ядра, а из земной мантии и коры).
На теоретическом уровне при неком стечении событий все четыре варианта вероятны, но популярней всего крайняя догадка, так как она разъясняет, почему у Луны нет либо практически нет стального ядра, и вся она сходна с земной мантией [Грив, 1990; «Ударное» происхождение Луны, 1990]. Вообщем, сходство с земной мантией не полное, и, принимая ударную догадку, необходимо представить, что ударившее тело привнесло много собственного вещества [Кусков, 1998].
Луна эволюционировала [Жарков, 1983]:
4,57 — 4,46 миллиардов. лет вспять, жгучая Луна, период формирования макроструктуры недр, осаждается расплавленное ядро (Fe — FeS), существует магнитное поле, Луна уже повёрнута к Земле одной стороной, а её кора асимметрична;
4,46 — 3,86 миллиардов. лет вспять, образование макроструктуры континентов, кристаллизация верхней мантии, вулканизм, насыщенная бомбардировка метеорами и рост коры, Луна умеренно «побита» метеорами — везде кратеры с несколькими кольцами гор; на Земле от данной нам эры не осталось следов, и самые античные горные породы имеют возраст 3,8 миллиардов. лет [Жарков, Мороз, 2000];
4 — 3,9 миллиардов. лет вспять, ударное образование радиальных морей и исчезновение прежней поверхности;
3,9 — 3,16 миллиардов. годов назад (по иным данным — 2,8 миллиардов. лет вспять) базальтовая лава заполнила впадины лунных морей, с того времени в «морях» меньше кратеров, чем на «континентах», где прежняя поверхность вполне уцелела; в это время исчезает магнитное поле;
послеморской период, добавились лишь отдельные кратеры с «лучами» (Коперник, Тихо и огромное количество маленьких).
Система Земля-Луна тоже прошла долгосрочную эволюцию. Когда-то и Луна, и Земля вращались вокруг собственных осей существенно резвее, чем на данный момент, и были поближе друг к другу. Позже вращение вокруг осей притормозилось из-за приливного трения: Земля стала вращаться медленней, а Луна относительно Земли вполне тормознула (наиболее 4,5 миллиардов. лет вспять). Но это значит, что Луна обязана была равномерно отодвинуться от Земли согласно закону сохранения количества движения (медленней движение вокруг оси — резвее движение по орбите). Отобрав у Земли часть энергии, Луна ускорилась и стала вращаться вокруг Земли по наиболее далёкой орбите. То же самое можно сказать наиболее непосредственно. Потому что Земля вращается вокруг оси резвее, чем вокруг неё вращается Луна, приливные выступы на Земле чуток опережают действия. Ближний к Луне выступ при всем этом разгоняет Луну на орбите, причём в основном, чем её тормозит отстающий далекий выступ [Жарков, 1983].
Система продолжает эволюционировать в том же направлении, и Луна любой год отодвигается от Земли на 3,8 см (по данным лазерной локации). Либо на 4,4 см в год (по данным исследования затмений) [Жарков, 1983]. Так будет происходить до того времени, пока Луна не приостановит землю. Тогда воспреобладают силы трения о галлактическую среду (это не совершенно пустота — там метеорные частички, некое количество газа, частички солнечного ветра, гравитационные поля и т.п.). Луна начнёт передавать энергию галлактической среде и равномерно сближаться с Землёй. Когда-нибудь она сблизиться так, что приливные силы Земли порвут Луну и превратят в кольцо — приблизительно такое же, как вокруг Сатурна, но наиболее существенное. Вообщем, Земля и Луна могут существенно поменяться и даже пропасть ещё ранее из-за расширения Солнца.
Луна интенсивно изучалась посреди века, а сейчас Энтузиазм к ней свалился. Его можно подхлестнуть лишь экономическим внедрением Луны (перевалочный пункт на пути в наиболее далёкий Космос, сырьевая база и т.п.). Одно из вероятных использований — внедрение радиоактивного гелия (гелий три), принесённого солнечным ветром. Это не плохое термоядерное горючее, вероятное горючее для будущих галлактических кораблей, и добыть его можно, нагрев лунный грунт до 600 градусов Цельсия (начало выделения — 200 градусов, при 600 градусах — выделяется 75%) [Кульчински, Шмитт, 1990]. Кто будет обладать Луной, тот будет обладать Землёй…
]]>