Луна и Земля настолько связаны друг с другом, что не вызывает сомнения тот факт, что если наша планета не имела бы естественного спутника, история её развития была б абсолютно другой, а жизни на ней попросту не существовало.

Начнём с того, что Луна, или как её ещё называют, Селена, оказывает непосредственное влияние на земную ось, давая возможность Земле сохранять наклон в 23 градуса, благодаря которому на нашей планете образовались подходящие условия для жизни. Это даёт нам возможность видеть день и ночь приблизительно одинаковый период времени на протяжении суток (например, угол наклона Урана составляет почти 98 градусов, а потому полюса его в течение 42 лет находятся в темноте и столько же их беспрестанно освещают солнечные лучи).

Кроме того, Луна на небе ежедневно замедляет вращение нашей планеты на крошечную микросекунду – если бы она не делала этого, Земля до того быстро начала бы вращаться, что в скором времени день был бы равен шести часам, может, и того меньше. Это однозначно повлияло бы на развитие растений и животных, а также привело к увеличению скорости воздушных потоков, в результате чего штормы, смерчи и ураганы стали бы обычным явлением.

Одним из самых известных воздействий Селены на нашу планету является её влияние на приливы и отливы: если бы Земля не имела естественного спутника, приливы были бы в несколько раз сильнее. Именно от спутника Земли зависит глубина мирового океана: она притягивает к себе воду, находящуюся в районе экватора, потому глубина океана в центре Земли намного глубже, чем возле её полюсов.

Луна — это естественный спутник Земли, диаметр которого составляет почти 3,5 тыс. км, а длина по экватору – около 11 тыс. км (по площади она меньше нашей планеты в три с половиной раза). Находится Селена от Земли на расстоянии в 385 тыс. км, а потому после Солнца считается вторым по яркости объектом на небосводе. По подсчётам учёных, возраст спутника составляет не менее четырёх миллиардов лет.

Существует множество версий, как именно у нашей планеты появился спутник. Одна из них гласит о том, что Земля и Луна были сформированы одновременно. Другая выдвигает предположение о том, что Селена образовалась на большом расстоянии от нашей планеты, и пролетая неподалёку, оказалась в зоне действия гравитации Земли и не смогла «вырваться».

Недавно на основе данных, полученных при анализе образцов лунного грунта, учёные выдвинули новую теорию, которая на данный момент принята в качестве основной. Речь идёт о гигантском столкновении, когда более 4 млрд. лет назад протопланета Земля (крупный планетарный зародыш) натолкнулась на протопланету Тейю, причём столкновение произошло не по центру, а по касательной.

Больше пострадала Тейя, которая выбросила на земную орбиту основную часть своих составляющих элементов, тогда как Земля выделила лишь небольшую долю земной мантии. Объединившись, эти вещества сформировали зародыш Луны. Стоит заметить, что наша планета после столкновения с Тейей на пять часов увеличила скорость своего вращения, изменив угол оси.

Из чего состоит спутник Земли

Поверхность Луны полностью покрывает реголит, состоящий из пыли и мельчайших метеоритных осколков, которые нередко падают на незащищённую атмосферой поверхность Луны (толщина такого слоя может колебаться от нескольких сантиметров до десятков километров). Сам спутник Земли состоит из:

• Коры – она очень неоднородна и колеблется от нуля метров под морем Москвы (от лунной поверхности её отделяет слой базальта толщиной в 600 м) до 105 км (под кратером Королёва, расположенном на тёмном полушарии Луны). Хотя кратер Королёва находится с тёмной стороны Луны, более толстый слой расположен всё же на видимом нам полушарии;
• Трёх слоёв мантии;
• Ядра.

Невидимая сторона Селены

Поскольку период, с которым спутник вращается вокруг Земли почти совпадает со временем его оборота вокруг своей оси, с земной поверхности можно увидеть лишь одно полушарие спутника, тогда как обратная сторона Луны почти никогда не просматривается. Исключения составляют разве что края, находящиеся с восточной и западной тёмной стороны Селены. Раз в месяц можно увидеть северные, а один раз в пятнадцать дней – её южные края (это даёт возможность наблюдать с Земли почти шестьдесят процентов спутника).

До появления космических аппаратов обратная сторона Луны была абсолютно неизученной, а потому с появлением соответствующей техники учёные узнали о Селене немало нового и интересного. Например, с её тёмной стороны были обнаружены несколько новых геологических образований, свидетельствующих о том, что сейсмические движения внутри спутника продолжались не менее 950 млн. лет после того, как согласно принятой на тот момент версии, наступила «геологическая смерть» спутника Земли.

Согласно полученным данным, сейсмическая активность на спутнике существует и по сей день, а колебания грунта нередко длятся около часа. За пять лет наблюдений было зафиксировано около тридцати таких лунотрясений продолжительностью в десять минут и достигающие 5,5 балов по шкале Рихтера (на земле подобные колебания длятся не более двух минут).

Было обнаружено, что поверхность тёмного полушария отличается от видимого с Земли – здесь насчитывается огромное число кратеров, большая часть которых возникла в результате падения метеоритов, и преобладает горный рельеф. А вот лунных морей здесь немного – всего лишь два: море Мечты и море Москвы.

Рельеф Селены

Поверхность Луны состоит из горных хребтов и лунных морей – огромных размеров низменностей округлой формы, которые в своё время затопила вышедшая на поверхность лава, а потому все они покрыты толстым слоем базальта (из-за этого для них характерен более тёмный цвет, чем у других частей рельефа). Самым крупным лунным морем считается океан Бурь, протяжённостью около 2 тыс. км.

Несмотря на то, что в основном все лунные моря находятся на видимой стороне Селены, именно с её обратной стороны расположена наибольшая ударная впадина, бассейн «Южный полюс – Эйткен» (с нашей планеты можно разве что увидеть его тёмный край). Его размеры составляют 2400 на 2050 км, а глубина – около 8 км, занимая почти четверть полушария спутника. Этот бассейн интересен тем, что именно в нём находится низшая точка Селены, а расстояние от самой низкой до самой высокой точки составляет около 16 км.

Ещё одним интересным геологическим образованием является обнаруженный возле одного из вулканических плато, Холмов Мариуса, огромных размеров туннель: его диаметр составляет 65 м, а глубина – около 80 м. Он является явным свидетельством вулканической активности Селены, поскольку образовался за счёт затвердевания потоков расплавленной породы.

Как выглядит спутник с Земли

Земля и Солнце постоянно меняют своё месторасположение по отношению друг к другу, граница между освещённой и неосвещённой частями лунного полушария постоянно смещается, поэтому Селена ежедневно изменяет свои очертания, формируя разные фазы Луны. Одно остаётся неизменным: освещённая часть спутника всегда указывает в ту сторону, где находится Солнце. Интересно, что синодический месяц на спутнике (время, которое проходит между двумя одинаковыми фазами Луны) на несколько дней меньше земного, непостоянен и в среднем длится около 29,5 дней.

Несмотря на то, что Луна на небе создаёт впечатление, будто она светится сама, в действительности поверхность Луны лишь отражает солнечные лучи, поэтому с Земли можно увидеть лишь освещённый Солнцем участок. Считается, что Луна на небе проходит через определенные фазы, коротко характеризующиеся как «Растущая Луна» – «Полная Луна» – «Убывающая Луна»:

Новолуние

Во время новолуния тёмной Луны почти никогда не видно. Исключение составляют лишь несколько минут, когда она появляется на фоне Солнца во время солнечного затмения, или когда за два дня до или после новолуния при очень хорошей погоде на ясном небе показывается слегка обозначенный сероватый диск земного спутника.

Во время этой фазы Луны, спутника не видно потому, что он находится между Землёй и Солнцем почти на одной линии.

Если же они размещаются точно на одной прямой, можно наблюдать солнечное затмение, поскольку спутник Земли начинает отбрасывать свою тень диаметром в 200 км. Луна на небе расположена максимально близко к Солнцу, а к поверхности нашей планеты развёрнута обратная сторона Луны.

Молодая Луна

Новая луна видна на небе лишь несколько минут в виде узкого серпа и появляется сразу после того, как заходит Солнце на третьи сутки после новолуния. После этой фазы, новая Луна начинает стремительно расти и с каждой последующей ночью все желающие имеют возможность начать наблюдать за таким явлением, как растущая Луна. Интересно, что в прадавние времена начало лунного или солнечного месяца всегда начиналось от того момента, когда на небе появлялась новая Луна.

Первая четверть

На седьмую ночь после новолуния, растущая Луна появляется в форме полукруга на западе сразу после того, как Солнце уходит за горизонт (обычно её можно увидеть в первой половине ночи). Растущая Луна на этой стадии расположена на востоке и находится по отношению к Солнцу под углом в 90°. Солнечные лучи освещают западную половину Луны и показывают людям, которые находятся в Северном полушарии, правую часть Луны, в Южном – левую.

На этой стадии фазы Луны, растущая Луна является уже довольно яркой и света, который она излучает, вполне достаточно для того, чтобы находящиеся на земле предметы начали отбрасывать тень. Интересно, что когда растущая Луна находится на этом этапе, можно наблюдать наименьший уровень подъёма при приливе и его наименьшее падение при отливе.

Полнолуние

На четырнадцатую ночь растущая Луна достигает своего пика, поскольку Солнце начинает полностью её освещать – наступает полнолуние. Полная Луна находится на небе всю ночь. Она появляется ещё до того, как Солнце полностью зайдёт, а уходит с небосвода после его восхода.

На этой фазе полная Луна находится напротив Солнца, а Земля располагается посередине (полная Луна всегда чрезвычайно яркая из-за того, что Солнце светит на видимое полушарие, и тени на лунной поверхности полностью пропадают). Если полная Луна, Земля и Солнце находятся на одной линии, можно наблюдать за лунным затмением.

Последняя четверть

Буквально через сутки полная Луна начинает утончаться. Поскольку это происходит практически незаметно для человеческого глаза, создаётся впечатление, будто полная Луна видна на небосводе в течение нескольких ночей. Уже через семь дней после полнолуния, убывающая Луна снова показывает землянам свою половину. Видна убывающая Луна лишь во второй половине ночи.

Старая Луна

Показав людям напоследок свою половину, ночное светило становится меньше, превращается в тоненький серп, а затем тёмная Луна вовсе исчезает – а через некоторое время на небосводе вновь появляется растущая Луна.

Памятка наблюдателю

Чтобы наблюдатель не спутал, какие именно фазы Луны являются растущими, а какие – убывающими, достаточно запомнить основное правило: если спутник Земли напоминает латинскую букву «D» и при этом его видно в начале ночи, на небосводе находится растущая Луна. Если серп похож на литеру «С» и показывается перед рассветом – перед созерцателем убывающая Луна.

сайт - С незапамятных времен это астрономическое тело было объектом мистерий и исследований древних астрологов. Сегодня ученые пытаются проанализировать пришедшие из глубин веков представления и дать ответы на многие вопросы, которые остаются пока без ответов и фигурируют на уровне мифов.

В научном мире по этому вопросу нет единого мнения. Взгляды ученых разделились. Каждая сторона представляет факты, доказывающие их точку зрения. И несмотря на то, что большая часть воздействия Луны пока не доказана, все же отдельные моменты признаются двумя лагерями ученых, как например, приливы и отливы.

Луна своим гравитационным полем воздействует на земную биосферу и вызывает, в частности, изменения магнитного поля Земли. Ритм Луны влияет на приливы и отливы, давление воздуха, вызывает изменения температуры, действий ветра, магнитного поля земли, а также уровня воды. Причем приливное воздействие оказывается не только на водные территории, но и на земную кору, однако из-за плотности последней она останется незамеченной.

Кстати, приливное воздействие на планету, оказывает не только Луна, но и Солнце, хотя влияние Солнца является более слабым, в силу его расстояния от Земли. Высота солнечных приливов вдвое меньше, чем лунных. Лунно-солнечные приливы - важное явлении в жизни Земли. Под их влиянием Земля постепенно замедляет свое вращение; продолжительность суток увеличивается. Еще сильнее действует земная приливная сила на Луну: она уже давно замедлила свое суточное вращение настолько, что постоянно обращена к нам одной стороной. К примеру, 400 миллионов лет назад сутки на Земле длились на два часа меньше.

Существует интересная гипотеза о стабилизирующей роли спутника на Землю. Так, по отношению к размерам Земли Луна является достаточно большим спутником. Ее диаметр равен 3474 км, тогда как диаметр Земли - 12.742 км. В отношении Земли планетологи полагают, что именно Луна способствует стабилизации земной орбиты, а также наклона оси вращения, что в свою очередь влияет на формирование времен года.

Что касается воздействия Луны на организм людей, то здесь все гораздо сложнее, так как живой организм это бесконечно пластичная система со многими психологическими «осложнениями». Луна на протяжении веков представлялась человеку таинственной силой, которая была способна управлять многими жизненными процессами. Однако, мнения ученых, исследующих эту «сторону» Луны разнятся. К примеру, повивальные бабки еще в XIX в. были убеждены, что Луна влияет на наступление родов. Как показали итальянские медики, большее число родов приходится на полнолуние. Объяснения этому феномену нет. Но наряду с этим, есть исследование, которое доказывает обратное.

Индийские врачи на протяжении двух лет фиксировали случаи инфарктов в зависимости от фаз Луны. Выяснилось, что случаи сердечных приступов в новолуние на 20 % больше, чем в полнолуние. Исследование немецких врачей не подтверждает бытующее мнение о более быстрой заживляемости ран в период убывания Луны.

Цикл менструаций также никак не связан с лунным календарем. Американские антропологи три года следили за месячным циклом женщин индейского племени, живущего в лесах вдали от таких влияющих на биоритмы факторов цивилизации, как гормональные противозачаточные препараты и электрическое освещение. Никакой связи с Луной не было найдено.

Также Луна не влияет на поведение людей. Статистические данные преступлений не обнаруживает никакой связи между фазами Луны и частотой или степенью жестокости преступлений. Однако психиатры из Ливерпуля утверждают, что Луна влияет на состояние шизофреников.

луна спутник земля

На протяжении многих столетий человечество интересовалось Луной. Первые оптические инструменты, типа галлилеевской трубы, направленные на Луну, показали первые тайны.

Первые наблюдения показали, что поверхность Луны не однообразна, она испещрена кратерами, на ней есть возвышенности и углубления. Это небесное тело, как увидели первые наблюдатели, не меняло картины, т. е. Всегда к Земле было обращено одной стороной.

Не имея никаких инструментов для наблюдения, первые исследователи сумели обнаружить влияние Луны на многие процессы на Земле. Их наблюдения в дальнейшем нашли научное подтверждение и используются в настоящее время.

С давних времен люди заметили, что Луна оказывает сильное влияние на человека. В настоящее время составляются различные гороскопы, в том числе и лунные. Наблюдения и статистические изучения показывают: рожденные ранним утром младенцы имеют больше шансов дожить до старости, рожденные на рассвете, предвещают ум и успешность, а на закате - лень и отсутствия честолюбия. Очень значительным для рождения считалось время три, шесть, девять и двенадцать часов. Рожденные в эти часы дети могут разгадывать тайны. Дети, рожденные в полночь, обладают способностью исповедания.

Что касается влияния Луны, то считается, что рождение младенцев наиболее вероятно во время смены фаз Луны или непосредственно перед восходом новой Луны. Ребенок рожденный «во тьме Луны» долго не проживет. Жизнь приходит при росте Луны и уходит с её убыванием. При чем наблюдения показывают, что при росте Луны рождаются больше мальчиков, а при убывании больше девочек.

Точки отсчета лунных периодов различны, и в зависимости от этого различают несколько « лунных месяцев». Для использования знаний о влиянии Луны на сельскохозяйственные работы, мы рассматриваем периоды всей смены лунных фаз от новолуния до новолуния, что является «синодическим месяцем», равным 29,5 дням.

«Синодическим месяцем» - период её обращения вокруг Земли 27,32166 земных суток, - мы не говорим. Есть ещё «драконический месяц», связанный с периодичностью солнечных и лунных затмений и равный 27,21222 суток. Рассчитывается и «аномалистический месяц» - период обращения Луны относительно перигелия - ближайшей к Земле точке ее орбиты.

За 6585,3 суток случается 28 лунных затмений. По прошествии 18 лет 11 дней и 8 часов затмения повторяются. Затмение происходит, когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются в один ряд: Лунное затмение может быть только при полнолунии, но не при каждом.

Затмение видно только с той половины земной поверхности, которая обращена к Луне, т. е. на которой длится ночь. Противоположная часть Земли в этот момент обращена к Солнцу, т. е. на ней день, и лунного затмения там не видно.

Затмение Солнца и Луны - природное явление, которому в народной традиции приписывается отрицательное воздействие: «послужив некоторое время».

Солнце и Луна меняются своими положениями, возникает их видимое столкновение, сам этот процесс является особенным: привлекает внимание людей, завораживает своей необычностью и настораживает человека не зря. Именно в этот момент на территории Земля, где происходит затмение, случаются различные природные катаклизмы, необычное поведение человека, животного и растительного мира, поэтому с давних времен к затмению Солнца и Луны готовились за раннее.

Во время затмения надевали чистое белье, окуривали себя ладаном. Падала с неба пыль вредящая - от нее колодцы оберегали, закрывая их. Существовал и обычай «поить» небесные светила с целью защиты, выставляя посуду с водой - ведь солнце и месяц «всасывают» земную жидкость.

Создание шума - крики, стук и звон - служат для отпугивания от светил вредоносных сил. Затмения рассматривались и как кара за прегрешения людей. И сегодня, мы не можем не учитывать влияние на все земное этих особенных природных явлений: затмения Солнца и Луны.

Неоспоримо влияние лунных периодов на растительный мир на Земле. Знание о лунных ритмах и их влияние все живое используется с древних времен, если мы хотим достигнуть успехов и результатов в садово-огородных работах, то мы должны использовать помощь Луны.

Сегодня уже не вызывает удивления появление официально напечатанных лунных календарей, где для каждой культуры на весь сезон предлагается график благополучных и не благополучных для посадки, пересадки и роста растений дней.

Полив тоже должен проводится с учетом роста и убывания Луны. После новолуния, т. е. на растущей Луне, энергия растений идет от корней к верхушкам, а на убывающей Луне наоборот. Поэтому полив на растущей Луне является полезным и необходимым для растений. А если говорить о сутках считается утреней ранний полив.

Правильный полив помогает бороться со многими вредителями. Даже более того: правильная посадка растений согласно Лунному календарю, помогает избежать нападения вредителей, а бороться с ними лучше на убывающей Луне.

Всем нам известно лечебное свойство трав, поэтому сбор трав так же связывают с фазами Луны. Моменты прерывания жизни растений опираются на моменты переключения ритмов Луны: новолуние, полнолуние, убывающая и растущая Луна. Правильно собранные лечебные травы помогают быстрее и лучше излечить болезни человека.

Особенно интересные влияния приливов и отливов на берегу больших водоёмов: рек, озёр, морей, океанов. На нашей Земле построены приливно-отливные электростанции. Луна помогает человеку добывать электрическую энергию.

Все что написано выше - это лишь небольшая информация о влияние Луны на человеческие процессы и явление, происходящие на Земле.

Расчет изменения сил

За начало расчета мы принимаем сегодняшнее время. Расстояние между Землей и Луной в настоящее время равно 384400 км. Рассчитаем, как изменится сила взаимодействия с учетом ежегодного удаления нашего естественного спутника.

Если за один год Луна удаляется на 4 см, то за 100 лет - на 400 см т. е. на 4 м. А за 1 миллиард лет - на 40000 м. = 400 км.. Тогда расстояние между Землей и Луной будет равно

Найдем силу взаимодействия для этих двух временных положений по закону тяготения

M з = 5,98*1024м

Мл = 7,9*1022м

G = 6,67*10-11

R = 384400 км = 3,844*10 м

Рассчитаем силу взаимодействия Земли и Луны через 1 миллиард лет. Расстояние между Землей и Луной будет равно Rб = 4,244*105 км = 4,244*108м,где Rб, Fб - расстояние и сила взаимодействия в будущем

Так же нужно учесть, что при удаление Луны от Земли величина ежегодного удаления будет увеличиваться за счет ослабления сил взаимодействия.

При дальнейшем удалении наступит такой момент, когда силы притяжения между Землей и Луной, а так же между Луной и Солнцем, в какой- то точке пространства будет равны, рассчитаем это расстояние.

В данной точке расположения между Солнцем и Землей будет особенное состояние Луны, условно назовем это состояние критическим, т. к. могут после этого произойти различные события.

Во-первых: в силу движения по инерции от Земли к Солнцу Луна может продолжать свой путь к небесному светилу. В конце концов она может попасть в его жаркие объятия и сгореть в его лучах.

Во-вторых: именно в момент равного действия сил со стороны Солнца и Земли, Луна может разорвать, и она рассыплется на мелкие кусочки. При этом из этих кусочков возникнет кольцо вокруг Земли, наподобие колец Сатурна. Но через некоторое время эти мелкие кусочки начнут падать на Землю и прольются космическим дождем.

В-третьих: в процессе движения Земли к Солнцу может попасть в поле тяготения какой-нибудь другой планеты, став в дальнейшем естественным спутником этой планеты.

Сегодня Луна рассматривается как источник сырья. И уже в далеком будущем планируется транспортировать лунный грунт на Земле.

Твиты о вселенной Чаун Маркус

25. Как Луна влияет на Землю?

25. Как Луна влияет на Землю?

Два раза в день море надвигается на пляжи, а затем отступает. Такие приливы, которые впервые объяснил Исаак Ньютон, вызваны Луной.

Вопреки распространенному мнению, приливы на Земле вызваны не столько гравитацией Луны, сколько изменениями в гравитации Луны.

Гравитация Луны действует сильнее всего на океан непосредственно перед ней, менее сильно - на центр Земли и наименее сильно на океан с обратной стороны…

Таким образом, океаны вспучиваются в двух направлениях: с одной стороны - потому что вода оттягивается от Земли; с другой - потому что Земля уходит из-под воды.

Поскольку Земля поворачивается вокруг своей оси каждые 24 часа, две приливные выпуклости путешествуют по океанам, в каждой точке создавая два прилива в сутки.

Фактически гравитация Луны вытягивает приливные выпуклости. Это действие «тормозит» вращение Земли. Луна реагирует, отступая от Земли.

Луна создает «приливы» в горах так же, как и в воде, хотя и меньшие из-за жесткости гор. Такие приливные растяжения могут способствовать возникновению землетрясений.

Большой адронный коллайдер близ Женевы обнаруживает растяжение и сжатие два раза в сутки, поскольку Луна растягивает и сжимает 27-км кольцо «ускорителя атомов».

Солнце также создает приливы в океанах, однако лишь в 1/3 от тех, чем порождает Луна. Когда Солнце и Луна объединяются, мы получаем самые высокие приливы.

Высокие приливы, ветры и воронкообразные потоки могут создать приливную волну - водяной горб, сохраняющий форму на многие километры и который можно даже использовать для серфинга.

В прошлом, когда Луна была ближе, приливы были выше, чем сегодня. При своем рождении Луна была в 10 раз ближе, а приливы в 1000 раз выше.

Луна не только вызывает приливы, но может и «уничтожить» Солнце. Полное солнечное затмение было ужасом для древних людей. Они использовали гремящую кастрюлю, чтобы отпугнуть чудовище, поедающее Солнце (это всегда работало!).

Полные солнечные затмения изменили историю. Во время сражения между Лидией и Мидией (Турция, 585 г. до н. э.) Земля погрузилась в темноту. Это было плохой приметой. Армии сложили оружие.

Из книги Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] автора Кондрашов Анатолий Павлович

Из книги Занимательно об астрономии автора Томилин Анатолий Николаевич

Из книги Безумные идеи автора Радунская Ирина Львовна

Из книги Межпланетные путешествия [Полёты в мировое пространство и достижение небесных тел] автора Перельман Яков Исидорович

3. Что такое Луна? Луна - единственный естественный спутник Земли и ближайшее к нам крупное небесное тело.Чтобы прийти к такому выводу, человечеству понадобилось немало лет. Первые предположения гласили, что это голова всевидящего бога. Тогда еще не существовало

Из книги Физика на каждом шагу автора Перельман Яков Исидорович

7. Луна - мертвый мир Моря и океаны Луны безводны. Лунные сутки длятся 29,53 земных. Полмесяца не ослабляемые атмосферой лучи Солнца жгут поверхность несчастной планеты, раскаляя ее до 100–120 градусов Цельсия. На Луне почти нет атмосферы. Лунной ночью под холодным небом почва

Из книги История лазера автора Бертолотти Марио

8. Луна - мир живой 21 августа 1835 года в газете «Нью-Йорк сан» появилось занятное сообщение.Эдинбургская газета «Курант» писала: «Открытия астронома. Как нам только что стало известно, сэр Джон Гершель, находящийся ныне на мысе Доброй Надежды, сделал с помощью своего

Из книги Кто изобрел современную физику? От маятника Галилея до квантовой гравитации автора Горелик Геннадий Ефимович

Из книги Достучаться до небес [Научный взгляд на устройство Вселенной] автора Рэндалл Лиза

Искусственная Луна Мы можем, если хотите, тут же устроить краткий экзамен нашему пушечному ядру, "выступающему в роли небесного тела. Проверим, подчиняется ли оно, например, третьему закону Кеплера, гласящему: „Квадраты времен обращения небесных тел относятся между

Из книги Твиты о вселенной автора Чаун Маркус

Как взвесили Землю Прежде всего необходимо объяснить смысл выражения: «взвесить Землю». Ведь если бы даже было возможно взвалить земной шар на какие-нибудь весы, то где же весы эти установить? Когда мы говорим о весе какой-нибудь вещи, то в сущности речь идет о той силе, с

Из книги «Безумные» идеи автора Радунская Ирина Львовна

Лазер и Луна Bell Labs использовала один из первых лазеров для исследований рельефа поверхности Луны. Во время экспедиции Аполлон 11, отправленной на Луну 21 июля 1969 г., астронавты установили на ее поверхности два уголковых отражателя, способных отражать лазерный свет,

Из книги автора

Из книги автора

С небес на землю и обратно В современной физике говорят о четырех фундаментальных силах. Первой открыли силу гравитации. Известный школьникам закон всемирного тяготения определяет силу притяжения F между любыми массами m и M, разделенными расстоянием R:F = G mM/R2.Школьникам

Из книги автора

ВЕРНЕМСЯ НА ЗЕМЛЮ Теория струн, скорее всего, содержит немало глубоких и перспективных идей. Она уже помогла нам заглянуть краешком глаза во владения квантовой гравитации и математики и обеспечила интересными ингредиентами для построения новых моделей. Но, скорее всего,

Из книги автора

15. Что делает Землю особенной? Три причины: жизнь, жизнь, жизнь. Земля - единственная планета, которая может похвастаться биологией. Но она имеет также и другие особые свойства, возможно, относящиеся к жизни.Из четырех скалистых планет Солнечной системы Земля -

Из книги автора

Луна 21. Насколько велика Луна и как далеко она находится? Луна - наш ближайший космический сосед. Это также наш единственный естественный спутник и единственное небесное тело, на котором побывали люди.Среднее расстояние Земля - Луна (центр - центр) составляет 384 400 км.

Из книги автора

С неба на землю Радость видеть и понимать есть самый прекрасный дар природы. Эйнштейн Загадка небесной лазуриПочему небо голубое?..Нет такого человека, который не задумался над этим хоть раз в жизни.Объяснить происхождение цвета неба старались уже средневековые

Луна - естественный спутник нашей планеты. Ее влияние настолько велико, что астрономы часто говорят о связке «Земля-Луна» не как о планете и спутнике, а как о двойной планете. До сих пор не утихают споры о ее происхождении. Попробуем в них разобраться.

Что за странная «планета»?

Луна влияет почти на все сферы жизни на Земле, и история человеческой цивилизации не была исключением. Еще охотники на мамонтов вели счет дней по фазам Луны. Для первых цивилизаций спутник Земли был божеством, во власти которого находилось самое важное - сельскохозяйственный цикл. В большинстве древних цивилизаций Луну считали могущественной богиней, которой возводили храмы и приносили жертвы (иногда человеческие). Затмения Луны вызывали ужас - божество в гневе закрыло свой лик, грядут бедствия! В Средние века Луну считали местом обитания ангелов, в эпоху Просвещения предавались мечтам о расе селенитов, живущей на ночном светиле. Научный прогресс быстро разрушил эти наивные представления. Луна оказалась малой планетой, безжизненной и малопривлекательной (с человеческой точки зрения). Но также выяснилось, что влияние нашего спутника на процессы, происходящие на Земле, очень велико - вероятно, без Луны на Земле не могла бы существовать биосфера, и наша планета была бы похожа на Марс или Венеру. Ведь именно наличие Луны определяет важнейший климатический параметр - наклон оси вращения планеты по отношению к плоскости ее орбиты, определяющий характер смены времен года.

Из законов небесной механики известно, что наклон оси вращения планет подвержен колебаниям, примером чему является наш сосед Марс. Как показывают выполненные астрономами расчеты, угол между экватором Марса и плоскостью его орбиты значительно менялся. А ведь поверхность Красной планеты содержит многочисленные признаки иного прошлого - русла, протоки, осадочные породы (следы древних морей!). В далеком прошлом климат планеты был теплее, и на ее поверхности существовала жидкая вода, а возможно, жизнь. Но произошла какая-то катастрофа, и Марс превратился в ледяную пустыню. Исследования показывают, что наиболее вероятной причиной «замораживания» Марса было изменение угла наклона марсианской оси. Для Земли даже ничтожное изменение угла наклона оси к плоскости эклиптики (на величину порядка градуса) может обеспечить ледниковый период. Между тем Марс поворачивался на десятки градусов, поэтому грандиозные климатические катастрофы на нем были неизбежны. А вот у Земли угол наклона оси относительно плоскости орбиты варьировался не более чем на один-два градуса, что обеспечивало поразительную (по меркам иных планет) стабильность климата. Возникает естественный вопрос - а в чем причина уникальной устойчивости нашей планеты?

Как Луна нам помогает

Большинство ученых полагает, что за стабильность земного вращения (и, соответственно, климата) мы должны благодарить Луну - именно благодаря ей хаотические колебания угла наклона Земле не грозят. Гипотетическое отсутствие у Земли крупного спутника создало бы условия для очень сильных колебаний угла между экватором и орбитой, что сделало бы климат на Земле непригодным для жизни.

Благотворная роль Луны этим не ограничилась, способствуя появлению жизни: она вызывала приливы, способствовавшие аэрации морей. Возможно, даже сама жизнь впервые зародилась в приливной зоне! Движение Луны по небу влияет на жизненные циклы многих организмов - ярким примером служат мечехвосты (морские членистоногие, отдаленно родственные ракам и крабам), которые метают икру только при определенной фазе Луны.

Она, несомненно, повлияла и на историю человечества. Как идеальный небесный хронометр, спутник Земли значительно ускорил появление первых календарей. Наблюдения за Луной (самым близким небесным телом) сыграли огромную роль в развитии астрономии. Из них античные ученые сделали вывод о шарообразности планет, а движение Луны и его связь с морскими приливами позволили в XVII веке сформулировать законы всемирного тяготения.

Позднее наблюдения за Луной способствовали развитию науки о планетах - ведь ни одна другая планета (кроме Земли) не была исследована столь подробно! Впрочем, по мере накопления знаний о Луне вставал ряд вопросов. Самой большой тайной оставалось происхождение Луны - гипотез возникновения ночного светила было выдвинуто множество, но ни одна из них не могла объяснить все факты. Каковы основные особенности нашего спутника, которые вызывали такие сложности у ученых?

Перечислим основные из них:

• средняя плотность Луны намного меньше средней плотности Земли, так как у Луны очень маленькое ядро (если у Земли оно около 30% массы планеты, то у Луны - не больше 2-3%);
• на Луне повышено содержание тяжелых элементов (торий, уран, титан);
• а вот соотношение изотопов кислорода в земной и лунной коре практически одинаково (а ведь у разных планет и метеоритов из разных уголков Солнечной системы оно весьма сильно различается);
• лунная кора намного толще земной, что предположительно свидетельствует о том, что все слагающее ее вещество было когда-то расплавлено (а вот Земля, как считается, полностью расплавленной никогда не была);
• наконец, плоскость орбиты Луны не совпадает с экваториальной плоскостью Земли.

Среди многочисленных предположений о механизме происхождения нашего спутника три гипотезы в разное время снискали наибольшую популярность среди ученых. Расскажем и о них.

Гипотезы происхождения Луны

Согласно одной из этих гипотез, наша спутница когда-то была «самостоятельной» малой планетой Солнечной системы, вращавшейся вокруг Солнца. Однако в какой-то момент вольная Луна подошла к Земле слишком близко - и сила притяжения захватила ее и перевела на новую орбиту, где Луне суждено было вращаться вокруг нашей планеты в качестве спутника.

Увы, расчеты показали, что эта гипотеза не может объяснить особенности лунной орбиты, а обнаруженное после полетов на Луну сходство элементов земной и лунной коры поставило на версии «захвата» жирный крест. Другой популярной гипотезой было предположение о совместном формировании Земли и Луны (эту гипотезу выдвинул великий Иммануил Кант). В соответствии с ней, Луна и Земля сформировались одновременно - из одного газопылевого облака. Зародившаяся прото-Земля набрала такую массу, что частички облака начали вращаться уже по своим орбитам вокруг нее, постепенно образовав прото-Луну.

Эту гипотезу отчасти подтверждает сходство изотопов Земли и Луны, но данная модель совершенно не объясняет особенности лунной орбиты.

Чтобы объяснить эти противоречия, американские астрономы Билл Хартманн и Дональде Дэвис в 1975 году выдвинули импактную (т. е. «ударную») гипотезу, которая в настоящее время считается основной. Согласно ей, когда Солнечная система только зарождалась, из газопылевого облака, вращающегося вокруг Солнца, на орбите будущей Земли образовались сразу две протопланеты - одной из них была молодая Земля, а другая (она была меньше, размером примерно с Марс) получила имя Тейя. Под действием притяжения планеты начали сближаться, и 4,4 млрд лет назад наконец произошла грандиозная катастрофа - столкновение планет. Удар, к счастью, пришелся по касательной. Тейя была уничтожена, а расплавленные земные недра от удара выплеснуло на околоземную орбиту. Из этого вещества примерно за сто лет сформировалась Луна. Удар раскрутил Землю - вот откуда быстрая (в сравнении, например, с Венерой) смена дней и ночей. Эта гипотеза хорошо объясняет и наклон лунной орбиты, и сходство изотопов кислорода на Земле и на Луне, и странное внутреннее строение Луны. Однако новые исследования, опубликованные в журнале Nature, наносят смертельный удар по этим взглядам.

Проведя детальное исследование образцов лунных пород, добытых экспедициями кораблей серии «Аполлон» в 70-е годы XX века, специалисты из Вашингтонского университета вынесли отрицательный вердикт импактной гипотезе: «Если бы старая теория была верна, то больше половины лунных пород состояли бы из материала ударившего Землю планетоида. Но вместо этого мы видим, что изотопный состав фрагментов Луны весьма специфичен. Тяжелые изотопы калия, найденные в образцах, могли сформироваться только под воздействием невероятно высоких температур. Лишь очень мощное столкновение, при котором планетоид и большая часть Земли испарились бы при контакте, может вызвать подобный эффект».

В результате ученые предложили новую теорию: вместо колоссального столкновения планет были множественные столкновения с меньшими астероидами. Астероидная бомбардировка «выкинула» на орбиту Земли достаточно обломков, чтобы сформировать несколько маленьких спутников, которые со временем слились в один большой. Эта «Протолуна» продолжила поглощать объекты на орбите, пока не осталась в гордом одиночестве.