Движение и фази на луната. Общи сведения за Луната

Луна- единственото небесно тяло, което обикаля около Земята, без да се броят изкуствените земни спътници, създадени от човека през последните години.

Луната непрекъснато се движи по звездното небе и по отношение на която и да е звезда на ден се придвижва към дневното въртене на небето с приблизително 13° и след 27,1/3 дни се връща към същите звезди, описвайки пълен кръг в небесната сфера. Следователно периодът от време, през който Луната прави пълен оборот около Земята спрямо звездите, се нарича звезден (или звезден)) месец; това е 27,1/3 дни. Луната се движи около Земята по елиптична орбита, така че разстоянието от Земята до Луната се променя с почти 50 хиляди км. Средното разстояние от Земята до Луната се приема за 384 386 км (закръглено - 400 000 км). Това е десет пъти дължината на екватора на Земята.

Луна Самият той не излъчва светлина, така че в небето се вижда само неговата повърхност, страната на дневната светлина, осветена от Слънцето. Нощно време, тъмно, не се вижда. Движейки се по небето от запад на изток, за 1 час Луната се измества на фона на звездите с около половин градус, т.е. с количество, близко до нейния видим размер, а за 24 часа - с 13º. ЗА един месец Луната на небето догонва и изпреварва Слънцето и настъпва промяна лунни фази: Новолуние , първа четвърт , пълнолуние И последно тримесечие .

IN НоволуниеЛуната не може да се види дори с телескоп. Разположена е в същата посока като Слънцето (само над или под него) и е обърната към Земята от нощното полукълбо. Два дни по-късно, когато Луната се отдалечи от Слънцето, няколко минути преди залеза на западното небе на фона на вечерната зора може да се види тесен полумесец. Първата поява на лунния сърп след новолунието е наречена от гърците "неомения" ("новолуние") От този момент започва лунният месец.

7 дни 10 часа след новолуние фаза т.нар първа четвърт. През това време Луната се отдалечи от Слънцето на 90º. От Земята се вижда само дясната половина на лунния диск, осветен от Слънцето. След залез Луна е в южното небе и залязва около полунощ. Продължава да се движи от Слънцето все повече и повече наляво. Луна вечерта се появява вече на източната страна на небето. Тя идва след полунощ, всеки ден по-късно и по-късно.

Кога Луна се появява в посока, обратна на Слънцето (на ъглово разстояние 180 от него), идва пълнолуние. От новолунието са изминали 14 дни и 18 часа След това Луна започва да се приближава към Слънцето отдясно.

Наблюдава се намаляване на осветеността на дясната част на лунния диск. Ъгловото разстояние между него и Слънцето намалява от 180 на 90º. Отново се вижда само половината от лунния диск, но лявата му част. Изминаха 22 дни и 3 часа от новолунието. последно тримесечие. Луната изгрява около полунощ и свети през втората половина на нощта, завършвайки на южното небе до изгрев слънце.

Ширината на лунния сърп продължава да намалява и Луна постепенно се приближава към Слънцето от дясната (западната) страна. Появявайки се в източното небе, всеки ден по-късно, лунният сърп става много тесен, но рогата му са обърнати надясно и приличат на буквата „С“.

Те казват, Луна стар В нощната част на диска се вижда пепелява светлина. Ъгловото разстояние между Луната и Слънцето намалява до 0º. накрая Луна настига Слънцето и отново става невидим. Идва следващото новолуние. Лунният месец приключи. Изминаха 29 дни 12 часа 44 минути 2,8 секунди или почти 29,53 дни. Този период се нарича синодичен месец (от гръцки sy „nodos-връзка, сближаване).

Синодичният период се свързва с видимото положение на небесното тяло спрямо Слънцето на небето. Лунен синодичен месец е периодът от време между последователни фази със същото име Луни.

Вашият път в небето спрямо звездите Луна завършва 7 часа 43 минути 11,5 секунди за 27 дни (закръглено - 27,32 дни). Този период се нарича звезден (от латински sideris - звезда), или звезден месец .

No7 Затъмнение на Луната и Слънцето, техният анализ.

Слънчевите и лунните затъмнения са най-интересните природни явления, познати на човекаот древни времена. Те се срещат сравнително често, но не се виждат от всички части на земната повърхност и затова изглеждат редки за мнозина.

Слънчево затъмнение настъпва, когато нашият естествен спътник - Луната - в своето движение преминава на фона на слънчевия диск. Това винаги се случва по време на новолуние. Луната се намира по-близо до Земята от Слънцето, почти 400 пъти, като в същото време нейният диаметър също е приблизително 400 пъти по-малък от диаметъра на Слънцето. Следователно видимите размери на Земята и Слънцето са почти еднакви и Луната може да закрие Слънцето. Но не всяко новолуние има слънчево затъмнение. Поради наклона на орбитата на Луната спрямо орбитата на Земята, Луната обикновено се "пропуска" леко и минава над или под Слънцето по време на новолуние. Но поне 2 пъти в годината (но не повече от пет) сянката на Луната пада върху Земята и настъпва слънчево затъмнение.

Лунната сянка и полусянката падат върху Земята под формата на овални петна, които се движат със скорост 1 км. за секунда преминават по земната повърхност от запад на изток. В областите, които са в лунната сянка, се вижда пълно слънчево затъмнение, тоест Слънцето е напълно скрито от Луната. В областите, покрити от полусянка, се получава частично слънчево затъмнение, тоест Луната покрива само част от слънчевия диск. Отвъд полусянката изобщо не се случва затъмнение.

Най-голямата продължителност на фазата на пълното затъмнение не надвишава 7 минути. 31 сек. Но най-често това са две до три минути.

Слънчевото затъмнение започва от десния край на Слънцето. Когато Луната напълно покрие Слънцето, настъпва здрач, както в тъмен здрач, и най-ярките звезди и планети се появяват в затъмненото небе, а около Слънцето можете да видите красива лъчезарна светлина от перлен цвят - слънчевата корона, която е външните слоеве на слънчевата атмосфера, които не се виждат извън затъмнението поради ниската им яркост в сравнение с яркостта на дневното небе. Появата на короната се променя от година на година в зависимост от слънчева активност. Розов светещ пръстен мига над целия хоризонт - той прониква в зоната, покрита с лунната сянка слънчева светлинаот съседни зони, където не се случва пълно затъмнение, а се наблюдава само частично затъмнение.
СЛЪНЧЕВО И ЛУННО ЗАТЪМНЕНИЕ

Слънцето, Луната и Земята в етапите на новолуние и пълнолуние рядко лежат на една и съща линия, т.к. Лунната орбита не лежи точно в равнината на еклиптиката, а под наклон от 5 градуса спрямо нея.

Слънчеви затъмнения Новолуние. Луната блокира Слънцето от нас.

Лунни затъмнения. Слънцето, Луната и Земята лежат на една и съща линия в сцената пълнолуние. Земята блокира Луната от Слънцето. Луната става керемиденочервена.

Всяка година има средно по 4 слънчеви и лунни затъмнения. Те винаги се придружават един друг. Например, ако новолунието съвпадне със слънчево затъмнение, то лунното затъмнение настъпва две седмици по-късно, във фазата на пълнолуние.

Астрономически слънчеви затъмнениявъзникват, когато Луната по време на движението си около Слънцето напълно или частично закрива Слънцето. Видимите диаметри на Слънцето и Луната са почти еднакви, така че Луната напълно закрива Слънцето. Но това се вижда от Земята в пълната фазова лента. Частично слънчево затъмнение се наблюдава от двете страни на пълната фазова лента.

Ширината на лентата на пълната фаза на слънчевото затъмнение и нейната продължителност зависят от взаимното разстояние между Слънцето, Земята и Луната. В резултат на промените в разстоянията се променя и видимият ъглов диаметър на Луната. Когато е малко по-голямо от слънчевото затъмнение, пълното затъмнение може да продължи до 7,5 минути; когато е равно - един миг; ако е по-малко, тогава Луната не покрива напълно Слънцето. В последния случай се получава пръстеновидно затъмнение: около тъмния лунен диск се вижда тесен ярък слънчев пръстен.

По време на пълно слънчево затъмнение Слънцето изглежда като черен диск, заобиколен от сияние (корона). Дневната светлина е толкова слаба, че понякога можете да видите звезди в небето.

Пълно лунно затъмнение настъпва, когато Луната влезе в сянката на Земята.

Пълното лунно затъмнение може да продължи 1,5-2 часа. Може да се наблюдава от цялото нощно полукълбо на Земята, където Луната е била над хоризонта по време на затъмнението. Следователно в тази област пълните лунни затъмнения могат да се наблюдават много по-често от слънчевите.

По време на пълно лунно затъмнение на Луната лунният диск остава видим, но придобива тъмночервен оттенък.

Слънчевото затъмнение се случва на новолуние, а лунното - на пълнолуние. Най-често за една година има две лунни и две слънчеви затъмнения. Максималният възможен брой затъмнения е седем. След определен период от време лунните и слънчевите затъмнения се повтарят в същия ред. Този интервал се нарича сарос, което в превод от египетски означава повторение. Сарос е приблизително на 18 години и 11 дни. По време на всеки Сарос има 70 затъмнения, от които 42 слънчеви и 28 лунни. Пълните слънчеви затъмнения от определен район се наблюдават по-рядко от лунните, веднъж на 200-300 години.

УСЛОВИЯ ЗА СЛЪНЧЕВО ЗАТЪМНЕНИЕ

По време на слънчево затъмнение Луната минава между нас и Слънцето и го скрива от нас. Нека разгледаме по-подробно условията, при които може да настъпи слънчево затъмнение.

Нашата планета Земя, въртейки се около оста си през деня, едновременно се движи около Слънцето и прави пълен оборот за една година. Земята има спътник - Луната. Луната се движи около Земята и извършва пълен оборот за 29 1/2 дни.

Относителното положение на тези три небесни тела се променя през цялото време. Докато се движи около Земята, Луната определени периодивремето е между Земята и Слънцето. Но Луната е тъмна, непрозрачна плътна топка. Намирайки се между Земята и Слънцето, тя като огромна завеса покрива Слънцето. По това време страната на Луната, обърната към Земята, се оказва тъмна и неосветена. Следователно слънчево затъмнение може да се случи само по време на новолуние. По време на пълнолуние Луната се отдалечава от Земята в посока, обратна на Слънцето, и може да попадне в сянката, хвърлена от земното кълбо. Тогава ще наблюдаваме лунно затъмнение.

Средното разстояние от Земята до Слънцето е 149,5 милиона километра, а средното разстояние от Земята до Луната е 384 хиляди километра.

Колкото по-близо е един обект, толкова по-голям ни се струва. Луната, в сравнение със Слънцето, е почти 400 пъти по-близо до нас, като в същото време нейният диаметър също е приблизително 400 пъти по-малък от диаметъра на Слънцето. Следователно видимите размери на Луната и Слънцето са почти еднакви. По този начин Луната може да блокира Слънцето от нас.

Разстоянията на Слънцето и Луната от Земята обаче не остават постоянни, а се променят леко. Това се случва, защото пътя на Земята около Слънцето и пътя на Луната около Земята не са окръжности, а елипси. Тъй като разстоянията между тези тела се променят, техните видими размери също се променят.

Ако в момента на слънчевото затъмнение Луната е на най-малко разстояние от Земята, тогава лунният диск ще бъде малко по-голям от слънчевия. Луната ще закрие напълно Слънцето и затъмнението ще бъде пълно. Ако по време на затъмнение Луната е на най-голямо разстояние от Земята, тогава тя ще има малко по-малък видим размер и няма да може да покрие изцяло Слънцето. Светлият ръб на Слънцето ще остане непокрит, което по време на затъмнение ще се вижда като ярък тънък пръстен около черния диск на Луната. Този тип затъмнение се нарича пръстеновидно затъмнение.

Изглежда, че слънчевите затъмнения трябва да се случват всеки месец, на всяко новолуние. Това обаче не се случва. Ако Земята и Луната се движат във видима равнина, тогава при всяко новолуние Луната всъщност ще бъде точно в права линия, свързваща Земята и Слънцето, и ще настъпи затъмнение. Всъщност Земята се движи около Слънцето в една равнина, а Луната около Земята в друга. Тези равнини не съвпадат. Затова често по време на новолуние Луната е или по-висока от Слънцето, или по-ниска.

Видимият път на Луната в небето не съвпада с пътя, по който се движи Слънцето. Тези пътища се пресичат в две противоположни точки, които се наричат ​​възли на лунната орбита. В близост до тези точки пътищата на Слънцето и Луната се доближават един до друг. И само когато новолунието е близо до възел, то е придружено от затъмнение.

Затъмнението ще бъде пълно или пръстеновидно, ако Слънцето и Луната са почти във възел при новолуние. Ако Слънцето в момента на новолунието е на известно разстояние от възела, тогава центровете на лунния и слънчевия диск няма да съвпаднат и Луната ще покрие Слънцето само частично. Такова затъмнение се нарича частично затъмнение.

Луната се движи между звездите от запад на изток. Следователно покриването на Слънцето от Луната започва от неговия западен, т.е. десен край. Степента на затваряне се нарича от астрономите фаза на затъмнението.

Около мястото на лунната сянка има полусянка, тук се случва частично затъмнение. Диаметърът на полусянката е около 6-7 хиляди км. За наблюдател, разположен близо до ръба на този регион, само малка част от слънчевия диск ще бъде покрита от Луната. Такова затъмнение може да остане незабелязано изобщо.

Възможно ли е точно да се предскаже настъпването на затъмнение? Учените в древността са установили, че след 6585 дни и 8 часа, което е 18 години 11 дни 8 часа, затъмненията се повтарят. Това се случва, защото точно след такъв период от време местоположението в пространството на Луната, Земята и Слънцето се повтаря. Този интервал се наричаше сарос, което означава повторение.

По време на един Сарос има средно 43 слънчеви затъмнения, от които 15 са частични, 15 са пръстеновидни и 13 са пълни. Като добавим 18 години, 11 дни и 8 часа към датите на затъмненията, наблюдавани по време на един сарос, можем да предвидим появата на затъмнения в бъдеще.

На едно и също място на Земята пълно слънчево затъмнение се наблюдава веднъж на 250 - 300 години.

Астрономите са изчислили условията за видимост на слънчевите затъмнения много години предварително.

ЛУННО ЗАТЪМНЕНИЕ

Лунните затъмнения също са сред „необикновените“ небесни явления. Ето как се случват. Пълният светлинен кръг на Луната започва да потъмнява в левия си край, върху лунния диск се появява кръгла кафява сянка, тя се придвижва все повече и повече и след около час покрива цялата Луна. Луната избледнява и става червено-кафява.

Диаметърът на Земята е почти 4 пъти по-голям от диаметъра на Луната, а сянката от Земята, дори на разстоянието на Луната от Земята, е повече от 2 1/2 пъти по-голяма от Луната. Следователно Луната може да бъде напълно потопена в сянката на Земята. Пълното лунно затъмнение е много по-дълго от слънчевото: може да продължи 1 час и 40 минути.

По същата причина, поради която слънчевите затъмнения не се случват при всяко новолуние, лунните затъмнения не се случват при всяко пълнолуние. Най-големият брой лунни затъмнения за една година е 3, но има години без никакви затъмнения; Така беше например през 1951 г.

Лунните затъмнения се повтарят след същия период от време като слънчевите затъмнения. През този интервал за 18 години 11 дни 8 часа (сарос) има 28 лунни затъмнения, от които 15 частични и 13 пълни. Както можете да видите, броят на лунните затъмнения в Сарос е значително по-малък от слънчевите затъмнения и все пак лунните затъмнения могат да се наблюдават по-често от слънчевите. Това се обяснява с факта, че Луната, потъвайки в сянката на Земята, престава да се вижда на цялата половина на Земята, която не е осветена от Слънцето. Това означава, че всяко лунно затъмнение се вижда на много по-голяма площ от всяко слънчево затъмнение.

Затъмнената Луна не изчезва напълно, както Слънцето по време на слънчево затъмнение, но се вижда слабо. Това се случва, защото част слънчеви лъчипреминава през земната атмосфера, пречупва се в нея, навлиза в земната сянка и удря луната. Тъй като червените лъчи на спектъра са най-малко разпръснати и отслабени в атмосферата. По време на затъмнение луната придобива медночервен или кафяв оттенък.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Трудно е да си представим, че слънчевите затъмнения се случват толкова често: в крайна сметка всеки от нас трябва да наблюдава затъмнения изключително рядко. Това се обяснява с факта, че по време на слънчево затъмнение сянката от Луната не пада върху цялата Земя. Падналата сянка има формата на почти кръгло петно, чийто диаметър може да достигне най-много 270 км. Това петно ​​ще покрие само незначителна част от земната повърхност. В момента само тази част от Земята ще види пълно слънчево затъмнение.

Луната се движи по орбитата си със скорост около 1 км/сек, т.е. по-бърза от куршум. Следователно сянката му се движи с висока скорост по земната повърхност и не може да покрие нито едно място на земното кълбо за дълго време. Следователно пълното слънчево затъмнение никога не може да продължи повече от 8 минути.

Така лунната сянка, движейки се по Земята, описва тясна, но дълга ивица, в която последователно се наблюдава пълно слънчево затъмнение. Дължината на пълното слънчево затъмнение достига няколко хиляди километра. И въпреки това площта, покрита от сянката, се оказва незначителна в сравнение с цялата повърхност на Земята. Освен това океаните, пустините и слабонаселените райони на Земята често са в зоната на пълно затъмнение.

Поредицата от затъмнения се повтаря почти точно в същия ред за период от време, наречен сарос (сарос е египетската дума, означаваща „повторение“). Сарос, известен в древността, е на 18 години и 11,3 дни. Наистина, затъмненията ще се повтарят в същия ред (след всяко първоначално затъмнение) след толкова време, колкото е необходимо, за да се случи същата фаза на Луната на същото разстояние на Луната от възела на нейната орбита, както по време на първоначалното затъмнение .

По време на всеки Сарос има 70 затъмнения, от които 41 слънчеви и 29 лунни. По този начин слънчевите затъмнения се случват по-често от лунните, но в дадена точка на земната повърхност лунните затъмнения могат да се наблюдават по-често, тъй като те са видими над цялото полукълбо на Земята, докато слънчевите затъмнения се виждат само в относително тясна лента. Особено рядко е да се видят пълни слънчеви затъмнения, въпреки че има около 10 от тях по време на всеки Сарос.

№ 8 Земята е като топка, елипсоид на въртене, 3-осен елипсоид, геоид.

Предположенията за сферичната форма на земята се появяват през 6 век пр. н. е., а от 4 век пр. н. е. са изразени някои от известните ни доказателства, че Земята има сферична форма (Питагор, Ератостен). Древните учени доказаха сферичността на Земята въз основа на следните явления:
- кръгов изглед на хоризонта в открити пространства, равнини, морета и др.;
- кръговата сянка на Земята върху повърхността на Луната по време на лунни затъмнения;
- промяна във височината на звездите при движение от север (N) на юг (S) и обратно, поради изпъкналостта на линията на обяд и т.н. че Земята има не само сферична форма, но има и крайни размери; Архимед (287 - 212 пр.н.е.) доказва, че повърхността на водата в спокойно състояние е сферична повърхност. Те също въведоха концепцията за сфероида на Земята като геометрична фигура, близка по форма до топка.
Съвременната теория за изучаване на фигурата на Земята произхожда от Нютон (1643 - 1727), който открива закона за всемирното притегляне и го прилага за изследване на фигурата на Земята.
До края на 80-те години на 17-ти век са известни законите за движението на планетите около Слънцето, много точните размери на земното кълбо, определени от Пикар от градусни измервания (1670 г.), фактът, че ускорението на гравитацията на земната повърхност намалява от север (N) на юг (S), законите на механиката на Галилей и изследванията на Хюйгенс върху движението на телата по криволинейна траектория. Обобщението на тези явления и факти доведе учените до обосновано виждане за сфероидността на Земята, т.е. неговата деформация по посока на полюсите (плоскост).
Известният труд на Нютон, „Математически принципи на естествената философия“ (1867), излага нова доктрина за фигурата на Земята. Нютон стига до извода, че фигурата на Земята трябва да бъде оформена като елипсоид на въртене с лека полярна компресия (този факт е оправдан от него с намаляване на дължината на второто махало с намаляване на географската ширина и намаляване на гравитацията от полюса до екватора поради фактът, че „Земята малко по-високо на екватора“).
Въз основа на хипотезата, че Земята се състои от хомогенна маса с плътност, Нютон теоретично определя полярната компресия на Земята (α) в първо приближение да бъде приблизително 1: 230. Всъщност Земята е хетерогенна: кората има плътност от 2,6 g/cm3, докато средна плътностЗемята е 5,52 g/cm3. Неравномерното разпределение на земните маси произвежда обширни нежни изпъкналости и вдлъбнатини, които се комбинират, за да образуват хълмове, падини, вдлъбнатини и други форми. Имайте предвид, че отделни възвишения над Земята достигат височини над 8000 метра над повърхността на океана. Известно е, че повърхността на Световния океан (МО) заема 71%, сушата – 29%; Средната дълбочина на Световния океан е 3800 m, а средната височина на сушата е 875 m. цялата зоназемната повърхност е 510 х 106 km2. От приведените данни следва, че по-голямата част от Земята е покрита с вода, което дава основание да я приемем за равнина (НП) и в крайна сметка като обща фигура на Земята. Фигурата на Земята може да бъде представена, като си представим повърхност, във всяка точка на която силата на гравитацията е насочена нормално към нея (по отвес).
Сложната фигура на Земята, ограничена от равна повърхност, която е началото на отчета за височини, обикновено се нарича геоид. В противен случай повърхността на геоида, като еквипотенциална повърхност, е фиксирана от повърхността на океаните и моретата, които са в спокойно състояние. Под континентите повърхността на геоида се определя като повърхността, перпендикулярна на линиите на полето (Фигура 3-1).
P.S. Името на фигурата на Земята - геоид - е предложено от немския физик И.Б. Листиг (1808 – 1882). При картографиране на земната повърхност, въз основа на дългогодишни изследвания на учени, сложната фигура на геоида, без компромис с точността, се заменя с математически по-проста - елипсоид на революцията. Елипсоид на революцията– геометрично тяло, образувано в резултат на въртене на елипса около малка ос.
Елипсоидът на въртене се доближава до тялото на геоида (на места отклонението не надвишава 150 метра). Размерите на земния елипсоид са определени от много учени по света.
Фундаменталните изследвания на фигурата на Земята, извършени от руски учени Ф.Н. Красовски и А.А. Изотов, направи възможно разработването на идеята за триаксиален земен елипсоид, като се вземат предвид големи геоидни вълни, в резултат на което бяха получени основните му параметри.
През последните години (края на 20-ти и началото на 21-ви век) параметрите на фигурата на Земята и външния гравитационен потенциал бяха определени с помощта на космически обекти и използването на астрономически, геодезически и гравиметрични изследователски методи толкова надеждно, че сега ние говорим заотносно оценката на техните измервания във времето.
Триаксиалният земен елипсоид, който характеризира фигурата на Земята, е разделен на общ земен елипсоид (планетарен), подходящ за решаване на глобални проблеми на картографията и геодезията, и референтен елипсоид, който се използва в отделни региони, страни по света и техните части. Елипсоидът на въртене (сфероид) е повърхност на въртене в триизмерното пространство, образувана от въртене на елипса около една от главните й оси. Елипсоидът на въртене е геометрично тяло, образувано в резултат на въртенето на елипса около малка ос.

Геоид- фигурата на Земята, ограничена от повърхността на нивото на гравитационния потенциал, която съвпада в океаните със средното ниво на океана и се простира под континентите (континенти и острови), така че тази повърхност е навсякъде перпендикулярна на посоката на гравитацията . Повърхността на геоида е по-гладка от физическата повърхност на Земята.

Формата на геоида няма точен математически израз и за конструиране на картографски проекции се избира правилната геометрична фигура, която малко се различава от геоида. Най-доброто приближение на геоида е фигурата, получена чрез завъртане на елипса около къса ос (елипсоид)

Терминът "геоид" е въведен през 1873 г. от немския математик Йохан Бенедикт Листинг, за да се отнася до геометрична фигура, по-точно от елипсоид на въртене, отразяващ уникалната форма на планетата Земя.

Изключително сложна фигура е геоидът. Съществува само теоретично, но на практика не може да се пипне или види. Можете да си представите геоида като повърхност, силата на гравитацията във всяка точка от която е насочена строго вертикално. Ако нашата планета беше правилна сфера, запълнена равномерно с някакво вещество, тогава отвесът във всяка точка ще сочи към центъра на сферата. Но ситуацията се усложнява от факта, че плътността на нашата планета е разнородна. На места има тежки скали, в други кухини, планини и падини са разпръснати по цялата повърхност, а равнините и моретата също са неравномерно разпределени. Всичко това променя гравитационния потенциал във всяка конкретна точка. Фактът, че формата на земното кълбо е геоид, е виновен и за ефирния вятър, който духа планетата ни от север.

През 1609 г., след изобретяването на телескопа, човечеството за първи път може да разгледа в детайли своя космически спътник. Оттогава Луната е най-изследваното космическо тяло, както и първото, което човек успява да посети.

Първото нещо, което трябва да разберем, е какъв е нашият спътник? Отговорът е неочакван: въпреки че Луната се счита за спътник, технически тя е същата пълноценна планета като Земята. Тя има големи размери- 3476 километра в диаметър на екватора - и маса от 7,347 × 10 22 килограма; Луната е само малко по-ниска от най-малката планета в Слънчевата система. Всичко това го прави пълноправен участник в гравитационната система Луна-Земя.

Друг такъв тандем е известен в Слънчевата система и Харон. Въпреки че цялата маса на нашия спътник е малко повече от една стотна от масата на Земята, Луната не обикаля около самата Земя - те имат общ център на масата. А близостта на сателита до нас поражда друг интересен ефект, приливно заключване. Поради това Луната винаги е обърната с една и съща страна към Земята.

Освен това отвътре Луната е устроена като пълноценна планета – има кора, мантия и дори ядро, а в далечното минало на нея е имало вулкани. От древните пейзажи обаче нищо не е останало - в продължение на четири и половина милиарда години от историята на Луната милиони тонове метеорити и астероиди са паднали върху нея, набраздявайки я, оставяйки кратери. Някои от ударите бяха толкова силни, че разкъсаха кората му чак до мантията. Ямите от такива сблъсъци образуват лунна мария, тъмни петна на Луната, от които лесно се вижда. Освен това те присъстват изключително от видимата страна. Защо? Ще говорим за това по-нататък.

Сред космическите тела Луната влияе най-много на Земята - с изключение може би на Слънцето. Лунните приливи и отливи, които редовно повишават нивото на водата в световните океани, са най-очевидните, но не и най- силно въздействиесателит Така, постепенно отдалечавайки се от Земята, Луната забавя въртенето на планетата - един слънчев ден е нараснал от първоначалните 5 до съвременните 24 часа. Сателитът също така служи като естествена бариера срещу стотици метеорити и астероиди, прихващайки ги, когато се приближат до Земята.

И без съмнение Луната е вкусен обект за астрономите: както за любители, така и за професионалисти. Въпреки че разстоянието до Луната е измерено с точност до един метър с помощта на лазерна технология и почвени проби от нея са били връщани на Земята много пъти, все още има място за открития. Например учените търсят лунни аномалии - мистериозни проблясъци и светлини на повърхността на Луната, не всички от които имат обяснение. Оказва се, че нашият спътник крие много повече, отколкото се вижда на повърхността – нека заедно разберем тайните на Луната!

Топографска карта на Луната

Характеристики на Луната

Научното изследване на Луната днес е на повече от 2200 години. Движението на спътник в небето на Земята, фазите и разстоянието от него до Земята са описани подробно от древните гърци - и вътрешна структураЛуната и нейната история се изучават и до днес от космически кораби. Въпреки това, векове на работа на философи, а след това на физици и математици, са предоставили много точни данни за това как изглежда и се движи нашата Луна и защо е такава, каквато е. Цялата информация за сателита може да бъде разделена на няколко категории, които протичат една от друга.

Орбитални характеристики на Луната

Как се движи Луната около Земята? Ако нашата планета беше неподвижна, спътникът щеше да се върти в почти идеален кръг, като от време на време леко се приближаваше и отдалечаваше от планетата. Но самата Земя е около Слънцето - Луната трябва постоянно да „догонва“ планетата. И нашата Земя не е единственото тяло, с което нашият спътник взаимодейства. Слънцето, разположено 390 пъти по-далеч от Земята от Луната, е 333 хиляди пъти по-масивно от Земята. И дори като се вземе предвид законът на обратните квадрати, според който интензивността на всеки източник на енергия пада рязко с разстоянието, Слънцето привлича Луната 2,2 пъти по-силно от Земята!

Следователно крайната траектория на движение на нашия спътник прилича на спирала, при това сложна. Оста на лунната орбита се колебае, самата Луна периодично се приближава и отдалечава, а в световен мащаб дори се отдалечава от Земята. Същите тези колебания водят до факта, че видимата страна на Луната не е едно и също полукълбо на спътника, а неговите различни части, които последователно се обръщат към Земята поради „люлеенето“ на спътника в орбита. Тези движения на Луната по дължина и ширина се наричат ​​либрации и ни позволяват да погледнем отвъд далечната страна на нашия спътник много преди първото прелитане на космически кораб. От изток на запад Луната се върти на 7,5 градуса, а от север на юг - на 6,5. Следователно и двата полюса на Луната могат лесно да се видят от Земята.

Специфичните орбитални характеристики на Луната са полезни не само за астрономите и космонавтите - например фотографите особено ценят суперлуната: фазата на Луната, в която тя достига максимален размер. Това е пълнолуние, по време на което Луната е в перигей. Ето основните параметри на нашия сателит:

• Орбитата на Луната е елипсовидна, нейното отклонение от идеална окръжност е около 0,049. Като се вземат предвид орбиталните флуктуации, минималното разстояние на спътника до Земята (перигея) е 362 хиляди километра, а максималното (апогея) е 405 хиляди километра.
• Общият център на масата на Земята и Луната се намира на 4,5 хиляди километра от центъра на Земята.
• Един звезден месец - пълното преминаване на Луната през нейната орбита - отнема 27,3 дни. Въпреки това, за пълна революция около Земята и промяна на лунните фази са необходими още 2,2 дни - в края на краищата, през времето, през което Луната се движи по своята орбита, Земята лети около тринадесета част от собствената си орбита около Слънцето!
• Луната е приливно заключена в Земята - тя се върти около оста си със същата скорост, както около Земята. Поради това Луната е постоянно обърната към Земята с една и съща страна. Това състояние е типично за спътниците, които са много близо до планетата.

• Нощта и денят на Луната са много дълги - половината от продължителността на един земен месец.
• През тези периоди, когато Луната излиза зад земното кълбо, тя се вижда в небето - сянката на нашата планета постепенно се плъзга от сателита, позволявайки на Слънцето да я осветява и след това да я покрива обратно. Промените в осветеността на Луната, видими от Земята, се наричат ​​ee. По време на новолуние спътникът не се вижда в небето; във фазата на младата луна се появява тънкият му полумесец, наподобяващ извивката на буквата "P"; в първата четвърт Луната е точно наполовина осветена, а през пълнолуние е най-забележимо. Следващите фази - втората четвърт и старата луна - се случват в обратен ред.

Интересен факт: тъй като лунният месец е по-кратък от календарния, понякога може да има две пълни луни в един месец - второто се нарича "синя луна". Тя е толкова ярка, колкото обикновена светлина - осветява Земята с 0,25 лукса (например обикновеното осветление в къща е 50 лукса). Самата Земя осветява Луната 64 пъти по-силно – цели 16 лукса. Разбира се, цялата светлина не е наша собствена, а отразена слънчева светлина.

• Орбитата на Луната е наклонена към орбиталната равнина на Земята и редовно я пресича. Наклонът на спътника се променя постоянно, като варира между 4,5° и 5,3°. Необходими са повече от 18 години, за да промени наклона на Луната.
• Луната се движи около Земята със скорост 1,02 km/s. Това е много по-малко от скоростта на Земята около Слънцето - 29,7 km/s. Максимална скорост космически корабдостигната от слънчевата сонда Хелиос-Б е 66 километра в секунда.

Физически параметри на Луната и нейния състав

На хората им отне много време, за да разберат колко голяма е Луната и от какво се състои. Едва през 1753 г. ученият Р. Бошкович успява да докаже, че Луната няма значителна атмосфера, както и течни морета - когато са покрити от Луната, звездите изчезват моментално, когато присъствието им би позволило да се наблюдават постепенно "затихване". Отне още 200 години на съветската станция Луна 13 да измери механичните свойства на лунната повърхност през 1966 г. И изобщо нищо не се знаеше за обратната страна на Луната до 1959 г., когато апаратът Луна-3 успя да направи първите си снимки.

Екипажът на космическия кораб Аполо 11 върна първите проби на повърхността през 1969 г. Те стават и първите хора, посетили Луната – до 1972 г. на нея са кацнали 6 кораба и са кацнали 12 астронавти. Надеждността на тези полети често се съмняваше - обаче много от точките на критиците се основаваха на тяхното непознаване на космическите въпроси. Американският флаг, който според теоретиците на конспирацията „не би могъл да лети в безвъздушното пространство на Луната“, всъщност е солиден и статичен - той беше специално подсилен с твърди нишки. Това беше направено специално, за да се направят красиви снимки - провисналото платно не е толкова ефектно.

Много изкривявания на цветове и релефни форми в отраженията върху шлемовете на скафандрите, в които са търсени фалшификати, се дължат на златното покритие на стъклото, което предпазва от ултравиолетови лъчи. Съветските космонавти, които гледаха прякото предаване на кацането на астронавтите, също потвърдиха автентичността на случващото се. И кой може да излъже специалист в своята област?

И до днес се съставят пълни геоложки и топографски карти на нашия спътник. През 2009 г. космическата станция LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) не само предостави най-подробните изображения на Луната в историята, но също така доказа наличието на голямо количествозамръзнала вода. Той също така сложи край на дебата дали хора са били на Луната, като засне следи от дейността на екипа на Аполо от ниска лунна орбита. Устройството беше оборудвано с оборудване от няколко страни, включително Русия.

Тъй като нови космически държави като Китай и частни компании се присъединяват към изследването на Луната, всеки ден пристигат нови данни. Събрахме основните параметри на нашия сателит:

• Площта на повърхността на Луната заема 37,9x10 6 квадратни километра - около 0,07% от общата площ на Земята. Невероятно, но това е само с 20% по-голямо от площта на всички населени от хора райони на нашата планета!
• Средната плътност на Луната е 3,4 g/cm 3 . Това е с 40% по-малко от плътността на Земята - главно поради факта, че спътникът е лишен от много тежки елементи като желязото, на което нашата планета е богата. В допълнение, 2% от масата на Луната е реголит - малки скални трохи, създадени от космическа ерозия и метеоритни удари, чиято плътност е по-ниска от нормалната скала. Дебелината му на места достига десетки метри!
• Всеки знае, че Луната е много по-малка от Земята, което се отразява на нейната гравитация. Ускорението на свободното падане върху него е 1,63 m/s 2 - само 16,5 процента от цялата гравитационна сила на Земята. Скоковете на астронавтите на Луната бяха много високи, въпреки че скафандрите им тежаха 35,4 килограма - почти като рицарски доспехи! В същото време те все още се въздържаха: падането във вакуум беше доста опасно. По-долу е видео на астронавта, който скача от предаването на живо.

• Лунните марии покриват около 17% от цялата Луна - главно нейната видима страна, която е покрита с почти една трета. Те са следи от удари на особено тежки метеорити, които буквално са разкъсали кората на спътника. На тези места само тънък, половин километър слой втвърдена лава - базалт - разделя повърхността от лунната мантия. Тъй като по-близо до центъра на всяко голямо космическо тяло концентрацията твърди веществанараства, в лунните морета има повече метал, отколкото навсякъде другаде на Луната.
• Основната форма на релефа на Луната са кратери и други производни от удари и ударни вълни от стероиди. Бяха построени огромни лунни планини и циркуси, които промениха структурата на повърхността на Луната до неузнаваемост. Тяхната роля е била особено силна в началото на историята на Луната, когато тя е била още течна – водопадите са издигали цели вълни от разтопен камък. Това също предизвика образуването на лунни морета: страната, обърната към Земята, беше по-гореща поради концентрацията на тежки вещества в нея, поради което астероидите я повлияха по-силно от хладната задна страна. Причината за това неравномерно разпределение на материята е гравитацията на Земята, която е била особено силна в началото на историята на Луната, когато е била по-близо.

• Освен кратери, планини и морета, на луната има пещери и пукнатини - оцелели свидетели на времената, когато недрата на Луната са били горещи като , а върху нея са действали вулкани. Тези пещери често съдържат воден лед, като кратерите на полюсите, поради което често се смятат за места за бъдещи лунни бази.
• Истинският цвят на повърхността на Луната е много тъмен, по-близък до черния. По цялата Луна има различни цветове - от тюркоазено синьо до почти оранжево. Светлосивият оттенък на Луната от Земята и на снимките се дължи на силното осветяване на Луната от Слънцето. Поради тъмния си цвят, повърхността на спътника отразява само 12% от всички лъчи, падащи от нашата звезда. Ако Луната беше по-ярка, по време на пълнолуние щеше да е светла като ден.

Как се е образувала Луната?

Изследването на лунните минерали и тяхната история е една от най-трудните дисциплини за учените. Повърхността на Луната е отворена за космически лъчи и няма какво да задържа топлината на повърхността - следователно спътникът се нагрява до 105 ° C през деня и се охлажда до –150 ° C през нощта. седмичната продължителност на деня и нощта увеличава ефекта върху повърхността - и в резултат на това минералите на Луната се променят до неузнаваемост с времето. Все пак успяхме да разберем нещо.

Днес се смята, че Луната е продукт на сблъсък между голяма ембрионална планета Тея и Земята, който се е случил преди милиарди години, когато нашата планета е била напълно разтопена. Част от планетата, която се сблъска с нас (и беше с размер ) беше погълната - но нейното ядро, заедно с част от повърхностната материя на Земята, беше изхвърлено в орбита по инерция, където остана под формата на Луната .

Това се доказва от дефицита на желязо и други метали на Луната, вече споменат по-горе - до момента, в който Тея откъсна парче земна материя, повечето от тежките елементи на нашата планета бяха привлечени от гравитацията навътре, до ядрото. Този сблъсък повлия на по-нататъшното развитие на Земята - тя започна да се върти по-бързо, а оста й на въртене се наклони, което направи възможна смяната на сезоните.

Тогава Луната се разви като обикновена планета - образуваше желязно ядро, мантия, кора, литосферни плочии дори собствената си атмосфера. Въпреки това, неговата ниска маса и състав, беден на тежки елементи, доведоха до факта, че недрата на нашия спътник бързо се охладиха и атмосферата се изпари от висока температура и липса на магнитно поле. Въпреки това, някои процеси вътре все още се случват - поради движенията в литосферата на Луната понякога се случват лунни трусове. Те представляват една от основните опасности за бъдещите колонизатори на Луната: скалата им достига 5,5 точки по скалата на Рихтер и продължават много по-дълго от тези на Земята - няма океан, способен да поеме импулса на движението на земните недра .

Основен химически елементина Луната - това са силиций, алуминий, калций и магнезий. Минералите, които образуват тези елементи, са подобни на тези на Земята и се срещат дори на нашата планета. Въпреки това, основната разлика между минералите на Луната е липсата на излагане на вода и кислород, произведени от живи същества, висок дял на метеоритни примеси и следи от въздействието на космическата радиация. Озоновият слой на Земята се е формирал доста отдавна и атмосферата изгаря по-голямата част от масата на падащите метеорити, позволявайки на водата и газовете бавно, но сигурно да променят облика на нашата планета.

Бъдещето на Луната

Луната е първото космическо тяло след Марс, което претендира за приоритет за човешка колонизация. В известен смисъл Луната вече е овладяна - СССР и САЩ оставиха държавни регалии на спътника, а орбиталните радиотелескопи се крият зад обратната страна на Луната от Земята, генератор на много смущения в ефира . Какво обаче крие бъдещето за нашия сателит?

Основният процес, който вече беше споменат повече от веднъж в статията, е отдалечаването на Луната поради приливно ускорение. Това се случва доста бавно - спътникът се отдалечава не повече от 0,5 сантиметра годишно. Тук обаче е важно нещо съвсем друго. Отдалечавайки се от Земята, Луната забавя въртенето си. Рано или късно може да дойде момент, в който един ден на Земята ще продължи колкото лунен месец - 29–30 дни.

Премахването на Луната обаче ще има своя лимит. След като я достигне, Луната ще започне да се приближава към Земята на завои - и много по-бързо, отколкото се е отдалечавала. Въпреки това няма да е възможно да се блъснете напълно в него. На 12–20 хиляди километра от Земята започва неговият дял на Рош - гравитационната граница, при която спътник на планета може да поддържа солидна форма. Следователно Луната ще бъде разкъсана на милиони малки фрагменти, когато се приближи. Някои от тях ще паднат на Земята, причинявайки бомбардировка хиляди пъти по-мощна от ядрената, а останалите ще образуват пръстен около планетата като . Той обаче няма да е толкова ярък - пръстените на газовите гиганти се състоят от лед, който е в пъти по-ярък от тъмните скали на Луната - те не винаги ще се виждат в небето. Пръстенът на Земята ще създаде проблем за астрономите на бъдещето - ако, разбира се, дотогава на планетата остане някой.

Колонизация на Луната

Всичко това обаче ще се случи след милиарди години. Дотогава човечеството гледа на Луната като на първия потенциален обект за космическа колонизация. Но какво точно се разбира под „изследване на Луната“? Сега ще разгледаме заедно близките перспективи.

Много хора смятат, че космическата колонизация е подобна на Новата ера колонизация на Земята - намиране на ценни ресурси, извличането им и след това връщането им обратно у дома. Това обаче не се отнася за космоса - през следващите няколкостотин години доставката на килограм злато дори от най-близкия астероид ще струва повече от извличането му от най-сложните и опасни мини. Освен това е малко вероятно Луната да действа като „селски сектор на Земята“ в близко бъдеще - въпреки че там има големи находища на ценни ресурси, ще бъде трудно да се отглежда храна там.

Но нашият спътник може да се превърне в база за по-нататъшно изследване на космоса в обещаващи посоки - например Марс. Основният проблем на космонавтиката днес са ограниченията върху теглото на космическите кораби. За да стартирате, трябва да изградите чудовищни ​​конструкции, които изискват тонове гориво - в края на краищата трябва да преодолеете не само гравитацията на Земята, но и атмосферата! И ако това е междупланетен кораб, тогава той също трябва да бъде презареден. Това сериозно ограничава дизайнерите, принуждавайки ги да изберат икономичност пред функционалност.

Луната е много по-подходяща за стартова площадка за космически кораби. Липсата на атмосфера и ниската скорост за преодоляване на гравитацията на Луната - 2,38 km/s срещу 11,2 km/s на Земята, правят изстрелванията много по-лесни. А минералните находища на сателита позволяват да се спести от теглото на горивото - камък на врата на космонавтиката, който заема значителна част от масата на всеки апарат. Ако на Луната се развие производството на ракетно гориво, би било възможно да се изстрелят големи и сложни космически кораби, сглобени от части, доставени от Земята. И сглобяването на Луната ще бъде много по-лесно, отколкото в ниска околоземна орбита - и много по-надеждно.

Съществуващите днес технологии позволяват, ако не напълно, то частично да се реализира този проект. Но всяка стъпка в тази посока изисква риск. Инвестицията на огромни суми пари ще изисква проучване за необходимите минерали, както и разработване, доставка и тестване на модули за бъдещи лунни бази. И приблизителната цена на изстрелването дори на първоначалните елементи сама по себе си може да съсипе цяла суперсила!

Следователно колонизирането на Луната не е дело толкова на учени и инженери, колкото на хората от целия свят за постигане на такова ценно единство. Защото в единството на човечеството се крие истинската сила на Земята.

Земята и Луната са в непрекъснато въртене около собствената си ос и около Слънцето. Луната също се върти около нашата планета. В тази връзка можем да наблюдаваме множество явления в небето, свързани с небесните тела.

Най-близкото космическо тяло

Луната е естествен спътник на Земята. Виждаме го като светеща топка в небето, въпреки че самата тя не излъчва светлина, а само я отразява. Източник на светлина е Слънцето, чието сияние осветява лунната повърхност.

Всеки път, когато можете да видите в небето различни луни, неговите различни фази. Това е пряк резултат от въртенето на Луната около Земята, която от своя страна се върти около Слънцето.

Изследване на Луната

Луната е наблюдавана от много учени и астрономи в продължение на много векове, но истинското, така да се каже „живо“ изследване на спътника на Земята започва през 1959 г. Тогава съветската междупланетна автоматична станцияЛуна 2 достигна това небесно тяло. Тогава това устройство нямаше възможност да се движи по повърхността на Луната, но можеше само да записва някои данни с помощта на инструменти. Резултатът беше директно измерване на слънчевия вятър - потокът от йонизирани частици, излъчван от Слънцето. Тогава на Луната беше доставен сферичен вимпел с изображението на герба на Съветския съюз.

Космическият кораб Луна 3, изстрелян малко по-късно, направи първата снимка от космоса на обратната страна на Луната, която не се вижда от Земята. Няколко години по-късно, през 1966 г., друга автоматична станция, наречена Луна-9, кацна на спътника на Земята. Тя успя да направи меко кацане и да предаде телевизионни панорами на Земята. За първи път земляни видяха телевизионно шоу директно от Луната. Преди стартирането на тази станция имаше няколко неуспешни опитиа именно меко „лунно кацане“. С помощта на изследванията, извършени с помощта на този апарат, беше потвърдена теорията за метеорната шлака за външната структура на спътника на Земята.

Пътуването от Земята до Луната е извършено от американци. Армстронг и Олдрин имаха късмета да бъдат първите хора, стъпили на Луната. Това събитие се случи през 1969 г. Съветските учени искаха да изследват небесното тяло само с помощта на автоматизация, използваха луноходи.

Характеристики на Луната

Средното разстояние между Луната и Земята е 384 хиляди километра. Когато спътникът е най-близо до нашата планета, тази точка се нарича перигей, разстоянието е 363 хиляди километра. А когато между Земята и Луната има максимално разстояние (това състояние се нарича апогей), то е 405 хиляди километра.

Орбитата на Земята има наклон спрямо орбитата на естествения й спътник – 5 градуса.

Луната се движи по своята орбита около нашата планета със средна скорост от 1,022 километра в секунда. И за един час лети приблизително 3681 километра.

Радиусът на Луната, за разлика от Земята (6356), е приблизително 1737 километра. Това е средна стойност, тъй като може да варира в различни точки на повърхността. Например, на лунния екватор радиусът е малко по-голям от средния - 1738 километра. И в областта на полюса е малко по-малко - 1735. Луната също е по-скоро елипсоид, отколкото топка, сякаш е била малко "сплескана". Нашата Земя има същата характеристика. Формата на нашата родна планета се нарича "геоид". То е пряко следствие от въртенето около ос.

Масата на Луната в килограми е приблизително 7,3 * 1022, Земята тежи 81 пъти повече.

Лунни фази

Фазите на луната са различните позиции на спътника на Земята спрямо Слънцето. Първата фаза е новолунието. След това идва първата четвърт. След него идва пълнолунието. И после последната четвърт. Линията, разделяща осветената част на сателита от тъмната, се нарича терминатор.

Новолунието е фазата, когато спътникът на Земята не се вижда в небето. Луната не се вижда, защото е по-близо до Слънцето от нашата планета и съответно страната й към нас не е осветена.

Първата четвърт - половината от небесното тяло се вижда, звездата осветява само дясната му страна. Между новолунието и пълнолунието луната „расте“. Точно по това време виждаме блестящ полумесец в небето и го наричаме „месец на растеж“.

Пълна луна – Луната се вижда като кръг от светлина, който осветява всичко със сребристата си светлина. Светлината на небесното тяло по това време може да бъде много ярка.

Последната четвърт - спътникът на Земята се вижда само частично. По време на тази фаза Луната се нарича „стара” или „намаляваща”, защото само лявата й половина е осветена.

Можете лесно да различите нарастващия месец от намаляващата луна. Когато луната намалява, тя прилича на буквата "С". И когато расте, ако поставите клечка върху месеца, ще получите буквата "R".

Завъртане

Тъй като Луната и Земята са доста близо една до друга, те образуват една система. Нашата планета е много по-голяма от своя спътник, така че тя му влияе с гравитационната си сила. Луната е обърната към нас от една и съща страна през цялото време, така че преди космическите полети през 20 век никой не е виждал другата страна. Това се случва, защото Луната и Земята се въртят около оста си в една и съща посока. И революцията на спътника около оста му продължава същото време като революцията около планетата. Освен това заедно правят революция около Слънцето, която продължава 365 дни.

Но в същото време е невъзможно да се каже в каква посока се въртят Земята и Луната. Изглежда, че това е прост въпрос, или по посока на часовниковата стрелка, или обратно на часовниковата стрелка, но отговорът може да зависи само от началната точка. Равнината, върху която се намира орбитата на Луната, е леко наклонена спрямо тази на Земята, ъгълът на наклон е приблизително 5 градуса. Точките, в които се пресичат орбитите на нашата планета и нейния спътник, се наричат ​​възли на лунната орбита.

Сидеричен месец и синодичен месец

Сидеричен или звезден месец е периодът от време, през който Луната се върти около Земята, връщайки се на същото място, откъдето е започнала да се движи, спрямо звездите. Този месец продължава 27,3 дни на планетата.

Синодичен месец е периодът, през който Луната прави пълен оборот, само спрямо Слънцето (времето, през което се сменят лунните фази). Продължава 29,5 земни дни.

Синодичният месец е с два дни по-дълъг от звездния поради въртенето на Луната и Земята около Слънцето. Тъй като сателитът се върти около планетата, а тя от своя страна се върти около звездата, се оказва, че за да премине спътникът през всичките си фази, е необходимо допълнително време след пълен оборот.

Луната е спътник на нашата планета, който от незапомнени времена привлича вниманието на учени и просто любопитни хора. IN древен святкакто астролози, така и астрономи й посвещават впечатляващи трактати. Поетите също не останаха зад тях. Днес в този смисъл малко се е променило: орбитата на Луната, характеристиките на нейната повърхност и вътрешността се изучават внимателно от астрономите. Съставителите на хороскопи също не откъсват очи от нея. Влиянието на сателита върху Земята се изучава и от двамата. Астрономите изучават как взаимодействието на две космически тела влияе върху движението и другите процеси на всяко от тях. По време на изучаването на Луната знанията в тази област се увеличиха значително.

Произход

Според изследванията на учените Земята и Луната са се образували приблизително по едно и също време. И двете тела са на 4,5 милиарда години. Има няколко теории за произхода на сателита. Всеки от тях обяснява определени характеристики на Луната, но оставя няколко неразрешени въпроса. Теорията за гигантския сблъсък днес се счита за най-близка до истината.

Според хипотезата в младата Земя се е сблъскала планета, подобна по размери на Марс. Ударът е тангенциален и причинява изхвърлянето на по-голямата част от веществото на това космическо тяло в космоса, както и известно количество земен „материал“. От това вещество се образува нов обект. Първоначално радиусът на орбитата на Луната е бил шестдесет хиляди километра.

Хипотезата за гигантски сблъсък обяснява добре много структурни характеристики и химичен съставспътник, повечето от характеристиките на системата Луна-Земя. Въпреки това, ако вземем теорията за основа, някои факти все още остават неясни. По този начин дефицитът на желязо на спътника може да се обясни само с факта, че до момента на сблъсъка е настъпила диференциация на вътрешните слоеве и на двете тела. Към днешна дата няма данни това да се е случило. И все пак, въпреки подобни контрааргументи, хипотезата за гигантския удар се смята за основната в целия свят.

Настроики

Луната, както повечето други спътници, няма атмосфера. Открити са само следи от кислород, хелий, неон и аргон. Следователно температурата на повърхността в осветени и тъмни зони е много различна. От слънчевата страна може да се повиши до +120 ºС, а от тъмната страна може да падне до -160 ºС.

Средното разстояние между Земята и Луната е 384 хил. км. Формата на спътника е почти идеална сфера. Разликата между екваториалния и полярния радиус е малка. Те са съответно 1738.14 и 1735.97 км.

Пълният оборот на Луната около Земята отнема малко повече от 27 дни. Движението на спътник по небето за наблюдател се характеризира с промяна на фазите. Времето от едно пълнолуние до друго е малко по-дълго от посочения период и е приблизително 29,5 дни. Разликата възниква, защото Земята и спътникът също се движат около Слънцето. Луната трябва да измине малко повече от един кръг, за да бъде в първоначалната си позиция.

Система Земя-Луна

Луната е спътник, който е малко по-различен от други подобни обекти. Основната му характеристика в този смисъл е неговата маса. Оценява се на 7,35 * 10 22 кг, което е приблизително 1/81 от това на Земята. И ако самата маса не е нещо необичайно в открития космос, то нейната връзка с характеристиките на планетата е нетипична. Като правило съотношението на масата в системите спътник-планета е малко по-малко. Само Плутон и Харон могат да се похвалят с подобно съотношение. Тези две космически тела преди време започнаха да се характеризират като система от две планети. Изглежда, че това обозначение е вярно и в случая на Земята и Луната.

Движение на Луната по орбита

Спътникът прави едно завъртане около планетата спрямо звездите за звезден месец, който продължава 27 дни, 7 часа и 42,2 минути. Орбитата на Луната има форма на елипса. В различни периоди спътникът се намира или по-близо до планетата, или по-далеч от нея. Разстоянието между Земята и Луната варира от 363 104 до 405 696 километра.

Траекторията на спътника е свързана с още едно доказателство в полза на предположението, че Земята и спътникът трябва да се разглеждат като система, състояща се от две планети. Орбитата на Луната не се намира близо до екваториалната равнина на Земята (както е характерно за повечето спътници), а практически в равнината на въртене на планетата около Слънцето. Ъгълът между еклиптиката и траекторията на спътника е малко повече от 5º.

Орбитата на Луната около Земята се влияе от много фактори. В тази връзка определянето на точната траектория на спътника не е най-лесната задача.

Малко история

Теорията, обясняваща как се движи Луната, е изложена през 1747 г. Автор на първите изчисления, които доближиха учените до разбирането на особеностите на орбитата на спътника, беше френският математик Клеро. Тогава, през осемнадесети век, революцията на Луната около Земята често се изтъква като аргумент срещу теорията на Нютон. Изчисленията, направени с него, се различаваха значително от видимото движение на сателита. Clairaut реши този проблем.

Въпросът е изследван от известни учени като д'Аламбер и Лаплас, Ойлер, Хил, Пюизо и др. Съвременната теория за лунната революция всъщност започва с работата на Браун (1923). Изследванията на британския математик и астроном помогнаха да се премахнат несъответствията между изчисленията и наблюденията.

Не е лесна задача

Движението на Луната се състои от два основни процеса: въртене около оста си и въртене около нашата планета. Не би било толкова трудно да се изведе теория, която да обясни движението на спътника, ако неговата орбита не беше повлияна от различни фактори. Това е привличането на Слънцето и особеностите на формата на Земята и други планети. Такива влияния нарушават орбитата и прогнозирането на точното положение на Луната в определен период се превръща в трудна задача. За да разберем какво се случва тук, нека да разгледаме някои параметри на орбитата на сателита.

Възходящ и низходящ възел, апсидална линия

Както вече споменахме, орбитата на Луната е наклонена към еклиптиката. Траекториите на две тела се пресичат в точки, наречени възходящи и низходящи възли. Те са разположени от противоположните страни на орбитата спрямо центъра на системата, тоест Земята. Въображаемата права линия, която свързва тези две точки, се обозначава като линия от възли.

Сателитът е най-близо до нашата планета в точката на перигея. Максималното разстояние, разделящо две космически тела, е когато Луната е в апогея си. Правата линия, свързваща тези две точки, се нарича апсидна линия.

Нарушения на орбитата

В резултат на влиянието на голям брой фактори върху движението на спътника наведнъж, той по същество представлява сбор от няколко движения. Нека разгледаме най-забележимите смущения, които възникват.

Първият е регресия на възловата линия. Правата линия, свързваща двете точки на пресичане на равнината на лунната орбита и еклиптиката, не е фиксирана на едно място. Той се движи много бавно в посока, обратна (затова се нарича регресия) на движението на спътника. С други думи, равнината на орбитата на Луната се върти в пространството. За едно пълно завъртане са необходими 18,6 години.

Линията на апсидите също се размества. Движението на правата, свързваща апоцентъра и периапсиса, се изразява във въртене на орбиталната равнина в същата посока, в която се движи Луната. Това се случва много по-бързо, отколкото в случай на линия от възли. Една пълна революция отнема 8,9 години.

Освен това лунната орбита изпитва колебания с определена амплитуда. С течение на времето ъгълът между неговата равнина и еклиптиката се променя. Диапазонът на стойностите е от 4°59" до 5°17". Точно както в случая с линията на възлите, периодът на такива колебания е 18,6 години.

Накрая орбитата на Луната променя формата си. Разтяга се малко, след което се връща към първоначалната си конфигурация. В този случай ексцентричността на орбитата (степента на отклонение на формата й от кръг) се променя от 0,04 до 0,07. Промените и връщането към първоначалната позиция отнемат 8,9 години.

Не толкова просто

Всъщност четири фактора, които трябва да се вземат предвид по време на изчисленията, не са толкова много. Те обаче не изчерпват всички смущения в орбитата на сателита. Всъщност всеки параметър от движението на Луната постоянно се влияе от голям брой фактори. Всичко това усложнява задачата за прогнозиране на точното местоположение на сателита. И вземането под внимание на всички тези параметри често е най-важната задача. Например изчисляването на траекторията на Луната и нейната точност влияе върху успеха на мисията на изпратения до нея космически кораб.

Влиянието на Луната върху Земята

Спътникът на нашата планета е сравнително малък, но влиянието му е ясно видимо. Може би всеки знае, че Луната е тази, която формира приливите и отливите на Земята. Тук веднага трябва да направим резервация: Слънцето също предизвиква подобен ефект, но поради много по-голямото разстояние приливното влияние на светилото е слабо забележимо. В допълнение, промените в нивата на водата в моретата и океаните също са свързани с особеностите на въртенето на самата Земя.

Гравитационният ефект на Слънцето върху нашата планета е приблизително двеста пъти по-голям от този на Луната. Приливните сили обаче зависят преди всичко от нехомогенността на полето. Разстоянието, разделящо Земята и Слънцето, ги изглажда, така че влиянието на близката до нас Луна е по-мощно (два пъти повече, отколкото в случая на светилото).

Приливна вълна се образува от страната на планетата, която в момента е обърната към нощната звезда. От другата страна също има прилив. Ако Земята беше неподвижна, тогава вълната щеше да се движи от запад на изток, намирайки се точно под Луната. Пълният му оборот ще бъде завършен за малко повече от 27 дни, тоест за звезден месец. Периодът около оста обаче е малко по-малък от 24 ч. В резултат на това вълната се движи по повърхността на планетата от изток на запад и прави един оборот за 24 часа и 48 минути. Тъй като вълната постоянно се сблъсква с континентите, тя се движи напред по посока на движението на Земята и изпреварва спътника на планетата в движението си.

Премахване на орбитата на Луната

Приливна вълна предизвиква движението на огромна маса вода. Това пряко влияе върху движението на сателита. Внушителна част от масата на планетата се измества от линията, свързваща двете тела, и привлича Луната към себе си. В резултат на това спътникът изпитва момент на сила, който ускорява движението му.

В същото време континентите, попадащи в приливна вълна (те се движат по-бързо от вълната, тъй като Земята се върти с по-висока скорост, отколкото се върти Луната), изпитват сила, която ги забавя. Това води до постепенно забавяне на въртенето на нашата планета.

В резултат на приливното взаимодействие на двете тела, както и действието и ъгловия импулс, сателитът се премества на по-висока орбита. В същото време скоростта на Луната намалява. Започва да се движи по-бавно в орбита. Нещо подобно се случва и със Земята. Забавя се, което води до постепенно увеличаване на продължителността на деня.

Луната се отдалечава от Земята с около 38 mm на година. Изследванията на палеонтолози и геолози потвърждават изчисленията на астрономите. Процесът на постепенно забавяне на Земята и отстраняване на Луната започва преди приблизително 4,5 милиарда години, тоест от момента, в който двете тела са се образували. Данните на изследователите подкрепят предположението, че преди лунният месец е бил по-кратък и Земята се е въртяла с по-бърза скорост.

Приливна вълна се среща не само във водите на световния океан. Подобни процеси протичат в мантията и в земната кора. Те обаче са по-малко забележими, тъй като тези слоеве не са толкова ковки.

Премахването на Луната и забавянето на Земята няма да се случи вечно. В крайна сметка периодът на въртене на планетата ще стане равен на периода на въртене на спътника. Луната ще „се рее“ над една област от повърхността. Земята и спътникът винаги ще гледат една и съща страна един към друг. Тук е уместно да си припомним, че част от този процес вече е завършен. Именно приливното взаимодействие е довело до факта, че една и съща страна на Луната винаги се вижда в небето. В космоса има пример за система в такова равновесие. Те вече се наричат ​​Плутон и Харон.

Луната и Земята са в постоянно взаимодействие. Невъзможно е да се каже кое тяло влияе повече на другото. В същото време и двете са изложени на слънце. Съществена роля играят и други, по-далечни, космически тела. Вземането под внимание на всички тези фактори прави доста трудно точното конструиране и описване на модел на движението на сателит в орбита около нашата планета. Въпреки това, огромно количество натрупани знания, както и непрекъснато подобряване на оборудването, позволяват повече или по-малко точно да се предвиди позицията на спътника по всяко време и да се предскаже бъдещето, което очаква всеки обект поотделно и системата Земя-Луна като цяло.

В частта по въпроса Каква е скоростта на въртене на Луната около Земята? дадено от автора шевроннай-добрият отговор е Орбитална скорост 1.022 km/s
Движение на Луната
С първо приближение можем да приемем, че Луната се движи по елиптична орбита с ексцентричност 0,0549 и голяма полуос 384 399 km. Действителното движение на Луната е доста сложно; при изчисляването му трябва да се вземат предвид много фактори, например сплескаността на Земята и силното влияние на Слънцето, което привлича Луната 2,2 пъти по-силно от Земята. По-точно движението на Луната около Земята може да бъде представено като комбинация от няколко движения:
въртене около Земята по елиптична орбита с период 27,32 дни;
прецесия (въртене на равнината) на лунната орбита с период от 18,6 години (виж също сарос);
въртене на голямата ос на лунната орбита (апсидна линия) с период от 8,8 години;
периодична промяна на наклона на лунната орбита спрямо еклиптиката от 4°59′ до 5°19′;
периодична промяна на размера на лунната орбита: перигей от 356,41 Mm до 369,96 Mm, апогей от 404,18 Mm до 406,74 Mm;
постепенното отдалечаване на Луната от Земята (около 4 см на година), така че нейната орбита е бавно развиваща се спирала. Това се потвърждава от измервания, извършвани в продължение на 25 години.

Отговор от Изсмучете[новак]
Ето ги мъдреците, коледните елхи на Уикипедия. Те копираха от всякакви уикипедии на различни безумия и дори не си направиха труда да премахнат препратки към вътрешни ресурси като „-“ или „(вижте също saros)“. Елипсовидната орбита все още не е отишла никъде, но ексцентрицитет от 0,0549 или голяма полуос от 384 399 километра вече е твърде много.
Е, биха написали, че Луната се движи около нашата планета по доста издължена елипсовидна орбита и прави доста сложни еволюционни движения и либрации, тоест бавни осцилаторни движения, които са ясно видими, когато се наблюдават от Земята. Средната орбитална скорост на спътника на Земята е 1,023 km/s или 3682,8 километра в час. Това е всичко.

Отговор от Събудете се[новак]
1.022

Отговор от Йони Туноф[новак]
Луната се движи по орбита около Земята със скорост 1,02 км в секунда. Ако Луната се върти около оста си със същата скорост, тогава разделяйки дължината на екватора на Луната със скорост 1,02 км в секунда, намираме времето за 1 завъртане на Луната около оста си в секунди. Дължината на екватора на Луната е 10920,166 км.