Какая планета похожа на луну снаружи и на землю внутри: Самая маленькая планета солнечной системы – Статьи на сайте Четыре глаза

Луна vs Марс. Пригодность для колонизации / Хабр

После завершения программы «Аполлон» все начали думать о полёте на Марс. В этой статье я опишу все плюсы и минусы полётов как на Марс, так и на Луну.

1. Длительность полёта

Луна: 3 дня.

Марс: около 250 дней по Гомановской траектории, около 145 дней по «Быстрой траектории». (Для неё нужны лишние 400 м/с dV). В случае «промаха» мимо Марса либо тех. неисправности можно будет вернуться на Землю примерно за те же 145 дней, облетев Марс.

2. Энергетические затраты на полёт

Луна: около 3000 м/с для перехода на траекторию полёта к Луне с НОО + 800 м/с для торможения и выхода на орбиту Луны.

Марс: примерно 3600 м/с для перехода на траекторию полёта на Марс (4000 м/с для Быстрой траектории). После перелёта к Марсу возможно 3 варианта:

1. Баллистический захват: Космический аппарат летит перед планетой, но со скоростью, меньшей чем у планеты. Затем планета «наползает» на КА, и захватывает его на свою орбиту. Затем можно будет тормозить об атмосферу, как это делал MRO:

Плюсы: Малые затраты топлива.

Минусы: Нужны точные расчёты, чтобы не «промахнуться» мимо Марса.

2. Атмосферное торможение. Вход в атмосферу на скорости около 6 км/с.

Плюсы: Наименьшие затраты топлива, расчёты для полётов проще, чем для баллистического захвата.

Минусы: Необходима теплозащита, способная выдержать вход в атмосферу Марса на скорости около 6 км/с.

3. Выход на орбиту с помощью собственной двигательной установки.

Плюсы: Расчёты намного проще, чем для баллистического захвата и атмосферного торможения.

Минусы: Большие топливные затраты.

Второй способ будет оптимальным для грузового корабля. Для пилотируемого лучше всего подойдёт 3-й (в случае наличия эффективного ионного двигателя) либо первый при его отсутствии/экономии топлива.

3. Радиация

Луна: Можно лететь «в окно» когда Солнце наименее активно, и здоровью космонавтов ничего не угрожает. На поверхности Луны радиация ничем не отличается от космической т.к. у Луны нет магнитного поля.

Марс: Попасть «в окно» невозможно из-за большой длительности полёта. В проекте Mars One предлагается защитить космонавтов водой. Плотность защиты составит 40 г/см2 для «убежища» на случай солнечной вспышки и 15 г/см2 для остальной части корабля. Радиационная защита увеличивает массу корабля в несколько раз. По данным прибора RAD марсохода Curiosity 180 дней в открытом космосе (а у Луны нет ни атмосферы, ни собственного магнитного поля) равноценны 500 дням на поверхности.

4. Посадка

Луна: Посадочная ступень будет весить 60% от полезной нагрузки. Аэродинамическое торможение невозможно т.к. атмосферы у Луны нет.

Марс: Все Марсианские миссии использовали аэродинамическое торможение. Curiosity затормозил до 410 м/с с помощью теплозащитного экрана, и затем до 100 м/с с помощью парашюта. После этого его спустил «небесный кран». Если же не использовать парашют, то для посадки после аэродинамического торможения понадобится примерно 500-600 м/с dV. Поэтому масса посадочной ступени будет составлять примерно 30% от массы полезной нагрузки (с учётом теплозащитного экрана).

5. Взлёт

Луна: Масса полезной нагрузки при выходе на орбиту Луны составит 40%.

Марс: Масса полезной нагрузки при выходе на орбиту Марса составит примерно 25%. Хотя есть проект по использованию привезённого водорода и CO2 из атмосферы (а его там 95%) для производства метана (Ch5) и его дальнейшему использованию во взлётной ступени, что уменьшит массу доставляемого топлива для взлёта до 7%.

Тут всё понятно: 1-я космическая скорость для Луны 1.68 км/с, а для Марса 3.55 км/с.

6. Минимальная длительность пребывания

Луна: Улетать можно сразу после посадки/выхода на орбиту спутника. Можно даже не выходить на орбиту, как пришлось сделать во время миссии Аполлон-13.

Марс: После выхода на орбиту нужно ждать около 17 месяцев, чтобы планеты выстроились в благоприятное для полёта положение. Можно улететь и раньше, пересекая орбиту Венеры. Но это требует больших энергетических затрат.

7. Гравитация

Время пребывания людей на Луне было очень маленьким, и поэтому оценить влияние малой гравитации на человека не удалось.

Рекорд пребывания на орбитальной станции — 437 дней.

Соответственно за 145-260 дней полёта на Марс с космонавтами ничего пагубного от отсутствия гравитации не произойдёт.

Неизвестно, как космонавтом будет удобнее перемещаться по Марсу: прыгать как кенгуру или ходить.
Луна: 16.5% от силы притяжения Земли.

Марс: 37.8% от силы притяжения Земли.

8. Условия окружающей среды

Луна: Лунная пыль абразивна. Она может выводить из строя механизмы, от неё возможны внутренние микрокровотечения в лёгких. На лунном грунте невозможно что-либо вырастить, но зато из него можно добывать металлы и затем возводить из них сооружения.

Температура на Луне колеблется от -180 до 120 градусов.

Марс: Марсианская пыль не столь абразивна, как Лунная. Атмосфера Марса «слабее» атмосферы Земли в 110-150 раз в зависимости от сезона. Точный состав Марсианского грунта неизвестен, поэтому прокомментировать возможность добычи чего-либо из него кроме воды я не могу. В 2018 году SpaceX планировал отправить миссию для взятия образцов Марсианского грунта и доставки их на Землю, но затем эту миссию перенесли на 2022 год. Температура на Марсе колеблется от -140 до 20 градусов. В температурном плане Марс благоприятней Луны.

На Марсианском грунте можно выращивать растения. Подробнее об этом написано тут и тут.

9. Вода

Луна: На Луне доказано наличие примерно 600.000.000 м3 льда на Северном полюсе.

Марс: Если бы весь лёд на Марсе растаял, то планета могла бы покрыться водой на 22 метра. Но на самом деле этого не произойдёт т.к. атмосфера слишком слабая для удержания воды в жидком состоянии.

Подробнее о воде на Марсе писал Зелёный Кот тут и тут.

10. Солнечная энергия
Луна: Мощность солнечного излучения на Луне составляет около 1400 Вт/м2. КПД солнечных батарей составляет 20-40%, это позволит получать получать 280-560 Вт/м2 электроэнергии. Но проблема в том, что Луна делает 1 оборот за 28 дней т.е. там 14 дней день и 14 дней ночь. Поэтому на Луну придётся доставлять множество аккумуляторов для поддержания работоспособности станции на протяжении 2 недель.
Марс: Марс удалён от Солнца дальше, чем Земля и Луна. Мощность солнечного излучения около 600 Вт/м2. Солнечные батареи позволят получать 120-240 Вт/м2. 1 оборот Марс делает за 24 часа 40 минут.

Планы по полётам на Марс есть у NASA, на Луну — у Роскосмоса. Но всех может опередить SpaceX. Илон Маск собирается организовать полёт на Марс в 2025 году.

Освоение Луны. Исследования космоса. Открытия. Реферат: Луна

На Луне нет привычной для нас атмосферы, нет рек и озёр, растительности и животных организмов. Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше чем на Земле. День и ночь с перепадами температур до 300 градусов длятся по две недели. И, тем не менее, Луна все больше привлекает землян возможностью использовать ее уникальные условия и ресурсы.

Луна представляется привлекательной объектом исследования из-за вероятного наличия там воды и других полезных ископаемых, которые могут быть использованы для решения задач энергетики на Земле и обеспечения полётов к планетам Солнечной системы. Вполне может оказаться так, что страны, приступившие к всестороннему освоению Луны первыми, окажутся в более выгодном стратегическом положении по сравнению с остальными государствами.

В настоящее время ведется проработка нескольких перспективных лунных проектов.

Происхождение Луны окончательно еще не установлено. Проблема в том, что у нас слишком много предположений и слишком мало фактов. Все это происходило настолько давно, что ни одну из гипотез невозможно проверить…

Влияние Луны как естественного спутника на планету Земля

Луна движется вокруг Земли со средней скоростью 1,02 км/сек по приблизительно эллиптической орбите в том же направлении, в котором движется подавляющее большинство других тел Солнечной системы, то есть против часовой стрелки. ..

Влияние Луны как естественного спутника на планету Земля

Форма Луны очень близка к шару с радиусом 1737 км, что равно 0,2724 экваториального радиуса Земли. Площадь поверхности Луны составляет 3,8 * 107 км2, а объем 2,2 * 1025см3. Более детальное определение фигуры Луны затруднено тем, что на Луне…

Влияние Луны как естественного спутника на планету Земля

Смена фазы Луны обусловлена переменами в условиях освещения Солнцем тёмного шара Луны при её движении по орбите. С изменением взаимного расположения Земли…

Влияние Луны как естественного спутника на планету Земля

Рисунок 2 — внутреннее строение луны
Луна, как и Земля, состоит из ярко выраженных слоев: кора, мантия и ядро. Такая структура, как полагают, сформировалась сразу после формирования Луны — 4.5 миллиарда лет назад. Толщина лунной коры составляет…

Отличительной чертой второй половины XX века является бурное развитие радиоэлектронных средств связи. Одновременно развиваются и средства электронного шпионажа, что делает проблему защиты информации все более и более актуальной. ..

Защита информации. Угрозы, принципы, методы.

Все больше информации на персональных компьютерах, все чаще возникает необходимость защиты своей информации от попытки прочтения.
Неэффективность стандартных средств удаления (на примере популярных оболочек)
? ДОС — восстановление…

Космический мусор

Очень долгое время проблема засорения космоса рассматривалась в чисто теоретическом аспекте. Земные орбиты казались слишком огромными и пустыми для того, чтобы быть засоренными. Но число запусков росло с каждым годом, а, следовательно…

Лазерные технологии и их применение в области астрономии

Во время полётов на Луну пилотируемыми и беспилотными аппаратами, на её поверхность было доставлено несколько специальных уголковых отражателей. Затем, с Земли посылали специально сфокусированный лазерный луч. После этого…

Математическое моделирование космических систем

До возникновения космонавтики в арсенале ученых, изучающих космос, были лишь наблюдения и построенные на их основе не только теории, но и мечты, фантазии, размышления, фантастические романы. ..

Месяц ясный

Луна — самое близкое к Земле небесное тело, естественный спутник нашей планеты.
Она обращается вокруг Земли на расстоянии около 400 тысяч километров. В отличии от сжатой у полюсов Земли Луна по форме значительно ближе к правильному шару…

Месяц ясный

Я попыталась понаблюдать за фазами луны, и определить в какие ночи наступает полнолуние и сколько оно продолжается. Для этого я в течение двух месяцев наблюдала за изменение формы луны и регистрировала свои наблюдения в таблицу…

Перспективы освоения космоса и Луны

Глава Роскосмоса Анатолий Перминов рассказал о долгосрочной программе развития российской космонавтики на период до 2040 года. «По нашим оценкам, готовность пилотируемого полета к Луне будет в 2025 году…

Проблемы изучения солнечных затмений и результаты работ советских экспедиций

Наблюдения затмившегося Солнца представляют исключительное научное значение.
Весьма многочисленны те научные вопросы, для разрешения которых астрономы организуют экспедиции в полосу полных солнечных затмений. ..

Солнце как переменная звезда

Проблема солнечных нейтрино.
Ядерные реакции, происходящие в ядре Солнца, приводят к образованию большого количества электронных нейтрино. При этом измерения потока нейтрино на Земле, которые постоянно производятся с конца 1960-х годов…

Содержание Введение Основная часть 3.1.Приливы и отливы Глава 2. Луна 3.2. «Лунатики» 3.3. Животные и Луна Глава1. История наблюдения за Луной Глава 3. Влияние Луны на Землю Заключение Список литературы Общие сведения о Луне 2.2. Жизненный цикл Луны

Предположение Луна действует на всех живых существ на Земле, но больше всего на людей. Именно в полнолуние они становятся раздражительными, встревоженными и очень возбужденными. Таким же образом Луна действует и на животных, только в отличие от людей, они ничего не знают о ней. Возможно ли, уберечь от лунного влияния людей и животных?

На уроках окружающего мира, я узнала, что Луна – это небольшая планета, которая обращается вокруг Земли. Как наша Земля, так и Луна кругла со всех сторон, то есть имеет форму шара. Она меньше Земли в 4 раза. В космическом царстве все такие непоседы. На месте никого не удержишь, все движутся и движутся. Вот и Луна так и вертится возле своей подружки – Земли. Общие сведения о Луне. За это Луну даже прозвали спутником Земли. Как вы думаете, что означает слово спутник? Земля притягивает к себе Луну, не дает ей удаляться. Путь, по которому Луна движется вокруг Земли, называется орбитой Луны.

М ы видим Луну по-разному. Иногда мы совсем не видим Луны на небе. Т акой ее вид называется новолунием. Ч ерез несколько дней мы уже видим Луну вот такой: Е ще через несколько дней – вот такой: М ожно провести от нее вниз черточку таким образом, чтобы получилась буква Р – это значит, что сейчас Луна растет. Ж ИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ Л УНЫ

Еще через некоторое время мы видим Луну такой: Такой вид Луны называется полнолунием. Затем Луна будет уменьшаться и через некоторое время примет такой вид: Затем Лунный диск вновь будет уменьшаться и, наконец, примет такой вид: Останется от Луны лишь серп, похожий на букву С. Говорят, что Луна убывает, стареет. Плыл по небу Лунный серп, Серп склонялся на ущерб. И поэтому с небес Нам светила буква С.

С помощью научно- популярной литературы мне удалось раскрыть секрет Луны. Она сама не испускает света, Луна, словно зеркало, отражает свет Солнца. Раз она сама не светит, то мы видим только ту ее часть, которая освещена солнцем. В разное время Солнце по- разному освещает Луну. Поэтому нам и кажется, что ее форма меняется. А на самом деле она не меняет своей формы.

Обращаясь вокруг Земли, Луна вызывает на ней приливы и отливы. Луна расположена так близко от нас, что притягивает воду и вызывает приливы тех морей и океанов, которые находятся в этот момент под ней. Земля все время стремится притянуть к себе Луну, а Луна притягивает к себе Землю. Сила притяжения Луны воздействует на Землю, которая притягивается к Луне сильнее, чем моря и океаны на противоположной от Луны стороне Земли. Поэтому удаленные от Луны моря и океаны «отстают» от движения Земли, и это вызывает в них приливы. Поскольку земля вращается вокруг своей оси быстрее, чем Луна обращается вокруг нее, то за 25 часов происходят два прилива и два отлива.

На растущей луне человек чувствует прилив сил, оптимизм, готовность справиться с любой задачей и уверенность в своих силах. На убывающей, наоборот, упадок сил, слабость, желание все бросить. В это время наблюдается наибольшее число обращений людей в депрессивном состоянии. Самое неприятное для человека влияние Луны – это «лунатизм» (сомнамбулизм). Проблема во многом заключается в том, что можно быть лунатиком и даже не догадываться об этом. Что же заставляет человека гулять в ночи, и можно ли от этого вылечиться? Оказывается, люди негативно реагируют на яркий свет полной Луны. Все чувства и реакции человека обостряются, у детей же лунатизм обостряется, когда они перевозбуждены или встревожены. Нередко в такое состояние может впасть и здоровый человек, если он перенес стресс. Во время хождения работают все органы чувств: глаза открыты, он слышит, видит, держит равновесие. А вот чувство опасности сильно притуплено, и иногда он может совершить такой трюк, который не смог бы сделать в обычном состоянии. После пробуждения лунатик ничего не помнит и очень удивляется, увидев себя не в своей постели, а где-нибудь в другом месте. «ЛУНАТИКИ»

Если вы заметили, что ваши знакомые люди начинают бродить по ночам, поскорее обратитесь к врачу. Такие хождения могут быть очень опасны. Лунатиков практически невозможно разбудить. И чтобы это не закончилось трагедией, прячьте на ночь ключи от машины, входной двери. Можно поставить решетки на окна и балконы. Мебель в квартире постарайтесь расставить так, чтобы было меньше острых углов. Некоторые считают, что лунатиков можно привязать к кровати или поставить таз с водой возле нее, но это не всегда помогает. Больной, не просыпаясь, в состоянии развязать веревки и обойти емкость с водой

Животные и Луна Луна влияет не только на людей, но и на животных. Подобно приливам и отливам морей и океанов, живые организмы тоже к полнолунию увеличиваются в весе и худеют к новолунию. Как оказалось, животные не в меньшей степени, чем человек, подвержены влиянию нашего небесного соседа. Австралийские и английские исследователи не поленились провести статистический анализ нападения животных и нанесения человеку травм в виде укусов с достаточно тяжелыми последствиями. В круг исследований попали кошки, крысы, лошади и, конечно же, собаки. В течение годов в одну из английских клиник скорой помощи попали 1621 человек с травмами от укусов, среди нападавших было 56 кошек, 11 крыс, 13 лошадей и 1541 собака. Сопоставление времени проявления такой агрессивности с лунным календарем показало, что 1/3 часть случаев произошла непосредственно во время полнолуния, а лишь 1/15 % в новолуние.

Наиболее ярким примером влияния полнолуния на животных являются представители класса волков. Волки — стражи ночного леса. Одни люди их панически боятся, а другие — души не чают в этих хищниках. Но всё ли мы знаем о санитарах леса? Из-за своей отшельнической жизни их жизнь долгое время была для человека окутана тайной и множеством мифов и поверий. Одно из них связано с луной. Согласитесь, первая картина, возникающая перед глазами при упоминании волка, – хищник, воющий на Луну. С чем же это связано?

Давно замечено, что с наступлением фазы новолуния человек лучше высыпается, а животные ведут себя особенно мирно. Связано это с тем, что воздействия дневного и ночного светил одинаковы. В противоположном же случае, при полнолунии, силы направлены противоположно друг другу. В результате они гасятся, и животные теряют природный ориентир – они перестают ощущать положение Солнца. Это провоцирует страх перед неизвестным, и, следовательно, повышенную бодрость. Из-за возросшей активности мозг не успевает отдохнуть, волк становится агрессивным и в истошном вое выкидывает свою злость подобно человеку, кричащему от боли. Так что можно с полной уверенностью сказать, что воющий на Луну волк это далеко не выдумка, как некоторые до сих пор считают.

Выводы Во-первых, Луна сильно влияет на нашу планету, она вызывает приливы и отливы на морях и в океанах. Во-вторых, Луна действует на всех живых существ на Земле, но больше всего на людей. Именно в полнолуние они становятся раздражительными, встревоженными и очень возбужденными, могут гулять во сне, вот поэтому их и называют лунатиками. В-третьих, спутник нашей планеты влияет на возникновение дорожно- транспортных происшествий, преступлений, начинаются войны и конфликты. Все это происходит из-за агрессивности людей. Таким же образом Луна действует и на волков, только в отличие от людей, они ничего не знают о ней. Страх перед неизвестным не дает волку покоя, и тогда мы можем слышать их громкий вой. Очень жалко этих животных, но оказалось, что помочь им невозможно. А вот людям повезло. Лунатики могут обратиться к врачу, и он им обязательно поможет.

Естественный спутник
нашей родной Земли — Луна
— привлекал внимание людей с доисторических времен. Современная наука астрономия знает гораздо больше интересных фактов о Луне, чем наши предки. Мы расскажем вам о характеристиках Луны, фазах Луны и о рельефе спутника Земли.

Луна
— естественный спутник Земли, второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и ближайший к нему естественный спутник планет, пятый по величине среди них (после таких спутников Юпитера, как Ио, Ганимед, Каллисто и спутника Сатурна — Титан).

Древние римляне называли Луну также, как и мы (лат. Luna). Название происходит от индоевропейского корня «louksnā» — светлая, блестящая. В эллинистическую эпоху древнегреческой цивилизации наш спутник называли Селеной (др.-греч «Σελήνη»), а древние египтяне — Ях.

В этой статье собраны самые интересные факты из астрономии о Луне
, ее фазах, рельефе и строении.

Планетарные характеристики Луны

• Радиус = 1 738 км
• Большая полуось орбиты = 384 400 км
• Орбитальный период = 27,321661 суток
• Эксцентриситет орбиты = 0,0549
• Наклон орбиты экватора = 5,16
• Температура поверхности = от -160 ° до +120 ° C
• Сутки = 708 часов
• Расстояние от Земли = 384400 км

Характеристики орбитального движения Луны

С давних времен люди пытались описать и объяснить движение Луны
, используя каждый раз более точные теории. Наиболее близким к реальности можно считать то, что Луна движется по эллиптической орбите.

Наименьшее расстояние между центрами Земли и Луны — 356 410 км
(в перигее), наибольшее — 406 740 км (в апогее). Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 400 км. Это расстояние луч света проходит за 1,28 с.

Самый быстрый в истории человечества межпланетный зонд «Новые горизонты», который недавно пролетел мимо Плутона, одолел 19 января 2006 путь к орбите Луны за 8 ч. 35 мин.

Хотя Луна и вращается вокруг своей оси
, он всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Это потому, что относительно звезд Луна совершает один оборот вокруг своей оси за то же время, что и один оборот вокруг Земли — в среднем за 27,321582 суток (27 суток 7 часов. 43 мин. 5 с).

Этот период обращения называют сидерическим (от лат. «Sidus» — звезда; родительный падеж: sideris). А поскольку направления обоих вращений совпадают, противоположную сторону Луны с Земли увидеть невозможно. Правда, благодаря тому, что движение Луны по эллиптической орбите происходит неравномерно (вблизи перигея он движется быстрее, вблизи апогея — медленнее), а вращение спутника вокруг собственной оси равномерное, можно увидеть небольшие участки западного и восточного краев обратной стороны Луны.

Это явление называют оптической либрацией по долготе
. Благодаря наклону оси вращения Луны к плоскости земной орбиты (в среднем на 5 ° 09 «) можно увидеть краешки северной и южной зоны обратной стороны Луны (оптическая либрация по широте).

Также существует физическая либрация
, обусловленная колебанием Луны вокруг положения равновесия в результате смещения центра масс относительно его геометрического центра (центр масс Луны расположен примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле), а также в связи с действием приливных сил со стороны Земли.

Физическая либрация имеет величину 0,02° по долготе и 0,04° по широте. Вследствие всех видов либрации с Земли можно наблюдать примерно 59% лунной поверхности.

Явление оптической либрации открыл выдающийся итальянский ученый Галилео Галилей в 1635 году. Луна не самосветящееся тело. Видеть его можно только потому, что он отражает солнечный свет.

В процессе движения Луны угол между Землей, Луной и Солнцем изменяется, поэтому условия освещения поверхности Луны и условия ее наблюдения с поверхности Земли тоже меняются. Мы наблюдаем это явление в виде цикла фаз Луны. На данных иллюстрациях вы узнаете, какая Луна убывающая, а какая — растущая.

Новолуние
— фаза, когда неосветлённая Луна находится между Землей и Солнцем. В это время он невидим для земного наблюдателя.

Полнолуние
— фаза, когда Луна находится в противоположной точке своей орбиты и освещенное Солнцем полушарие видимо земному наблюдателю полностью.

Промежуточные фазы луны
— положение Луны между новолунием и полнолунием — называют четвертями (первая и последняя). Период времени между двумя последовательными фазами составляет в среднем 29,530588 суток (708 ч. 44 мин. 3 с). Именно этот период — синодический (от греческого «σύνοδος» — сочетание, соединение) — и является одной из структурных частей календаря — месяцем.

Описанные выше закономерности в движении отнюдь не исчерпывают все характеристики и особенности Луны. Реальное движение Луны довольно сложно.

Основой современных расчетов движения Луны является теория Эрнеста Брауна (1866-1938), созданная на рубеже XIX-XX веков. Она предусматривает положение Луны на орбите с огромной точностью и учитывает многие факторы, которые влияют на движение Луны: сплюснутостью Земли, влияние Солнца, а также гравитационные нападки от планет и астероидов.

Погрешность в расчетах по теории Брауна не превышает 1 км за 50 лет! Уточняя положение теории Брауна, современная наука может рассчитывать движение Луны и проверять расчеты на практике с еще большей точностью.

Физические характеристики и строение Луны

Луна имеет почти шаровидную форму
— она немного сплюснута вдоль полярной оси. Его экваториальный радиус равен 1738,14 км, что составляет 27,3% величины экваториального радиуса Земли. Полярный радиус равен 1735,97 км (27,3% величины полярного радиуса Земли).

Итак, среднее значение радиуса Луны — 1737,10 км (27,3% земного), а площадь поверхности примерно 3,793 х 10 7 км 2 (7,4% площади поверхности Земли).

Объем Луны равен 2,1958 х 10 10 км³ (2,0% объема Земли), а его масса 7,3477 х 10 22 кг (1,23% массы Земли). По данным спутников «Лунар Орбитер» создана гравитационная карта Луны и выявлены гравитационные аномалии — масконы — зоны повышенной плотности. Эти аномалии гораздо больше, чем на Земле.

Атмосфера Луны крайне разреженная. Когда поверхность не освещена Солнцем, содержание газов над ней не превышает 2,0 х 10 5 частиц / см 3 (для Земли этот показатель составляет 2,7 х 1019 частиц / см 3 — так называемое число Лошмидта), а после восхода Солнца увеличивается примерно в сто раз за счет дегазации почвы.

Разреженность атмосферы приводит к высокому перепаду температур на поверхности Луны (на экваторе от -170 °C перед восходом Солнца, до +120 °C в середине дня, на Луне длится 14,77 земных суток).

Благодаря малой теплопроводности почвы температура пород, залегающих на глубине 1 м, почти постоянная и равна -35 ° C. Несмотря на практическое отсутствие атмосферы, небо на Луне всегда чёрное, даже когда Солнце находится над горизонтом, и на нем всегда видно звезды. Лунная кора на обратной стороне толще, чем на видимой.

Максимальная ее толщина в окрестностях кратера Королев, выше средней примерно вдвое, а минимальная — под некоторыми крупными кратерами. Среднее же ее значение составляет, по разным оценкам, 30-50 км. Под корой находится мантия и небольшое двухслойное ядро.

Оболочка внутреннего ядра, радиусом 240 км, богатая железом, внешнее ядро состоит преимущественно из жидкого железа и имеет радиус примерно 300-330 км. Масса ядра составляет 2% массы Луны. Вокруг ядра расположен частично расплавленный магматический слой с радиусом примерно 480-500 км.

Рельеф Луны

Ландшафт Луны довольно интересный и разнообразный. Наука, изучающая строение поверхности Луны, называется Селенография. Большая часть поверхности Луны покрыта реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образовавшихся столкновениями с метеоритами.

Поверхность можно разделить на два типа: очень старая горная местность с большим количеством кратеров (материки) и относительно гладкие и молодые лунные моря. Лунные моря, которые занимают примерно 16% всей поверхности Луны, — это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами. Эти кратеры были позже затоплены жидкой лавой.

Современная Селенография выделяет на поверхности Луны 22 моря, из них 2 расположены на невидимой с Земли поверхности Луны. Небольшие участки некоторых морей селенографы называют заливами, которых насчитывается 11, а еще более мелкие залитые лавой части поверхности Луны — озерами (их насчитывается 22, из них 2 находятся на невидимой с Земли части Луны) и болотами (их 3).

Международный Фестиваль «Звезды Нового Века» — 2015

Естественные науки (от 8 до 10 лет)

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

«Луна – искусственный спутник Земли?»

Нестеров Алекс, 8 лет

учащийся т/о «Лего-студия»

Руководитель работы:

Педагог т/о: «Лего-студия»

МБУ ДО ДТ «Вектор»

Когда я был еще маленьким, я очень любил смотреть мультфильмы про космос: «Астрономия для самых маленьких» Р. Саакаянца, развивающий мультфильм для детей от 2 до 12 лет «Астрономия для самых маленьких» из серии «Занимательные Уроки», «Обучающий мультфильм про космос для самых маленьких» проект от Бибигона и д. р. В этих мультиках говорилось, что Луна является естественным спутником Земли. А совсем недавно, мы с мамой смотрели документальный фильм, в котором говорилось, что Луна не является естественным спутником Земли. Мне стало интересно, что говорят ученые по этому поводу: является ли Луна естественным спутником Земли или есть другие предположения.

Цель моего исследования
: узнать мнения разных ученых, подтверждающих, что Луна не является естественным спутником Земли.

Задача исследования
: выяснить, какие предположения выдвигают ученые по поводу Луны.

В процессе исследования была выдвинута гипотеза
:

Что Луна не является естественным спутником Земли, если:

Существуют предположения современных ученых о том, что Луна – это искусственный спутник Земли;

Существуют исследования современных ученых, подтверждающих, что Луна является каким-то иным объектом.

Предмет исследования
: Луна.

Объекты исследования
:

1.
Научные труды о Луне;

2.
Документальные фильмы о Луне.

Луна – это искусственный спутник Земли?

Первое предположение.

Сенсационную версию об искусственном происхождении Луны первыми выдвинули советские ученые Александр Щербаков и Михаил Васин.
В 1968 году в газете «Комсомольская правда» они выпустили статью под названием: «Луна – искусственный спутник». На весь Советский Союз Щербаков и Васин заявили, что Луна имеет полую конструкцию внутри.
И создана эта конструкция неизвестной нам цивилизацией. Иначе объяснить все странности земного спутника просто невозможно.

К гипотезе советских ученых о том, что Луна – искусственное небесное тело долгое время относились с большим подозрением. Но результаты геологических исследований разных годов подтвердили, Луна, действительно, может оказаться полой. И жизнь там может быть не снаружи, а внутри. Это удалось узнать благодаря нехитрому эксперименту. Во время очередной лунной миссии на земной спутник сбросили отработанную ступень ракеты, а затем с помощью специальных зондов отследили сейсмическую активность поверхности Луны. Астрономы хотели замерить амплитуду взрыва и диаметр кратера, чтобы просчитать плотность почвы. Но какого же было удивление, кода Луна загудела словно колокол.

Астроном Владимир Коваль
рассказывает: «Ступени падали, потом они регистрировали удары метеоритов о поверхность Луны. И странным были то, что Луна долго гудела как колокол. Это продолжительное гудение говорило о том, что Луна пустая; что поверхность Луны – это броня, под которой скрывается космический корабль, на котором кто-то к нам прилетел и оставил
». Как заявил по поводу одного из таких экспериментов доктор Томас Пейн
(директор НАСА – космического исследовательского центра того времени): «Луна гудела, как колокол. Остаточное звучание Луны длилось до 2 часов!»

Но если гипотеза М. Васина и А. Щербакова о том, что обитатели Луны живут под её поверхностью, имея там искусственную атмосферу, права, то логично предположить, что для выброса избыточного или отработанного газа потребуются вентиляционные устройства, и что во время таких выбросов вид лунной поверхности будет искажаться. (Вспомните марево над раскалённым в летний день асфальтом или дрожащий воздух над пылающим костром).

И действительно, среди десятков тысяч снимков лунной поверхности очень большой процент составляют именно такие «туманности и нечёткости».

Второе предположение.

19 июня 2009 года с космодрома на Мысе Канаверал (США) стартует ракета-носитель Атлас V. На борту ракеты космический зонд Элькрос, оснащенный суперсовременным оборудованием для изучения Луны. Спустя 3 суток после запуска зонд Элькрос достигает лунной орбиты. По ней он совершает 2 полных оборота вокруг Земли. После чего Элькрос запускает на Луну ракету. Ракета Центавр. Она весит 500 тонн. Удар приходится в самый центр лунного кратера Кадеус. Происходит мощнейший взрыв. Взрывная волна поднимает на поверхность многокилометровое облако пыли. Это глубинные минералы из недр Луны. Через 4 минуты подлетит исследовательский зонд Элькрос. Он погрузится прямо в облако лунной пыли. Сделает замеры уровня радиации и возьмет пробы микрочастиц. Благодаря новейшим технологиям космический зонд проведет мгновенный химический анализ этих микрочастиц. Полученные результаты отправит на Землю. Эти данные шокировали ученых. Теперь ученые практически уверены, что Луна – это искусственное небесное тело. А вот кто его создал, когда, а главное, зачем, все это человечеству еще предстоит узнать.

9 октября 2009 года зонд Элькрос отправил подробный отчет о составе лунного грунта. Из этого отчета следует, что в недрах Луны в огромных количествах ртуть, серебро, водород , но, самое главное, там есть вода. Ее части в замороженном состоянии присутствуют во всех пробах лунной пыли, поднятой из глубины кратера Кадеус. Специалисты НАСА подсчитали, что воды в недрах Луны содержатся не менее 10 %. Этого количества в полнее достаточно, чтобы человек мог жить на Луне автономно. Ведь эту воду при помощи специального оборудования можно легко превращать в пар, а взамен получать энергию, а главное, кислород.

Профессор биологических наук университета Браун Альберто Саал
утверждает, кристаллы, которые отчетливо видны в горной породе – это кристаллы воды. Более того, Альберто Саал рассчитал, замороженной воды в лунном грунте в сотню раз больше, чем на Земле. Если растопить всю воду в лунном кратере Кадеус, то по объему получится больше, чем в великих озерах Северной Америки вместе взятых.

Третье предположение.

Ведь Луна не похожа ни на одно естественное небесное тело. Луна — это единственный спутник в солнечной системе, который вращается вокруг своей планеты, т. е. вокруг Земли, по идеально правильному кругу. Все остальные спутники Марса, Юпитера и Сатурна имеют орбиты в форме эллипса. Кроме того, период вращения Луны вокруг своей собственной оси полностью совпадает с периодом ее обращения вокруг нашей планеты. Именно поэтому с Земли всегда видна только одна сторона Луны, что происходит на обратной стороне Луны не видно никогда.

Кандидат технических наук Геннадий Заднепровский
считает, что вращение Луны вокруг своей оси с исключительной точностью совпадает со временем ее оборота вокруг Земли. Поэтому мы наблюдаем только 59% поверхности Луны, а остальная — укрыта от взора землян. Довести вращение Луны вокруг совей оси до такой сверхточности так, чтобы она постоянно находилась одной стороной к Луне — это просто выходит за грани самых фантастических предположений о естественном происхождении нашего спутника.

Геннадий Заднепровский:
«Если бы не было Луны, Земля бы вращалась с огромной скоростью. И сутки наши были бы порядка 6 часов. Вот эта высокая скорость вращения и нестабильность поведения Земли, привело бы к тому, что наши зима и лето носили бы очень жесткий характер. Практически неприемлемый для развития биологических форм жизни. Поэтому гравитационное состояние комплекса Земля – Луна играют чрезвычайную роль для многих аспектов эволюции жизни на Земле
».

Четвертое предположение.

Есть еще другая аномалия Луны: как так случилось, что Луна обладает правильным размером, который иногда позволяет ей полностью закрывать Солнце. Это происходит с точной периодичностью 63 раза в 100 лет во время солнечных затмений. Ведь будь у Луны диаметр чуть меньше, она бы закрывала половину или треть солнечного диска. Кроме того, чтобы солнечные затмения происходили, Луна должна находиться и на точно рассчитанном расстоянии от Земли. Расположись Луна чуть дальше, ей никогда бы не удалось в нужный момент затмить собой Солнце. Но самое удивительное, никаких астрономических подтверждений такому странному поведению нашего спутника нет. Ни гравитация, ни магнитное поле, ни космические лучи и солнечные ветры не могли на это повлиять. К тому же спутник других планет не способен затмевать собой солнце. Только наша планета Земля может похвастаться таким удивительным астрономическим явлением. Получается, либо это случайность, либо Луну специально кто-то так расположил.

Пятое предположение.

Получается, что Луна, действительно, может быть сложной технологической конструкцией. Если спутник Земли и, правда, полый внутри, то по законам физики о давно должен был разрушиться. При той плотности, которая имеет Луна – этот естественный спутник разлетелся бы на куски под действием притяжения Земли и собственной центробежной силы. Но этого не происходит. Почему? Эксперты считают, такое возможно только в одном случае, если изнутри земной спутник держит какая-то несущая конструкция или каркас, способный выдерживать любые нагрузки.

Также Геннадий Заднепровский
говорит о том, что на Луне имеются огромные кратеры диаметром в 120 км. Интересно то, что глубина этих кратеров 3-4 км. Но при соударении такого метеорита способного создать такой огромный кратер, глубина должна была бы быть не меньше 50 км. А то, что глубина небольшая говорит о том, что Луна является чрезвычайно жестким телом, т. е. имеет внутренний каркас, изготовленный предположительно из титана, который обеспечивает устойчивость Луны и ее прочность при ударных столкновениях.

Академик, автор фундаментальных трудов по физике, биологии, истории Николай Левашов
в своем интервью утверждает, что Луна – это искусственный объект. Почему? Потому что все кратеры на Луне вне зависимости от их диаметра одинаковой глубины. Все знают, упала маленькая бомба – маленький кратер, чем больше бомба, тем больше диаметр и глубже. Метеорит – это супербомбы. Когда метеорит падает с огромной скоростью, происходит мощный взрыв. И должно быть диаметр и глубина воронки пропорционально размеру
этому метеориту. На Луне есть колоссальных размеров кратеры в диаметре до 10 км., а глубина у всех одинакова. Это говорит о том, что на глубине метеорит и другой объект сталкивается с такой материей, дальше которой он пройти не может. Есть такой природный материал? Нет.

Но если Луна действительно является искусственным спутником Земли, то как, когда и, главное, кто запустил ее на земную орбиту. Ведь согласно расчетам ученых, приблизительный возраст Луны не меньше 4,5 миллиардов лет. В это время наша цивилизация еще не начала зарождаться. Кроме того, на Земле в это время вообще не было условий для жизни. В прочем некоторые исследователи с этой версией не согласны. Они считают, что вполне возможно 4,5 миллиардов лет назад на нашей планете произошла страшная катастрофа. А до нее на планете не просто была жизнь, Земля была цветущим садом. Только населяя ее другая, неизвестная нам суперцивилизация. И в полнее возможно, представители той цивилизации активно осваивали космос и летали к дальним планетам. Если это так, то искусственный спутник — Луна могла служить в качестве перевалочной и испытательной базы для космической техники.

Одобряет Геннадий Заднепровский:
«Безусловно, на Луне находятся гигантские комплексы, остатки которых наблюдаются на снимках, сделанными космическими аппаратами. Эти гигантские комплексы – промышленные, размером от 4 до 5 км. Плюс система тоннелей, которая пронизывает поверхность Луны. И, видимо, большинство этих промышленных комплексов сосредоточены в огромных полостях, либо в полой части, в полом центре Луны
».

Шестое предположение.

Николай Левашов
свидетельствует: «… На видео можно наблюдать, как из северного полюса Луны вылетает космический корабль, очень быстро облетает вокруг Луны и входит в южный полюс Луны. Через что? Значит, там есть проход в Луну? Вошел и не появился больше
».

Президент Фонда темпоральных исследований, анализа и прогноза Павел Свиридов
фиксирует, что, скорее всего, это какая-то база, которая работает в близости от нас и является очень удобной точкой наблюдения за развитием человеческой цивилизацией.

Это почти невероятно, но археологи всего мира до сих пор находят подтверждения тому, что такая суперцивилизация, способная строить космические корабли и запускать искусственные спутники на Земле, действительно, была.

В подтверждении того, что на Луне, действительно, раньше могли размещаться базы и полигоны для космической техники, на фотографиях лунной поверхности отчетливо видны странные архитектурные ансамбли. Многие эксперты считают, что эти лунные города не могли образоваться естественным путем. Ни удары комет, ни лунные ветры, ни даже гигантский астероид не способны создать такие сложные рисунки.

Ученый Карл Вольф
доказывает, что некоторые лунные постройки явно отражены светоотражающим покрытием, другие мне напомнили водо-охладительные башни, некоторые строения были очень высоки и прямые с плоской крышей, другие, наоборот, низкие с круглой крышей, некоторые похожи на купола, некоторые на парники».

Американские астрономы обнаружили на Луне новые геологические разломы. Другими словами, ее поверхность как будто бы движется. Причем двигаются только отдельные литосферные плиты. Они сначала как будто отодвигаются, а потом возвращаются на прежнее место назад с точностью до миллиметра. Складывается ощущение, что двигающиеся пластины – это сложные механизмы огромного космического корабля. Исследователи уверены, что это может говорить о том, что Луна – это искусственное тело, внутри которого должна быть разумная жизнь. Исследователи предполагают, что внешняя оболочка Луны похожа на обшивку космического корабля.

Исследователь аномальных явлений Юрий Сенькин
считает: «Вполне возможно, что это обитаемый космический огромных размеров аппарат, и он создан только для определенных условий: для эвакуации с планеты Земля всех существ как в ковчег, либо огромная лаборатория и база
».

В ходе моего исследования было подтверждено, что существуют предположения многих ученых, исследователей и специалистов о том, что Луна является искусственным спутником Земли, космическим кораблем огромных размеров с лабораториями и базами внутри, транспортной перевалочной станцией для полетов к другим планетам, ковчегом в случае эвакуации с Земли. Поэтому гипотеза нашло свое подтверждение, что Луна не является естественным спутником Земли.

Список Интернет-ресурсов:

1. Сайт «Земля. Хроники Жизни». Статья «Загадки Луны – факты, аномалии, тайны спутника Земли». — 2015г. (http://earth-chronicles. ru/news/2012-12-18-36370)

2. Сайт «Земля. Хроники Жизни». Статья «Неразгаданные тайны Луны». — 2015г. (http://earth-chronicles. ru/news/2013-02-18-39545)

3. Сайт «Крамола». Статья «Луна – искусственный спутник Земли». – 2014 г. (http://www. kramola. info/vesti/kosmos/luna-iskusstvennyj-sputnik-zemli)

4. Видео материал «День космических историй. Рожденные на Луне». – 2012 г. (http://www. /watch? v=68z5e8Rt2xQ)

5. Видео материал «Луна – искусственный спутник Земли». – 2013 г. (http://www. /watch? v=8Y0bQJAU6LE)

26.03.2015 15:05

Просмотр содержимого документа

«исследовательская работа по теме.Спутник земли-Луна»

МКУ «Управление образования Администрации города Бийска»

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 12 с углубленным изучением отдельных предметов»

«Спутник земли — Луна»

Практическое исследование

Работу выполнил:
Тырышев Артём,

ученик 2 «Г» класса

МБОУ « СОШ № 12 с УИОП»

Руководитель:
Ларина Ирина

Анатольевна, учитель

начальных классов

МБОУ «СОШ№ № 12 с УИОП»

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Земля и Луна в сравнении

Влияние Луны на Землю

ДНЕВНИКИ НАБЛЮДЕНИЙ
.

Лунный календарь

(Приложение: презентация исследовательской работы)

IV
ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ НАБЛЮДЕНИЙ

V
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Меня всегда увлекала тема космоса. Всегда нравилось смотреть познавательные телепередачи о звездах и планетах. Часто родители мне читали мне книги и журналы, в которых доступно объясняется информация о различных космических объектах.

Темой своего исследования я выбрал Луну, так как она является земным спутником и самое близкое к нашей планете небесное тело. Луна мне кажется большой, хотя её размеры в 80 раз меньше размеров Земли. Глядя в телескоп, я могу подробно рассмотреть ее поверхность.

Мы выдвинули следующую гипотезу:

Если Луна естественный спутник Земли, то её можно ли исследовать, наблюдая за лунными фазами через телескоп?

Актуальность выбранной темы
заключается в том, что дети сильнее всех подвержены влиянию Луны, особенно в период полнолуния.

Цель исследования:

Задачи работы:

Изучить как можно больше фактов о Луне и её влияние на Землю.

Осуществить наблюдение за изменениями Луны в течение лунного месяца с помощью телескопа.

Методы:

Поисковый – сбор информации по теме.

Сравнение – Луна в сравнении с Землей

Практическая работа – наблюдение за Луной с помощью телескопа.

Использование компьютерной техники – создание презентации.

Прежде чем начинать изучение Луны, меня заинтересовало, как же Луна влияет на людей и на меня в том числе. Постараюсь подробнее изучить и рассмотреть Луну в телескоп. Это так увлекательно!

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Луна – естественный спутник Земли

Если месяц буквой «С»,

Значит, старый месяц;

Если палочку в довес

Ты к нему привесишь

И получишь букву «Р»,

Значит, он растущий,

Значит, скоро, верь-не верь,

Станет он толстущий.

Кружится она вокруг Земли, и на каждый круг у неё уходит 28 земных дней. Луна сама по себе не светится. Видим мы лишь ту её сторону, которую освещает Солнце. Именно по этой причине она видится нам то полным диском, то узким серпиком. Расстояние от Земли до Луны 384 400 км, если бы человек отправился в путешествие на Луну пешком, то он шел бы 9 лет.

Если смотреть на Луну с нашей планеты, то на ней легко различить тёмные пятна. Это большие равнины, покрытые окаменевшей лавой, которые называют «морями». Эти «моря» носят красивые названия: Море ясности, Море спокойствия, Море изобилия. Неровности на поверхности земного спутника объясняются постоянным падением на неё метеоритов. Земля защищена от подобного «обстрела» своей атмосферой, в которой метеориты, мчащиеся с большой скоростью, просто сгорают. А у Луны атмосферы нет, так как у этого небесного тела очень маленькая сила притяжения.

В 1959 году советская станция «Луна 3» впервые облетела вокруг Луны и сфотографировала обратную сторону спутника, на которой почти не оказалось морей.В 1966 году состоялась первая посадка на Луну станции «Луна 9» .

Земля и Луна в сравнении

Земля – планета Солнечной системы, третья планета от Солнца.

Луна – планета Солнечной системы, спутник Земли.

Возраст Земли – 4 млрд. 540 млн. лет.

Луна моложе Земли на 13 млн. лет.

Луна в 4 раза меньше и в 80 раз легче Земли.

У Земли есть атмосфера. Слои атмосферы Земли надежно защищают планету от влияния космоса.

У Луны атмосфера отсутствует. На Луне нет атмосферы, она ничем не защищена от воздействия космоса, поэтому вся поверхность планеты покрыта кратерами.

На Земле есть сила притяжения.

На Луне тоже есть сила притяжения, но в 6 меньше, чем на Земле.

На Земле есть воздух и вода.На Земле существует жизнь.

На Луне воздух и вода отсутствуют.Жизнь на Луне отсутствует.

Влияние Луны на Землю

Притяжение Луны влияет на Землю, создавая приливы и отливы.

Луна притягивает воду в океанах так, что получается два «водяных горба»: вращаясь вокруг Земли, Луна тянет эти водяные «горбы» за собой.

ДНЕВНИКИ НАБЛЮДЕНИЙ

Для наблюдения я использовал свой телескоп.

Своё наблюдение я начал с октября и понаблюдал за 4-мя фазами луны.

Новолуние

Фаза новолуния наблюдалась с 24 октября по 29 октября 2014 года.В момент новолуния Луна оказывается между Землей и Солнцем, Солнце освещает ту сторону Луны, которая нам не видна. Поэтому с Земли кажется, что Луна пропала.

Растущая Луна

Фаза растущей Луны наблюдалась с 29 октября по 5 ноября 2014 года. В период растущей фазы Солнце освещает только часть Луны — серп, повернутый как кружок буквы Р «растущий». С каждым днем он увеличивается, постепенно превращаясь в полукруг.

Полнолуние

Фаза полной Луны наблюдалась с 6 ноября по 12 ноября 2014 года.В момент полнолуния Земля расположена между Солнцем и Луной. Луна повернута к нам лицом и полностью освещена Солнцем. Мы видим полный круг.

Спадающая Луна

В период фазы спадающей Луны светящийся круг постепенно превращается в серп, только теперь он повернут, как букваС «старый».

Лунный календарь на ноябрь 2014

Наблюдая за Луной весь ноябрь,я составил календарь.

Дата	День недели		Лунный день				Фаза луны
	воскресенье						растущая луна
	понедельник						растущая луна
							растущая луна
							растущая луна
							растущая луна
							Полнолуние
							Полнолуние
	воскресенье						Полнолуние
	понедельник						Полнолуние
							Полнолуние
							Полнолуние
							Полнолуние
							4 четверть
							4 четверть
	воскресенье						4 четверть
	понедельник						4 четверть
							4 четверть
							4 четверть
							4 четверть
							4 четверть
							Новолуние
	воскресенье						растущая луна
	понедельник						растущая луна
							растущая луна
							растущая луна
							растущая луна
							растущая луна
							1 четверть
	воскресенье						1 четверть

НАБЛЮДЕНИЙ

По результатам наблюдений я сделал следующие выводы:

Играть лучше в спокойные игры, слушать приятную, успокаивающую музыку, перед сном нельзя бегать, кричать, играть в шумные игры.

Полезно больше гулять на свежем воздухе, лучше всего спокойно прогуливаться в парке, наблюдая за природой.

В полнолуние особенно важно соблюдать режим дня, вовремя ложиться спать и перед сном обязательно проветривать помещение.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Моя первая книга о космосе. Научно-популярное издание для детей. — М.: ЗАО «Росмэн-Пресс», 2006г.

Учебник для 1 класса. Мир вокруг нас./А.А.Плешаков. – М.: «Просвещение», 2007г.

Большая энциклопедия «Почемучек». – М.: «Росмэн», 2002г.

Журнал «Приключения Скуби-Ду» Полет на Луну. № 22 (127)/2008г.

Я познаю мир: Детская энциклопедия: Космос/Авт. – сост. Т.И. Гонтарук. – М.: АСТ, 1995г.

Астрономия и космос/Научн.-поп. Издание для детей. – М.:ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2008г.

Интернет сайты: www.wikipedia.ru; www.redday.ru/moon; www.godsbay.ru; www.serenityqueen.narod.ru.

Просмотр содержимого презентации

«Презентация Артёма Тырышева»

«Спутник земли – Луна»

/наблюдение за лунными фазами с помощью телескопа

в октябре – ноябре 2014 года/

исследовательской работы:

ученик 1 класса «
Г
»

МБОУ «СОШ № 12 с УИОП»

Тырышев Артем

Руководитель:

Ларина Ирина

Анатольевна, учитель

начальных классов

МБОУ «СОШ№ № 12 с УИОП»

Цель работы:

Создать лунный календарь и разработать правила поведения для детей в период полнолуния.

Гипотеза:

Если Луна естественный спутник Земли, то её можно ли исследовать, наблюдая за лунными фазами через телескоп?

Задачи работы:

• Изучить как можно больше фактов о Луне и её влияние на Землю.
  

• Осуществить наблюдение за изменениями Луны в течение лунного месяца с помощью телескопа.
  

Методы:

• Поисковый –
  сбор информации по теме.
  

• Сравнение –
  Луна в сравнении с Землей
  

• Практическая работа –
  наблюдение за Луной с помощью телескопа.
  

Луна в мифах
древних народов

Древняя Русь

Макошь
– богиня Луны. Владычица воды и русалок.

Древняя Греция

Селена
– богиня Луны. Крылатая женщина

в серебряной

Древний Рим

Диана
– богиня Луны. Женщина на

колеснице, которую

везут лошади

или нимфы.

Древняя Италия

Юнона
– богиня Луны

и плодородия. Покровительница

всех женщин.

• Первым учёным, рассмотревшим Луну в телескоп был Галилео Галилей.

• В 1610 году при помощи телескопа, который он построил сам он открыл лунные горы, моря и кратеры.

XX
веке

• В 1959 году советская станция «Луна 3» впервые облетела вокруг Луны и сфотографировала обратную сторону спутника, на которой почти не оказалось морей.

• В 1966 году состоялась первая посадка на Луну станции «Луна 9»
  .

Луна – естественный спутник Земли

• Луна вращается вокруг Земли и вокруг своей оси.
  

• Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной, другая сторона Луны нам не видна.
  

• Сама Луна не светит, то свечение, которое мы видим с Земли – это отраженный свет Солнца.
  

• Расстояние от Земли до Луны 384 400 км, если бы человек отправился в путешествие на Луну пешком, то он шел бы 9 лет.

Земля и Луна в сравнении

Земля
– планета Солнечной системы, третья планета от Солнца.

Луна
– планета Солнечной системы, спутник Земли.

Возраст Земли
– 4 млрд. 540 млн. лет.

Луна моложе Земли
на 13 млн. лет.

Луна
в 4 раза
меньше
и в 80 раз
легче Земли
.

Отличие Луны от Земли

На Земле

есть воздух

и вода.

На Луне

воздух и вода отсутствуют.

На Земле существует жизнь.

Жизнь

на Луне

отсутствует.

Спутники планет
Солнечной системы

• У других планет Солнечной системы имеется множество спутников.
  

• Наша Луна среди них является средней по размеру.
  

Влияние Луны на Землю

Притяжение Луны влияет на Землю, создавая приливы и отливы.

Луна притягивает воду в океанах так, что получается два «водяных горба»: вращаясь вокруг Земли, Луна тянет эти водяные «горбы» за собой.

Фазы Луны

Луна движется вокруг Земли, поэтому в течение календарного месяца видится нам по-разному в зависимости от ее положения относительно Земли и Солнца.

• Мне стало интересно как меняется Луна и поэтому в домашних условиях решил воссоздать макет Луны и Земли. Для эксперимента я использовал глобус, светильник, шарик.
• Так я узнал как происходит изменение луны.

Наблюдение за фазами Луны по телескопу

Для наблюдения я использовал телескоп

Новолуние

В момент новолуния Луна оказывается между Землей и Солнцем, Солнце освещает ту сторону Луны, которая нам не видна. Поэтому с Земли кажется, что Луна пропала.

Растущая Луна

В период растущей фазы Солнце освещает только часть Луны — серп, повернутый как кружок буквы Р «растущий». С каждым днем он увеличивается, постепенно превращаясь в полукруг.

Полнолуние

В момент полнолуния Земля расположена между Солнцем и Луной. Луна повернута к нам лицом и полностью освещена Солнцем. Мы видим полный круг.

Спадающая Луна

В период фазы спадающей Луны светящийся круг постепенно превращается в серп, только теперь он повернут, как буква С «старый».

• Луна — очень удобный и интересный объект для изучения, так как она является самой близкой к Земле планетой.

• Луна влияет на Землю и на все живые существа, населяющие нашу планету.

• Наиболее подвержены влиянию Луны дети, особенно в полнолуние.

• В полнолуние не желательно читать страшные книги, например про привидения.
  
• Играть лучше в спокойные игры, слушать приятную, успокаивающую музыку, перед сном нельзя бегать, кричать, играть в шумные игры.
• Не рекомендуется смотреть страшные фильмы, долго играть в компьютерные игры.
  
• Полезно больше гулять на свежем воздухе, лучше всего спокойно прогуливаться в парке, наблюдая за природой.
  
• В полнолуние особенно важно соблюдать режим дня, вовремя ложиться спать и перед сном обязательно проветривать помещение.

Васильев

Притяжение земли и луны.

Каждую ночь, горя не зная,

Ходит Луна, как заводная.

(из песни, сл. Н. Матвеева)

Рис. 1 Луна. Полушарие X всегда обращено к Земле.
S – излучение Солнца, E – излучение Земли, M – излучение Луны (показаны условно).

Согласно традиционным расчетам, притяжение Земли и Луны в 2,2 раза слабее, чем притяжение между Солнцем и Луной. Такой расчет приводит к парадоксальному выводу – Луна должна быть планетой, но никак не спутником Земли. С данным парадоксом мне удалось частично разобраться в предыдущей статье . Расчет получился не в пользу Земли, поэтому данной статьей хочу добавить несколько теплых отношений между Землей и Луной с учетом селено-физики, логики и просто здравого смысла.

Cмена лунных фаз составляет около 29,5 суток (синодический месяц). За все время движения одно полушарие Луны освещено Солнцем, а второе находится в тени (рис. 1
). День сменяется ночью, также как на Земле, но только с большим периодом, около двух недель. Мы также знаем, что Луна неравновесное тело, всегда обращена к Земле более массивным полушарием, у которого и большая поверхность.

Когда мы наблюдаем новолуние, то в это время Луна находится на самом близком расстоянии от Солнца и обращена к нему легким полушарием «Y». Когда Луна в полнолуние – Луна находится на самом удаленном расстоянии от Солнца и обращена к Солнцу и к Земле тяжелым полушарием «X».

Кроме того, лунный ландшафт существенно отличается между видимой и невидимой сторонами Луны. Даже невооруженным глазом на Луне видны обширные темные области – лунные моря. Особенно отчетливо такую картину земляне наблюдали в период недавнего суперлуния 14-15 ноября 2016 г. Лунные моря – это обширные районы с достаточно ровной поверхностью, представляют собой низменности, залитые застывшей лавой, сверху прикрыты реголитом и пылью, характеризуются более темной окраской (рис. 2
). Темная поверхность морей указывает на ее свойство – данная поверхность меньше отражает солнечной энергии. Воспользуемся научным термином «альбедо», или белизна, который означает, какая часть падающего на поверхность света отражается от нее в том же направлении. Луна отражает около 10% солнечной энергии, остальные 90% превращаются в теплоту. Учитывая, что гравитацию переносят фотоны и крафоны , то один только этот факт уменьшает силу притяжения Солнца на 10%.

На обратной стороне Луны только два моря (море Москвы и море Мечты) и они относительно небольшого размера. На видимой стороне Луны моря занимают более 30% всей поверхности полушария, а на обратной стороне, около 2,5%, т.е. разница более чем на порядок. Я специально акцентирую на этом внимание, т.к. это еще один важный момент в понимании неравновесности полушарий Луны.

Из школьной программы физики мы помним, что черное тело всегда нагревается солнечными лучами сильнее, чем белое. В свою очередь, черное тело также излучает больше энергии, чем светлое. Данное правило применимо и к лунной поверхности. Темные области морей, за время двухнедельного лунного дня, нагреваются сильней, а во время лунной ночи, излучают также сильней. День видимого полушария приходится на полнолуние, когда Луна удалена от Солнца за орбиту Земли, а ночь приходится, когда Луна приближена к Солнцу в новолуние. Неравномерность нагрева обоих лунных полушарий создает следующую картину: 1) Луна в новолуние – излучение с ее ночной поверхности в сторону Земли – максимально; 2) Луна в полнолуние – излучение с дневного полушария в сторону Земли также максимально; 3) в четвертях излучение равновесно.

Отсюда промежуточный вывод: несмотря на то, что Луна в новолуние обращена к Земле темной стороной, она посылает ей больше гравитационной энергии, нежели, если бы она в этот момент была повернута обратной стороной. Этому способствует и большая поверхность полушария «X». Это еще один аргумент, почему Луна спутник, а не планета.

Почему такое отличие, казалось бы двух одинаковых полушарий? Почему так много излитой лавы на видимой стороне? Очевидно это действие приливных сил Земли. В свою очередь приливные силы Луны также должны действовать на Землю. В науке прочно утвердилась теория, что приливные волны в морях и океанах создает лунное притяжение. Здесь, также как с притяжением Луны к Солнцу и Луны к Земле, стоит явное противоречие, притом, еще более критичное. По расчетам Солнце воздействует на земную поверхность в 170 раз сильнее, чем Луна. Однако в приливных поднятиях воды предпочтение отдано Луне. Повторюсь, у Луны слабое свечение отраженным светом, отсюда и слабое притяжение, которое не способно поднять такую высокую волну с противоположных сторон земного шара. Тему земных приловов в данной статье не рассматриваем, она требует отдельного разбирательства.

Масконы

a


b

Рис. 2. Видимая (a) и обратная (b) стороны Луны. 1-море Дождей, 2-море Ясности, 3-море Кризисов.

Начну с цитаты: «В 1968 году, за год до высадки человека на Луну, американские ученые П.Мюллер и У. Сьегрен исследовали лучевые ускорения ИСЛ Лунар Орбитер-5. Они обнаружили на морях, где обязаны быть отрицательные гравитационные аномалии, в действительности имеются крупные положительные аномалии, которые нельзя объяснить ничем, кроме как концентрацией тяжелых масс. Такие структуры они назвали масконами (mass concentrations). На высоте полета спутника (100 км) гравитационные аномалии достигали 200 мГал и более. В частности, над морем Дождей (1) гравитационная аномалия равна 250 мГал, над морем Ясности (2) – 220 мГал, над морем Кризисов (3) – 130 мГал. . В то же время над Апеннинскими хребтами наблюдается отрицательная гравитационная аномалия -100–120 мГал . Протяженность Апеннин более 600 км вдоль юго-восточного берега Моря Дождей, ровные хребты с редкими пересечениями ущелий и долин. Это протяженные и высокие горы, обрамляя берег 15-30 километровыми склонами. Некоторые вершины достигают высоты до 5400 метров, что дает им право называться самыми высокими горами на видимой стороне Луны.

Закон всемирного тяготения на Луне показывает удивительную противоречивость: там, где находятся горные вершины и должны быть большие массы, там гравитационное притяжение слабее, там, где находятся низменности, залитые лавой моря, там притяжение сильнее. Приведу пример из книги М.У. Сагитова, он пишет: «Необычайное образование, – Море Восточное, – отличается от подобных ему масконов на видимой стороне. В центральной части оно имеет положительную аномалию, окруженную кольцом отрицательных аномалий. Своеобразие Моря Восточного могло быть объяснено тем, что это образование находится в высокогорной области вдали от морских образований, а может быть, причиной является и то, что в этой части Луны более тонкая кора». (Конец цитаты) .

Далее автор акцентирует внимание на масконах «интересных образованиях на Луне», которые «представляют собой поверхностные образования типа материальных дисков. Будучи изостатически нескомпенсированными, избыточные массы порядка 800 кг/см 2 создают напряжение в верхних слоях лунной коры». Дается ссылка на источник (я ее тоже даю) . Здесь я вижу сомнения автора, который написав данное число, понимает его несуразность, поэтому отсылает читателя куда подальше, по-сути переводит стрелки и умывает руки. Переведем для наглядности, «избыточные массы» масконов в систему СИ и получим 8000000 кг/м 2 , или 8000 т/м 2 . Что это за космическое давление (напряжение) на верхний слой коры? Такие давления на Земле-то невозможно получить без специальных прессов, а тут на Луне притяжение в 6 раз меньше чем на Земле, откуда могут возникнуть такие массы, чтобы опустить или поднять орбиту ИСЛ.

Что творит наука, чтобы хоть как-то объяснить лунные гравитационные аномалии в рамках закона всемирного тяготения. Мало того, ранее предполагалось, что эти масконы залегают на глубинах порядка 50 км в виде компактных масс, а сейчас их фактически подняли на поверхность Луны.

Когда намечал план данной статьи, я не планировал долго останавливаться на масконах, т.к. для меня аномальные гравитационные пятна в локальных геологических полях Луны были понятны сразу. По мере изучения материала на данную тему выяснилось, что для ученого мира масконы, как масоны для несведущих людей.

В 2012 году NASA целенаправленно потратила полмиллиарда долларов на изучение и расшифровку этих масконов. 1 января 2012 года на орбиту Луны были выведены два спутника «Ebb» и «Flow» (Прилив и Отлив) под кодовым названием GRAIL (The Gravity Recovery and Interior Laboratory) (Чаша Грааля) (рис. 3) . Спутники двигались вокруг Луны по орбитам на расстоянии от 175 до 225 км друг от друга. Расстояние между спутниками измерялось с высокой точностью. По изменениям расстояния и выявлялись особенности гравитационного поля Луны и ее внутреннее строение.

Целью этой космической миссии было более детально просканировать лунную кору на предмет обнаружения и дальнейшей расшифровки этих масконов.

Спутники GRAIL проработали до декабря 2012 года, после выработки топлива упали на лунную поверхность в районе кратера Гольдшмидт. Полученные данные миссии продолжают обрабатываться и по сей день .

Рис. 3. GRAIL

Аномальная гравитация Луны

Какое объяснение получили наличие данных аномалий? Да все просто! У всех исследователей перед глазами маячит закон Всемирного тяготения, а что в нем отвечает за гравитацию? Ну конечно масса! «Сами Мюллер и Сьегрен считали, что положительную аномалию создает железоникелевый метеорит, который упал на Луну и остался в лунной коре» . Несколько позднее трудами уже большего количества ученых на суд природы и общества была представлена гипотеза, что в Луну врезается астероид и образует «морскую впадину». Впадина создает на некоторое время отрицательную аномалию, но расплавленная лава поднимается наверх и заполняет все трещины и полости до полной изостатической компенсации. Кора застывает, бассейн заполняется реголитом и пылью, таким способом создается избыточная масса, которая и дает положительную гравитационную аномалию. Правда, как указывает тот же источник: «Современные данные говорят о том, что лавовые излияния возникли не сразу, а спустя 0,5 млрд. лет». Но ничего страшного, изощренный ум ученых нашел новое объяснение: «Изостатически не компенсированная кора имеет положительные аномалии за счет внедрения более плотных масс из недр Луны».

Ну откуда же еще. Но опять возникает очередной вопрос: каким образом плотные массы искали и находили свое пристанище именно под лунными морями, а не под материками, которых все-таки гораздо больше? А потом откуда столько плотной массы в худосочной Луне. Почему я так небрежно отозвался о нашем спутнике, а потому, что Вы наверняка помните плотность лунного вещества, указанного в справочниках (3346 кг/м³).

В очередной раз заостряю внимание читателей, что в гравитационном притяжении участвует энергия, а масса является лишь аккумулятором этой энергии. Поэтому никаких масконов вместе с изостазией ни на Луне, ни вообще в природе – не существует! Тогда что, с поверхности морей и океанов больше излучается энергии? Именно так! Остается только объяснить явление гравитационных аномалий, имеющих место на спутнике Земли.

Гравитационные аномалии связаны не с массой, а с неравномерным температурным нагревом ландшафта Луны. Линзы морей «закачивают» больше солнечной энергии, чем взрыхленная, холмистая пересеченная местность с многочисленными теневыми участками, где в условиях вакуума, происходит быстрое охлаждение. На плоских линзах морей электромагнитный поток крафонов поглощения и излучения идет интенсивней, который создает дополнительную силу притяжения, отсюда и положительные гравитационные аномалии.

Обратная ситуация на полюсах. На полюсы поступает гораздо меньше солнечной энергии, поэтому притяжение там меньше, чем в других территориальных поясах спутника. Земля, в отличие от Луны, более сплюснута на полюсах. За счет этого земные полюсы ближе располагаются к раскаленной мантии и ядру. Хотя на земные полюсы Солнце также реже заглядывает, зато крафонное излучение из недр Земли интенсивней, чем в экваториальной зоне.

Какие же выводы сделали специалисты из института космических исследований имени Годдарда под руководством Марии Зубер: «Увеличение плотности и гравитации в мишени масконов вызвано лунным материалом, расплавленным от тепла давно упавших астероидов».

«Знание о масконах означает, что мы, наконец, начинаем понимать геологические последствия больших воздействий», сказал Мелош. «Наша планета перенесла подобные воздействия в своем отдаленном прошлом и понимание, что масконы обогатят наши знания о древней Земле и о тектонике плит, и что создало первые месторождения руды» .

Такие расплывчатые выводы никого не трогают.

Не могу согласиться с уважаемыми учеными и в том, когда они пишут: «Данные также показывают, что область силы тяжести луны не похожа на область любой земной планеты в нашей солнечной системе». Такого не может быть по причине, что подобные моря найдутся практически на всех планетах и спутниках этих планет за орбитой Земли. Единственное, что разница в силе тяжести будет не велика, из-за меньшего перепада температур. На Меркурии подобных ландшафтов также вполне достаточно, но там окружающая температура так велика, что практически выравнивает тепловое излучение между гористой и морской поверхностью.

В заключение данного параграфа приведу цитату, дословно переведенную компьютером с сайта NASA: «Слежка масконов ниже лунной поверхности и не может быть замечена нормальными оптическими камерами». В данном случае, как ребенок, что видит, то и переводит. Что тут сделаешь, если оптика не может, как рентген просветить кору и обнаружить необнаружаемое. Остается отправить на Луну астронавтов с мощными рентгеновскими аппаратами, а если не получится обнаружить, то пробурить сверхглубокую лунную скважину. Дерзайте, если денег не жалко!

Рис. 4. Море Восточное

Перейдем к Морю Восточному и его аномалиям. Море Восточное, но это не значит, что оно расположено на востоке. Название морю дал немецкий астроном Юлиус Генрих Франц в 1906 году, однако в 1961 году Международный астрономический союз провел рокировку сторон света на Луне, и море Восточное оказалось на западной окраине видимого полушария Луны. Море Восточное имеет три концентрических горных кольца, окружающих центральную лавовую долину. Этот бассейн (диаметр котловины составляет 960 км) сформировался около 3,8 млрд лет назад в результате столкновения Луны с огромным астероидом. Удар вызвал колебания в лунной коре, в результате чего получились три концентрических окружности .

Данный объект астрономы называют «бычий глаз», именно такое сходство отражают фотографии спутниковых снимков. Море Восточное, очередная загадка для астрономов: почему на периферийных кольцах данного бассейна отрицательная гравитационная аномалия, а в центре – положительная. С Морем Восточным астрономы связывают один из крупнейших масконов концентрического строения с хорошо выраженной центральной положительной гравитационной аномалией .

Для анализа следует присмотреться к двум снимкам (рис.4), на которых Море Восточное предстает в анфас и в профиль. На фотографиях отчетливо видна плоская темная центральная арена и три кольцевых горных массива.

Что представляет собой центральная арена. Пожалуй, она напоминает перевернутую вверх дном старую закопченную сковородку. На снимке сковородка, которая нагревалась на газовых горелках, поэтому ее центр остался не закопченным, это ее отличает от лавовых лунных морей. Мысленно заретушируем ее и представим, что данная сковородка имеет диаметр 500 км и две недели находится под палящими лучами Солнца. Вот здесь сравнение будет более корректным, если сковородка будет стоять над зажженной газовой горелкой.

Лунные моря около своих побережий имеют достаточно толстый слой реголита, но чем дальше от краев, тем тоньше его слой. В центре, предполагаю, что его нет вовсе. Реголит плохо проводит тепло, поэтому предгория прогреваются на небольшую глубину. А вот цирки морей, имея гладкую поверхность, в течение дня прогреваются очень сильно и на значительную глубину. Центральная часть моря, как ледовый каток, слегка прикрытый серой пылью, под которой твердая застывшая базальтовая лава. Такой налет создает прекрасные условия для прогрева солнечными лучами лунной коры.

Центральный цирк интенсивно поглощает и излучает энергию, отсюда и положительная гравитационная аномалия. Периферийные кольцевые горы нагреваются слабее, соответственно, гравитационное притяжение над ними также слабее. Протяженные рукава долин между кольцевыми горами имеют довольно развитую поверхность, засыпанные толстым слоем реголита, поэтому накапливают меньше энергии, по сравнению с основным морем. Следует подчеркнуть еще одну немаловажную деталь в аномальном притяжении Моря Восточного. Как правило, поглощение и, особенно излучение энергии с плоской поверхности, идет по нормали к данной поверхности, а излучение с пересеченной, гористой поверхности происходит спонтанно во всех направлениях, отсюда больше отраженной и рассеянной энергии. Когда спутник пролетает над таким морем, то его орбиту пересекает мощный поток тепловой (гравитационной) энергии с поверхности моря, который заставляет космический зонд нырять вниз. Над хребтовой и горной поверхностью более слабый поток энергии, спутник вновь поднимается вверх.

Резюме: вместо несуществующих масконов выступает электромагнитное излучение в виде крафонов, которые и создают эти положительные аномалии. Такие псевдо масконы – это дополнительный поток гравитационной энергии, вносящий свою лепту в гравитационные отношения между планетой и спутником.

Ученому миру давно известно, что температура поверхности видимого полушария Луны намного выше, чем противоположного полушария. Об этом говорят данные масс-спектрометрических анализов. Объяснение такого феномена сводится к тому, что на видимой стороне большое количество тепловыделяющих элементов (урана и тория), а связано это с вулканической деятельностью .

Снова должен не согласиться с заключением ученых. Это сколько же нужно разбросать радиоактивного вещества на видимой стороне, чтобы ее основательно разогреть? Причина разности температур кроется не в радиоактивности, а в разности, полученной от Солнца энергии. Ученые предполагают, что толщина реголита более или менее распределена по поверхности обоих полушарий, но это не так. Я уже отметил ранее, что в центральных областях морей реголита почти нет, что создает прогрев этих районов на большую глубину, отсюда и разница в закаченной энергии. Данное обстоятельство – это еще один штрих, почему Луна спутник, а не планета.

Суммарное действие всех гравитационных эффектов, описанных в данной статье и предыдущей, не позволяют Луне оторваться от Земли. Луна по праву является спутником Земли.

Полученные данные показывают, что области силы тяжести Луны не похожи на земные. Это связано, прежде всего, с тем, что, во-первых, на Земле нет подобных сухих морей, во-вторых, на Земле стабильная температура из-за присутствия плотной атмосферы.

Луна слабо разогревается из ядра, поэтому ее энергия пополняется, в основном, от Солнца и частично от Земли.

Выводы

Почему Луна, невзирая на расчеты с использованием закона всемирного тяготения, является спутником, а не планетой?

Четыре пункта выводов представлены , а здесь только выводы о пятом пункте: неравновесная и аномальная гравитация Луны.

1. Более массивное полушарие Луны, обращенное всегда к Земле, аккумулирует больше солнечной энергии за счет трех факторов:
   • за счет большей массы и поверхности;
   • за счет большей площади, покрытой морями;
   • за счет разности альбедо. Рассеяние света при отражении нивелирует рельеф,
     а поглощение света рисует рельеф.
2. Расчеты, проведенные с использованием гравитационной постоянной в формуле закона всемирного тяготения – не корректны. Масса Солнца завышена на порядок, а масса Луны несколько занижена.
3. В традиционных расчетах не учитывается энергия и скорость переноса гравитации (она бесконечно велика). На самом деле гравитация всецело зависит от энергии гравитирующих тел, а гравитационное взаимодействие осуществляется с помощью дискретных импульсов, переносчиками которых являются фотоны и крафоны, перемещающиеся в вакуумном пространстве со скоростью света.
4. Загадочные Масконы – они не существуют.
5. Сложив все аргументы, описанные выше можно приблизиться к цифре 2-2,5, т.е. Луна должна притягиваться к Земле примерно в 2 раза сильнее, чем к Солнцу.

Исходя из сказанного, физический и «здравый» смысл вращения Луны вокруг Земли – не нарушается. Луна не планета, Луна – спутник!

Источники

1. Ершов Г.Д..html
2. Ершов Г.Д., Гравитация Земли. Фотонно-квантовая гравитация, The scientific heritage, No 5 (5) (2016) Р.1с.79-93 / URL: http://tsh-journal.com/wp-content/uploads/2016/11/VOL-1-No-5-5-2016. pdf
3. Пантелеев В.Л. Геофизика на Луне, Гравитационное поле Луны, Физика Земли и планет, МГУ, курс лекций, М. 2001 /Астронет, URL: http://www.astronet.ru/db/msg/1169697/node33.html
4. Сагитов М.У., Лунная гравиметрия, Наука, М.,1979, URL: http://ikfia.ysn.ru/images/doc/Astronomy_Astrophysics_and_Cosmology/Sagitov1979ru.pdf
5. Kopal Z., The constants of the Moon´s physical libration derived on the basis of four series of heliometric observations from the years 1877-1915, Ikarus, 1967, v.7, №1, p. 1-28
6. Центр НАСА, Missions GRAIL: In Depth, Институт космических исследований имени Годдарда, Лаборатория реактивного движения /URL: http://solarsystem.nasa.gov/missions/grail/indepth
7. Research helps explain formation of ringed crater on the moon, October 27, 2016 /http://m.phys.org/news/2016-10-formation-crater-moon.html
8. Алифанов О.М., Анфимов Н.А., Беляев В.С. и др., Фундаментальные космические исследования. Кн.2. Солнечная система, Физматлит, М. 2014, 456 с.
9. Учёные объяснили различия ударных кратеров двух сторон Луны, Вести. ru /URL: http://www.vesti.ru/doc.html?id=1151772&cid=2161
10. 45 лет первой съемке обратной стороны Луны / Астрогалактика, URL: http://www.astrogalaxy.ru/142.html

Как известно науке, Луна – естественный спутник Земли, шаровидное небесное тело, холодное, но неостывшее (считается, что Луна изначально была холодной). Луна расположена на расстоянии 384 000 километров от Земли, ее радиус 1738 километров. На Луне нет воды, нет атмосферы, а любая тяжесть там в шесть раз легче, чем на Земле.

На Луне нет воды. Но связь ее с водой – самая непосредственная.

Большую часть поверхности Земли покрывают моря и океаны. На нашей планете очень много воды. Будь это не так, здесь вряд ли появилась бы жизнь. Всему живому необходимо большое количество жидкости. Человеческий организм на шестьдесят с лишним процентов состоит из воды. Это и вода, которая содержится в составе каждой клетки организма, и кровь, и прочие жидкости.

С Луной связаны приливы и отливы земных морей и океанов. Луна с огромной силой притягивает к себе водную поверхность той части Земли, над которой находится. Представьте себе: огромная приливная волна все время «бежит» вслед за Луной по земной поверхности, когда Луна делает полный оборот вокруг Земли.

Происходит это по вполне естественной причине – согласно закону всемирного тяготения, который действует во всей Вселенной. Все небесные тела, включая Солнце, Луну и Землю, обладают силой притяжения – одни большей, другие меньшей, в зависимости от размеров. Именно благодаря этой силе мы все прочно стоим на земле: силы земного притяжения, силы гравитации притягивают нас. Благодаря силе солнечного притяжения Земля вращается вокруг Солнца и не улетает от него. А притяжение Земли удерживает Луну на околоземной орбите.

Луна по размеру значительно меньше Земли, а потому притянуть к себе Землю она, конечно, не в состоянии. Но она может притягивать земные водные массы. И не только их: ученые выяснили, что Луна силой притяжения деформирует даже твердую оболочку Земли, вытягивая ее примерно на 50 сантиметров! Земля словно все время дышит, вдыхает и выдыхает разными своими частями вслед за притяжением движущейся вокруг нее Луны.

Но деформация твердой поверхности Земли для нас менее заметна, чем приливы и отливы. За этим явлением наблюдали все, кто был у моря. Придя утром на пляж, вы видите, что вода отступила, оголив прибрежные камни, оставив на мокрой гальке водоросли и медуз. А через несколько дней оказывается, что полоска пляжа, на которой вы еще вчера удобно располагались для отдыха, сегодня скрылась под водой.

Наиболее сильные приливы случаются в новолуние. Почему? Потому что в новолуние и Солнце, и Луна находятся по одну сторону относительно Земли. Поэтому в новолуние Луны не видно на небе: Солнце в это время освещает ее обратную сторону. В этот момент к притяжению Луны добавляется притяжение Солнца и оба светила тянут Землю в одну сторону. В эту сторону устремляются наземные водные массы. Начинается прилив, в то время как с противоположной стороны Земли наблюдается отлив.

В полнолуние Солнце и Луна находятся по разные стороны Земли; Земля оказывается между Солнцем и Луной, а оба светила – в противоположных от нее сторонах. Тогда водные массы частично устремляются в сторону Солнца, а частично – в сторону Луны, приливы наблюдаются и там, и там, но меньше, чем в новолуние.

В прочие фазы Луны – когда Луна и Солнце и не на одной стороне от Земли, и не в противоположных сторонах, а занимают промежуточные позиции – приливы и отливы практически незаметны, так как Солнце и Луна нейтрализуют притяжение друг друга и водная оболочка распределяется равномерно по всей поверхности Земли.

Поскольку воды на Земле очень много, то именно от состояния воды зависит земной климат. Океаны и моря – это та кухня, где «варится» земная погода. И естественно, любая перемена в состоянии морей и океанов тут же сказывается на состоянии погоды. Перемены погоды впрямую связаны с приливами и отливами. От этого зависит поведение атмосферы, зарождение в ней циклонов и антициклонов, а значит, и влажность воздуха, направление и скорость ветра и другие факторы. А от погоды зависит и наше самочувствие, и многие процессы в организме: перемены кровяного давления, скорость кровотока, активность разных органов – всего не перечислишь. Не говоря уже о настроении и состоянии нервов, психики, души – на все это погода влияет непосредственно. Солнечная, ясная погода нас возбуждает и тонизирует, тихая, пасмурная – успокаивает, низкие тучи угнетают, а сильный ветер с сыростью и холодом могут привести к депрессии.

Мы зависим от погоды, погода зарождается в океанах, а состояние океанов связано с Луной. Получается, что наше состояние зависит в итоге от Луны.

Но это только один пример не самого сильного и очень опосредованного влияния на нас Луны – через приливы и отливы морей и океанов. Кроме этого, Луна влияет на нас многими другими способами – абсолютно непосредственно и очень разнообразно.

Как мы уже знаем, человеческий организм на шестьдесят с лишним процентов состоит из воды. Но если Луна притягивает земную воду, то и вода, входящая в состав нашего организма, не исключение.

В новолуние, в самые сильные приливы, вода внутри организма вместе с водой морей и океанов устремляется вверх, к Луне. В этот момент кажется, что мы стали легче, что не ходим, а как будто летаем над землей, и даже хочется подпрыгивать, ноги сами отрываются от земли. В это время надо быть осторожнее – не потерять равновесие и точку опоры в физическом и в душевном смысле. Трудно быть активными, заниматься своими обычными земными делами – ведь организм как бы отрывается от земли, его тянет вверх.

После новолуния притяжение Луны ослабевает и мы тихо спускаемся с небес на землю. Притяжение Земли снова воздействует на нас с обычной силой. Мы снова приобретаем обычное ощущение собственного веса. Можно постепенно возвращаться к нормальной активности и к повседневным делам, теперь это дается легче.

По мере роста лунного серпа и приближения к полнолунию Солнце и Луна расходятся все дальше. Они начинают притягивать все земные жидкости с разных сторон. И наше тело начинает как бы распирать, жидкости тянутся в разных направлениях, идет процесс расширения. Представьте себе: только что вас тянули вверх, потом вниз, а теперь вдруг в стороны. Для организма это серьезный стресс: ему надо только успевать перестраиваться.

В полнолуние Солнце и Луна воздействуют на нас с противоположных сторон. Поэтому все жидкости человеческого организма притягиваются ближе к поверхности тела. Организм максимально распирает изнутри, внутри образуется как бы пустота, зато снаружи выплескивается энергия – она буквально хлещет мощным потоком.

Но вот Луна начинает убывать, и расширявшийся до этого организм переходит к сжатию. Все жидкости от поверхности устремляются внутрь, энергия тоже течет внутрь. Такая перестройка – опять стресс. Но по мере устремления жидкостей внутрь человек чувствует себя сильнее и активнее: ведь теперь энергия концентрируется внутри, и он готов действовать, использовать эту энергию для достижения разных целей в своей жизни.

После максимального сжатия энергии внутри организма наступают новые перемены – снова приходит новолуние, и жидкости вновь устремляются к голове.

Как видим, организм не замер в неподвижности: в нем все время что-то меняется, преобразовывается, переходит из одного состояния в другое; причем перемены происходят синхронно с Луной, а значит, и со всей Вселенной. Если мы будем знать и учитывать перемены, происходящие в нас, то придет и здоровье, и внутренняя гармония, и благополучие. Если мы живем в унисон со Вселенной, то Вселенная всеми своими необъятными силами помогает нам и поддерживает нас.

Убывающая или нарастающая Луна не только причина наземных приливов и отливов; от нее зависит самочувствие человека, о котором можно заранее позаботиться, сверяясь с лунным календарем.

Как именно учитывать лунные ритмы, еще не раз будет говориться в этой книге. А пока разберемся до конца в механизмах нашей взаимосвязи с Луной.

Все то, о чем мы говорили, – это физическое воздействие Луны. Но существует и другое воздействие – энергетическое.

Министерство образования Российской Федерации

МОУ «СОШ с. Солодники».

Реферат

на тему:

Почему Луна не падает на Землю?

Выполнил: Ученик 9 Кл,

Феклистов Андрей.

Проверил:

Михайлова Е.А.

С. Солодники 2006

1. Введение

2. Закон всемирного тяготения

3. Можно ли силу, с которой Земля притягивает Луну, назвать весом Луны?

4. Есть ли центробежная сила в сис­теме Земля-Луна, на что она дейст­вует?

5. Вокруг чего обращается Луна?

6. Могут Земля и Луна столкнуться? Их ор­биты вокруг Солнца пересека­ются, и даже не один раз

7. Заключение

8. Литература

Введение

Звездное небо во все времена занимало воображение людей. Почему зажигаются звезды? Сколько их сияет в ночи? Далеко ли они от нас? Есть ли границы у звезд­ной Вселенной? С глу­бокой древности человек задумывался над этими и многими другими вопросами, стремился по­нять, и осмыслить устройство того большого мира, в котором мы живем. При этом открылась широчайшая область для исследо­вания Вселенной, где силы тяготения играют решающую роль.

Среди всех сил, которые существуют в природе, сила тяготения отличается, пре­жде всего, тем, что проявляется повсюду. Все тела обладают массой, которая опре­де­ляется как отношение силы, приложенной к телу, к ускорению, которое приобре­тает под действием этой силы тело. Сила притяжения, действующая между лю­быми двумя телами, зависит от масс обоих тел; она пропорциональна произведе­нию масс рассматриваемых тел. Кроме того, сила тяготения характеризуется тем, что она подчиняется закону обратно-пропорциональ­но квадрату расстояния. Другие силы могут зависеть от расстояния совсем иначе; известно немало таких сил.

Все весомые тела взаимно испытывают тяготение, эта сила обуславливает дви­же­ние планет вокруг солнца и спутников вокруг планет. Теория гравитации — тео­рия созданная Ньютоном, стояла у колыбели современной науки. Другая теория грави­тации, разработанная Эйнштейном, является величайшим достижением тео­ретиче­ской физики 20 века. В течение столетий развития человечества люди на­блюдали явление взаим­ного притяжения тел и измеряли его величину; они пыта­лись поста­вить это явление себе на службу, превзойти его влияние, и, наконец, уже в самое последнее время рассчи­тывать его с чрезвычайной точностью во время первых ша­гов вглубь Вселенной

Широко известен рассказ о том, что на открытие закона всемирного тяготения Ньютона навело падения яблока с дерева. Насколько достоверен этот рассказ, не знаем, но остается фактом, что вопрос: «почему луна не падает на землю?», инте­ресовал Ньютона и привел его к откры­тию закона всемирного тяготения. Силы всемирного тяготения иначе называют гравитационными.

Закон всемирного тяготения

Заслуга Ньютона заключается не только в его гениальной догадке о взаимном притяжении тел, но и в том, что он сумел найти закон их взаимодействия, то есть формулу для расчета гравитационной силы между двумя телами.

Закон всемирного тяготения гласит: два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной массе каждого из них и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними

Ньютон рассчитал ускорение, сообщаемое Луне Землей. Ускорение свободно па­дающих тел у поверхности земли равно 9,8 м/с 2
. Луна удалена от Земли на рас­стояние, равное примерно 60 земным радиусам. Следо­вательно, рас­суждал Нью­тон, ус­корение на этом расстояние будет: . Луна, па­дая с таким ускорением, должна бы приблизиться к Земле за первую секунду на 0,27/2=0,13 см

Но Луна, кроме того, движется и по инерции в направлении мгновенной ско­рости, т. е. по прямой, касательной в данной точке к ее орбите вокруг Зем­ли (рис. 1). Двигаясь по инер­ции, Луна должна удалиться от Земли, как показы­вает расчет, за одну секунду на 1,3 мм.
Ра­зумеется, такого движения, при кото­ром за первую секунду Лу­на двигалась бы по радиусу к центру Земли, а за вторую секунду — по касательной, мы не наблюдаем. Оба движения не­пре­рывно складываются. Луна движется по кривой линии, близкой к окружно­сти.

Рассмотрим опыт, из которого видно, как сила притяжения, действующая на тело под пря­мым углом к направлению дви­жения по инерции, превращает пря­молинейное движение в криволинейное (рис. 2). Шарик, скатившись с наклон­ного жело­ба, по инерции продолжает дви­гаться по прямой линии. Если же сбоку положить магнит, то под действием силы притяжения к магниту траек­тория шарика искривляется.

Как ни стараться, нельзя бросить пробковый шарик так, чтобы он описывал в воздухе окружности, но, привязав к не­му нитку, можно заставить ша­рик вра­щаться по окружности вокруг руки. Опыт (рис. 3): грузик, подвешенный к нитке, проходящей через стеклянную трубочку, натягивает нить. Сила натяже­ния нити вызывает центростремительное ускорение, которое характеризует из­менение линей­ной скорости по направлению.

Луна обращается вокруг Земли, удер­живаемая силой притяжения. Стальной канат, который заменил бы эту силу, дол­жен иметь диаметр около 600 км.
Но, не­смотря на такую огромную силу притяже­ния, Луна не падает на Землю, по­тому что имеет начальную скорость и, кроме того, движется по инерции.

Зная расстояние от Земли до Луны и число оборотов Луны вокруг Земли, Нью­тон определил величину центростремительного ускорения Луны.

Получилось то же число — 0,0027 м/с 2

Прекратись действие силы притяжения Луны к Земле — и она по прямой ли­нии умчится в бездну космического простран­ства. Улетит по касательной ша­рик (рис. 3), если разорвется нить, удерживающая шарик при вращении по ок­ружности. В приборе на рис.4, на центробежной машине только связь (нитка) удерживает шарики на круговой орбите. При раз­рыве нити шарики разбега­ются по касательным. Глазом труд­но уловить их прямо­линейное движение, когда они лишены свя­зи, но если мы сделаем такой чер­теж (рис. 5), то из него сле­дует, что шарики будут двигаться прямолинейно, по касательной к окруж­ности.

Прекратись движение по инерции — и Луна упала бы на Землю. Падение продолжалось бы четверо суток девятнадцать часов пятьдесят четыре минуты пятьдесят семь секунд — так рассчитал Ньютон.

Используя формулу закона всемирного тяготения, можно определить с ка­кой силой Земля притягивает Луну: где G
-гравитационная посто­янная, т
1
и m 2 — массы Земли и Луны, r — расстояние между ними. Подставив в формулу конкретные данные, получим значение силы, с которой Земля притя­гивает Луну и она равна приблизительно 2 10 17 Н

Закон всемирного тяготения применим ко всем те­лам, значит, и Солнце тоже притягивает Луну. Давайте посчитаем с какой силой?

Масса Солнца в 300 000 раз больше массы Земли, но расстояние ме­жду Солнцем и Луной больше расстояния между Землей и Луной в 400 раз. Сле­довательно, в формуле числитель увеличится в 300 000 раз, а зна­менатель — в 400 2 , или 160 000 раз. Сила тяготения получится почти в два раза больше.

Но почему же Луна не падает на Солнце?

Луна падает на Солнце так же, как и на Землю, т. е. лишь настолько, чтобы оставаться примерно на одном расстоя­нии, обращаясь вокруг Солнца.

Вокруг Солнца обращается Земля вместе со своим спутником — Луной, зна­чит, и Луна обращается вокруг Солнца.

Возникает такой вопрос: Луна не падает на Землю, потому что, имея на­чальную скорость, движется по инерции. Но по третьему закону Ньютона силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по величине и противопо­ложно направ­лены. Поэтому, с какой силой Земля притягивает к себе Луну, с такой же си­лой Луна притягивает Землю. Почему же Земля не падает на Луну? Или она тоже обращается вокруг Луны?

Дело в том, что и Луна, и Земля обращаются во­круг общего цен­тра масс, или, упрощая, можно сказать, вокруг общего центра тяжести. Вспом­ните опыт с ша­риками и центро­бежной машиной. Масса одного из шариков в два раза больше массы другого. Чтобы шарики, связанные ниткой, при вращ­е­нии остава­лись в равновесии относительно оси вращения, их расстоя­ния от оси, или центра вра­щения, должны быть обратно пропор­циональны массам. Точка, или центр, во­круг которого обраща­ются эти шарики, называется цен­тром масс двух ша­ри­ков.

Третий закон Ньютона в опыте с шариками не нарушается: силы, с кото­рыми шарики тянут друг друга к общему центру масс, равны. В системе Земля — Луна общий центр масс обра­щается вокруг Солнца.

Можно ли силу, с которой Земля притягивает Лу­

ну, назвать ве­сом Луны?

Нет, нельзя. Ве­сом тела мы назы­ваем вызванную притяжением Земли силу, с которой тело давит на какую-ни­будь опору: чашку весов, напри­мер, или растя­гивает пружину динамометра. Если подложить под Луну (со стороны, обра­щенной к Земле) подставку, то Луна на нее не будет давить. Не будет Луна рас­тягивать и пружину динамо­метра, если бы смогли ее подвесить. Все действие силы притяжения Луны Зем­лей выражается лишь в удержании Луны на ор­бите, в сообщении ей центро­стремительного ускорения. Про Луну можно сказать, что по отношению к Земле она неве­сома так же, как невесомы пред­меты в космическом корабле-спутнике, когда прекращается работа двигателя и на корабль действует только сила притяжения к Земле, но эту силу нельзя назы­вать весом. Все предметы, выпускаемые космонавтами из рук (авторучка, блокнот), не падают, а сво­бодно парят внутри кабины. Все тела, находящиеся на Луне, по отношению к Луне, конечно, весомы и упадут на ее поверхность, если не будут чем-нибудь удержи­ваться, но по от­ношению к Земле эти тела бу­дут невесомы и упасть на Землю не могут.

Есть ли центробежная сила в

сис­теме Земля — Луна, на что она дейст­вует?

В системе Земля — Луна силы взаимного притяже­ния Земли и Луны равны и противоположно направлены, а именно к центру масс. Обе эти силы центрост­ремительные. Центробежной силы здесь нет.

Расстояние от Земли до Луны равно примерно 384 000 км.
От­ношение массы Луны к массе Земли равно 1/81. Следовательно, расстояния от центра масс до центров Луны и Земли будут обратно пропорциональны этим числам. Разделив 384 000 км
на 81, получим примерно 4 700 км.
Значит, центр масс находится на расстоянии 4 700 км
от центра Земли.

Радиус Земли равен Около 6400 км.
Следовательно, центр масс системы Земля — Луна лежит внутри земного шара. Поэтому, если не гнаться за точностью, можно говорить об обращении Луны вокруг Земли.

Легче улететь с Земли на Луну или с Луны на Землю, т.к. известно, для того чтобы ракета стала искусствен­ным спутником Земли, ей надо сообщить начальную скорость ≈ 8 км/сек
. Чтобы ракета вышла из сферы притяжения Земли, нужна так называемая вторая космическая скорость, равная 11,2 км/сек.
Для запуска ракет с Луны нужна меньшая скорость т.к. сила тяже­сти на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле.

Тела внутри ракеты становятся невесомыми с того момента, ко­гда прекра­щают работу двигатели и ракета будет свободно лететь по орбите во­круг Земли, находясь при этом в поле тяготения Земли. При свободном по­лете вокруг Земли и спутник, и все предметы в нем относительно центра массы Земли движутся с одинаковым центростремительным ускорением и по­тому не­весомы.

Как двигались не связанные ниткой шарики на центробежной машине: по ра­диусу или по касательной к окруж­ности? Ответ зависит от выбора системы от­счета, т. е. относитель­но какого тела отсчета мы будем рассматривать движение шари­ков. Если за систему отсчета принять поверхность стола, то шарики двигались по касательным к описываемым ими окруж­ностям. Если же принять за систему отсчета сам вращающийся прибор, то шарики двигались по радиусу. Без указания системы отсчета вопрос о движении вообще не имеет смысла. Дви­гаться — значит перемещаться относительно других тел, и мы должны обя­за­тельно указать, относительно каких именно.

Вокруг чего обращается Луна?

Если рассмат­ривать движение относительно Земли, то Луна обращается во­круг Земли. Если же за тело от­счета принять Солнце, то — вокруг Солнца.

Могут Земля и Луна столкнуться? Их ор­

биты вокруг Солнца пересека­ются, и даже не один раз

.

Конечно, нет. Столк­новение возможно только в том слу­чае, если бы орбита Луны относитель­но Земли пересекала Землю. При по­ложении же Земли или Луны в пункте пересечения пока­занных орбит (отно­сительно Солнца) расстоя­ние между Землей и Луной в среднем равно 380 000 км.
Чтобы лучше в этом ра­зобраться, давайте начертим сле­дующею. Орбиту Земли изо­бра­зил в виде дуги окружности ра­диусом 15см
(расстояние от Зем­ли до Солнца, как известно, равно 150 000 000 км).
На дуге, равной части окружности (месячный путь Земли), отметил на рав­ных расстояниях пять то­чек, считая и крайние. Эти точки будут центрами лун­ных орбит относительно Земли в последовательные четверти месяца. Радиус лунных орбит нель­зя изобразить в том же масштабе, в каком вычерчена ор­бита Земли, так как он будет слиш­ком мал. Чтобы начертить лунные орбиты, надо выбранный масштаб увеличить примерно в десять раз, тогда радиус лун­ной орбиты составит около 4 мм.
После этого
ука­зал на каждой орбите положение Луны, начав с полнолуния, и со­единил от­меченные точки плавной пунктирной линией.

Главной задачей было разделить тела отсчета. В опыте с центробеж­ной маши­ной оба тела отсчета одновременно проеци­руются на плоскость стола, по­этому очень трудно сосредоточить внимание на одном из них. Мы решили свою задачу так. Линейка из плотной бумаги (ее можно заменить полоской жести, плекси­гласа и т. п.) будет служить стержнем, по которому скользит кар­тонный кружок, напоминающий шарик. Кружок двой­ной, склеенный по ок­ружности, но с двух диаметрально противо­положных сторон оставлены про­рези, через кото­рые продета линейка. Вдоль оси линейки сделаны отверстия. Телами отсчета служат линейка и лист чистой бумаги, который мы кнопками прикрепили к листу фанеры, чтобы не портить стола. Насадив линейку на бу­лавку, как на ось, воткнули булавку в фанеру (рис.6). При повороте линейки на равные углы последовательно расположенные отверстия оказывались на од­ной прямой линии. Но при повороте линейки вдоль нее скользил картонный кружок, после­довательные положения которого и требовалось отмечать на бу­маге. Для этой цели в центре кружка тоже сделали отверстие.

При каждом повороте линейки остри­ем карандаша отмечали на бумаге по­ложение центра кружка. Когда линей­ка прошла через все заранее намечен­ные для нее положе­ния, линейку сня­ли. Соединив метки на бумаге, убе­дились, что центр кружка переме­щал­ся относительно второго тела отсчета по прямой линии, а точнее по каса­тельной к начальной окружности.

Но во время работы над прибором я сделал несколько интересных открытий. Во-первых, при равномер­ном вращении стержня (линейки) ша­рик (кружок) пере­мещается по нему не равномерно, а ускоренно. По инер­ции тело должно дви­гаться равно­мерно и прямолинейно — это закон природы. Но двигался ли наш шарик только по инерции, т. е. свободно? Нет! Его подталкивал стержень и со­общал ему ускорение. Это всем будет понятно, если обратиться к чертежу (рис. 7). На горизонтальной ли­нии (касательной) точками 0, 1, 2, 3, 4
отмечены положения шарика, ес­ли бы он двигался совсем свобод­но. Соответствующие по­ложения ради­усов с теми же цифровыми обозначе­ниями показывают, что шарик движется ускоренно. Ускорение шарику сообщает упругая сила стержня. Кроме того, трение между шариком и стержнем оказывает сопротивление движению. Если допустить, что сила трения равна силе, которая сообщает шарику ускорение, движение шарика по стержню должно быль равномерным. Как видно из рисунка 8, движе­ние шарика относительно бумаги на столе криволинейное. На уроках чер­че­ния нам говорили, что такая кри­вая называется «спиралью Архимеда». По та­кой кривой вычерчивают профиль кулачков в некоторых механизмах, когда хотят равномерное вращательное движение превратить в равномерное поступа­тельное движение. Если приставить друг к другу две такие кривые, то кулачок по­лучит сердцевидную форму. При равномерном вращении детали такой формы упи­рающийся в нее стержень будет совершать поступательно-возвратное движение. Я сделал модель такого кулачка (рис. 9) и модель механизма для равномерной на­мотки ниток на катушку (рис. 10).

Я никаких открытий при вы­полнении задания не сделал. Но я многому научился, пока составлял эту диа­грамму (рис. 11). Надо было правильно определить положение Луны в ее фазах, поду­мать о направлении движения Луны и Земли по их орбитам. В чертеже есть неточ­ности. О них я сейчас скажу. При выбранном масштабе неправильно изображена кри­визна лунной орбиты. Она должна быть все время вогнута по отношению к Солнцу, т. е. центр кривизны должен находиться внутри орбиты. Кроме того, в году не 12 лунных месяцев, а больше. Но одну двенадцатую часть окружности легко постро­ить, поэтому я условно принял, что в году 12 лунных месяцев. И, наконец, вокруг Солнца обращается не сама Земля, а общий центр масс системы Земля — Луна.

Заключение

Одним из ярких примеров достижений науки, одним из свидетельств неограниченной познаваемости природы было открытие планеты Нептун путем вычислений -«на кончике пера».

Уран — планета, следующая за Сатурном, который много ве­ков считался самой далекой из планет, была открыта В. Гершелем в конце XVIII в. Уран с трудом виден невооруженным гла­зом. К 40-м годам XIX в. точные наблюдения показали, что Уран едва заметно уклоняется от того пути, по которому он должен следовать» с учетом возмущений со стороны всех известных пла­нет. Таким образом, теория движения небесных тел, столь стро­гая и точная, подверглась испытанию.

Леверье (во Франции) и Адаме (в Англии) высказали пред­положение, что, если возмущения со стороны известных планет не объясняют отклонение в движении Урана, значит, на него дей­ствует притяжение еще неизвестного тела. Они почти одновре­менно рассчитали, где за Ураном должно быть неизвестное тело, произво­дящее своим притяжением эти отклонения. Они вычисли­ли орбиту неизвестной планеты, ее массу и указали место на не­бе, где в данное время должна была на­ходиться неведомая пла­нета. Эта планета и была найдена в телескоп на указан­ном ими месте в 1846 г. Ее назвали Нептуном. Нептун не виден невоору­женным глазом. Так, разногласие между теорией и практикой, казалось, подрывавшее авто­ритет материалистической науки, при­вело к ее триумфу.

Список литературы:

1. М.И. Блудов – Беседы по физике, часть первая, второе издание, переработанное, Москва «Просвещение» 1972.

2. Б.А. Воронцов-вельямов – Астрономия!1 класс, издание 19-ое, Москва «Просвещение» 1991.

3. А.А. Леонович – Я познаю мир, Физика, Москва АСТ 1998.

4. А.В. Перышкин, Е.М. Гутник – Физика 9 класс, Издательский дом «Дрофа» 1999.

5. Я.И. Перельман – Занимательная физика, книга 2, Издание 19-ое, издательство «Наука», Москва 1976.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Ученик
. Широко известен рассказ о том, что на открытие закона всемирного тяготения Ньютона навело падение яблока с дерева. Насколько достоверен этот рассказ, мы не знаем, но остается фактом, что вопрос, который мы собрались сегодня обсудить: «Почему Луна не падает на Землю?», интересовал Ньютона и привел его к открытию закона тяготения. Ньютон утверждал, что между Землей и всеми материальными телами существует сила тяготения, которая обратно пропорциональна квадрату расстояния.

Ньютон рассчитал ускорение, сообщаемое Луне Землей. Ускорение свободно падающих тел у поверхности Земли равно g=9,8 м/с 2 . Луна удалена от Земли на расстояние, равное примерно 60 земным радиусам. Следовательно, рассуждал Ньютон, ускорение на этом расстоянии будет: . Луна, падая с таким ускорением, должна бы приблизиться к Земле за первую секунду на 0,0013 м. Но Луна, кроме того, движется и по инерции в направлении мгновенной скорости, т. е. по прямой, касательной в данной точке к ее орбите вокруг Земли (рис. 25).

Двигаясь по инерции, Луна должна удалиться от Земли, как показывает расчет, за одну секунду на 1,3 мм. Разумеется, такого движения, при котором за первую секунду Луна двигалась бы по радиусу к центру Земли, а за вторую секунду – по касательной, в действительности не существует. Оба движения непрерывно складываются. В результате Луна движется по кривой линии, близкой к окружности.

Проведем опыт, из которого видно, как сила притяжения, действующая на тело под прямым углом к направлению его движения, превращает прямолинейное движение в криволинейное. Шарик, скатившись с наклонного желоба, по инерции продолжает двигаться по прямой линии. Если же сбоку положить магнит, то под действием силы притяжения к магниту траектория шарика искривляется (рис. 26).

Луна обращается вокруг Земли, удерживаемая силой притяжения. Стальной канат, который мог бы удержать Луну на орбите, должен был бы иметь диаметр около 600 км. Но, несмотря на такую огромную силу притяжения, Луна не падает на Землю, потому что, имея начальную скорость, движется по инерции.

Зная расстояние от Земли до Луны и число оборотов Луны вокруг Земли, Ньютон определил центростремительное ускорение Луны. Получилось уже известное нам число: 0,0027 м/с2.
Прекратись действие силы притяжения Луны к Земле – и Луна по прямой линии умчится в бездну космического пространства. Так в устройстве, показанном на рисунке 27, улетит по касательной шарик, если разорвется нить, удерживающая шарик на окружности. В известном вам приборе на центробежной машине (рис. 28) только связь (нитка) удерживает шарики на круговой орбите.

При разрыве нити шарики разбегаются по касательным. Глазом трудно уловить их прямолинейное движение, когда они лишены связи, но если мы сделаем чертеж (рис. 29), то будет видно, что шарики двигаются прямолинейно, по касательной к окружности.

Прекратись движение по инерции – и Луна упала бы на Землю. Падение продолжалось бы четверо суток девятнадцать часов пятьдесят четыре минуты пятьдесят семь секунд, так рассчитал Ньютон.

Учитель
, присутствующий на занятии кружка. Доклад окончен. У кого есть вопросы?

Вопрос
. С какой силой Земля притягивает Луну?

Ученик
. Это можно определить по формуле, выражающей закон тяготения: , где G – гравитационная постоянная, M и m – массы Земли и Луны, r – расстояние между ними. Я ожидал этого вопроса и сделал вычисление заранее. Земля притягивает Луну с силой около 2 * 10 20 Н.

Вопрос
. Закон всемирного тяготения применим ко всем телам, значит, и Солнце тоже притягивает Луну. Интересно, с какой силой?

Ответ
. Масса Солнца в 300000 раз больше массы Земли, но расстояние между Солнцем и Луной больше расстояния между Землей и Луной в 400 раз. Следовательно, в формуле числитель увеличится в 300000 раз, а знаменатель – в 400 2 , или 160000 раз. Сила тяготения получится почти в два раза больше.

Вопрос
. Почему же Луна не падает на Солнце?

Ответ
. Луна падает на Солнце так же, как и на Землю, т. е. лишь на столько, чтобы оставаться примерно на одном расстоянии, обращаясь вокруг Солнца.

– Вокруг Земли!

– Неверно, не вокруг Земли, а вокруг Солнца. Вокруг Солнца обращается Земля вместе со своим спутником – Луной, значит, и Луна обращается вокруг Солнца.

Вопрос
. Луна не падает на Землю, потому что, имея начальную скорость, движется по инерции. Но по третьему закону Ньютона силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположно направлены. Поэтому, с какой силой Земля притягивает к себе Луну, с такой же силой Луна притягивает Землю. Почему же Земля не падает на Луну? Или она обращается вокруг Луны?

Учитель
. Дело в том, что и Луна, и Земля обращаются вокруг общего центра масс. Вспомните опыт с шариками и центробежной машиной. Масса одного из шариков в два раза больше массы другого. Чтобы шарики, связанные ниткой, при вращении оставались в равновесии относительно оси вращения, их расстояния от оси, или центра вращения, должны быть обратно пропорциональны массам. Точка, вокруг которой обращаются эти шарики, называется центром масс двух шариков.

Третий закон Ньютона в опыте с шариками не нару|лается: силы, с которыми шарики тянут друг друга к общему центру масс, равны. Общий центр масс Земли и Луны обращается вокруг Солнца.

Вопрос
. Можно ли силу, с которой Земля притягивает Луну, назвать весом Луны?

Ученик
. Нет, нельзя! Весом тела мы называем вызванную притяжением Земли силу, с которой тело давит на какую-нибудь опору, чашку весов например, или растягивает пружину динамометра. Если подложить под Луну (со стороны, обращенной к Земле) подставку, то Луна на нее не будет давить. Не будет Луна растягивать и пружину динамометра, если бы мы смогли ее подвесить. Все действие силы притяжения Луны Землей выражается лишь в удержании Луны на орбите, в сообщении ей центростремительного ускорения. Про Луну можно сказать, что по отношению к Земле она невесома так же, как невесомы предметы в космическом корабле-спутнике, когда прекращается работа двигателя и на корабль действует только сила притяжения к Земле.

Вопрос
. Где находится центр масс системы Земля – Луна?

Ответ
. Расстояние от Земли до Луны составляет 384000 км. Отношение массы Луны к массе Земли равно 1:81. Расстояния от центра масс до центров Луны и Земли будут обратно пропорциональны этим числам. Разделив 384000 км на 82, получим примерно 4700 км. Значит, центр масс находится на расстоянии 4700 км от центра Земли.

– А чему равен радиус Земли?

– Около 6400 км.

– Следовательно, центр масс системы Земля – Луна лежит внутри земного шара (рис. 30, точка O). Поэтому, если не гнаться за точностью, можно говорить об обращении Луны вокруг Земли.

Вопрос
. Что легче: улететь с Земли на Луну или с Луны на Землю?

Ответ
. Чтобы ракета стала искусственным спутником Земли, ей надо сообщить начальную скорость, приблизительно равную 8 км/с. Чтобы ракета вышла из сферы притяжения Земли, нужна так называемая вторая космическая скорость, равная 11,2 км/с. Для запуска ракет с Луны нужна меньшая скорость: ведь сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле.

Вопрос
. Я плохо понимаю, почему внутри ракеты тела не имеют веса. Может быть, это только в той точке на пути к Луне, в которой сила притяжения к Луне уравновешивается силой притяжения к Земле?

Учитель
. Нет. Тела внутри ракеты становятся невесомыми с того момента, когда прекращают работу двигатели и ракета начинает свободный полет по орбите вокруг Земли, находясь при этом в поле тяготения Земли. При свободном полете вокруг Земли и спутник, и все предметы в нем относительно центра массы Земли движутся с одинаковым центростремительным ускорением и потому невесомы.

1-й вопрос
. Как двигались не связанные ниткой шарики на центробежной машине: по радиусу или по касательной к окружности?

Ответ зависит от выбора системы отсчета, т. е. от выбора того тела, относительно которого мы рассматриваем движение шариков. Если за систему отсчета принять поверхность стола, то шарики двигались по касательным к описываемым ими окружностям. Если же принять за систему отсчета сам вращающийся прибор, то шарики двигались по радиусу. Без указания системы отсчета вопрос о характере движения не имеет смысла. Двигаться – значит перемещаться относительно других тел, и мы должны обязательно указывать, относительно каких именно.

2-й вопрос
. Вокруг чего обращается Луна?

Если рассматривать движение относительно Земли, то Луна обращается вокруг Земли. Если же за тело отсчета принять Солнце, то – вокруг Солнца. Поясню сказанное рисунком из книги «Занимательная астрономия» Перельмана (рис. 31). Скажите, относительно какого тела показано здесь движение небесных тел.

– Относительно Солнца.

– Верно. Но нетрудно заметить, что Луна все время меняет свое положение и относительно Земли.

Учитель
. Конечно, не могут. При положении Земли или Луны (заметьте, я говорю «или», а не «и») в пункте пересечения показанных орбит расстояние между Землей и Луной составляет 380000 км. Чтобы лучше в этом разобраться, начертите к следующему занятию диаграмму этого сложного движения. Орбиту Земли изобразите в виде дуги окружности радиусом 15 см (расстояние от Земли до Солнца, как известно, равно 150000000 км). На дуге, равной 1/12 части окружности (месячный путь Земли), отметьте на равных расстояниях пять точек, считая и крайние. Эти точки будут центрами лунных орбит относительно Земли в последовательные четверти месяца. Радиус лунных орбит нельзя изобразить в том же масштабе, в каком вычерчена орбита Земли, так как он будет слишком мал. Чтобы начертить лунные орбиты, надо выбранный масштаб увеличить примерно в десять раз, тогда радиус лунной орбиты составит около 4 мм. Укажите на каждой орбите положение Луны, начав с полнолуния, и соедините отмеченные точки плавной пунктирной линией.

На следующем занятии кружка одна из учениц показала требуемую диаграмму (рис. 32).

Рассказ ученицы, чертившей диаграмму: «Я многому научилась, пока рисовала эту диаграмму. Надо было правильно определить положение Луны в ее фазах, подумать о направлении движения Луны и Земли по их орбитам. В чертеже есть неточности. О них я сейчас скажу. При выбранном масштабе неправильно изображена кривизна лунной орбиты. Она должна быть все время вогнута по отношению к Солнцу, т. е. центр кривизны должен находиться внутри орбиты. Кроме того, в году не 12 лунных месяцев, а больше. Но одну двенадцатую часть окружности легко построить, поэтому я условно приняла, что в году 12 лунных месяцев. И наконец, вокруг Солнца обращается не сама Земля, а общий центр масс системы Земля – Луна».

О путешествиях к звездам люди мечтали издревле, начиная с тех времен, когда первые астрономы рассмотрели в примитивные телескопы иные планеты нашей системы и их спутники. С тех пор прошло много веков, но увы, межпланетные и тем более полеты к другим звездам невозможны и сейчас. А единственным внеземным объектом, где побывали исследователи, является Луна.

Мы знаем, что силой тяжести называется сила, с которой Земля притягивает различные тела.

Сила тяжести всегда направлена к центру планеты. Сила тяжести сообщает телу ускорение, которое называется ускорением свободного падения и численно равно 9,8м/с 2 . Это значит, что любое тело, независимо от его массы при свободном падении (без сопротивления воздуха) изменяет свою скорость за каждую секунду падения на 9,8 м/с.

Используя формулу для нахождения ускорения свободного падения

Масса планет M и их радиус R известны благодаря астрономическим наблюдениям и сложным расчетам.

а G — гравитационная постоянная (6,6742 10 -11 м 3 с -2 кг -1).

Если применить эту формулу для вычисления гравитационного ускорения на поверхности Земли (масса М = 5,9736 1024 кг, радиус R = 6,371 106 м), мы получим g=6,6742 * 10 *5,9736 / 6,371*6,371 = 9,822м/с 2

Стандартное («нормальное») значение, принятое при построении систем единиц, g = 9,80665 м/с 2 , а в технических расчётах обычно принимают g = 9,81 м/с 2 .

Стандартное значение g было определено как «среднее» в каком-то смысле ускорение свободного падения на Земле, примерно равно ускорению свободного падения на широте 45,5° на уровне моря.

Благодаря притяжению к Земле течет вода в реках. Человек, подпрыгнув, опускается на Землю, потому что Земля притягивает его. Земля притягивает к себе все тела: Луну, воду морей и океанов, дома, спутники и т. п. Благодаря силе тяжести облик нашей планеты непрерывно меняется. Сходят с гор лавины, движутся ледники, обрушиваются камнепады, выпадают дожди, текут реки с холмов на равнины.

Все живые существа на земле чувствуют ее притяжение. Растения также «чувствуют» действие и направление силы тяжести, из-за чего главный корень всегда растет вниз, к центру земли, а стебель вверх.

Земля и все остальные планеты, движущиеся вокруг Солнца, притягиваются к нему и друг к другу. Не только Земля притягивает к себе тела, но и эти тела притягивают к себе Землю. Притягивают друг друга и все тела на Земле. Например, притяжение со стороны Луны вызывает на Земле приливы и отливы воды, огромные массы которой поднимаются в океанах и морях дважды в сутки на высоту нескольких метров. Притягивают друг друга и все тела на Земле. Поэтому ВЗАИМНОЕ ПРИТЯЖЕНИЕ ВСЕХ ТЕЛ ВСЕЛЕННОЙ НАЗЫВАЕТСЯ ВСЕМИРНЫМ ТЯГОТЕНИЕМ.

Чтобы определить силу тяжести, действующую на тело любой массы, необходимо ускорение свободного падения умножить на массу этого тела.

F = g * m
,

где m-масса тела, g – ускорение свободного падения.

Из формулы видно, что значение силы тяжести увеличивается с увеличением массы тела. Так же видно, что сила тяжести зависит также от величины ускорения свободного падения. Значит, делаем вывод: для тела неизменной массы значение силы тяжести меняется с изменение ускорения свободного падения.

Используя формулу для нахождения ускорения свободного падения g=GМ/R 2

Мы можем рассчитать значения g на поверхности любой планеты. Масса планет M и их радиус R известны благодаря астрономическим наблю¬дениям и сложным расчетам. где G — гравитационная постоянная (6,6742 10 -11 м 3 с -2 кг -1).

Планеты издавна делились учеными на две группы. Первая – это планеты земного типа: Меркурий, Венера, Земля, Марс, с недавних пор – Плутон. Для них характерны относительно небольшие размеры, малое количество спутников и твердое состояние. Оставшиеся – Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун – планеты-гиганты, состоящие из газообразного водорода и гелия. Все они движутся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, отклоняясь от заданной траектории, если рядом проходит планета-сосед.

Наша «первая космическая станция» — Марс. Сколько же человек будет весить на Марсе? Сделать такой расчет нетрудно. Для этого необходимо знать массу и радиус Марса.

Как известно, масса «красной планеты» в 9,31 раза меньше массы Земли, а радиус в 1,88 раза уступает радиусу земного шара. Следовательно, из-за действия первого фактора сила тяжести на поверхности Марса должна быть в 9,31 раза меньше, а из-за второго — в 3,53 раза больше, чем у нас (1,88 * 1,88 = 3,53). В конечном счете она составляет там немногим более 1/3 части земной силы тяжести (3,53: 9,31 = 0,38). Она составляет 0,38 g от земной, это примерно в два раза меньше. Это значит, что на красной планете можно скакать и прыгать гораздо выше, чем на Земле, и все тяжести весить будут также значительно меньше. Таким же образом можно определить напряжение силы тяжести на любом небесном теле.

Теперь определим, напряжение силы тяжести на Луне. Масса Луны, как мы знаем, в 81 раз меньше массы Земли. Если бы Земля обладала такой маленькой массой, то напряжение силы тяжести на ее поверхности было бы в 81 раз слабее, чем теперь. Но по закону Ньютона шар притягивает так, словно вся его масса сосредоточена в центре. Центр Земли отстоит от ее поверхности на расстоянии земного радиуса, центр Луны – на расстоянии лунного радиуса. Но лунный радиус составляет 27/100 земного, а от уменьшения расстояния в 100/27 раза сила притяжения увеличивается в (100/27) 2 раз. Значит, в конечном итоге напряжение силы тяжести на поверхности Луны составляет

100 2 / 27 2 * 81 = 1 / 6 земного

Любопытно, что если бы на Луне существовала вода, пловец чувствовал бы себя в лунном водоеме так же, как на Земле. Его вес уменьшился бы в шесть раз, но во столько же раз уменьшился бы и вес вытесняемой им воды; соотношение между ними было бы такое же, как на Земле, и пловец погружался бы в воду Луны ровно на столько же, на сколько погружается он у нас.

ускорение свободного падения на поверхности некоторых небесных тел, м/с 2

Солнце 273,1

Меркурий 3,68-3,74

Венера
8,88

Земля 9,81

Луна
1,62

Церера 0,27

Марс
3,86

Юпитер 23,95

Сатурн
10,44

Уран 8,86

Нептун
11,09

Плутон 0,61

Как видно из таблицы, почти идентичное значение ускорения свободного падения присутствует на Венере и составляет 0,906 от земной.

Теперь условимся, что на Земле космонавт-путешественник весит ровно 70кг. Тогда для других планет получим следующие значения веса (планеты расположены в порядке возрастания веса):

А вот на Солнце гравитация (притяжение) в 28 раз сильнее, чем на Земле. Человеческое тело весило бы там 20000 Н и было бы мгновенно раздавлено собственной тяжестью.

Если нам предстоит космическое путешествие по планетам Солнечной системе, то нужно быть готовым к тому, что наш вес будет меняться. Сила притяжения также оказывает различные воздействия на живых существ. Попросту говоря, когда будут открыты другие обитаемые миры, мы увидим, что их обитатели сильно отличаются друг от друга в зависимости от массы их планет. К примеру, будь Луна обитаема, то ее населяли бы очень высокие и хрупкие существа, и наоборот, на планете массой с Юпитер жители были бы очень низкие, крепкие и массивные. А иначе на слабых конечностях в таких условиях попросту не выживешь при всем желании. Сила притяжения сыграет важную роль и при будущей колонизации того же Марса.

П.В. Клушанцев. О чем рассказал телескоп

  

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.Стародубцева

Где Земля кончается?

 

Хорошо летом в поле! Пахнет цве­тами; воздух чистый, и видно кругом далеко-далеко.

А если взбежать на бугор, видно ещё дальше. Вон поле кончается. За ним темнеет лес. Рядом озеро бле­стит, дорога вьётся. А там дальше снова поле, другое. А за ним, навер­ное, тоже есть лес и тоже дороги, озё­ра, реки, города.

Кажется, что Земля — это огром­ная плоская лепёшка, правда?

А сверху эту лепёшку накрыло небо, как огромный потолок. Днём этот потолок голубой, а ночью — чёр­ный. И звёзды загораются на нём, как далёкие фонарики.

В театре потолок большой. А этот, куда там, в тысячи раз больше и выше.

Кажется, что потолок этот круг­лый, как огромный купол. И что стоит он краями прямо на плоской лепёшке — Земле. И если очень долго идти по Земле в одну сторону, то, на­верное, можно дойти до такого места, где «небо сходится с Землёю». По­мните сказку про Конька-Горбунка?

.. .Едут близко ли, далёко,
Едут низко ли, высоко… …
Только, братцы, я узнал,
Что конёк туда вбежал,
Где, я слышал стороною,
Небо сходится с Землёю,
Где крестьянки лён прядут,
Прялки на небо кладут.
Тут Иван с Землёй простился
И на небе очутился,
И поехал, будто князь,
Шапка набок, подбодрясь…

Вот если бы так можно было на самом деле. Идёшь себе по Земле, за­берёшься на гору, перешагнёшь через какую-нибудь маленькую канавку и пошёл дальше по облакам. Только любуйся сверху лесами да полями, ищи среди них свой дом.

К сожалению, это невозможно.

А вот в древние времена люди счи­тали, что это возможно. Совершенно серьёзно считали. Они верили, что небо — это большая опрокинутая ча­ша, а Земля — огромная лепёшка, у которой есть края, как у всякой ле­пёшки.

И, конечно, им было страшно лю­бопытно: что же там дальше, «за краем Земли»? Что «по ту сторону неба»?

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.СтародубцеваНо сколько ни ходили и ни ездили люди, ни разу не удалось им увидеть «край Земли» даже издали.

Очевидно, решили люди, лепёшка, на которой мы живём, уж очень боль­шая. Наверное, её края находятся где-нибудь далеко, за высокими го­рами, за лесами, за морями, и до­браться до них без Конька-Горбунка очень трудно.

И всё же людей разбирало любо­пытство. Всякая лепёшка на чём-то лежит, думали они. Не может же лепёшка висеть в воздухе. Даже смешно. Значит, и Земля на чём-то лежит.

Но какие же у неё подпорки? Ни­как было не узнать.

А тут ещё, как назло, случались иногда землетрясения. Земля ходу­ном ходила, горы трескались и руши­лись, море огромной волной броса­лось на берег. Люди чувствовали себя, как котята на одеяле, когда вы под одеялом вдруг решили перевернуться на другой бок.

Наверное, подумали люди, Земля лежит на спине каких-нибудь огром­ных сильных чудовищ. Пока они спят, — всё хорошо. А когда проснут­ся да зашевелятся, начинается земле­трясение.

И решили: Земля лежит на трёх огромных китах. Ведь крупнее китов никого на свете нет.

Но если Земля лежит на китах, то на чём лежат киты?

Киты плавают в океане, отвечали люди сами себе. Киты же всегда пла­вают.

А океан на чём налит?

На Земле.

А Земля снова на китах?

Получалось что-то не то. Никак было не остановиться. Как в сказке про белого бычка.

И стали говорить: «Земля лежит на трёх китах, и всё тут. А если тебе этого мало, иди сам и смотри».

И как ни смешны теперь, на наш взгляд, такие сказки, в то время люди им верили. Ведь никто ничего толком не знал. И спросить было не у кого.

В древние времена люди не могли передвигаться по Земле на большие расстояния. Ведь не было ни дорог, ни автомобилей, ни кораблей, не го­воря уже о поездах и самолётах. По­этому дойти до «края Земли», чтобы проверить рассказы о китах, никому не удавалось.

Но понемногу люди всё же начали путешествовать. Всё дальше и дальше ходили они в походы на верблюдах, плавали по рекам и морям на боль­ших лодках.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.СтародубцеваИ, чтобы не сбиться с пути, пут­ники стали смотреть уже не под ноги себе, а на небо. Как иначе найти до­рогу в море, когда кругом, кроме воды, ничего нет? Или в пустыне, где вокруг один и тот же песок. А Солн­це, Луна и звёзды видны всюду — и в море, и в пустыне. Их увидишь и из леса, и даже со дна пропасти в горах. И они всегда на своих местах. В те времена и появилось выражение — «путеводная звезда».

Солнце, Луна и звёзды движутся по небу всегда одинаково. Ведь не бы­вает так, чтобы Солнце, например, по­шло назад, справа налево; или чтобы Луна поднялась и остановилась на небе; или чтобы звёзды перескочили на другие места. Каждый день, каж­дый год движутся Солнце, Луна и звёзды по небу спокойно, нетороп­ливо, как стрелки часов.

Что бы ни случалось на Земле, гремит ли гроза, бушует ли ураган, разыгралась ли буря в море, всё рав­но Солнце, Луна и звёзды идут по небу ровно-ровно, как будто ничего не замечая.

Наверно, решили люди, там за не­бом скрыта какая-то очень сложная и умная машина. Наверно, эта маши­на похожа на механизм часов. Там, наверное, медленно вертятся огром­ные зубчатые колёсищи, величиной с гору. И они плавно поворачивают над Землёй всю эту махину — всё небо со звёздами. Ведь, наверно, это небо здорово тяжёлое. Такое гро­мадное!

Вот бы добраться до «края Зем­ли», проткнуть небо да посмотреть, что там! Как там, наверно, инте­ресно!

Вы не смейтесь. Люди действи­тельно верили в эти «колёсищи» по ту сторону неба.

Но как бы там ни было, все при­выкли к тому, что на небе всегда пол­ный порядок, что на «небесные свети­ла» можно положиться, что они ни­когда не подведут. И это помогало людям совершать самые дальние по­ходы.

Двигаясь, например, изо дня в день в сторону заходящего Солнца, путники знали, что идут всё время в одну и ту же сторону, и, конечно, никогда не ошибались.

Не забудьте, что не было тогда ещё ни компаса, ни карт, ни маяков.

Но вот, путешествуя и пригляды­ваясь к звёздам, люди заметили странную вещь.

Бывало так: выходят они из род­ного селения в дальний путь на вер­блюдах и запоминают какую-нибудь яркую звезду.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.СтародубцеваИдут путники день, два, неделю и видят, что каждую следующую ночь их звезда видна всё выше и выше над горизонтом. Как будто путники идут не по плоской равнине, а переходят через огромный пологий холм, загля­дывают за него всё дальше. А когда они возвращаются домой, звезда, на­оборот, видна с каждым днём всё ни­же, словно они уходят от неё обратно за холм.

Значит, Земля выпуклая, решили люди, как огромный круглый хлеб.

Интересно, что и вода в морях то­же оказалась выпуклой. Это замети­ли не только мореплаватели, но и люди, живущие на берегу. Смотрели они с берега на уходящий в море ко­рабль и сначала всегда видели всё су­дно, целиком, потом — только его паруса, потом — одни верхушки мачт. И, наконец, скрывался из виду весь корабль. Как будто он перевалил че­рез гору и опустился по тому склону.

Вы и сами легко можете это про­верить на берегу моря или озера. Только надо, чтобы было тихо и не было больших волн.

И надо смотреть на корабль, опу­стившись пониже к воде.

Уже на расстоянии пяти километ­ров нижняя часть корабля начнёт закрываться водой. А совсем он скро­ется на расстоянии нескольких десят­ков километров.

Поэтому смотреть лучше в би­нокль.

Трудно было древним людям при­мириться с мыслью, что моря выпук­лые. Ведь все привыкли к тому, что вода разливается ровно, плоско.

Но пришлось всё же поверить. И люди стали считать Землю уже не плоской лепёшкой, а полушаром, с «намазанными» на нём, неведомо ка­ким способом, морями.

Однако и полушар должен иметь края. А сколько люди ни ездили по морям, сколько ни ходили в самые дальние страны, никому никогда не удавалось хотя бы издалека увидеть злополучный «край Земли».

И ещё одно заставляло людей ло­мать голову. Ведь Солнце, Луна и звёзды каждый день куда-то опуска­ются, ныряют за край Земли, а назав­тра вылезают с другой стороны. И при этом не было ни одного случая, что­бы они там застряли, наткнувшись на подставки, которые держат Землю. И звёзды всегда все на своих местах. И Солнце с Луной ни разу не опозда­ли взойти на востоке.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.СтародубцеваПохоже, что там, под Землёй, где проходят небесные светила, совсем пусто.

И люди подумали: а что, если ни­каких подставок вообще нет? И Земля не полушар, а шар? И этот шар вол­шебным образом висит, ни на что не опираясь?

Ведь если так, то все загадки лег­ко объясняются: и почему нет края у Земли, и почему Солнце так сво­бодно проходит ночью под Землёй.

Непонятно только было, как же держатся люди на той стороне Зем­ли? Ведь они там должны висеть вниз головой!

Через сотни лет люди научились строить большие корабли, на которых не страшно было плавать через океа­ны. Совершили на них кругосветные путешествия. Окончательно убеди­лись, что Земля — шар. И поняли, что никто на Земле вниз головой не висит.

Потому что «низ» — это и есть Земля.

Теперь-то мы все с малых лет зна­ем, что Земля — шар. Глобус есть в каждом доме, в каждой школе. А как трудно было людям догадаться об этом вначале!

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.Стародубцева

Почему звёзды такие красивые?

 

Давайте как-нибудь ясным вече­ром, когда стемнеет, пойдём в поле или на берег моря, куда-нибудь на от­крытое место, где небо не загоражи­вают ни дома, ни деревья. И чтобы там не было фонарей и не было рядом огней в домах. Чтобы было совсем-со­всем темно.

Посмотрите на небо! Как много звёзд! Все остренькие-остренькие, то­чно в тёмном куполе иглой проколо­ли крохотные дырочки, за которы­ми — голубой огонь.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.СтародубцеваИ какие же звёзды разные! Среди них есть большие и маленькие, голу­бые и желтоватые, одинокие и собрав­шиеся кучками, звёздочка со звёздоч­кой.

Про эти «кучки» говорят — «со­звездия».

Вот так же, как мы сегодня смот­рим на ночное звёздное небо, смотре­ли на него люди и тысячи лет назад.

Небо заменяло тогда и компас, и часы, и календарь. По звёздам нахо­дили направление путники. У звёзд спрашивали, скоро ли утро. По звёз­дам определяли, когда придёт весна.

Небо было нужно человеку всегда, во всём. И люди смотрели на него по­долгу, смотрели, как зачарованные, любовались, удивлялись и думали, думали, думали.

Что такое звёзды? Как они появи­лись на небе? Почему они рассыпа­лись по небу именно так, а не иначе? Что означают созвездия?

Ночью тихо: успокаивается ве­тер, не шелестит листва на деревьях, затихает море. Спят птицы и звери. Спят люди. И когда в этой тиши смот­ришь на звёзды, сами собой рождают­ся в голове всякие сказки, одна кра­сивее другой.

Древние люди оставили нам много сказок про звёзды.

Вон, видите семь ярких звёзд? Мы нарисовали их. Похоже, что на небе точечками нарисована каст­рюля.

В Древнем Китае это созвездие так и называли «ПЕ-ТЕУ», что зна­чит — кастрюля, или ковш. В Средней Азии, где было много лошадей, про эти звёзды говорили: «Конь на при­вязи». А в наших местах назвали эти звёзды «Большой Медведицей».

Конечно, медведь и ковш мало похожи друг на друга. Но это только потому, что у медведя короткий хвост.

В сказке всё можно сделать. И древние греки придумали такую сказку.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.СтародубцеваПравил некогда страной Аркадией царь Лаокоон. У него была дочь Каллисто. Она была красивее всех деву­шек на свете. Рядом с ней померкла даже красота прекраснейшей из бо­гинь, Геры. И тогда богиня Гера рас­сердилась на соперницу. Гера могла, как волшебница, сделать все, что захочет. И задумала она превратить прекрасную Каллисто в безобразную Медведицу. Хотел заступиться за беззащитную девушку муж Геры – всемогущий бог Зевс, да не успел. Видит – Каллисто уже нет. Ходит вместо нее, понурив голову, мохнатый противный зверь.

Жалко стало Зевсу красавицу. Взял он Медведицу за хвост и пота­щил на небо.

Тащил долго, со всей силы. И по­этому хвост у Медведицы вытянулся.

Дотащив до неба, Зевс превратил уродливую длиннохвостую Медведи­цу в яркое созвездие. Люди с тех пор любуются им каждую ночь и, любуясь, вспоминают прекрасную юную Кал­листо.

Недалеко от Медведицы горит в небе Полярная звезда. Найти её не­трудно. Представьте себе на небе чер­ту, проведённую через две крайние звезды Медведицы, как у нас нарисо­вано. А потом на этой черте отмерьте пять «шагов», таких, как расстояние между звёздами Медведицы. Попа­дёте как раз на Полярную звезду. Она не такая уж и яркая. Но знать её надо. Она показывает направле­ние на север.

В другой стороне неба есть горст­ка крохотных звездочек. Называют их: «Плеяды». Точно напуганные беспо­мощные утята на пруду, собрались они вместе. Их шесть.

И вот про Плеяды, Полярную звез­ду и Медведицу сложили люди в древ­ности такую сказку.

Жили на свете семь братьев-раз­бойников. Услыхали они, что далеко-далеко, на краю Земли, живут семь девушек, семь дружных сестёр, кра­сивых и скромных. Решили братья взять их себе в жёны. Сели на коней и прискакали на край Земли. Спря­тались. А когда сёстры вышли вече­ром погулять, бросились на них. Од­ну успели схватить, а остальные раз­бежались.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.СтародубцеваУвезли разбойники девушку, но были строго наказаны за это. Превра­тили их боги в звёзды, те самые, ко­торые мы называем созвездием Боль­шой Медведицы, и заставили сторо­жить Полярную звезду.

Если ночь тёмная и небо чистое, то около средней звезды «хвоста» Медведицы видна совсем рядом кро­хотная звёздочка. Это похищенная девушка.

А Плеяды — это оставшиеся шесть девушек. Напуганные, жмутся они од­на к другой и каждую ночь робко под­нимаются на небо, ища свою сест­рёнку.

На другой стороне неба несколько звёздочек рассыпались полукругом, точно половинка венка блестит огонь­ками. Это созвездие Северная корона.

Древние греки рассказывали, что жила некогда на острове Крит сме­лая красивая девушка, дочь царя, по имени Ариадна. Полюбила она от­важного воина Тесея и уехала с ним, не побоявшись гнева отца. Но в пути приснился Тесею сон. Снилось ему, что боги приказывают ему оставить Ариадну. Тесей не посмел ослушаться веления богов. С грустью оставил он плачущую Ариадну на берегу моря и поехал дальше один.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.Стародубцева

Услышал плач Ариадны бог Ба­хус, взял её себе в жёны и сделал бо­гиней. А чтобы увековечить красоту Ариадны, он снял с её головы венок из цветов и бросил его на небо.

Пока летел венок, цветы превра­тились в драгоценные камни, а до­летев до неба, заблестели звёздоч­ками.

И люди, глядя на этот венчик из звёзд, вспоминают прекрасную Ари­адну.

А вот ещё созвездие. Смотрите на наш рисунок. Пять звёздочек похожи на букву «м», у которой расползлись в стороны ножки. Древним людям они напоминали полулежащую на кресле девушку. Это созвездие назы­вается «Кассиопея». Вокруг Кассио­пеи расположились три других соз­вездия: Цефей, Андромеда, Персей.

Про эти четыре созвездия древние греки рассказывали целую длинную историю.

Правил в те далёкие времена стра­ной Эфиопией царь Цефей. Была у него красивая жена, Кассиопея. Но стала она хвастаться своей красотой перед морскими волшебницами — Не­реидами. Обиделись Нереиды и пожа­ловались морскому царю Посейдону. Разгневанный Посейдон послал к бе­регам Эфиопии страшного огромного Кита.

Как задобрить Кита, чтобы оста­вил он бедную страну в покое?

Посоветовали мудрецы Цефею от­дать Киту самую прекрасную девуш­ку страны, свою любимую дочь — Ан­дромеду.

Заплакал Цефей. Но что делать? Надо спасать свою страну от страшного Кита любой ценой. Решил пожертвовать дочерью.

Привезли Андромеду на берег мо­ря. приковали цепями к скале, оста­вили одну. Приплывёт Кит, возьмет её.

В это время далеко от Эфиопии смелый воин Персей готовился совершить замечательный подвиг. Он пробрался на уединённый остров, где жили Горгоны. Это были страшные чудовища, похожие на злых женщин. Вместо волос у них на голове копоши­лись змеи. Каждый, кто увидел их, застывал от страха и превращался в камень.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.Стародубцева

Персей подкрался к Горгонам, ко­гда они спали, и одной из них, самой главной, Медузе, отсек голову.

На волшебных крылатых санда­лиях помчался он по воздуху к себе на родину, спрятав в сумку отрублен­ную страшную голову Медузы.

Пролетая над Эфиопией, увидел Персей на берегу моря прикованную к скале, плачущую красавицу Андро­меду.

А страшный Кит в это время уже подплывал к берегу и готовился схва­тить Андромеду.

Как коршун, бросился Персей на Кита. Долго бился он с Китом, а потом показал ему страшную голову Медузы. И всемогущее чудовище ока­менело от ужаса.

Кит стал островом у берегов Эфи­опии. А Персей освободил прекрас­ную Андромеду от цепей и отвёл её к отцу.

Царь Цефей несказанно обрадо­вался и в благодарность отдал Андро­меду в жёны славному герою Персею.

Много созвездий на небе, много сказок сложено про них. Вон крестом рассыпались звёзды. Это созвездие Лебедь. Говорили, что это сам всемо­гущий бог Зевс превратился в белую птицу и летит на Землю к людям.

А вон замечательно красивое соз­вездие Орион. Орион — это сказочный бесстрашный охотник. Он замахнулся дубинкой на какого-то огромного зверя.

А на другой стороне неба притаил­ся Скорпион. Смотришь на эти звёз­дочки, и кажется, что поблёскивают в темноте членики коварного насеко­мого.

Звёздное небо — это целая книга сказок. Всех их не перечислишь.

Сказки сказками. Но надо же знать, и что такое звёзды на самом деле.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.СтародубцеваМного и долго думали люди об этом.

Одни думали, что это маленькие дырочки в потолке, сквозь которые сквозит свет.

Другие считали звёзды головка­ми золотых и серебряных гвоздей, вбитых в небо.

Но все сходились на том, что не­бо — это твёрдый потолок, твёрдый купол. Потому что звёзды никогда не сбиваются со своих мест. Каждая кучка звёзд, каждое созвездие изо дня в день, из года в год нисколечко не меняется. И казалось, что они на чём-то крепко закреплены. Как гвоз­ди на стене.

Ведь если бы звёзды «плавали» в воздухе, как пушинки, они никак не могли бы устоять на месте. И созвез­дия меняли бы свою форму. А раз созвездия стоят «как прибитые», — значит, небо твёрдое. Раз твёрдое, можно до него долететь и дотронуться до него рукой.

Беда вот только, что летать-то лю­ди не умели и поэтому долго-долго не могли проверить, на какой высо­те над ними этот самый потолок и ка­кой он. Твёрдый и толстый, как ка­мень? Или тонкий, хрустальный, хрупкий, как стекло? И почему он днём голубой, а ночью чёрный?.

Давайте попробуем «проткнуть» голубое небо. Сядем в ракету и поле­тим прямо вверх!

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Можно ли проткнуть небо?

 

Вот ракета зашумела, всё громче, громче, потом оглушительно взреве­ла, шевельнулась и плавно пошла вверх.

Земля за окном стала провали­ваться вниз.

Стрелка прибора на стене показы­вает высоту.

. . .1 километр. . . 1,5 километра.. . 2 километра…

Кажется, что мы сейчас ударимся об облака. Страшно делается. Но, ко­нечно, никакого удара не происходит. Облака мягкие, как дым.

На приборе — высота 3 километра.

Облака обступили нас кругом. До чего же они красивы! Они похожи на огромные горы сбитого белка или на громадные глыбы ваты.

Между облаками на земле видны дома, деревья. С такой высоты они похожи на игрушечные.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б.Стародубцева

Продолжаем подниматься. Высота 10 километров. Облака остались дале­ко внизу. Теперь 

они похожи на суг­робы снега, когда смотришь на них с верхнего этажа дома. Между обла­ками земля видна, но уже плохо, как в тумане. Домов и деревьев не разли­чить, только какие-то серые пятна. Это леса, поля, озёра, города.

Небо над нами стало чистое-чистое и уже не голубое, а тёмно-синее.

Теперь уж скоро и «потолок». На­верное, пора замедлить полёт ракеты. А то с разгона так стукнемся, что не поздоровится.

А ракета летит всё быстрее. Даже страшно делается.

Посмотрим в окошко. Наверно, «потолок» уже совсем рядом?

Смотрите-ка! Что это происходит? Синее небо не приближается к нам, а как-то странно тает, растворяется. Вместо синего оно становится тёмно-фиолетовым, всё больше и больше тем­неет. Высота 40 километров!

Небо стало как ночью, почти сов­сем чёрным.

Даже звёзды видны. День в разга­ре, Солнце вовсю светит, а рядом с Солнцем — звёзды.

Что случилось? Куда же делось го­лубое небо?

Сверху его нет. Справа и слева то­же нет. Может быть, оно внизу? Смот­рим вниз. Земля на месте. Облака ле­жат на ней, как маленькие комочки ваты на полу. Но всё это, и Земля и облака, подёрнуто густой голубой дымкой.

Так вот куда пропало голубое не­бо. Оно оказалось под нами! Мы, ко­гда поднимались, незаметно «прот­кнули» его, прошли сквозь него, как сквозь дырявую крышу, и находимся теперь «выше голубого неба»!

Выходит, что голубое небо у са­мой Земли, как слой утреннего тума­на над болотом. И голубое небо со­всем уж не такое и толстое — каких-нибудь три десятка километров, и только. И проткнуть его ничего не стоит. Только никакой дырки не оста­ётся. Какая же может остаться дыр­ка в дыму или в тумане?

И оказывается, есть два неба, сов­сем разных. Одно голубое, ближе к нам, а другое — чёрное, за ним, «во втором ряду».

А мы-то думали, что это один и тот же «потолок» меняет свой цвет днём и ночью.

Оказывается, чёрный «потолок» и днём — чёрный. И он всегда на сво­ём месте, и днём, и ночью. И звёзды на нём горят всегда. Только днём его загораживает от нас голубое небо.

А куда же девается голубое небо ночью?

Никуда оно не девается. Просто ночью оно становится прозрачным, невидимым.

Голубое небо — это воздух. Тот самый воздух, которым мы с вами дышим, на который опираются свои­ми крыльями птицы и самолёты.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Воздух прозрачен, да не совсем. В нём всегда много пыли. Когда тем­но, пыли не видно. Ночью мы не ви­дим её, и нам кажется, что и самого воздуха нет над нами. А днём воздух освещён солнцем. Каждая пылинка, плавающая в воздухе, начинает све­титься, как крохотная искорка. Воз­дух становится мутным.

Вспомните, каким мутным от пы­ли кажется воздух в луче Солнца, пронизывающем тёмную комнату.

Ну а что такое чёрное звёздноенебо, которое теперь над нами? Да­леко ли до него?

Продолжаем лететь дальше от Земли. Летим долго. Высота — 10 ты­сяч километров. Звёзды нисколько не стали ближе. Зато Земля отсюда вид­на уже вся. И видно, что земной шар весь точно завёрнут в тонкую голубую кисею. Его всего обволакивает тонкая размытая голубая плёночка.

Мы уже знаем, что это такое. Это мутный воздух.

Для тех, кто сидит внутри этой плёночки, на самой Земле, это голу­бое небо. Они там сейчас, под этой «крышей», не видят звёзд, а мы ви­дим.

Плёночка воздуха снаружи по­степенно сходит на нет. Даже на рас­стоянии трёх тысяч километров от Земли воздух ещё есть. Правда, уже совсем-совсем жиденький.

А дальше?

Дальше воздуха совсем нет. Там пустота.

Что же такое пустота? Чем пусто­та отличается от воздуха?

Оказывается, очень даже отлича­ется.

В воздухе мы можем дышать. В пустоте дышать нечем. В пустоте нам придётся надеть особый резиновый костюм без единой щёлочки — ска­фандр. И внутрь напустить воздух из баллонов, висящих за спиной.

Воздух может быть холодным и тёплым. Поэтому и нам в воздухе бывает то холодно, то тепло. В пусто­те же всегда одинаково холодно. Там нужно кутаться потеплее. В пустоте— как на морозе перед костром. С од­ной стороны Солнце обжигает, с дру­гой — от чёрного звёздного неба «хо­лодом пышет».

В воздухе швырнёшь вперёд птичье пёрышко, а оно не летит, тут же ря­дом и падает. Воздух мешает ему ле­теть. А в пустоте мешать нечему. Там наше пёрышко полетит далеко-далеко, как будто оно тяжёлое, железное.

В воздухе птицы летают. В пусто­те им пришлось бы ходить по земле. Крылья там бесполезны. Им там не на что опереться. И самолёты тоже не могут летать в пустоте.

Пустота, окружающая земной шар, «обмазанный» воздухом, называется космическим пространством. Для простоты её иногда называют просто: «космос».

И вот оказывается, сколько бы мы ни летели в этой пустоте, в любую сто­рону, месяц, год, тысячу лет, мы ни­когда не долетели бы до конца пусто­ты, до конца космоса, до «чёрного потолка».

Земля в космосе — как остров, за­терянный в просторах безбрежного океана.

Есть и другие «острова» в космосе. Они видны с Земли. Это Луна, Солн­це, звёзды. Можно долететь до них. Но за ними снова будет чёрная пу­стота.

И конца у этой пустоты нет. Нет никакого «чёрного потолка» совсем. Ни каменного, ни хрустального.

Поэтому «проткнуть» можно толь­ко голубое небо. И это совсем не труд­но, и совсем не опасно. Оно, голубое небо, совсем близко от нас, и оно «мягкое», как дым, как туман.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Из чего сделаны Солнце и Луна?

 

Люди совсем недавно стали летать в космос. Первым там побывал в 1961 году Юрий Гагарин. А после него не­сколько десятков советских и амери­канских космонавтов.

Но ведь, прежде чем посылать в такое опасное путешествие человека, надо было уже хоть что-то знать про космос.

Как же люди, сидя на Земле, узна­ли, что такое чёрное ночное небо, что такое Луна, что такое Солнце, что такое звёзды. Ведь сколько ни смот­ри на небо, хоть всю ночь напролёт, всё равно небо кажется потолком, Солнце и Луна — плоскими светлы­ми «блинами», а звёзды — просто яр­кими точечками.

Как же разглядеть их получше?

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваТочку, поставленную чернилами на бумаге, можно разглядеть в увели­чительное стекло. Пробовали когда-нибудь? Так просто смотришь — то­чечка. А смотришь в увеличительное стекло — большая мохнатая лепёшка. И бумага уже не похожа на гладкую бумагу, а на шершавую шерстяную материю, всю из волосков.

Смотришь в увеличительное стек­ло на свой палец, он кажется огром­ным, толстым. На нём можно разгля­деть каждую морщинку.

Но точка на бумаге и собственный палец — это всё здесь рядом. К ним можно поднести увеличительное стек­ло. А к небу ведь не поднесёшь?

Оказывается, есть увеличительные стёкла и для неба.

Смотрели вы когда-нибудь в би­нокль? Наверно, смотрели. Бинокль— ведь это тоже «увеличительное стек­ло», только такое, которое не надо подносить «к самому пальцу». В би­нокль можно рассматривать всё, что находится далеко от нас.

Посмотрите в бинокль на ту сторо­ну улицы. Точно всё приблизилось, стало крупнее, правда?

Маленькие «театральные» бинок­ли приближают раза в три. Большие бинокли, которые бывают, например, у моряков, приближают раз в восемь. Луна в такой бинокль кажется огром­ной, точно мы подлетели к ней в во­семь раз ближе. На ней даже можно разглядеть много разных мелких пят­нышек, которые мы раньше не видели.

Ну, а если сделать большой-боль­шой бинокль, величиной со шкаф? Он, наверное, приблизит Луну ещё боль­ше? К самому носу? Конечно.

Не нужно даже делать обе поло­винки бинокля, для правого и левогоглаза. На небо можно смотреть и од­ним глазом.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваИ вот люди сделали «половинку бинокля» даже не со шкаф, а с целый автобус величиной.

Назвали эту огромную трубу со стёклами телескопом.

Это такая махинища, что в руках её, конечно, не удержит и два десят­ка человек. Пришлось поставить теле­скоп на огромную прочную подставку. И поворачивать его приходится уже не руками, а электромоторами, с по­мощью многих зубчатых колёс.

Для каждого телескопа строят от­дельный каменный дом, большую круглую башню.

Крыша у такой башни раздвиж­ная. Когда надо посмотреть на небо, крышу раздвигают. А когда кон­чают работать и уходят, крышу за­крывают, чтобы дождик не замочил телескоп.

Сложная и дорогая штука — теле­скоп.

Но зато как здорово он увеличива­ет, если бы вы знали! В несколько сот раз, даже в тысячу раз! В такой телескоп можно было бы читать кни­жку на расстоянии километра! Книж­ка была бы видна так, как будто до неё один шаг!

С помощью таких вот замечатель­ных труб — телескопов — люди осмо­трели всё небо. Они подробно осмотре­ли и Солнце, и Луну, и звёзды.

Много интересного узнали люди о том, что находится вокруг Земли.

Много интересного рассказал лю­дям телескоп.

Оказалось, что Солнце — огром­ный шар. И Луна — огромный шар. И звёзды — огромные шары. Звёзды кажутся точечками только потому, что до них уж очень далеко.

Бывает же так, что и большой уличный фонарь кажется точечкой, когда до него много километров.

Все шары, которые есть в космосе, называются «небесными телами». Все они очень разные.

Солнце, например, состоит из ог­ня, из одного огня. Ничего твёрдого в нём внутри нет. Если был бы вели­канище величиной с Солнце, он мог бы свободно проткнуть его палкой, как протыкают огонь костра. Солнце от этого не испортилось бы. А вот пал­ка сразу же вспыхнула бы и сгорела.

Звёзды очень похожи на наше Солнце. Они тоже — из огня.

Звёзды, как и Солнце, огромные огненные шары. Многие из них даже больше Солнца.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Просто Солнце к нам ближе. Поэ­тому оно и кажется большим. Оно по­этому и ярко светит, и жарко греет. А звёзды от нас гораздо дальше Солн­ца. Поэтому и свет от них слабый, и тепла совсем нет.

Луна — тоже шар. Но Луна — ка­менный шар, твёрдый, холодный. Как Земля. Луна сама не светится. Не могут же холодные камни быть фонарями. Луна видна на небе только потому, что её освещает Солнце. По­гасни Солнце, — погаснет и Луна.

Мы нарисовали рядом Луну, Зем­лю и Солнце. Луна и Земля помести­лись, а Солнце нет. Его пришлось бы изобразить величиной со шкаф. Вот какое оно огромное по сравнению с Землёй и Луной.

Небесные тела в космосе находят­ся очень далеко одно от другого. Ес­ли наш огромный земной шар пред­ставить величиной с ягодку вишни, то Луну, величиной с горошину, надо отнести на расстояние полметра отнеё. Солнце в этом случае, величиной со шкаф, окажется на расстоянии 200 метров!

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

А ближайшая звезда, как и Солн­це, величиной со шкаф, окажется где-нибудь за океаном, в Америке или в Австралии.

Вот какие огромные расстояния разделяют небесные тела.

Ближе всего к нам Луна. Но даже до Луны самолёт ТУ-104 летел бы две недели не останавливаясь.

Представьте себе, например, го­род Ленинград. Чтобы пешком пере­сечь этот большущий город, надо ид­ти не останавливаясь часов пять. Ма­шина по шоссе промчалась бы через Ленинград за четверть часа. А само­лёт ТУ-104 пролетает над Ленингра­дом за полторы минуты. Вот как бы­стро он летит!

И с такой быстротой надо лететь до Луны две недели! Как прошло пол­торы минуты, — целый город позади. Как час прошёл, — сорок Ленинградов перешагнули. Сутки летим — ты­сяча Ленинградов!

И такими гигантскими шагами шагать две недели!

Далеко Луна! И всё же она намно­го ближе к нам, чем все остальные не­бесные тела. Поэтому её и называют «спутником Земли».

А все другие небесные тела, как видите, во много раз дальше.

До Солнца на самолёте пришлось бы лететь 15 лет! Сели в самолёт школьники, а вылезли бородатые дяди.

До звёзд с такой скоростью вооб­ще не долететь. Пролетишь только самое начало пути, а уже соста­ришься.

Какой огромный космос!

И ведь всё это совершенно «пус­тая пустота»!

Как же в этой пустоте висит Солн­це? Почему не падает Луна? На чём держится Земля?

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

На чём всё в космосе держится?

 

Поднимите мячик, а потом разож­мите руки. Мячик сразу же упадёт на землю. Не может же он висеть в воздухе, правда? Мячик обязательно должен на чём-то держаться. Или на полу лежать, или на воде плавать, или на нитке висеть.

На свете всегда всё на чём-нибудь держится. А если ему держаться не на чем, — падает вниз.

Вы скажете — неправда? Воздуш­ный шарик или лёгкая пушинка мо­гут не упасть вниз? Верно. Они могут даже полететь вверх. Но это только потому, что и шарик и пушинка дер­жатся на воздухе. Они такие лёгкие, что плавают в воздухе, как деревяш­ка плавает на воде, в тазу. Попробуй­те-ка слить воду из таза. Деревяшка сразу сядет на дно. Так и с воздухом. Если бы можно было убрать с Земли весь воздух, то сели бы на «дно воз­душного океана», попросту говоря, на Землю, все предметы, плавающие в воздухе. Упали бы вниз и воздушные шарики и пушинки. Не смогли бы ле­тать ни птицы, ни самолёты. Ведь они тоже держатся на воздухе.

Всё на свете падает вниз, если ему не на чем держаться.

А в космосе держаться не на чем. В космосе пусто. Земной шар не мо­жет там ни лежать, ни плавать.

Как же такие тяжеленнейшие махинищи, как наша Земля, Луна, Солн­це и звёзды, могут находиться в пу­стоте, ни на чём не держась?

Почему земной шар не падает?

Не падает? Кто вам это сказал?

В том-то и дело, что Земля вместе с нами всё время падает, провалива­ется, летит в бездонную пропасть.

Но как же это так? Страшно си­деть на шаре, который валится куда-то. Когда валишься, ведь обязательно в конце шлёпнешься обо что-нибудь.

Куда же падает Земля? Обо что она должна шлёпнуться?

Давайте подумаем, куда вообще всё падает?

Как куда? Вниз! А где низ?

Что за странный вопрос! Низ — внизу.

Ну-ка давайте нарисуем всю Зем­лю целиком. Земля — шар? Шар. На этом шаре люди живут со всех сто­рон? Со всех сторон.

Вот мы и нарисовали со всех сто­рон на земном шаре четырёх мальчи­ков. У всех мальчиков Мячики упа­дут на Землю. Все мальчики скажут, что у них мячики упали вниз.

Но только у одного мальчика мя­чик, падая «вниз», летел на нашем рисунке действительно вниз. У второ­го мячик, падая «вниз», летел на на­шей странице вправо. У третьего — влево. А у четвёртого — даже вверх.

А если перевернуть страницу, то у четвёртого мячик полетит вниз, а у первого — вверх.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Значит, «низ» может быть где уго­дно, и снизу, и сбоку, и сверху.

«Низ» — это Земля, земной шар.

И всё, что есть на Земле, падает на Землю, летит к земному шару со всех сторон.

Земной шар тянет к себе всё, что есть кругом, как магнит тянет к себе железные гвоздики.

Честно говоря, такой жадный не только земной шар. Тянут к себе друг друга все предметы. Но силёнок у них слишком мало.

Шкаф тянет к себе диван, да толь­ко так слабо, что никогда ему не сдви­нуть его с места. Даже мячик ему не пошевелить.

Дом тянет к себе шкаф. Но и ему не сдвинуть шкаф.

Гора тянет к себе дом. Но и ей даже не шелохнуть дом.

А земной шар гораздо больше их всех, и он тянет всех их так сильно, что это сразу заметно. Земной шар так притянул к себе шкаф, так дер­жит его, что попробуйте-ка передвинь­те шкаф. Говорите,—тяжёлый? А «тя­жёлый» — это и значит «сильно при­тянутый Землёй».

Если бы земной шар вдруг пере­стал притягивать всё, что на нём нахо­дится, наш шкаф отстал бы от пола и поплыл бы по комнате, как щепка в аквариуме. И был бы уже не тяжё­лый, а лёгкий, как воздушный шарик.

И так тянут друг друга к себе все предметы. Но перетягивает тот, кто сильнее, кто больше. А тот, кто мень­ше, слабее, летит к большому, сильно­му, падает на него.

Поэтому падает всегда маленькое на большое.

Вот теперь и вернёмся к вопро­су — куда же падает в космосе сама Земля?

На Луну? Нет, Луна меньше Зем­ли. На звёзды? Они слишком далеко. На Солнце? Конечно, на Солнце!

Маленькое всегда падает на боль­шое. Наша огромная Земля по срав­нению с Солнцем — совсем маленькая.

Поэтому Земля падает на Солнце.

Но ведь это ужасно! Солнце же  состоит из пламени. Значит, скоро Земля врежется в Солнце и потонет в море огня? Мы сгорим, как в печке?

Не бойтесь. Можно падать, да не упасть. Можно упасть мимо!

Вы, конечно, катались на «гигант­ских шагах»? Если отойдёшь от стол­ба и просто стоя на месте подогнёшь ноги, что будет?

Полетишь прямо на столб, как будто он тебя притягивает.

А если сперва разбежишься в сто­рону и потом подогнёшь ноги?

Тогда пролетишь мимо столба.

Когда крутишься на гигантских шагах, всё время чувствуешь, что столб тянет тебя к себе. Поэтому ле­тишь не прямо, а всё время заворачи­ваешь к столбу, падаешь к столбу. Но летишь быстро, поэтому круто не завернёшь. Заворачиваешь полого. И по­этому всегда падаешь не на столб, про­летаешь мимо столба, огибаешь его, кружишься вокруг него.

Вот что-то вроде этого получается и в космосе. Солнце — это столб. А Земля — это вы.

Если бы Земля стояла на месте,она стала бы падать прямо на Солнце.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Но в том-то всё и дело, что Земля не стоит на месте. Она летит в сторо­ну, точно разбежалась, чтобы проле­теть мимо Солнца и уйти куда-нибудь вдаль. Солнце тянет её к себе. Земля заворачивает к нему. Но заворачива­ет медленно, полого, потому что уж очень быстро летит. И поэтому не приближается к Солнцу, а только оги­бает его, летит вокруг него.

Совсем как вы на гигантских ша­гах летите вокруг столба.

Только вам приходится часто от­талкиваться ногами от земли, чтобы не остановиться. Потому что кольцо наверху столба плохо вертится, трёт­ся. И ветер дует в лицо, останавлива­ет вас. А Землю в космосе ничто не тормозит. Нет там ни встречного вет­ра, ни верёвки с кольцом, ни шеро­ховатостей дороги. Там вообще ничего нет. Земля когда-то полетела в сто­рону, и этого оказалось достаточно. С тех пор вот уже несколько миллиар­дов лет она кружится вокруг Солнца и остановиться не может.

Так же движется в космосе и Луна.

Только она кружится не вокруг Солнца, а вокруг Земли. Земля гораз­до больше Луны. Вот Луна и падает на большую Землю, но тоже никак не может упасть, всё пролетает мимо. Потому что Луна тоже быстро летит в сторону, и ей тоже трудно круто заворачивать.

Получается, что все небесные те­ла ни на чём не держатся в космосе, а все куда-нибудь проваливаются, куда-нибудь падают, но всегда мимо.

И поэтому все они кружат, кру­жат, кружат.

Луна кружится вокруг Земли. Земля кружится вокруг Солнца.

А Солнце вместе с Землёй и Лу­ной тоже не стоит на месте. Оно про­валивается куда-то в бездну, между звёзд. И сами звёзды плывут в пу­стоте.

Нет в космосе ни одного небесного тела, которое бы стояло на месте. Все они куда-нибудь летят. Благо места-то в космосе сколько угодно.

Но вот странно: когда смотришь на небо, незаметно, что небесные те­ла летят. Луна, например, кажется просто приклеенной к небу. Так по­лучается потому, что Луна находится от нас на большом расстоянии.

Вы замечали, как еле-еле ползёт корабль в море, когда он далеко от нас, на горизонте? А ведь он там в это время мчится, рассекая волны, так, что его и бегом не перегонишь. А как медленно передвигается в небе далё­кий самолёт, когда он виден как то­чечка!

Луна летит в небе вчетверо бы­стрее самолёта. Представляете себе, как она мчалась бы мимо нас, если бы мы стояли рядом с ней? А издали кажется, что она еле ползёт. Заме­тить это можно только по соседним звёздочкам.

Звёзды во много раз дальше от нас, чем Луна. Поэтому они кажутся совсем неподвижными. Хотя на са­мом деле они летят гораздо быстрее Луны.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Почему Солнце всходит и заходит?

 

Как вы думаете, могли бы мы жить без Солнца? Конечно, нет.

Солнце освещает и согревает Зем­лю. Без солнечного тепла не прораста­ют семена растений, не распускают­ся листья на деревьях, не зеленеют поля. Солнечным лучам радуются птицы, звери, насекомые. И конеч­но, — мы с вами, люди.

Без Солнца темно, холодно, не­уютно. Всё живое старается ночью спрятаться, заснуть, переждать холод и темноту. А когда Солнце взойдёт, пробуждается, оживает вся природа.

Солнце — источник жизни — на Земле. Оно нужно всем. Поэтому с самых древних времён люди покло­нялись Солнцу, благодарили его за тепло, приветствовали его восход по утрам.

Посмотрите, как красиво расска­зывали про Солнце древние греки.

«. . .Подул лёгкий ветерок. Всё ярче разгорается восток. Вот открыла розоперстая богиня Заря — Эос во­рота, из которых скоро выедет луче­зарный бог Солнца — Гелиос.

В ярко-шафранной одежде, на ро­зовых крыльях взлетает богиня Заря на посветлевшее небо, залитое розо­вым светом. Льёт богиня из золотого сосуда на Землю росу, и роса осыпа­ет траву и цветы сверкающими, как алмазы, каплями. Благоухает всё на Земле. Проснувшаяся Земля радостно приветствует восходящего бога Солн­ца — Гелиоса.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

На четвёрке крылатых коней, в зо­лотой колеснице, которую выковал бог Гефест, выезжает на небо с бере­гов Океана лучезарный бог. Верхи гор озаряют лучи восходящего Солн­ца. Звёзды бегут с небосклона при ви­де бога Солнца. Одна за другой скры­ваются они в лоне тёмной ночи.

Всё выше поднимается колесница Гелиоса. В лучезарном венце и в длин­ной сверкающей одежде едет он по небу и льёт свои живительные лу­чи на Землю, даёт ей свет, тепло и жизнь.

Совершив свой дневной путь, бог Солнца спускается к священным во­дам Океана. Там ждёт его золотой чёлн, в котором он плывёт назад, к во­стоку, в страну Солнца, где находит­ся его чудесный дворец. Бог Солнца ночью там отдыхает, чтобы взойтив прежнем блеске на следующий день».

А вот сказка, которую придумали жители суровых северных стран Скан­динавии.

Когда-то, очень давно, ещё совсем не было ни Солнца, ни Луны. На Зем­ле царила вечная ночь. И потому что не было Солнца, — не зеленели де­ревья, не цвели цветы, не росла в по­лях изумрудная трава.                                                        

Тогда могучий бог, по имени Один, со своими братьями пошёл в страну огня, добыл там огонь и сделал из него Солнце и Луну. Они получи­лись прекраснее всего, что когда-либо удавалось сделать богам и волшебни­кам.

Оставалось найти кого-нибудь, кто стал бы возить Солнце и Луну по небу.

Жил в это время на Земле чело­век, у которого были сын и дочь нео­быкновенной красоты. Отец страшно гордился своими детьми. Он считал, что красивее их не может быть ниче­го на свете.

И когда отец узнал про замеча­тельные творения богов, он назвал свою дочь Суль, что значит Солнце, а сына — Мани, что значит Луна.

Не понравилось богам такое высо­комерие. И они жестоко наказали этого человека.

Бог Один взял Суль и Мани на не­бо и заставил их возить небесные светила.

С тех пор сидит Суль на переднем сиденье колесницы, правит парой бе­лых коней. Каждый день везёт она. Солнце по небу, только ночью успе­вает немного отдохнуть.

А брат её, Мани, на другой колес­нице по ночам возит Луну.

С тех пор весело зеленеют хлеба в полях, наливаются плоды в садах, шумят зелёные леса на горах. И лю­ди радуются и благодарят богов.

Но брат и сестра иногда плачут от обиды. И тогда Солнце и Луна на небе видны в дымке.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваНу, а как на самом деле двигается Солнце? Почему оно восходит и захо­дит, не висит всё время на одном ме­сте на небе?

Помните, как вы однажды вече­ром кружились на каруселях, а ря­дом стоял огромный яркий фонарь? Фонарь покажется впереди из-за ка­русели, промчится мимо и снова скро­ется за каруселью. Некоторое время фонаря совсем не видно, темно. А по­том он снова появится, проплывёт ми­мо, освещая вас, и опять скроется.

Но ведь на самом-то деле фонарь не двигался. Он стоял себе на месте и светил. А карусель вертелась и то прятала вас от него, то снова выно­сила на свет.

Так получается и с людьми на Земле. Земной шар не просто летит в космосе вокруг Солнца. Он летит и одновременно вертится, как кару­сель: то спрячет нас от Солнца, то вынесет на солнечную сторону.

А нам кажется, что Земля сто­ит на месте, а вокруг нас ходит Солнце.

Нам так кажется потому, что зем­ной шар огромный, «солидный». Та­кая махина не может быстро вращать­ся, как какой-нибудь обыкновенный волчок. Она поворачивается медлен­но, плавно, без скрипа, без толчков.

Целые сутки проходят, пока зем­ной шар обернётся вокруг себя один раз. Поэтому мы и не замечаем его вращения.

Когда плывёшь по морю на боль­шом теплоходе, тоже совсем не заме­чаешь, когда он поворачивает.

Конечно, если виден берег, то по­ворот можно заметить по берегу. А ес­ли берега не видно? Если теплоход плывёт в открытом море? В этом слу­чае только по Солнцу и заметишь, что корабль повернулся. Сидите вы, на­пример, на теневой стороне палубы и вдруг видите, что на вас наползает луч Солнца. Значит, теплоход повора­чивается вашим бортом к Солнцу.

Так и с земным шаром.

Последите внимательно за Солн­цем, когда оно выходит из-за дома или из-за горы. Кажется, что Солнце медленно ползёт по небу. А на самом деле медленно поворачивается под лучами Солнца, как огромный ко­рабль, наш земной шар.

Солнце освещает только ту поло­вину Земли, которая к нему повёрну­та. На другой половине в это время темно. Там ночь. Потом, когда зем­ной шар повернётся кругом, там, где был день, наступит ночь, а где была ночь, наступит день.

Чтобы вам было виднее, как вер­тится земной шар, мы на рисунке про­ткнули его осью. На самом деле, ко­нечно, никакой оси нет. Эту линию мы только вообразили.

Те места на Земле, где должна бы­ла бы торчать эта воображаемая ось, называют полюсами. Верхний полюс называется Северным, нижний — Юж­ным. А середина земного шара между полюсами называется экватором.

Мы с вами живём между эквато­ром и Северным полюсом, на верх­ней половинке земного шара. Эту половинку называют Северным полу­шарием.

Вокруг Солнца Земля летит очень долго. Проходит целый год, пока она успеет обойти вокруг Солнца один раз. За это время она успевает обер­нуться вокруг себя 365 раз. Поэтому в году 365 дней и 365 ночей.

Луна, как и Солнце, тоже каждый день восходит и заходит. Если вы вни­мательно посмотрите на звёзды, то заметите, что и всё звёздное небо как будто медленно-медленно поворачи­вается. Понаблюдайте за какой-ни­будь яркой звездой. Сейчас она здесь. За час она заметно передвинется. А завтра в это же время, совершив полный круг, снова окажется на пре­жнем месте.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваПроисходит это из-за того, что всё время медленно поворачивается Зем­ля. Мы сидим на этой огромной кару­сели и вертимся вместе с ней. А ка­жется нам, что вокруг нас вертится весь мир, весь космос.

Представьте себе теперь, что вы сели на верхушку карусели, на её кры­шу, на то место, где обыкновенно бы­вает флажок. Карусель вертится, а вы закинули голову и смотрите на небо. Бегут вокруг вас дома и деревья. А то облачко, которое прямо у вас над го­ловой, стоит на одном месте. Как буд­то здесь вбит «гвоздик», а всё осталь­ное нарисовано на картоне и картон на этом «гвоздике» вертится.

Полюс Земли похож на крышу ка­русели. Если мы с вами станем на по­люсе, то прямо над нашей головой окажется Полярная звезда. Помните, мы говорили про неё? Так вот она — «гвоздик».

Земной шар медленно вращается. Всё небо над нами как будто вертится навстречу. А Полярная звезда стоит на одном месте.

Совсем иначе будет вести себя звёздное небо, если мы с полюса пе­рейдём на экватор. Полярная звезда отсюда кажется неподвижно лежащей на горизонте, в той стороне, где Се­верный полюс. Если, стоя на эквато­ре, посмотреть на восток, то звёздное небо, как огромный театральный за­навес, величественно движется вверх. А на западе звёзды так же отвесно спускаются к горизонту.

Интересно смотреть на экваторе, как заходят Солнце и Луна. Они, как и звёзды, опускаются совсем отвесно. Точно их кто-то подвесил на ниточке и окунает за горизонт.

Мы с вами живём и не на полюсе и не на экваторе. Мы живём посере­дине. Поэтому и Полярная звезда ви­дна у нас не над головой, а ниже. По­этому Солнце и Луна в наших краях восходят, двигаясь наклонно, словно забираясь на горку. И заходят, «ска­тываясь с горки».

И всё это происходит потому, что Земля — шар и этот шар вертится.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Почему Солнце летом жарче греет?

 

 

Почему летом Солнце греет силь­нее, чем зимой? Может быть, летом Земля ближе подходит к Солнцу? Ес­ли это было бы так, Солнце летом ка­залось бы на небе крупнее, чем зи­мой. Все предметы вблизи видны кру­пнее, а вдали — мельче. Солнце же всегда на небе одного размера. И ле­том, и зимой.

Дело, видно, не в расстоянии до «печки», которая нас греет.

Вспомните, где Солнце бывает на небе летом и где зимой. Летом оно выше поднимается. А чем выше Солн­це на небе, тем горячее его лучи. Ведь днём оно больше печёт, чем утром, правда? К тому же ещё и день летом гораздо длиннее зимнего. Летом Солн­це встаёт раньше, а заходит позднее. За длинный день Солнце успевает хо­рошо прогреть и воздух, и Землю, и нас с вами. Поэтому летом и теплее, чем зимой.

После лета наступает осень. Солн­це с каждым днём всё ниже идёт по небу. Оно всё позднее встаёт, всё раньше закатывается за горизонт. С каждым днём оно посылает нам всё меньше и меньше своего тепла и света. Становится всё холоднее, всё темнее.

Наступает зима. В декабре Солн­це показывается на небе уже всего только на несколько часов, да и то не всегда его увидишь. Совсем низко оно на небе: где-то за домами да за де­ревьями прячется.

В северных странах ещё хуже. Там Солнце зимой слабеет ещё больше. Еле-еле поднимается над горизонтом. К середине декабря оно уже и совсем подняться не в силах. Только посвет­леет небо на какой-нибудь час — и всё. Снова возвращается ночь. А через несколько дней и небо светлеть пере­стаёт. Несколько недель после этого стоит непроглядная ночь. Совсем хо­лодно делается. Мрак, чернота кру­гом.

И, сколько ни успокаиваешь себя, каждый раз страшно становится. Вдруг совсем ушло от нас Солнце? Вдруг никогда не кончится этот мрак и холод? Как же тогда жить челове­ку? Откуда ждать спасения?

Ещё страшнее было людям в про­шлом. Не было у них ни книг, ни школ. Ничего они толком не знали. Спросить было не у кого.

Смотрели они с тоской на уходя­щее Солнце, на чёрные скалы, на за­сыпающий лес и складывали сказки.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваСеверная страна, где зимой надол­го уходило Солнце, стала в этих сказ­ках суровой страной мрака и холо­да — Похъёлой. Злая старая кол­дунья Лоуха правила Похъёлой.

А неподалёку, в солнечной стране Калевалы, жили три дружных бога­тыря-волшебника.

Первый — мудрый старый Вяйнемейнен. Он так хорошо пел песни, что собирались слушать его даже лесные звери и птицы.

Второй — кузнец Илмаринен, не­утомимый мастер, золотые руки.

Третий — бесстрашный весёлый охотник Лемминкяйнен.

Манит богатырей суровая страна Похъёла. Манит потому, что уж очень красивая дочка у старой Лоухи. Си­дит красавица на небе, на семицвет­ной радуге и на серебряном станке ткёт золотую ткань.

По очереди сватались богатыри к красавице. Но капризна она была.

И старуха измывалась над жени­хами. Заставляла совершать разные подвиги, один труднее другого, а по­том прогоняла.

Только кузнецу Илмаринену, на­конец, отдала колдунья свою дочь. Отдала за то, что выковал он для жадной старухи волшебную мельни­цу Сампо. В эту мельницу ничего не надо было засыпать и её не надо было вертеть. Она сама вертелась, и из неё сыпалось всё, что хотела Лоу­ха, — мука, соль, а если надо, то и деньги.

Увёз Илмаринен к себе молодую жену. Но плохой она оказалась жен­щиной, злой. Запекла она однажды в хлеб своему пастуху камень. Оби­делся пастух, превратил стадо коров в стаю волков, и волки растерзали злую хозяйку.

Решили тогда богатыри отобрать у старухи Лоухи обратно волшебную мельницу Сампо. Старуха ведь всё для себя богатство копит, а мельни­ца могла бы принести счастье всем людям.

Встретили богатырей все воины Похъёлы. Но запел Вяйнемейнен свою песню — и заснули воины. Открыли богатыри кладовые старухи, достали мельницу Сампо и повезли её на лод­ке по морю домой.

Проснулась тем временем стару­ха, видит — нет Сампо. Затряслась колдунья от злости, погналась за бо­гатырями. Напустила она на них ту­ман. Окутал туман лодку. Но не ис­пугались богатыри. Выхватил Вяйне­мейнен меч и рассёк туман. Бросила тогда злая колдунья на лодку страш­ные волны. Но и от них ушли богаты­ри. Призвала тогда Лоуха на помощь ветры. Обрушились они бурей налодку. Но и с бурей справились слав­ные герои.

Всех людей Похъёлы подняла на ноги свирепая старая ведьма. Вместе с ними погналась за ненавистными пришельцами. Жаркая схватка была. Но всё равно остались богатыри живы.

Только вот мельница Сампо упала в море и разбилась о волны. Но соб­рал обломки старый мудрый Вяйнемейнен, сложил на поляне и сказал: «Да будет счастье на Земле Калевалы».

И сразу перестал на полях ветер мять посевы, мороз — губить нежные всходы, тучи — закрывать доброе солнце.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваА старуха решила обрушить на бо­гатырей самую страшную месть. Та­кое придумала, против чего никто не устоит.

Выбрала она время, когда Вяйнемейнен пел в лесу свои песни. Так хо­рошо он пел, что даже Солнце и Ме­сяц спустились пониже, сели на мох­натых ветвях ели, чтобы его послу­шать.

Вот тут-то подкралась злая стару­ха, схватила Солнце и Месяц, утащи­ла их к себе и заперла в подвал.

Темно стало и холодно. Переста­ло всходить Солнце. Некому греть Землю. Сковал её мороз. И даже Ме­сяц не освещает леса и горы.

Плохие времена настали в стране Калевалы.

Мрак и стужа стали одолевать людей.

Тяжко без Солнца. Ох как тяжко!

А старуха хоть и отомстила бога­тырям, всё же боялась их.

Обернулась она ястребом и поле­тела посмотреть, что там в мраке и холоде делают богатыри. Умерли они уже или ещё дрожат от страха?

Прилетела — и что же? Видит, кузнец Илмаринен жив-живёхонек, что-то мастерит в своей кузнице. «Что ты делаешь?»—спрашивает.— «А я, — говорит Илмаринен, — кую ошей­ник для злой старухи Лоухи, хочу посадить её на цепь, приковать к мед­ной горе, к каменному утёсу».

Поняла старуха, что бессильна она перед богатырями. Не убило их даже самое страшное, что только есть на свете, — вечный мрак и холод. Уныло полетела она к себе в Похъёлу, открыла подвал и выпустила Солнце и Месяц.

И снова стало в стране Калевалы светло и тепло.

И теперь не боятся люди, когда прячется Солнце зимой за горы.

Побеждена злая колдунья, хозяйка суровой страны Похъёлы. И победил её человек, который не испугался ни мрака, ни холода.

Красивая сказка, правда?

А теперь давайте посмотрим, поче­му же на самом деле получается так, что Солнце зимой и летом ходит по небу неодинаково? Земля-то ведь все­гда одинаково вертится.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваВиновата во всём «земная ось». Она, оказывается, наклонена. И Зем­ля поэтому вертится стоя не прямо, как карусель, а слегка наклонившись. И наклонена Земля всегда в одну и ту же сторону. В этом всё дело.

На нашем рисунке земная ось на­клонена вправо. Земля летит вокруг Солнца. И получается, что её верх­няя половинка, её Северное полуша­рие наклонено то к Солнцу, то от него.

Посмотрите, что получается, ког­да Северное полушарие наклонено к Солнцу.

Земля медленно поворачивается. Мы сидим на ней. Когда мы подъе­дем к границе света и тени, мы уви­дим восход Солнца. На рисунке в этом месте написано: «утро».

Потом мы будем на нашей карусе­ли-Земле весь день ехать под лучами Солнца. В полдень Солнце будет ви­сеть в небе почти прямо у нас над головой.

Ещё немного времени пройдёт, по­ка Солнце зайдёт за горизонт. Оно пе­рестанет освещать нас, когда мы бу­дем около слова «вечер».

Посмотрите теперь, какая корот­кая будет ночь.

Какой длинный путь мы совер­шаем летом под лучамиСолнца и ка­кой короткий — в тени.

Вот оттого, что день такой длин­ный, а ночь короткая, и оттого, что Солнце светит прямо в голову, свер­ху, становится тепло. Наступает лето.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваСовсем по-другому бывает, когдаЗемля перейдёт на другую сторону круга. Северное полушарие здесь бу­дет наклонено уже не к Солнцу, а от него. При каждом обороте Земли во­круг себя нам придётся подолгу си­деть в тени. Всего на несколько часов карусель-Земля выносит нас под сол­нечные лучи и снова надолго уводит в тень.

Наш ночной путь получается длинным, а дневной коротким. И днём Солнце светит на нас уже не сверху, как летом, а сбоку. Лучи его стано­вятся тусклыми. Они скользят по Земле вкось и слабо её нагревают.

Делается холодно. Наступает зима.

Вот если бы мы с вами жили где-нибудь поближе к экватору, напри­мер в Индии, нам никогда не при­шлось бы мёрзнуть и надевать паль­то. Солнце там в любое время года светит прямо сверху. Оно поднимает­ся высоко-высоко.

Поэтому в странах, которые нахо­дятся около экватора, всегда очень жарко. Они так и называются—«жар­кие страны».

Жители этих стран даже не зна­ют, что такое холод и снег.

А дальше за экватором, на ниж­ней половинке земного шара, опять есть зима и лето. Такие же, как у нас.

Но вот что интересно. Когда у нас с вами лето, в Южном полушарии зи­ма. А когда к нам приходит зима, у них наступает лето.

Вы, наверное, уже догадались, от­чего так получается. Когда верхняя половинка Земли наклонена к Солнцу, то нижняя от него отвёрнута. А когда верхняя отвёрнута, нижняя греется под лучами Солнца.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваМы привыкли, что январь у нас самый холодный месяц года. А в Ав­стралии, например, январь — это са­мый разгар лета. В мае там осень, в июле суровая зима, в сентябре рас­пускаются почки, всё зеленеет, на­ступает весна.

Там всё наоборот, потому что на­ша страна и Австралия находятся на разных половинках земного шара. Мы на Северном полушарии, а Авст­ралия на Южном.

Вот как интересно получается из-за того, что земная ось накло­нена.

А если бы Земля вертелась в кос­мосе «стоя прямо», как настоящая ка­русель, то всё было бы совсем по-дру­гому.

Солнце грело бы нас весь год оди­наково. И времён года не было бы. Около полюсов стояла бы вечная зи­ма, около экватора — вечное лето. А там, где живём мы с вами, была бы вечная слякоть. Не то весна, не то осень.

Нельзя было бы ни с горки на лы­жах покататься, ни на пляже поза­горать. Было бы ни то ни сё. Ходи всё время в галошах и с зонтиком. Очень было бы скучно, правда?

Хорошо, что земная ось накло­нена!

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Почему Луна — ломтиком?

 

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваВсе небесные тела — огромные ша­ры. Солнце поэтому всегда видно круглым.

А Луна почему-то только иногда круглая, а чаще — ломтиком.

Куда же девается остальная часть Луны? Кто её съедает?

Взгляните на матовый шар улично­го фонаря. Откуда на него ни смотри, он одинаково круглый. Потому что он — фонарь. Он сам светится, как Солнце.

А вот каменный шар на заборе сам не светится. Он освещён фонарём. И освещён только с одной стороны.

Теперь посмотрите на этот камен­ный шар из комнаты, сквозь освещённую занавеску. Тёмную сторону шара теперь совсем не видно. Видна только светлая половинка. Только «ломтик» шара, похожий на дольку апельсина.

Так получается и с Луной. Луна ведь тоже тёмный каменный шар.

Солнце — фонарь, который освещает её с одной стороны. А через голубое небо просвечивает только ослепи­тельно-яркое Солнце да ярко освещённая Солнцем половинка Луны. Тёмная половинка не просвечивает. Мутный воздух мешает её видеть. И звёзды сквозь него не просвечива­ют. Хотя все звёзды днём стоят на своих местах. Никто ведь их днём не гасит.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваНочью же воздух в тени. Солнце его ночью не освещает. Он становится ночью прозрачным, как занавеска при потушенной лампе. И тогда сквозь него всё видно. Сквозь него начинают просвечивать звёзды.

Иногда воздух по ночам бывает особенно чист и прозрачен: ни пы­линки, ни облачка. Тогда можно уви­деть самые слабые, самые маленькие звёздочки. В такие ночи хорошо вид­на и тёмная часть Луны.

Почему же Луна видна по-разному: то целиком, то толстым ломтем, то тоненьким ломтиком, похожим на серп?

Потому, что она ходит вокруг нас.

Как на нашем рисунке — щенок на верёвочке.

То мордочка щенка хорошо осве­щена, то наполовину. А потом, когда щенок забежит на ту сторону, где фо­нарь, и станет против света, у него вся мордочка окажется тёмной. Со­всем не разглядеть её. Только блестит тоненькая светлая каёмка, тоненький «серпик», как у Луны.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Что на Луне?

 

Мы-то теперь знаем, что Луна — огромный каменный шар. Он велича­во плывёт в космосе, огибая Землю.

А каково было людям раньше, ко­гда телескопов не было? Смотрели они на Луну просто так, вглядыва­лись, старались разглядеть её получ­ше и думали, думали. Старались до­гадаться, что такое Луна.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваПри серебристо-голубом лунном свете всё кажется таинственным, за­гадочным. Застыли деревья. Искри­стая дорожка рассыпалась по воде. Тишина.

Луна — сказочная царица ночи.

Много сказок сложили про неё люди.

На юге нашей страны, в Кирги­зии, рассказывают про Луну такую сказку.

Жил-был богатый хан, по имени Месяц. У него была дочь, красавица Луна.

Много заморских богатырей пред­лагали красавице Луне свою руку и сердце, хотели взять её в жёны. Но всех прогоняла ханская дочка. Потому, что любила бедного корабелыцика-моряка. И он любил её.

Но никогда не отдал бы хан свою знатную дочь за какого-то безвестно­го корабельщика.

И тогда юноша решил отправиться в дальние страны, совершить великий подвиг и вернуться прославленным героем. Уж тогда хан не посмеет от­казать ему.

Простился корабельщик со своей невестой и уплыл далеко за океан. А красавица Луна стала ждать его.

Много времени прошло, всё нет её жениха. Забеспокоилась Луна, стала выходить на берег по ночам, смотреть, не едет ли корабельщик.

А его всё нет и нет. Может быть, с ним что-нибудь случилось? Плачет Луна, тоскует.

Умер старый хан. Осталась его дочь одна в роскошном дворце.

И каждую ночь надевает она свой подвенечный наряд, садится в вол­шебную лодку и медленно плывёт по небу с подругами — звёздами. С то­ской всматривается она вдаль, ищет своего пропавшего жениха.

Поэтому так бледна и грустна Луна.

В другой древней сказке Луна — это волшебный серебряный остров, плавающий в синем небесном океане. На этом острове живут диковинные жители, не похожие на людей.

Но чаще в сказках Луна — живая. Ведь и правда, когда смотришь на Луну, кажется, что глядит на тебя с неба добродушная рожица. Уж очень похожи тёмные пятна Луны на рот, нос, глаза.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваЛуна в сказках всегда хорошая, добрая, иногда грустная. Вспомните хотя бы Месяца Месяцовича из «Конь­ка-Горбунка», который, потеряв Царь-девицу, грустил в своём изумрудном тереме.

В телескоп люди хорошо разгляде­ли Луну. Но хотелось увидеть на ней побольше всяких мелких, интересных подробностей.

Стали с помощью ракет посылать разные автоматы прямо туда, на са­мую Луну. Своими стеклянными гла­зищами они осматривались и всё, что видели около себя, показывали нам с помощью телевидения.

Сперва автоматы были неподвиж­ные. Где опустится на Луну, там и си­дит. Только «головой» вертит. А не­давно по Луне почти целый год хо­дил наш советский «Луноход-1». Этот работяга показывал нам по телевизо­ру всё, что попадалось на его пути.

В 1969 году на Луне высадились первые космонавты. Это были амери­канцы Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин. Они привезли много лунных камней, фотографии. А главное — рассказали о своих впечатлениях.

Теперь мы вполне можем предста­вить себе и наше с вами путешествие на Луну.

Ракета доставила нас на место за двое суток.

Мы на Луне! Выходим из ракеты в скафандрах. Иначе нельзя. На Лу­не ведь нет воздуха, нечем дышать. А в скафандре внутри воздух есть.

Луна меньше Земли и слабее при­тягивает. Все предметы здесь стано­вятся легче в шесть раз. Можно одной рукой поднять своего товарища. Как будто он «игрушечный» — набит ва­той.

Мы здесь такие лёгкие, что свободно прыгаем через широкие кана­вы, вскакиваем одним прыжком на высокие уступы скал. Кажется, что кто-то невидимый всё время поддер­живает нас.

Здесь и падаешь не так, как на Зе­мле. Медленно опускаешься, точно по­гружён в воду.

Нейл Армстронг рассказывал, что если нечаянно упадёшь лицом вниз, то не ушибёшься. А подняться можно, просто оттолкнувшись двумя руками от грунта.

Он рассказывал, что лёгкость и мешала ему иногда.

У лёгкого человека ноги слабее прижаты к грунту и скользят, как на льду. Если стоишь и хочешь пойти, то ноги вначале «буксуют». Надо постепенно, маленькими шажками, разогнаться. А потом, когда уже быстро идёшь, то не можешь сразу остановиться или круто повернуть. Ноги скользят — проносишься даль­ше. Приходится заранее постепенно замедлять ход.

На Луне всегда полная тишина. Сколько ни кричи, никто не услышит. На Земле звук передаётся через воз­дух. На Луне воздуха нет. Можно под самым вашим ухом ударить в коло­кол, и вы ровно ничего не услышите. Точно ударили по ватному одеялу. Переговариваться здесь можно только по радио или делая друг другу вся­кие хитрые знаки руками.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваЧто же видно вокруг?

Ни деревьев, ни травы здесь нет. Пустыня. Грунт неровный. Точно на­валили всяких комков да камней и, чуть подровняв, припорошили серо-коричневой пылью. Камни из этой пыли торчат. Всюду колдобины. Не смотреть под ноги — споткнёшься.

Ямы на Луне чаще круглые, с приподнятыми краями. Похожи на воронки, развороченные взорвавши­мися снарядами на войне. Большие ямы — их называют «кратерами» — целые огромные котлованы, обрам­лённые круговыми грядами холмов.

У самых больших кратеров дно — круглая плоская площадка. Поэтому они напоминают огромные стадионы, окружённые трибунами, или гигант­ские цирки без крыш.

Небо на Луне совсем не похоже на земное. Оно не голубое, а чёрное. Днём и ночью одинаково чёрное. Только ночью оно усыпано звёздами. Их и днём можно разглядеть, но толь­ко закрывшись от Солнца и от освещённой равнины.

Кроме Солнца, на чёрном небе ви­сит Земля. Голубая, огромная, вся точно измазанная чем-то белым. Это наши облака видны.

Интересно, что Солнце на небе движется, а Земля стоит на одном месте. Это получается из-за того, что Луна смотрит на Землю всё время одной стороной, как смотрел щенок на девочку, бегая вокруг неё на верё­вочке, помните?

Солнце освещает Землю с одной стороны. Поэтому Земля видна сер­пом. Чем ближе на небе Солнце под­ходит к Земле, тем тоньше делается серпик. А когда Солнце проходит ми­мо Земли, она видна красивым сереб­ристым колечком.

Солнце ползёт по лунному небу медленно-медленно. День здесь длит­ся целых две недели.

За такой длинный день Солнце ус­певает так раскалить камни, что на них можно, как на плите, готовить обед. Удобно, правда?

Зато когда наступит ночь, то толь­ко держись. Ночь здесь длится тоже две недели. Все скалы кругом очень быстро остывают. Крепчает мороз. Через несколько дней он доходит уже до 150 градусов ниже нуля!

А Солнце взойдёт ещё не скоро!

В такую «погоду» лучше сидеть до­ма, у печки.

Неуютно на Луне, даже страшно.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Что такое планеты?

Вечер. Солнце опустилось к само­му горизонту. Чуть потемнело. Но не­бо ещё совсем светлое, голубое с розо­вым.

И вдруг вы видите — на небе, ле­вее и выше Солнца, незаметно заго­релась серебристая звёздочка. Она де­лается всё ярче. Других звёзд ещё нет. Где там! Ведь ещё светло. А эта одна горит, как фонарик, и даже не мер­цает.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваЕдва наступят сумерки, звезда ста­новится ослепительно-яркой. Медлен­но она опускается вниз, словно боится отстать от ушедшего за горизонт Солн­ца. Когда уже совсем стемнеет и по всему небу вспыхнут тысячи звёзд, наша красавица скроется «за краем Земли».

А на другой день вечером загорит­ся снова.

Так пройдёт месяц, два. Потом эта звезда будет видна всё хуже и пропа­дёт совсем, а через некоторое время начнёт снова загораться в небе по ут­рам, в розовых лучах утренней зари. Она будет подниматься по небу, точно указывая путь Солнцу, которое дол­жно скоро взойти. Все звёзды давно уже погасли, а эта всё горит. Только когда Солнце поднимется повыше, она, наконец, погаснет.

Что же это за серебристая краса­вица? Почему она гораздо ярче всех остальных звёзд? Почему она бродит по небу, то шествуя впереди Солнца, то позади него?

Тысячи лет любуются ею люди, на­зывая её то Вечерней звездой, то Ут­ренней звездой.

Древние люди назвали её Венерой, по имени богини красоты, сложили про неё красивые сказки. Им каза­лось, что это прекрасная девушка едет по небу на серебряной колесни­це, запряжённой белоснежными ко­нями.

А что такое Венера на самом деле?

Венера не звезда. Венера — одна из планет.

Слово «планета» по-гречески озна­чает «блуждающая».

Все звёзды всегда стоят в созвез­диях на своих местах. А вот несколь­ко звёзд медленно «блуждают» из одного созвездия в другое. Если за­помнить их место по соседним звёз­дам и проверить через несколько дней, сразу заметишь, что твоя звезда «уползла».

«Блуждающих звёзд» — планет — простым глазом люди заметили пять. В телескоп их видно больше.

Давайте познакомимся с ними.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваНо для этого сперва улетим по­дальше в космос.

Представим себе, что мы на огром­ной ракете улетели далеко-далеко от Солнца. Так далеко, что Солнце уже кажется нам не большим жёлтым блином, а просто очень яркой звез­дой.

И вот эта яркая звезда медленно, величаво плывёт в космосе на фоне ещё более далёких звёзд.

Присмотримся теперь к Солнцу внимательно. Вблизи него можно раз­глядеть несколько крохотных звёздо­чек. Они сопровождают Солнце, об­ступив его со всех сторон.

Посмотрим на них в телескоп. Ока­зывается, каждая звёздочка видна «ломтиком», как маленькая Луна. Потому что это не огненные шары, как все звёзды, а тёмные, твёрдые, каменные шары, освещённые Солнцем.

Одни из них ближе к Солнцу, дру­гие дальше от него. Среди них и наша Земля.

Планеты сами не светятся. Они «светят» только потому, что горит Солнце. Они — как Луна.

Потухнет Солнце, сразу же потух­нут и все планеты.

Посмотрим, как планеты движут­ся. Все они кружатся вокруг Солнца. Но отсюда, издалека, кажется, что они идут страшно медленно; можно подумать, что они стоят. Мы нарисо­вали, какой путь каждая планета проходит за год.

«Шустрая» планета Меркурий за год успела обежать вокруг Солнца четыре раза. Планета Венера более «сте­пенная». Она обошла Солнце только два раза. Планета Земля — один раз. «Ленивый» Марс прошёл всего поло­вину круга. Остальные и того меньше.

Ни одна планета никогда не стол­кнётся с другой. У каждой в космосе свой путь, свой круг, как говорят, — «своя орбита».

И ни одна планета никогда не уй­дёт от Солнца. Все они навеки связа­ны с Солнцем. Все они — одна друж­ная семья. Порядок в этой семье об­разцовый. Солнце — глава семьи. И поэтому семья планет называется Солнечной системой.

Теперь давайте вернёмся обратно, полетим в самую «гущу» планет. Ся­дем на свою родную Землю и посмот­рим с неё на другие планеты. Одни из них ближе к Земле, другие даль­ше. Одни — в той же стороне, где Солн­це, другие — в противоположной.

Но все — очень далеко. И поэтому ни одна планета не видна на небе кружочком, как Луна. Все видны просто яркими точечками. Поэтому их и можно спутать со звёздами.

Конечно, лучше всего видны бли­жайшие к Земле планеты: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн.

В хороший бинокль красавица Ве­нера видна как крохотный серпик, по­хожий на Луну. И тогда сразу чув­ствуешь, что это не настоящая звезда, а тёмный шарик, освещённый с одной стороны Солнцем.

Меркурий труднее увидеть. Он хо­дит уж очень близко от Солнца. А Солнце яркое и мешает смотреть. Только иногда, когда Солнце сядет за горизонт, в лучах вечерней зари можно недолго видеть маленькую яркую звёздочку — Меркурий. Он то­ропится за Солнцем, точно боится от­стать от него, и скоро заходит за гори­зонт. Иногда Меркурий виден, как Венера, по утрам. Выскочит из-за го­ризонта на том месте, где скоро дол­жно взойти Солнце, поднимется не­много и через полчаса уже растворит­ся в лучах утренней зари.

Меркурию не хватает «солидно­сти». Он из всех планет самый быст­рый, самый поворотливый: то он здесь, то он там; то он виден, то не­виден.

Древние греки говорили, что те, кому надо спешить куда-нибудь, пусть учатся у Меркурия. И поэтому все путешественники, все путники счита­ли Меркурия своим учителем, своим покровителем. И купцы тоже. Купцы ведь всегда торопились отвезти свои товары побыстрее. Быстрее отве­зёшь — быстрее продашь, быстрее день­ги получишь. Так что Меркурий стал заодно и покровителем торговли.

Марс легко отличить от других звёзд по цвету. Сре­ди бело-голубоватых звёзд Марс кажется ярко-оранжевым. Чтобы проверить се­бя, запомните его положение на небе по соседним звёз­дам. Через несколь­ко дней вы замети­те, как он передви­нулся.

По цвету Марс похож на огонь, на пламя костра. Глядя на эту красную планету, люди невольно вспоминали про пожары, уничтожающие их дома во время войн.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваЛюди боялись Марса. Они думали, что, появляясь на небе, он навлекает на них войны, а с войнами и все дру­гие бедствия.

Зато полководцы считали Марс своим покровителем и надеялись, что он поможет им победить врага.

Марс виден не каждый год. Он ходит вокруг Солнца в два раза мед­леннее Земли. И часто получается так, что наша планета Земля находит­ся по одну сторону Солнца, а Марс — по другую.

В этом случае его не видно. Яркое Солнце мешает. Разве можно днём, на голубом небе, рядом с Солнцем различить даже яркую звезду? Ко­нечно, нет. Зато когда Марс находит­ся на нашей стороне, он хорошо виден по ночам. Иногда он подходит очень близко к Земле и тогда становится крупным и ярким.

Виден Марс только ночью. Искать его надо в той части неба, где днём проходит Солнце.

В этой же стороне неба по ночам бывает виден и Юпитер. Это ослепительно-яркая белая звезда. В отличие от настоящих звёзд, он, как и все пла­неты, не мигает, а горит ровно, как фонарик.

Очень интересно посмотреть на Юпитер в сильный бинокль. Тогда по обе стороны он него видны вытянув­шиеся в ряд четыре крохотные, еле заметные звёздочки. Запомните, как они стоят, и посмотрите завтра или даже, если успеете, сегодня, через не­сколько часов. Вы увидите, что звёз­дочки переместились. Одна была сле­ва, теперь стала справа от Юпитера. Другая была близко, теперь отошла.

Это спутники Юпитера, его луны. Они кружатся вокруг него. И каждый раз, когда вы посмотрите на Юпитер, вы найдёте их на новых местах.

Быстрее всего бегает та, которая ближе к Юпитеру.

Юпитер со своими лунами очень похож на маленькую «Солнечную си­стему». Поэтому, когда смотришь на Юпитер в бинокль, очень хорошо мо­жно представить себе нашу семью планет с Солнцем в середине.

Сатурн — тоже яркая белая звез­да. Но чуть слабее Юпитера. Это са­мая красивая планета. А почему, увидите дальше.

Если можно было бы собрать пла­неты и положить их в ряд на огром­ную линейку, мы увидели бы, что они все разного размера. Одни мень­ше нашей Земли, другие гораздо больше.

Самая маленькая планета Мерку­рий. Самая большая — Юпитер. Но даже Юпитер во много раз меньше Солнца. Оно даже не поместилось на рисунке.

Для сравнения мы нарисовали ря­дом и Луну. Она ещё меньше Мерку­рия.

Видите, какие все планеты раз­ные?

А как вы думаете, всё равно, на какой планете жить, на маленькой или на большой?

Думаете, на большой лучше? Боль­ше места? Или лучше на маленькой? Можно быстро объехать «вокруг све­та»?

Подождите решать. Тут дело не такое простое, как кажется. 

Чем больше планета, тем она сильнее к себе всё притягивает. На большой планете все вещи поэтому труднее приподнять от пола. Они ка­жутся гораздо тяжелее.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваЮпитер, например, притягивает сильнее Земли почти в три раза. На Юпитере нам просто было бы не усто­ять на ногах. Нам казалось бы, что на нас взвалили по нескольку чемо­данов на каждого.

Конечно, от такой тяжести ноги подкосятся.

Но не только мы не выдержали бы притяжения Юпитера. Кирпичный дом и тот на Юпитере развалился бы. Потому что кирпичи в основании до­ма раздавились бы в порошок. Ведь пятиэтажный дом будет весить на Юпитере, как пятнадцатиэтажный.

На Юпитере согнулись бы желез­нодорожные рельсы под тяжестью тепловоза, обломились бы крылья у самолёта, лопнули бы рессоры и ко­лёса у автобуса.

На больших планетах жить, как видите, трудновато. Там нужны «же­лезобетонные» люди, «стальные» де­ревья, «каменные» животные.

Ну что ж, если так, тогда, значит, на маленьких планетах жить — одно удовольствие. Маленькие планеты притягивают слабо. Все предметы там становятся лёгкими, как будто их поддерживает воздушный шар. Там легко ходить, можно быстро бегать, высоко прыгать. Помните Луну?

Подождите радоваться.

Ведь если на маленькой планете люди меньше весят, то меньше весят и камни и всё остальное. Маленькая планета слабее притягивает к себе и воду, и воздух.

Вы не забыли, что Земля «обма­зана» воздухом? А думали вы, поче­му этот воздух держится на Земле? Ведь если «обмазать» футбольный мяч табачным дымом, то дым сразу рассеется во все стороны. А воздух ведь как дым. Он тоже «хочет» рас­сеяться, разойтись с Земли во все сто­роны. Почему же он не уходит? Да только потому, что Земля сильная и сильно притягивает к себе воздух, держит его около себя. А стоило бы Земле ослабеть, воздух сразу начал бы расходиться во все стороны в кос­мосе, как табачный дым в комнате.

Так вот, на маленьких планетах с воздухом просто беда получается. У маленьких планет не хватает силё­нок держать на себе воздух. И он по­немногу уходит с них.

На Марсе и то воздуха осталось го­раздо меньше, чем на Земле. Он там совсем «жиденький», «реденький».

На Меркурии воздуха почти сов­сем нет. А Луна, как вы знаете, вооб­ще без воздуха. Она его уже давным-давно весь растеряла.

На маленьких планетах беда не только с воздухом. Там беда и с во­дой. Ведь вода испаряется, высыхает. Особенно когда её пригревает Солнце. Вода становится паром, туманом, об­лаками. А туман и облака — это уже воздух. Если его слабо держать, он рассеивается в космосе.

Поэтому на маленьких планетах и воды почти нет.

На Марсе её остались крохи. А Лу­на совсем «высохла». На Луне нет ни капли воды. Если вы даже привезёте на Луну ведро воды и выльете её на лунные камни, то эта лужица воды очень скоро высохнет, испарится, а пар уплывёт в космос, растает в нём, разойдётся во все стороны.

Вот и выходит, что совсем не всё равно, на каких планетах жить. Вы­ходит, что лучше всего жить на пла­нетах «среднего размера», таких, как Земля. В крайнем случае — на Марсе.

Но мы с вами не подумали ещё о тепле. Ведь планеты ходят вокруг Солнца не хороводом. Они ходят каж­дая по своему кругу: одни ближе к Солнцу, другие дальше.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваСолнце греет планеты своими лу­чами. Без солнечного тепла не прожи­вёшь. И, как всякая печка, Солнце вблизи греет сильнее, а вдали слабее.

Если бы Земля подошла близко к Солнцу, то не только моря закипе­ли бы, как вода в котле, — деревья вспыхнули бы от жары.

А если Земля отошла бы далеко от Солнца, стало бы так холодно, что все моря замёрзли бы до самого дна. Да и вся Земля покрылась бы льдом. Он даже летом не стаивал бы.

Значит, на всех планетах разная «погода». На одних — жарища, на других — холодище. А где-то посере­дине должно быть «в самый раз».

И вот оказывается, что «в самый раз» только на планете Земля.

Даже на нашей соседке Венере и то уже жарища. А в другую сторону если посмотреть, то, пожалуй, с тру­дом жить можно только на Марсе. Но и там уже холодновато, неуютно.

Давайте теперь знакомиться с пла­нетами поближе.

В телескоп планеты видны при­мерно так, как на небе видна Луна. Светлый кружок и на нём — тёмные пятна. Каждое такое пятно размером в целую страну на Земле. Ведь даже самая маленькая планета, Мерку­рий, — это огромный шар, который пешком и за год не обойдёшь.

Смотрят учёные на планету в те­лескоп и видят, например, что пятно меняет свою форму. Значит, говорят они, это облака. Значит, на планете есть воздух и в нём плавают пыль, туман, тучи.

А если пятна на планете изо дня в день, из года в год одинаковые, — это уже не облака. Это что-то на са­мой планете. Либо это огромное глу­бокое море, либо большой дремучий лес.

Дальше смотрят учёные в теле­скоп. Если тёмные пятна — это моря, то вода должна хоть иногда блеснуть под лучами Солнца. А если пятно не блестит, — значит, это «сухое» место, например, лес.

Учёные не просто смотрят в теле­скоп. Они фотографируют планеты через телескоп. Они ставят на теле­скоп всякие сложные приборы, изме­ряют на планетах температуру, уз­нают, из чего состоит их воздух, чем покрыта сама планета: песком, кам­нями или растениями.

Поэтому учёные уже много знают о планетах. И мы вполне можем от­правиться на планеты в воображае­мое путешествие.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Можно ли сесть на Меркурий?

 

Итак, наш космический корабль подлетает к Меркурию.

Впечатление такое, что Меркурий не вертится. Летит всё время «одним боком» к Солнцу. Но это только ка­жется. Вглядитесь в пятна на плане­те. Они понемногу «уползают» с осве­щенной стороны на теневую. Значит, этот оранжевый шар хоть и еле замет­но, но всё же вращается.

Всего три месяца тратит Мерку­рий на один оборот вокруг Солнца. И целых шесть месяцев на то, чтобы, по­ворачиваясь вокруг самого себя, по­греть солнечными лучами все свои «бока».

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваВ каком же месте планеты нам со­вершить посадку?

Солнце отсюда совсем близко. Оно кажется огромным. Раза в три боль­ше, чем с Земли. Жарит нестерпимо. Прямо обжигает. На освещённой сто­роне Меркурия форменное пекло — 400 градусов! И такой «жаркий денё­чек» длится три месяца! Посадить нам наш корабль нечего и думать. Сгорит. При такой температуре раз­мягчается стекло, плавится свинец!

На Меркурии давно выкипела и испарилась вся вода и улетучился в космос почти весь воздух. Там одни сухие, голые камни. Днём они раска­лены так, что ступишь ногой — сапо­ги вспыхнут.

В это же время на другой, теневой, стороне планеты чёрная, непрогляд­ная ночь. Страшнейший холод. Моро­зище градусов сто пятьдесят, а то и больше. Солнце зашло за горизонт и не показывается три месяца. У Мер­курия нет даже своей Луны, чтобы освещать ночные скалы. Полная тьма.

И всё же на эту планету можно со­вершить безопасную посадку. И даже выйти погулять. Конечно, в скафан­дре.

Не может дневная жара перейти в ночной мороз сразу. Наверняка ве­чером жара постепенно спадает. Не­надолго наступает привычная для нас, приятная температура. Скажем, градусов 25. Потом, конечно, делает­ся холоднее, пока не наступит свире­пый ночной мороз.

Вот мы и посадим наш корабль на границу света и тени. Между «пек­лом» и «ледником». На узкую поло­ску, где сейчас вечер. Где уже не жар­ко, но ещё не холодно.

Сели. Осматриваемся.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваМеркурий очень похож на Луну. Такие же унылые, одноцветные рав­нины с колдобинами и камнями. Та­кие же всюду круглые ямы — крате­ры, окружённые кольцами холмов. Только небо здесь не совсем чёрное, как на Луне, а «чёрно-фиолетовое». Ведь на Меркурии всё же чуть-чуть воздуха осталось.

Солнце сейчас у самого горизонта. От холмов и скал пролегли длинные тени. Камни в тени стали остывать. Можно дотронуться. От скал пышет приятным теплом, как от натоплен­ных печек.

Проходят сутки. Солнце почти скрылось. Только краешек его горит, как ослепительно яркий «маяк» в сед­ловине гор. Равнина погрузилась в мрак.

Через несколько часов гаснет и «маяк». Ещё светятся вершины ок­ружающих нас гор. Потом мягко уга­сают и они. Наступает полный мрак. Быстро холодает.

Но не бойтесь. Если Меркурий, по­ворачиваясь, увёл нас в тень, то ведь можно «пойти обратно» и снова вый­ти на свет. Вернее, на границу света и тени. А продолжая идти, всё время держаться на этой границе.

Так мы и сделаем. У нас есть вез­деход, на котором мы и отправимся «догонять Солнце».

Меркурий вращается медленно, и каждый день нам нужно проходить всего по 80 километров. Пустяки. За полгода мы совершим кругосветное путешествие. Обойдём всю планету. Всё увидим. Но не изжаримся и не замёрзнем. Всегда будем находиться там, где «в самый раз». Хитрые мы, правда?

Вот жаль только, что на Меркурии нет ничего живого. Одни камни. Мол­чаливые, неподвижные, мёртвые.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Что мы увидим на Венере? 

 

Теперь давайте посетим Венеру, планету № 2, если считать от Солнца.

Венера совсем не похожа на Мер­курий. Та планета была окружена еле заметной, совсем жиденькой атмос­ферой без облаков. Голые камни из­нывали попеременно, то от палящих лучей Солнца, то от жуткого мороза. Ничего не шевелилось. Стояла полная тишина.

Здесь всё наоборот. Венера «обма­зана» слоем очень густой, плотной атмосферы. В ней так много облаков, что планета кажется укутанной в бе­лую вату, без малейшего просвета.

Сотни лет астрономы ломали го­лову: что скрывается за этим белым покрывалом?

Все соглашались, что на Венере должно быть очень тепло. Ведь она ближе нас к Солнцу.

Все понимали, что на Венере веч­ный полумрак. Если там кто-либо жи­вёт, то над головой «у них» всегда тучи. «Они» даже не подозревают, что есть голубое небо, что есть Солнце, что есть звёзды.

В остальном учёные расходились. Строили разные предположения.

Одни утверждали — Венера сплош­ной океан без берегов. И с неба там постоянно льют дожди. Одним сло­вом — кругом вода.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваДругие возражали — вода там дав­но высохла. Венера — сплошная су­хая жаркая пустыня.

Третьи старались всех примирить. Они говорили — наверное, там есть всё, что на Земле. Моря и пустыни. Горы и леса. Из-за жары раститель­ность пышная, густая. По дремучим джунглям бродят удивительные зве­ри. Под чёрными тучами летают не­виданные крылатые чудовища.

Узнать, кто прав, было невозмож­но. В телескопы был всегда виден то­лько белый «ватный» шарик — и всё.

Но вот в дело включились радио­астрономы. У них телескопы особые. Никакой трубы, в которую надо смо­треть, у них нет. Они берут очень чув­ствительный радиоприёмник и особую антенну в виде огромного блюдца. Та­кая антенна ловит радиоволны толь­ко с той стороны, куда «смотрит».

Радиоастрономы направляли свои антенны в разные стороны. Оказа­лось, что радиоволны расходятся от всех нагретых предметов. Конечно, эти волны никаких слов или музы­ки не несут. Если поймать их и подать на репродуктор, то будет слышен про­сто шорох. Но шорох этот бывает раз­ный. От тёплых предметов один. От горячих — другой. Радиоастрономы научились различать эти шорохи и по ним издалека узнавать температуру предметов.

И вот радиоастрономы направили свои антенны на Венеру. Поймали идущие от неё радиоволны. И объяви­ли: облака Венеры холодные, но за ними твёрдая поверхность, раскалён­ная почти докрасна!

Радиоастрономам не поверили. С какой стати Венера должна быть го­рячее Меркурия, если она дальше от Солнца, да ещё прикрыта облаками?

Чтобы выяснить окончательно, что же там на самом деле, решили с помощью мощных ракет послать на Венеру автоматы. Их называют «авто­матическими межпланетными стан­циями».

Станции летели до Венеры по три месяца! Первые две станции пролете­ли мимо. Третья попала в Венеру, но ничего не сообщила. Зато следующие блестяще справились с задачей. Они подлетали к планете, вонзались в её атмосферу, тормозились, раскрывали парашюты и медленно погружались в таинственные облака. И пока спу­скались, всё время передавали по ра­дио, что они «чувствуют» своими при­борами.

Радиоастрономы были в восторге! Они оказались правы! Приборы стан­ции показали на «дне» воздушного океана Венеры 500 градусов!

И вот мы с вами теперь собираем­ся совершить посадку на эту «огнен­ную» планету!

Наш корабль «огнеупорный» и очень прочный. Рискнём!

Снижаемся на парашюте. Жутко! Ведь не видно, куда садимся. Под на­ми клубятся облака. Хорошо, если за ними равнина. А вдруг остроконечная вершина горы? Или какая-нибудь без­донная пропасть?

Наш корабль начал погружаться в облака. Неистовые белые клубы ох­ватили нас со всех сторон, понеслись за иллюминаторами, сомкнулись над головой. Стало темнеть.

Корабль раскачивается. Это поры­вы ветра. Слышен нарастающий шум. Снаружи мчатся рваные клочья тём­но-серых туч.

Погружаемся уже полчаса. Стало совсем темно.

Толчок! Корабль накренился, скользнул куда-то, заскрипев борта­ми о скалы, ещё раз ударился и замер.

Как будто всё в порядке.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваНадеваем жароупорные скафанд­ры и выходим.

Снаружи происходит что-то стра­шное. Свистит, шумит, завывает ура­ган. Но ни зги не видно. Полная тьма. Солнечный свет сюда не проникает. Слишком толстые тучи над головой. Здесь вечная ночь. Но какой шум!

Зажигаем прожектор. Воздух мут­ный от поднятой ветром пылищи. Под ногами песок. Он струится, как наш снег во время пурги. В нескольких шагах видны скалы. Они округлён­ные, словно «облизанные». Наверное, сглажены этими песчаными урагана­ми. Дальше всё теряется в колеблю­щейся мгле.

Пробуем сделать шаг от корабля, но сразу хватаемся за поручень трапа. Ветер валит с ног. Воздух здесь в сто раз гуще земного. И если уж он движется, то наваливается, давит, жмёт, как вода в быстрой реке. Усто­ять невозможно. Того и гляди пова­лит, подхватит и покатит, как пустую коробку.

Подошвы ног уже чувствуют жар. Да и вообще в скафандре становится горячо.

Забираемся обратно в корабль. Скорее наверх!

Нажимаем кнопку. Над кораблём раздувается шар. Корабль отрывается от грунта и начинает «всплывать».

За иллюминаторами постепенно светлеет. Потом в кабину вдруг рез­ко врываются ослепительно яркие лу­чи Солнца! Как пробка из воды, вы­скакивает из облаков наш корабль! Вокруг снова наш привычный, прох­ладный, прозрачный, пронизанный светом космос! Как здесь хорошо!

Вот какая Венера. И всё же не бу­дем отчаиваться.

На Земле, на дне океана тоже ве­чный мрак. Но ведь никто не застав­ляет жителей океана бродить по дну. В океане живут не собаки и кошки, которым нужна под ногами твёрдая земля. В океане живут рыбы. Многие из них даже не знают, что существует дно. Они там никогда не были. Живут плавая. И держатся поближе к по­верхности воды.

Воздушный океан Венеры чем-то похож на водный океан Земли. Мо­жет быть, и в нём можно жить, пла­вая у поверхности?

На верхней стороне облаков Вене­ры не жарко. Воздух там примерно такой же густоты, как у поверхности Земли. Мы с вами в таком воздухе, конечно, плавать не сможем. Прова­лимся. Птица, махая крыльями, удер­жится, но ей же нужно иногда отды­хать. Куда она присядет? Совсем иное дело — мелкие пушистые насекомые. Они могут плавать в таком воздухе как пылинки, даже не махая крылы­шками.

И вполне возможно, что на Вене­ре над облаками живут такие вот кро­хотные «животные-пушинки». А что внизу, под ними страшное пекло, им и дела нет. Они туда опускаться не собираются.

В общем, Венеру надо изучать. Люди будут прилетать сюда, но по­гружаться на дно воздушного океана не будут. Зачем? Они будут плавать над облаками на воздушных шарах, на дирижаблях. Опуская вниз разные огнеупорные приборы, прощупывая поверхность планеты радиолокатора­ми, они составят карты Венеры. Мо­жет быть, там окажутся высокие го­ры, на вершинах которых не так уж и жарко. Может быть, прохладно и на полюсах.

Некоторые учёные уже высказали мысль, что Венеру можно «привести в порядок», сделать пригодной для проживания. Для этого они предла­гают посеять в атмосферу Венеры осо­бых бактерий. Плавая в воздухе, они быстро размножатся, разлетятся по всей планете и за несколько лет из­менят состав венерианского воздуха. Сделают атмосферу прозрачной.

Тогда поверхность планеты посте­пенно остынет. Из облаков на неё хлынут дожди. Появятся реки, озёра, моря. На увлажнённую почву люди посеют семена. Вырастут леса. Они напоят воздух кислородом, сделают его пригодным для дыхания живот­ных и человека.

Это займёт сотни лет.. Но дело сто­ящее. Можно создать вторую «Зе­млю».

Начать эту работу надо будет вам, ребята!

А пока полетим дальше. Без оста­новки проносимся мимо третьей пла­неты. Ведь это наша Земля. Махнём рукой друзьям и полетим прямо к планете № 4 — к Марсу!

Рис.

Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Есть ли на Марсе марсиане?

 

Летим к Марсу. До него ещё да­леко, и он виден как маленький шарик песчано-красноватого цвета.

До чего же Марс не похож на Ве­неру! Он укутан лёгкой прозрачной атмосферой. Облаков в ней нет. Марс ничем не закрыт, и его можно рас­смотреть во всех подробностях.

С одной стороны на нём выделя­ется яркое белое пятно. Как шапочка. Это один из двух полюсов Марса. А полюса — самые холодные места каждой планеты. Похоже, что шапоч­ка — тонкий слой снега. Летом он ста­ивает, зимой появляется снова.

Большая часть Марса светлая, кра­сноватая. На этом фоне видны тём­но-серые пятна. Когда люди впервые увидели Марс в телескоп, они назвали эти пятна «морями». Думали, что это такие же моря, как наши, земные, полные воды. Но вода блестела бы в солнечных лучах. А на Марсе никог­да ни разу ничто не блеснуло. И лю­ди скоро поняли, что тёмные участки планеты совершенно сухие.

А вот название «моря» за ними так и осталось. .

Если всмотреться, на Марсе иног­да можно различить ещё тонкие, со­вершенно прямые, тёмные полоски. Они пересекают в разных направле­ниях светлые места планеты. Такое впечатление, что планета, как мячик, лежит в сетчатой «авоське».

Эти загадочные полоски назвали «каналами». Хотя понимали, что если «моря» сухие, то и «каналы» не могут быть заполнены водой. Тем более, что ширина их десятки километров!

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваЗаметили, что и «моря» и кана­лы» Марса зимой бледные. Весной они темнеют, как бы «наливаются соком». В них появляется сине-зелё­ная окраска. Осенью они снова блед­неют.

Но ведь то же самое на Земле про­исходит с нашими лесами. Зимой де­ревья стоят голые. Лес поэтому се­рый, бледный, прозрачный. А летом деревья покрываются зелёной лист­вой. Лес становится темнее.

Поэтому многие стали считать, что тёмные пятна Марса — это его леса. А места, где они растут, — влажные низины.

Трудно было не поверить в это, ведь марсианские «леса» начинают темнеть как раз тогда, когда начинает таять снеговая шапка на полюсе. И темнеют они сперва у самой шапки, а потом постепенно всё дальше и даль­ше. Как будто талая вода течёт по планете и с её приходом растения оживают.

Но как же она течёт? Уж не по «каналам» ли? И почему эти «кана­лы» такие прямые?

В природе прямых линий почти не бывает. Реки извилистые. Берега морей изрезаны бухтами. Горы на­громождены как попало.

Зато человек любит проводить прямые линии. Он прокладывает пря­мую плотину, она дешевле. Проруба­ет в лесу прямую просеку, она удоб­нее. Человек — существо разумное и делает как лучше.

И вот некоторые учёные решили, что прямые марсианские «каналы» — сооружения разумных марсиан. Они говорили — на Марсе мало воды. Все его обширные светлые пятна — сухие пески. Ни морей, ни озёр, ни рек там нет. Даже дождей там не бывает.

А как жить без воды? Поэтому, когда весной на полюсе тает снеговая шап­ка, марсиане заботливо собирают кро­хи драгоценной влаги и направляют воду по каким-нибудь трубам в тёп­лые страны, на свои плантации, в свои города.

Чтобы вода доходила быстрее, тя­нут трубы напрямик. Вдоль этих трубопроводов расположились по пла­нете орошаемые огороды, поля и са­ды марсиан. А дальше в стороны — голая пустыня. На всю планету воды не хватает.

Вот эти-то участки зелени, нани­занные на водопроводную линию, как бусинки на нитку, мы будто бы и видим издалека в виде загадочных тёмных полосок.

Как красиво всё это выглядит в мечтах людей! Марсианские горо­да! Марсианские дворцы! Марсиан­ские цветущие сады!. .

Но вот мы приближаемся к Мар­су и… мечты наши рушатся одна за другой.

Светлые места планеты оказались, правда, как все и думали, ровными, песчаными пустынями. С близкого расстояния только стало видно, что пустыни эти почти всюду изрыты кру­глыми впадинами, похожими на лун­ные кратеры. А вот «моря» оказались вовсе не влажными низинами, зарос­шими лесами. Это — «совсем наобо­рот» — сухие горные районы.

И равнины и горы выглядят совер­шенно безжизненными.

Вблизи не стало видно и «кана­лов». На их месте оказались не поля и сады марсиан, а такие же кратеры, овраги, гряды небольших скал, какие разбросаны по пустыням всюду вок­руг.

Как же теперь всё это связать с тем, что люди видели с Земли в теле­скоп? Ведь много раз наблюдали, как «моря» Марса весной темнеют и даже зеленеют! Не могут же зеленеть голые камни! Значит, марсианские горы не совсем безжизненные! Наверное, хоть какие-то скудные кустики всё же при­лепились к их склонам, ютятся в их складках!

А «каналы»? Ведь мы с Земли яс­но видели прямые полоски, пересека­ющие пустыни! И они тоже темнели весной!

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваНаверное, всё-таки ямки и бугор­ки, разбросанные по пустыням Мар­са, не все одинаковы. Может быть, некоторые их них чуть темнее дру­гих, потому что поросли зеленью? Но тогда непонятно: почему эти «озеле­нённые» бугры и ямки выстроились в прямые линии?

Попробуем это объяснить. Там, где есть растения, должны быть и жи­вотные. Одно без другого не бывает. Так, может быть, на Марсе «глупые зверушки» повинны в том, что зелё­ные рощицы протянулись через пу­стыни прямыми рядами?

Эти «зверушки», какие бы они ни были, большие или маленькие, пры­гающие или бегающие, похожие на тушканчиков или на кузнечиков, дол­жны любить тепло и хотеть пить. Как всё живое. Но тепло на Марсе только вблизи экватора, а попить мо­жно только раз в год у полюса, когда тает снег. Поэтому, может быть, наши «зверушки», как земные перелётные птицы, каждый год совершают путе­шествия туда и обратно? На полюс — попить, к экватору — согреться и вы­вести дома детёнышей?

Двигаться им хочется самой ко­роткой, прямой дорогой. Но идти по пустыне трудно, часто бывают песча­ные бури. Поэтому «зверушки» ис­пользуют каждое укрытие на своём пути, чтобы в случае чего спрятаться и передохнуть. И весь их путь — ко­роткие «перебежки» от ямки до ям­ки, от бугорка до бугорка.

Ходят они, конечно, каждый год по одним и тем же, давно проторён­ным путям. Отдыхают в одних и тех же кратерах. И потому ли, что они не­заметно переносят на себе семена ра­стений, потому ли, что невольно сог­ревают и увлажняют собою грунт, но в местах их привалов за миллионы лет разрослись растения. Дно крате­ров покрылось зеленью. Через пусты­ни протянулись цепочки оазисов, обо­значающих пути кочующих «зверу­шек».

Вот мы с вами и объяснили «ка­налы» без всяких марсиан. И доволь­но правдоподобно, правда?

Можно, конечно, придумать и мно­го других объяснений. Но всё это пока будут лишь фантастические до­гадки.

Мы подлетели к самому Марсу. Выбираем ровное место и совершаем посадку.

Небо безоблачное, тёмно-фиолетовое, как на Меркурии. Итак же как и  там, днём можно увидеть звёзды, ес­ли заслониться от яркого света.

А вот Солнце на небе совсем ма­ленькое. Раза в полтора меньше, чем мы привыкли видеть его на Земле. Поэтому оно и греет здесь еле-еле.

Вообще здесь прохладно. На солн­цепёке всего градусов десять. К вече­ру быстро похолодает. Ночью будет страшный морозище, градусов сто. А ведь мы в самом тёплом районе планеты.

Полная тишина.

Вдруг — что это?! Зашумела, за­свистела пустыня. Налетел ураганище! Да ещё какой! Кажется, весь пе­сок в пустыне поднялся в воздух и по­нёсся, как тёмная жёлтая туча. Всё небо закрыла эта пылища. Солнце по­меркло. Наступил полумрак.

Мы забрались под камень, пере­жидаем бурю.

Через несколько часов стихло. Кругом намело огромные сугробы песка.

Опасно здесь ходить по пустыне!

Осматриваемся. В одну сторону до самого горизонта тянутся живопис­ные песчаные барханы. С другой сто­роны, невдалеке, видны красивые ска­листые горы.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваТеперь нам понятно, почему из ко­смоса горы на Марсе кажутся темнее пустынь. Просто потому, что камни темнее песка. И если ураганы засыпа­ли песком все марсианские равнины, то горы они засыпать не смогли. С их крутых склонов песок ссыпается вниз. И гордые тёмные скалы стоят непокорённые, среди бушующих пес­чаных океанов.

Отправляемся пешком к горам.

Мы, конечно, в скафандрах. Ды­шать приходится из баллонов, нашим, земным воздухом. Здешний нам не подходит по составу. Да он и разре­женнее нашего в сто раз.

В таком жиденьком воздухе не смогут удержаться никакие птицы и насекомые. На Марсе можно только ползать, бегать и прыгать.

И если всё же есть марсиане, то они уж во всяком случае не крыла­тые.

Марсиане! Какими только люди не рисовали их в своём воображении!

Одни говорили — наверное, они совсем крохотные и похожи на муравьев.

Другие представляли их в виде причудливых восьминогов со щупаль­цами.

Третьи считали, что они должны быть похожи на людей.

А вдруг они и на самом деле есть?

Какие бы они ни были, их навер­няка очень интересует Земля. И если они нам встретятся, мы возьмём одно­го марсианчика с собой. Покажем ему нашу планету.

Правда, он у нас на Земле сразу раскиснет от жары. Придётся возить его, посадив в холодильничек с око­шечком.

Когда он через это окошечко увидит земное море, наверное, расплачет­ся от зависти. Ведь для него это то же самое, что нам увидеть горы, сделан­ные из пирожных, или реки из слад­кого киселя. На Марсе воду, наверное, продают в бутылках, как драгоцен­ность. А у нас её целые океаны и она ничего не стоит.

И, наверное, наш марсианчик це­лыми днями любовался бы земными облаками. Ведь ничего подобного у них нет. А наши облака бывают та­кие красивые! Особенно при восходе и при закате Солнца.

Продолжаем идти к горам. Идём долго. Ноги вязнут в рыхлом песке.

На склонах гор уже виден зелено­ватый налёт. Точно скалы местами поросли мохом.

Вот скалы уже рядом. То, что из­дали мы приняли за мох, теперь ка­жется похожим на низкорослый ку­старник.

И вдруг!.. Под этими кустами что-то зашевелилось! Кто-то живой прыгнул в нашу сторону и снова ис­чез под кустами!.. Да «их» там мно­го! . . Они заметили нас!.. Движутся к нам!..

Кто же это?!

Дальше мы не будем рассказывать. Вы понимаете, ребята, что на Марсе ещё никто на самом деле не был. И про жизнь на этой планете вы луч­ше фантазируйте сами. Кому как хо­чется. Так будет интереснее. А ког­да подрастёте, слетаете на Марс и про­верите, кто был прав.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

А какие Юпитер и Сатурн?

 

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

На Меркурий, Венеру и Марс мы с вами смогли высадиться. Там хоть и неуютно, но есть на что стать нога­ми и можно осмотреться кругом.

А вот на Юпитер или на Сатурн высадиться вообще невозможно.

Эти планеты состоят почти из од­них облаков.

Планета Юпитер, например, на са­мом деле не такая уж большая, как кажется. Но она сидит внутри огром­ного облачного шара, как косточка внутри вишни. Мы видим не самую планету, а этот облачный шар. И гово­рим: «Какой большой Юпитер!» Большая-то только одёжка.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Но у Юпитера есть целых двенад­цать спутников, целых двенадцать лун. И среди них есть очень большие. Две из них равны нашей Луне, а две даже не уступают по величине Мер­курию.

Сядем на спутник, который ближе всего к Юпитеру.

Смотрите, какая красота! Юпи­тер — огромный облачный шар с пол­неба величиной.

А как быстро он вращается! За де­сять часов он успевает повернуться кругом.

Из-за такой огромной скорости об­лака Юпитера размазаны полосами вдоль экватора. Как струи на поверх­ности быстрой реки.

Эти струи облаков всё время обго­няют одна другую, клубятся, меняют форму.

В одном месте среди белых полос Юпитера иногда заметно странное красное пятно. Похоже, точно в этом месте, как муть со дна реки, поднима­ется из глубины красный дым. Багровая туча раздвигает струи белых облаков, клубится, то становится яр­кой, то бледнеет.

Может быть, там, на дне облачно­го океана, бушует извержение огром­ного вулкана, то затухая, то вспыхи­вая с новой силой?

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Когда-нибудь, вы, ребята, разгада­ете эту загадку Юпитера.

Летим дальше.

Следующая планета — Сатурн. Он очень похож на Юпитер. Это такой же огромный облачный шар с твёр­дым ядром в глубине.

Сатурн окружён кольцом. Поэто­му вид у него очень нарядный.

Не подумайте только, что кольцо у Сатурна твёрдое, как поля шляпы. Нет, оно состоит из мелких оско­лочков, которые мчатся вокруг пла­неты.

Мы на нашем корабле можем про­лететь сквозь это кольцо, как сквозь идущий с неба град. Мелкая крупа пробарабанит по стенкам корабля — и всё.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Толщина кольца всего километров 20. Корабль пролетит сквозь него за одну минуту.

Сатурн, пожалуй, самая красивая планета в солнечной семье.

Остальные планеты неинтересны. Уран и Нептун похожи на 

Юпитер. А Плутон — замёрзшая пустынная планета. Он страшно далеко от Солн­ца. Так далеко, что один оборот во­круг Солнца совершает за 250 лет! Солнце оттуда кажется всего-навсего яркой звёздочкой и, конечно, совсем не греет.

Плутон — последняя планета в на­шей Солнечной системе.

За Плутоном начинается пустое место уже до самых звёзд.

Но каждая звезда — это Солнце.

И, наверное, у многих этих далё­ких солнц есть свои планеты.

Некоторые из них, наверное, похо­жи на нашу Землю, И на них жи­вут люди. Может быть, такие же, как мы.

Но это так далеко!

А мы ещё и о соседних-то плане­тах знаем так мало!

 

 

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Когда люди узнают про планеты побольше?

 

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева

Трудно было изучать планеты, только глядя на них в телескоп, с Зем­ли. Всегда хотелось добраться до них самим. И там, на месте, как говорит­ся, пощупать всё своими руками, по­смотреть своими глазами, послушать своими ушами, понюхать своим но­сом.

Так интересно было бы узнать, есть ли на других планетах хоть ка­кая-нибудь жизнь. Хоть какие-нибудь растения, животные.

И самое главное — очень хочется встретить где-нибудь разумных су­ществ.

Какие они окажутся? Похожие на нас? Или нет?

Планеты — островки в огромном, безбрежном космосе. Их разделяют десятки и сотни миллионов километ­ров. Как добраться с планеты на пла­нету? На чём?

Вы уже знаете, что ни воздушный шар, ни самолёт для этого не годятся. Воздушный шар плавает в воздухе. Самолёт опирается крыльями на воз­дух. Они могут забраться только на такую высоту, где ещё есть достаточ­но густой воздух, достаточно густая атмосфера. А там, где атмосфера «сходит на нет», кончается, там уже не полетишь. Нельзя лезть по дереву выше самого дерева.

В атмосфере происходит только самое начало пути для планет. Весь остальной путь идёт через пустоту.

Но через пустоту можно перепрыг­нуть, как мы перепрыгиваем через канаву.

Люди долго не знали, как это сде­лать. Как разбежаться и оттолкнуть­ся так сильно, чтобы допрыгнуть до других планет. Не знали, пока заме­чательный русский учёный Констан­тин Эдуардович Циолковский не ска­зал — перепрыгнуть на планеты мо­жно только на ракете.

Огромный запас топлива ракеты сгорает за несколько минут. Огонь с оглушительным рёвом вырывается из неё назад. И с чудовищной силой тол­кает ракету вперёд.

Даже небольшая космическая ра­кета сильна, как несколько тысяч те­пловозов, которые мчат по железным дорогам тяжеленные поезда!

Обладая такой фантастической си­лищей, тяжёлая ракета легко обрыва­ется от земли и очень быстро набира­ет скорость. За несколько минут она успевает пройти сквозь облака, выйти из атмосферы в космос, и там, в пустоте, где уже ничто не мешает, ра­зогнаться до сумасшедшей скорости! Она летит тогда в 30 раз быстрее са­молёта ТУ-104!

Покинув планету Землю с такой невероятной скоростью, ракета умол­кает. Она «прыгнула» и теперь будет лететь через пустой космос, как ка­мень, брошенный через овраг.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. СтародубцеваКамень летит не прямо, а по дуге, заворачивая к Земле. И ракета летит в космосе не прямо, а заворачивая в сторону Солнца. Поэтому надо так за­пустить ракету, чтобы она, заворачи­вая, в конце концов попала, куда на­до. Не забудьте, что и планета-цель не стоит на месте. Она летит вокруг Солнца. Значит, надо целиться в пу­стое место и рассчитать, чтобы че­рез несколько месяцев полёта ра­кета в этом месте встретилась с пла­нетой.

В общем, это страшно сложное де­ло. Но люди его одолели. Ракеты уже успешно долетают до ближайших пла­нет.

Но это ещё не значит, что уже се­годня человек может сесть в такую ракету и отправиться, скажем, на Марс.

Человек очень нежное, хрупкое су­щество. Отправлять его в космос ну­жно так же заботливо, как отправ­ляют в путешествие по земле живую, драгоценную рыбку. Её помещают в баночку с водой. И в оба глаза смот­рят, чтобы не расплескать водичку, не перегреть, не загрязнить её. Не за­быть накормить рыбку.

Космический корабль — это «ба­ночка с воздухом» для человека. И возни с человеком в этой «баночке» ещё больше, чем с рыбкой.

Поэтому с самого начала люди ста­рались посылать в космос человека только в крайних случаях. А всё, что можно, поручали автоматам.

Мы уже рассказывали вам, что на другие планеты посылают «автоматические межпланетные станции». Со­кращённо их называют АМС.

За последние десять лет уже мно­гие АМС летали вокруг Луны, сади­лись на её унылые равнины. Две со­ветские АМС вернулись с Луны на Землю, доставив нам кусочки лунно­го грунта. Несколько АМС долетели до Венеры. Пять советских АМС опу­стились на «дно» её горячего воздуш­ного океана. Несколько АМС прошли около загадочного Марса. Некоторые стали его спутниками. Одна из них, советская, даже совершила мягкую посадку на его поверхность.

В 1970 году пошёл по Луне упра­вляемый с Земли по радио «Луноход-1».

12 апреля 1961 года поднялся в космос первый человек — советский космонавт Юрий Гагарин.

Рис. Е. Войшвилло, Б. Калаушина, Б. Стародубцева21 июля 1969 года первый чело­век, американец Нейл Армстронг, сту­пил на Луну.

Освоена стыковка в космосе.

Создана была и работала долго­временная орбитальная обитаемая станция «Салют».

Всё это — подготовительные шаги к решающему штурму планет.

В ближайшие годы, самые разные, всё более сложные АМС полетят к Ве­нере, Марсу, Меркурию, Юпитеру. Они разведают в общих чертах, что там происходит. И после этого, уже зная примерно, что его ждёт, полетит к планетам и сам человек.

Но первое посещение каждой пла­неты будет только началом настояще­го, подробного изучения её. Ведь свою собственную Землю мы изучаем уже тысячи лет и до сих пор до конца не познали. Что же говорить о других мирах?

Много времени понадобится, что­бы изучить их как следует. Много лет будут летать туда сотни экспедиций, тысячи исследователей.

Если захотите, то среди них буде­те и вы.

Человек любопытен до невозмож­ности! И это так хорошо!

 

 

к содержанию 

Луна видна вечером как серп который обращен. Ориентирование по солнцу, луне и звездам. 32 am

Последовательное изменение видимой луны на небе

Луна проходит следующие фазы освещения
:

• новолуние
  — состояние, когда Луна не видна. Новолуние — фаза Луны, при которой её эклиптическая долгота такая же, как у Солнца. Таким образом, в это время Луна находится между Землёй и Солнцем примерно на одной прямой с ними. Если они находятся точно на одной прямой, происходит солнечное затмение. Луна при новолунии не видна на ночном небе, поскольку она в это время очень близка к Солнцу на небесной сфере (не дальше 5°) и при этом повёрнута к нам ночной стороной. Но иногда её можно увидеть на фоне солнечного диска (солнечное затмение). Кроме того, спустя некоторое время (обычно около двух дней) после или до новолуния при очень ясной атмосфере всё-таки можно заметить диск Луны, освещённый отражённым от Земли слабым светом (пепельный свет Луны). Интервал между новолуниями составляет в среднем 29,530589 суток (синодический месяц). В новолуние начинаются еврейский Новый год и китайский (японский, корейский, вьетнамский) Новый год 60-летнего цикла.
• молодая луна
  — первое появление Луны на небе после новолуния в виде узкого серпа.
• первая четверть
  — состояние, когда освещена половина Луны.
• прибывающая луна
  
• полнолуние
  — состояние, когда освещена вся Луна целиком. Полнолуние — фаза Луны, при которой разность эклиптических долгот Солнца и Луны равна 180°. Это означает, что плоскость, проведённая через Солнце, Землю и Луну, перпендикулярна плоскости эклиптики. Если все три объекта находятся на одной линии, происходит лунное затмение. Луна в полнолунии имеет вид правильного светящегося диска. В астрономии момент полнолуния рассчитывается с точностью до нескольких минут; в быту полнолунием называют обычно период нескольких суток, в течение которых Луна визуально почти не отличается от полной. Во время полнолуния в течение нескольких часов может происходить так называемый эффект противостояния, при котором заметно возрастает яркость диска, несмотря на его неизменные размеры. Эффект объясняется полным исчезновением (для земного наблюдателя) теней на поверхности Луны в момент противостояния. Максимальный блеск Луны во время полнолуния составляет -12,7m.
• убывающая луна
  
• последняя четверть
  — состояние, когда снова освещена половина луны.
• старая луна
  

Мнемоническое правило определения фаз Луны

Чтобы отличить первую четверть от последней, наблюдатель, находящийся в северном полушарии может использовать следующие мнемонические правила. Если лунный серп в небе похож на букву «С (d)», то это — луна «Стареющая» или «Сходящая», то есть это последняя четверть (по-французски dernier). Если же он повёрнут в обратную сторону, то, мысленно приставив к нему палочку, можно получить букву «Р (p)» — луна «Растущая», то есть это первая четверть (по-французски premier).

Растущий месяц обычно наблюдается вечером, а стареющий — утром.

Следует заметить, что вблизи экватора месяц всегда виден «лежа на боку», и данный способ не подходит для определения фазы. В Южном полушарии ориентация серпа в соответствующих фазах противоположная: растущий месяц (от новолуния до полнолуния) похож на букву «С» (Crescendo, ). Интересные факты Обычно, на каждый календарный месяц выпадает по одному полнолунию, но так как фазы Луны сменяются немного быстрее, чем 12 раз в году, иногда случаются и вторые полнолуние за месяц, называемые голубой луной.

В средних широтах Солнце восходит всегда в восточной стороне неба, постепенно поднимается над горизонтом, в полдень достигает наивысшего положения на небе, затем начинает опускаться к горизонту и заходит в западной части неба. В Северном полушарии это движение происходит слева направо, а в Южном — справа налево. Наблюдатель в Северном полушарии Земли при этом будет видеть Солнце на юге, а находящийся в Южном полушарии — на севере. Дневной путь Солнца на небе симметричен относительно направления север — юг.

2. Может ли Солнце наблюдаться в зените в Беларуси? Почему?

Солнце наблюдается в зените в поясе, ограниченном следующим интервалом географической широты: $-23°27″ \le φ \le 23°27″.$ Беларусь расположена севернее, поэтому Солнце в зените в нашей стране наблюдаться не может.

3. Почему Луна обращена к Земле всегда одной и той же своей стороной?

Полный оборот по орбите вокруг Земли Луна совершает за 27.3 сут. (сидерический месяц). И за такое же время она делает один оборот вокруг своей оси, поэтому к Земле всегда обращено одно и то же полушарие Луны.

4. В чём состоит отличие сидерического и синодического месяцев? Чем обусловлена их различная продолжительность?

Синодический месяц — это промежуток времени между двумя последовательными одноимёнными фазами Луны (например, новолуниями), и он длится 29.5 сут.

Сидерический месяц — это период обращения Луны по орбите вокруг Земли относительно звёзд, и он длится 27.3 сут.

Различная продолжительность этих месяцев связана с тем, что Земля не покоится на одном месте, а движется по своей орбите. Поэтому для того, чтобы повторилась предыдущая конфигурация и завершился синодический месяц, Луне приходится пройти большее расстояние по своей орбите, чем для завершения сидерического месяца.

5. Что понимают под лунной фазой? Опишите фазы Луны.

Лунной фазой называется видимая в солнечном освещении часть лунного диска.

Рассмотрим фазы Луны, начиная с новолуния
. Эта фаза наступает, когда Луна проходит между Солнцем и Землёй и обращена к нам своей тёмной стороной. Луна совсем не видна с Земли. Спустя один-два дня в западной части неба появляется и продолжает расти узкий яркий серп «молодой» Луны
. Спусят 7 суток уже будет видна вся правая половина лунного диска — наступает фаза первой четверти
. Далее фаза увеличивается, и через 14-15 суток после новолуния Луна приходит в противостояние с Солнцем. Её фаза становится полной, наступает полнолуние
. Солнечные лучи освещают всё лунное полушарие, обращённое к Земли. После полнолуния Луна постепенно приближается к Солнцу с запада и освещается им слева. Примерно через неделю наступает фаза последней четверти
. Затем снова наступает новолуние..

6. Серп Луны обращён выпуклостью вправо и близок к горизонту. В какой стороне горизонта он находится?

Луна наблюдается в западной части горизонта.

7. Почему происходят солнечные и лунные затмения?

При своём движении по орбитам Земля и Луна время от времени выстраивается на одной линии с Солнцем. Если Луна находится вблизи плоскости земной орбиты, наступает затмение. Когда Луна становится между Землёй и Солнцем — бывает солнечное затмение, а когда Земля становится между Солнцем и Луной — наступает лунное затмение.

8. Охарактеризуйте полные, частные и кольцеобразные солнечные затмения.

Проходя между Солнцем и Землёй, маленькая по размерам Луна не может полностью затенить Землю. Диск Солнца будет целиком закрыт только для наблюдателей, находящихся внутри конуса лунной тени, максимальный диаметр которой на поверхности Земли не превышает 270 км. Только отсюда, с этой сравнительно узкой области земной поверхности, куда падает тень от Луны, будет видно полное солнечное затмение
. Там же, куда попадает полутень от Луны, внутри так называемого конуса лунной полутени, будет видно частное солнечное затмение
. Если в момент затмения Луна, перемещаясь по своей эллиптической орбите, будет находиться на значительном удалении от Земли, то видимый диск Луны окажется слишком малым, чтобы полностью покрыть Солнце. Тогда будет наблюдаться вокруг тёмного диска Луны сияющий ободок солнечного диска. Это — кольцеобразное затмение
.

Звездное небо намного потеряло бы в своей привлекательности, если бы иногда на его фоне не появлялось такое великолепное ночное светило, как Луна. В прошлом некоторые авторы астрономических трактатов высказывали даже сожаление, что жители других планет лишены подобного зрелища. Сегодня мы знаем, что это сожаление адресовать некому: мы, люди — единственные разумные обитатели Солнечной системы.

Как светило Луна прежде всего характерна своим непостоянством. Непрерывно меняется ее видимый облик, ее фазы и соответственно изменяется и освещенность, создаваемая Луной на земной поверхности.

Когда Луна находится между Землей и Солнцем, но не заслоняет собой солнечный диск, земному наблюдателю Луна невидна. Эта фаза Луны называется новолунием. Спустя 1—2 дня после новолуния в лучах вечерней зари появляется узенький серпик «молодой», растущей Луны. С каждым вечером этот серпик утолщается, и спустя примерно неделю после новолуния наступает первая четверть. В этой фазе Луна выглядит светлым полукругом, обращенным выпуклостью вправо. Далее Луна продолжает расти, и еще спустя неделю наступает полнолуние, когда земному наблюдателю становится видно все освещенное полушарие Луны.

После полнолуния смена лунных фаз происходит в обратном порядке. Луна «ущербляется» справа, через неделю наступает последняя четверть (светлый полудиск с выпуклостью, обращенной влево), а затем «старая» Луна становится похожей на букву «С» и, с каждым днем приближаясь на небе к Солнцу, в конца концов теряется в лучах утренней зари.

Когда серп Луны достаточно узок, часто удается наблюдать пепельный свет Луны — слабое свечение ее неосвещенной части. Собственно при этом мы видим свет не Луны, а Земли, рассеянный лунной поверхностью. Любопытно, что, когда к Луне обращен Тихий океан, пепельный свет приобретает заметный голубоватый оттенок, а когда Земля повернута к Луне Азиатским континентом, пепельный свет становится желтоватым. Так в «кривом» шероховатом лунном зеркале отражается наша богатая красками планета!

Обращаясь вокруг Земли, Луна перемещается на фоне созвездий, за сутки смещаясь к востоку примерно на 13°. Промежуток времени, за который Луна совершает полный оборот вокруг Земли, называется сидерическим месяцем. Он равен 27,3 земных суток. Полный цикл изменения лунных фаз занимает несколько больший промежуток времени. Он называется синодическим месяцем и равен 29,5 земных суток.

Причина, по которой сидерический месяц не равен синодическому, достаточно ясна. Когда Луна, завершив полностью оборот вокруг Земли, снова вернется в прежнее положение относительно звезд, Солнце (благодаря орбитальному движению Земли) сместится на небе к востоку в, следовательно, фаза Луны будет иной, чем в начале сидерического месяца. Лишь через два с небольшим земных дня Луна, догоняя Солнце в их видимом движении по небосводу, снова достигнет первоначальной фазы и тем самым синодический месяц будет завершен.

Если бы не было никаких лунных неравенств, путь Луны на фоне звездного неба всегда был одним и тем же. На самом деле, строго говоря, он никогда не повторяется и можно отметить лишь тот пояс созвездий, через которые может пройти (и иногда проходит) Луна. В этот пояс, кроме зодиакальных созвездий {Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей), входят и некоторые созвездия, граничащие с ними.

Условия видимости Луны зависят от сезона. Например, зимой, когда суточный путь Солнца в северных широтах невысок над горизонтом, полная Луна, противостоящая на небе Солнцу, наоборот, около полуночи ярко сияет высоко в небе. Летом же наблюдается обратная картина — видимый путь полной Луны над горизонтом очень низок. Для всех сезонов восход полной Луны совпадает с заходом Солнца и, наоборот, с восходом Солнца уходит под горизонт полная Луна.

Зная, как располагаются на небе видимый годовой путь Солнца и видимый месячный путь Луны, можно, например, сообразить, что «молодая» Луна лучше всего видна в весенние вечера — тогда ее суточный путь над горизонтом высок и длинен. Наоборот, в осенние вечера «молодая» Луна поднимается над горизонтом невысоко и заходит рано. Желающие самостоятельно наблюдать Луну сведения о се видимости смогут найти но только в астрономических ежегодниках, но и в обычном отрывном календаре, где указываются на каждый день фаза Луны и время ее восхода и захода.

На светлой поверхности лунного диска глаз без труда различает сероватые пятна постоянных очертаний — так называемые лунные «моря». То, что они всегда одинаковы, было подмечено еще в древности. Этот факт свидетельствует о том, что Луна всегда обращена к нам одним и тем же полушарием. Второе, не видимое с Земли полушарие стало доступным изучению лишь с помощью космических аппаратов.

Сохраняя постоянную ориентацию по отношению к Земле, лунный шар в то же время вращается вокруг оси так, что время оборота Луны вокруг оси в точности равно периоду ее обращения вокруг Земли. Такое движение называется синхронным, и оно, по-видимому, свойственно и некоторым спутникам других планет. Заметим, что ось вращения Луны почти перпендикулярна плоскости земной орбиты.

Период полного оборота Луны вокруг оси можно назвать лунными звездными сутками, так как движение Луны в этом случае рассматривается относительно звезд. Солнечные же сутки на Луне несколько длиннее, и они, как нетрудно сообразить, равны синодическому месяцу (29 земных суток). Действительно, в этом случае по завершении солнечных суток терминатор возвращается в исходное положение, а значит, повторяется первоначальная лунная фаза. Таким образом, солнечные сутки па Луне длятся почти месяц, а день и ночь — по две земные недели. Эта особенность лунного мира приводит к тому, что поверхность Луны периодически испытывает длительный нагрев, сменяющийся столь же продолжительным охлаждением.

Казалось бы, из синхронного движения Луны неизбежно следует, что земному наблюдателю всегда доступна лишь половина лунной поверхности. На самом деле это не совсем так. По некоторым причинам, которые мы сейчас рассмотрим, Луна слегка «покачивается», чуть-чуть приоткрывая нам часть невидимого своего полушария. Благодаря этому «покачиванию» или либрации земной наблюдатель видит не половину, а около 60% всей лунной поверхности. Различают четыре типа либрации.

Либрация по долготе. Она вызвана тем, что вращение Луны вокруг оси совершается равномерно, а обращение Луны вокруг Земли по эллипсу происходит неравномерно (второй закон Кеплера). Из-за этого создается впечатление, что Луна слегка покачивается, попеременно приоткрывая земному наблюдателю то восточную, то западную часть своего невидимого полушария. В течение сидерического месяца вид краевых зон Луны заметно меняется, что легко проверить, наблюдая Луну хотя бы в бинокль.

Лунный свет и лунные ночи восторженно описаны многими поэтами и прозаиками. И с ними трудно не согласиться — Луна как светило изумительно красива. Но она кажется в темные ночи ослепительно яркой лишь по контрасту с черным фоном ночного неба — днем Луна выглядит куда менее эффектно.

Самое парадоксальное, пожалуй, то, что на самом деле Луна — очень плохое «зеркало». Она отражает лишь 7% падающего на псе солнечного света. По своим отражательным способностям Луна напоминает сухой чернозем, мокрый суглинок и очень темные горные породы типа базальта и диабаза. Иначе говоря, в целом Луна темно-серая, а не ослепительно серебристая, какой кажется нашим, подверженным различным оптическим обманам, глазам.

Если изучить более детально, как отражает Луна лучи разного цвета, то окажется, что с увеличением длины волны отражательная способность лунной поверхности возрастает. Так, например, Луна отражает 4 % падающих на нее фиолетовых лучей, 7 % желтых и 9% красных. Вещество с такими оптическими свойствами воспринимается вашим глазом, как темно-серое с коричневатым оттенком.

Первые фотоснимки Луны были получены вскоре после изобретения фотографии. Позже Луну фотографировали через разные светофильтры. На цветных фотографиях Луны цветовые контрасты усилены — при наблюдении Луны в телескоп лишь иногда удается различить очень слабую окраску какого-нибудь участка Луны. В целом лунная поверхность, в отличие от земной, отличается однообразием окраски. Тем необычнее облик разноцветной Луны, созданный средствами химии.

Впрочем, даже слабые цветовые оттенки лунных объектов указывают на их разную природу и, возможно, на различное происхождение. Но это относится уже к деталям лунного мира, а не к свойствам Луны как ночного светила.

Молодой или старый месяц?

Видя на небе неполный диск Луны, не всякий безошибочно определит, молодой ли это месяц или он уже на ущербе. Узкий серп недавно народившегося месяца и серп старой Луны различаются только тем, что обращены выпуклостью в противоположные стороны. В северном полушарии молодой месяц всегда направлен выпуклой стороной вправо, старый – влево. Как запомнить надежно и безошибочно, куда какой месяц смотрит?

Позволю себе предложить такую примету.

По сходству серпа или полумесяца с буквами Р
или С
легко определить, растущий ли перед нами месяц (т. е. молодой) или старый

.

Мнемоническая примета имеется и у французов. Они советуют мысленно приставлять к рогам полумесяца прямую линию; получаются латинские буквы d или р.
Буква d –
начальная в слове «dernier» (последний) – указывает на последнюю четверть, т. е. старый месяц. Буква р –
начальная в слове «premier» (первый) – указывает, что Луна в фазе первой четверти, вообще – молодая. У немцев тоже существует правило, связывающее форму Луны с определенными буквами.

Этими правилами можно пользоваться только в северном полушарии Земли. Для Австралии или Трансвааля смысл примет как раз обратный. Но и в северном полушарии они могут оказаться неприменимыми – именно в южных широтах.

Уже в Крыму и в Закавказье серп и полумесяц сильно клонятся набок, а еще южнее они совсем ложатся. Близ экватора висящий на горизонте серп Луны кажется либо гондолой, качающейся на волнах («челнок Луны» арабских сказок), либо светлой аркой. Здесь не годятся ни русская, ни французская приметы – из лежачей дужки можно сделать по желанию обе пары букв: Р
и С, р
и d.

Чтобы и в этом случае не ошибиться в возрасте Луны, надо обратиться к астрономическим признакам: молодой месяц виден вечером в западной части неба; старый – поутру в восточной части неба.

Луна на флагах

На рис. 30 перед нами – флаг Турции (прежний). На нем имеется изображение лунного серпа и звезды. Это наводит нас на следующие вопросы:

1. Серп какого месяца изображен на флаге – молодого или старого?

2. Могут ли лунный серп и звезда наблюдаться на небе в том виде, в каком они показаны на флаге?

Рис. 30. Флаг Турции (прежний).

1. Вспомнив указанную только что примету и приняв во внимание, что флаг принадлежит стране северного полушария, устанавливаем, что месяц на флаге старый.

Рис. 31. Почему звезда не может быть видна между рогами месяца

2. Звезда не может быть видна внутри диска Луны, дополненного до круга (рис. 31, а).
Все небесные светила гораздо дальше Луны и, следовательно, должны ею заслоняться. Их можно видеть только за краем неосвещенной части Луны, как показано на рис. 31,6.

Любопытно, что на современном флаге Турции, тоже содержащем изображение лунного серпа и звезды, звезда отодвинута от серпа именно так, как на рис. 31, б.

Загадки лунных фаз

Луна получает свой свет от Солнца, и потому выпуклая сторона лунных серпов должна быть, разумеется, обращена к Солнцу. Художники частенько об этом забывают. На выставках картин не редкость увидеть ландшафт с полумесяцем, обращенным к Солнцу своей прямой стороной; попадается и лунный серп, повернутый к Солнцу своими рогами (рис. 32).

Рис. 32. На ландшафте допущена астрономическая ошибка. Какая? (Ответ в тексте).

Надо, впрочем, заметить, что правильно нарисовать молодой месяц не так просто, как кажется. Даже опытные художники рисуют наружную и внутреннюю дуги лунного серпа в форме полукругов (рис. 33, б).
Между тем полукруглую форму имеет только наружная дуга, внутренняя же представляет собой полуэллипс, потому что это полукруг (граница освещенной части), видимый в перспективе (рис. 33, а).

Рис. 33. Как надо (а) и как не надо (б) изображать лунный серп

Нелегко дать лунному серпу и правильное положение на небе. Полумесяц и лунный серп нередко располагаются по отношению к Солнцу довольно озадачивающим образом. Казалось бы, раз Луна освещается Солнцем, то прямая линия, соединяющая концы месяца, должна составлять прямой угол с лучом, идущим от Солнца к ее середине (рис. 34).

Рис. 34. Положение лунного серпа относительно Солнца

Иначе говоря, центр Солнца должен находиться на перпендикуляре, проведенном через середину прямой, соединяющей концы месяца. Однако правило это соблюдается только для узкого серпа, расположенного неподалеку от Солнца. На рис. 35 показано положение месяца в разных фазах относительно лучей Солнца. Впечатление получается такое, словно лучи Солнца искривляются, прежде чем достичь Луны.

Рис. 35. В каком положении относительно Солнца мы видим Луну в разных фазах.

Разгадка кроется в следующем. Луч, идущий от Солнца к Луне, в действительности перпендикулярен к линии, соединяющей концы месяца, и в пространстве представляет собой прямую линию. Но глаз наш рисует на небе не эту прямую, а ее проекцию на вогнутый небесный свод, т. е. кривую линию. Вот почему нам и представляется, что Луна на небе «повешена неправильно». Художник должен изучить эти особенности и уметь переносить их на полотно.

Двойная планета

Двойная планета – это Земля с Луной. Они имеют право на это название потому, что спутник наш резко выделяется среди спутников других планет значительной величиной и массой по отношению к своей центральной планете. Есть в солнечной системе спутники абсолютно более крупные и более тяжелые, но по сравнению со своей центральной планетой они гораздо мельче, чем наша Луна по отношению к Земле. В самом деле, поперечник нашей Луны больше четверти земного, а поперечник относительно самого крупного спутника других планет составляет только 10-ю долю поперечника своей планеты (Тритон – спутник Нептуна). Далее, масса Луны составляет 1/81 массы Земли; между тем самый тяжелый из спутников, какой существует в солнечной системе, – III спутник Юпитера – составляет менее 10 000-й доли массы своей центральной планеты.

Какую долю от массы центральной планеты составляет масса крупных спутников показывает табличка на стр. 86. Вы видите из этого сопоставления, что наша Луна по своей массе составляет самую крупную долю своей центральной планеты.

Третье, что дает системе Земля – Луна право притязать на наименование «двойной планеты», – это тесная близость обоих небесных тел. Многие спутники других планет кружатся на гораздо больших расстояниях: некоторые спутники Юпитера (например, девятый, рис. 36) кружатся в 65 раз дальше.

Рис. 36. Система Земля – Луна по сравнению с системой Юпитера (размеры самих небесных тел показаны без соблюдения масштаба)

В связи с этим находится тот любопытный факт, что путь, описываемый Луной вокруг Солнца, очень мало отличается от пути Земли. Это покажется невероятным, если вспомнить, что Луна движется вокруг Земли на расстоянии почти 400 000 км. Не забудем, однако, что пока Луна совершает один оборот вокруг Земли, сама Земля успевает перенестись вместе с нею примерно на 13-ю долю своего годового пути, т. е. на 70 000 000 км. Представьте же себе круговой путь Луны – 2 500 000 км – растянутым вдоль расстояния, в 30 раз большего. Что останется от его круговой формы? Ничего. Вот почему путь Луны около Солнца почти сливается с орбитой Земли, уклоняясь от нее лишь 13-ю едва заметными выступами. Можно доказать несложным расчетом (которым мы не станем здесь обременять изложения), что путь Луны при этом всюду обращен к Солнцу своей вогнутостью

. Грубо говоря, он по виду похож на выпуклый тринадцатиугольник с мягко округленными углами.

На рис. 37 вы видите точное изображение путей Земли и Луны в течение одного месяца. Пунктирная линия – путь Земли, сплошная – путь Луны. Они так близки друг к другу, что для раздельного их изображения пришлось взять очень крупный масштаб чертежа: поперечник земной орбиты здесь равен?Если бы взять для него 10 см, то наибольшее расстояние на чертеже между обоими путями было бы меньше толщины изображающих их линий. Смотря на этот чертеж, вы наглядно убеждаетесь, что Земля и Луна движутся вокруг Солнца почти по одному и тому же пути и что наименование двойной планеты присвоено им астрономами вполне справедливо.

Рис. 37. Месячный путь Луны (сплошная линия) и Земли (пунктир) вокруг Солнца

Итак, для наблюдателя, помещенного на Солнце, путь Луны представился бы слегка волнистой линией, почти совпадающей с орбитой Земли. Это нисколько не противоречит тому, что по отношению к Земле Луна движется по небольшому эллипсу.

Причина, конечно, в том, что, глядя с Земли, мы не замечаем переносного движения Луны вместе с Землей по земной орбите, так как сами в нем участвуем.

Почему Луна не падает на Солнце?

Вопрос может показаться наивным. С какой стати Луне падать на Солнце? Ведь Земля притягивает ее сильнее далекого Солнца и, естественно, заставляет обращаться вокруг себя.

Читатели, так думающие, будут удивлены, узнав, что дело обстоит как раз наоборот: Луна сильнее притягивается именно Солнцем, а не Землей!

Что это так, показывает расчет. Сравним силы, притягивающие Луну: силу Солнца и силу Земли. Обе силы зависят от двух обстоятельств: от величины притягивающей массы и от расстояния этой массы до Луны. Масса Солнца больше массы Земли в 330 000 раз; во столько же раз Солнце притягивало бы Луну сильнее, нежели Земля, если бы расстояние до Луны было в обоих случаях одинаково.

Но Солнце примерно в 400 раз дальше от Луны, чем Земля. Сила притяжения убывает пропорционально квадрату расстояния; поэтому притяжение Солнца надо уменьшить в 400 2 , т. е. в 160 000 раз. Значит, солнечное притяжение сильнее земного в 330000/160000 т. е. в два с лишним раза.

Итак, Луна притягивается Солнцем вдвое сильнее, чем Землей. Почему же тогда, в самом деле, Луна не обрушивается на Солнце? Почему Земля все же заставляет Луну обращаться вокруг нее, а не берет верх действие Солнца?

Луна не падает на Солнце по той же причине, по какой не падает на него и Земля; Луна обращается около Солнца вместе с Землей, и притягательное действие Солнца расходуется без остатка на то, чтобы постоянно переводить оба эти тела с прямого пути на искривленную орбиту, т. е. превращать прямолинейное движение в криволинейное. Достаточно бросить взгляд на рис. 38, чтобы убедиться в сказанном.

У иных читателей, может быть, осталось некоторое сомнение. Как же это все-таки выходит? Земля тянет Луну к себе. Солнце тянет Луну с большей силой, а Луна, вместо того чтобы падать на Солнце, кружится около Земли? Это, действительно, было бы странно, если бы Солнце притягивало к себе только Луну. Но оно притягивает Луну вместе с Землей, всю «двойную планету», и, так сказать, не вмешивается во внутренние отношения членов этой пары между собой. Строго говоря, к Солнцу притягивается общий центр тяжести системы Земля – Луна; этот центр (называемый барицентром) и обращается вокруг Солнца под действием солнечного притяжения. Он находится на расстоянии 2 / 3 земного радиуса от центра Земли по направлению к Луне. Луна и центр Земли обращаются вокруг барицентра, совершая один оборот в течение месяца.

Видимая и невидимая стороны Луны

Среди эффектов, доставляемых стереоскопом, ничто не поражает так, как вид Луны. Здесь воочию видишь, что Луна действительно шарообразна, между тем как на подлинном небе она кажется плоской, как чайный поднос.

Но как трудно получить подобную стереоскопическую фотографию нашего спутника, – многие даже не подозревают. Для изготовления ее надо быть хорошо знакомым с особенностями капризных движений ночного светила.

Дело в том, что Луна обходит Землю так, что обращена к ней все время одной и той же своей стороной. Обегая вокруг Земли, Луна вращается вместе с тем и вокруг своей оси, причем оба движения завершаются в один и тот же промежуток времени.

На рис. 38 вы видите эллипс, который должен наглядно изображать орбиту Луны. Чертеж намеренно усиливает вытянутость лунного эллипса; на самом деле эксцентриситет лунной орбиты 0,055 или 1/18. Представить точно на маленьком чертеже лунную орбиту так, чтобы глаз отличил ее от круга, невозможно: при величине большой полуоси даже в целый метр малая полуось была бы короче ее всего на 1 мм; Земля отстояла бы от центра только на 5,5 см. Чтобы легче было понять дальнейшее объяснение, на рисунке начерчен более вытянутый эллипс.

Рис. 38. Как Луна движется вокруг Земли по своей орбите (подробности в тексте)

Итак, вообразите, что эллипс на рис. 38 есть путь Луны вокруг Земли. Земля помещена в точке О –
в одном из фокусов эллипса. Законы Кеплера относятся не только к движениям планет вокруг Солнца, но и к движениям спутников вокруг центральных планет, в частности к обращению Луны. Согласно второму закону Кеплера Луна за четверть месяца проходит такой путь АЕ,
что площадь OABCDE
равняется 1 / 4 площади эллипса, т. е. площади MABCD
(равенство площадей ОАЕ
и MAD
на нашем чертеже подтверждается приблизительным равенством площадей MOQ
и EQD).
Итак, за четверть месяца Луна проходит путь от А
до Е.
Вращение же Луны, как и вообще вращение планет, в отличие от их обращения вокруг Солнца, происходит равномерно: за 1/4 месяца она поворачивается ровно на 90°. Поэтому, когда Луна оказывается в Е,
радиус Луны, обращенный к Земле в точке А,
опишет дугу в 90°, и будет направлен не к точке М,
а к некоторой другой точке, левее М,
неподалеку от другого фокуса Р
лунной орбиты. Оттого, что Луна чуть отвернет свое лицо от земного наблюдателя, он сможет увидеть с правой стороны узкую полоску прежде невидимой ее половины. В точке ЕЛупа
показывает земному наблюдателю уже более узкую полоску своей обычно невидимой стороны, потому что угол OFP
меньше угла ОЕР.
В точке G –
в апогее орбиты – Луна занимает такое же положение по отношению к Земле, как и в перигее А.
При дальнейшем своем движении Луна отворачивается от Земли уже в противоположную сторону, показывая нашей планете другую полоску своей невидимой стороны: полоска эта сначала расширяется, потом суживается, и в точке А
Луна занимает прежнее положение.

Мы убедились, что вследствие эллиптической формы лунного пути спутник наш обращен к Земле не строго одной и той же своей половиной. Луна неизменно обращена одной и той же стороной не к Земле, а к другому фокусу своей орбиты. Для нас же она покачивается около среднего положения наподобие весов; отсюда и астрономическое наименование этого покачивания: «либрация» – от латинского слова «libra», означающего «весы». Величина либрации в каждой точке измеряется соответствующим углом; например в точке is либрация равна углу ОЕР.
Наибольшая величина либрации 7°53?, т. е. почти 8°.

Интересно проследить за тем, как нарастает и убывает угол либрации с передвижением Луны по орбите. Поставим в D
острие циркуля и опишем дугу, проходящую через фокусы О
и Р.
Она пересечет орбиту в точках B и F.
Углы ОВР
и OFP
как вписанные равные половине центрального угла ODP.
Отсюда выводим, что при движении Луны от А
до D
либрация растет сначала быстро, в точке В
достигает половины максимальной, затем продолжает нарастать медленно; на пути от D
до F
либрация убывает сначала медленно, потом быстро. На второй половине эллипса либрация меняет свою величину тем же темпом, но в обратную сторону. (Величина либрации в каждой точке орбиты приблизительно пропорциональна расстоянию Луны от большой оси эллипса.)

То покачивание Луны, которое мы сейчас рассмотрели, называется либрацией по долготе. Спутник наш подвержен еще и другой либрации – по широте. Плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости экватора Луны на 6?°. Поэтому мы видим Луну с Земли в одних случаях чуть с юга, в других – с севера, заглядывая немного в «невидимую» половину Луны через ее полюсы. Эта либрация по широте достигает 6?°.

Объясним теперь, как пользуется астроном-фотограф описанными легкими покачиваниями Луны около среднего положения, чтобы получить стереоскопические снимки ее. Читатель догадывается, вероятно, что для этого надо подстеречь два таких положения Луны, при которых в одном она была бы повернута по отношению к другому на достаточный угол. В точках А и В, В и С, С и D и
т. д. Луна занимает настолько различные по отношению к Земле положения, что стереоскопические снимки возможны. Но здесь перед нами новое затруднение: в этих положениях разница в возрасте Луны, 1?-2 суток, чересчур велика, так что полоска лунной поверхности возле круга освещения на одном снимке уже выходит из тени. Это для стереоскопических снимков недопустимо (полоска будет блестеть, как серебряная). Возникает трудная задача: подстеречь одинаковые фазы Луны, которые отличаются величиной либрации (по долготе) так, чтобы круг освещения проходил по одним и тем же деталям лунной поверхности. Но и этого недостаточно: в обоих положениях должны быть еще одинаковые либрации по широте.

Наш читатель едва ли станет изготовлять лунные стереофотографии. Способ их получения объяснен здесь, конечно, не с практической целью, а лишь для того, чтобы ради него рассмотреть особенности лунного движения, дающие астрономам возможность увидеть небольшую полоску обычно недоступной наблюдателю стороны нашего спутника. Благодаря обеим лунным либрациям мы видим, в общем, не половину всей лунной поверхности, а 59 % ее. До запуска в Советском Союзе третьей космической ракеты в сторону Луны 41 % лунной поверхности был недоступен изучению.

Как устроена эта часть поверхности Луны, никто не знал. Делались остроумные попытки, продолжив обратно части лунных хребтов и светлые полосы, переходящие с невидимой части Луны на видимую, набросать гадательно некоторые подробности недоступной нам половины. В результате запуска 4 октября 1959 года автоматической межпланетной станции «Луна-3» получены фотографии обратной стороны Луны. Советские ученые получили право дать названия вновь открытым лунным образованиям. Кратеры названы именами выдающихся деятелей науки и культуры – Ломоносова, Циолковского, Жолио-Кюри и других, присвоены названия двум новым морям – Морю Москвы и Морю Мечты. Вторично обратная сторона Луны была сфотографирована советской станцией «Зонд-3», запущенной 18 июля 1965 года.

В 1966 году «Луна-9» мягко прилунилась и передала на Землю изображение лунного пейзажа. В 1969 году лунному Морю Спокойствия пришлось испытать беспокойство. На сухое дно этого «моря» опустилась посадочная кабина американского космического корабля «Аполлон-11». Астронавты Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин стали первыми землянами, которые ступили на поверхность Луны. Они установили несколько приборов, взяли образцы лунного грунта и вернулись на корабль, ожидавший их на орбите. Пилотировал «Аполлон-11» Майкл Коллинз. До конца 1972 года на Луне побывали еще пять американских экспедиций.

Одновременно в СССР запускались к Луне автоматические станции. В 1970 году «Луна-16», опустившись на поверхность Луны, впервые взяла образцы лунного грунта и доставила их на Землю. В том же году «Луна-17» выпустила на поверхность нашего спутника самоходный «Луноход-1». Этот восьмиколесный робот, похожий одновременно на черепаху и на армейскую полевую кухню, за 301 сутки прошел почти 11 километров и передал на Землю 20 000 снимков, 200 панорам и в 500 точках проводил исследование грунта.

Чуть позже «Луна-20» привезла на Землю образцы грунта из горного района Луны, недоступного для астронавтов. В 1973 году «Луна-21» отправила в поход «Луноход-2», который за 4,5 месяца проехал 37 км, исследуя рельеф местности и состав грунта. Оба колесных робота управлялись с Земли по радио и систематически передавали в ЦУП снимки лунных пейзажей, результаты анализа грунта. Автоматическая станция «Луна-24» (1976 г.) пробурила лунный грунт на глубину 2 м и доставила 170 г его образцов на Землю.

Высказываемая нередко мысль о существовании атмосферы и воды на обратной стороне Луны не обоснована и противоречит законам физики: если нет атмосферы и воды на одной стороне Луны, то не может быть их и на другой (к этому вопросу мы еще вернемся).

Вторая Луна и луна Луны

В печати время от времени появляются сообщения, что тому или иному наблюдателю удалось видеть второго спутника Земли, вторую ее Луну.

Вопрос о существовании второго спутника Земли не нов. Он имеет за собой длинную историю. Кто читал роман Жюля Верна «Из пушки на Луну», тот помнит, вероятно, что уже там упоминается о второй Луне. Она так мала и скорость ее так велика, что жители Земли наблюдать ее не могут. Французский астроном Пти, – говорит Жюль Берн, – заподозрил ее существование и определил период ее обращения вокруг Земли в 3 ч. 20 м. Расстояние ее от поверхности Земли равно 8140 км. Любопытно, что английский журнал «Знание», в статье об астрономии у Жюля Верна, считает ссылку на Пти, как и самого Пти, попросту вымышленными. Ни в одной энциклопедии об этом астрономе действительно не упоминается. И все-таки сообщение романиста не вымышлено. Директор Тулузской обсерватории Пти в 50-х годах прошлого столетия действительно отстаивал существование второй Луны, – метеорита с периодом обращения в 3 ч. 20 м., кружащегося, правда, не в 8 000, а в 5 000 км от земной поверхности. Мнение это разделялось и тогда лишь немногими астрономами, впоследствии же было совершенно забыто. Теоретически в допущении существования второго, очень мелкого спутника Земли нет ничего противонаучного. Но подобное небесное тело должно было бы наблюдаться не только в те редкие моменты, когда оно проходит (кажущимся образом) по диску Луны или Солнца. Даже если оно обращается так близко к Земле, что должно при каждом обороте погружаться в широкую земную тень, то и в таком случае можно было бы его видеть на утреннем и вечернем небе сияющим яркой звездой в лучах Солнца. Быстрым движением и частыми возвращениями звезда эта привлекла бы к себе внимание многих наблюдателей. В моменты полного солнечного затмения вторая Луна также не ускользнула бы от взора астрономов. Словом, если бы Земля действительно обладала вторым спутником, его случалось бы наблюдать довольно часто. Между тем бесспорных наблюдений не было ни одного.

Строго говоря, у Земли имеются, кроме Луны, еще два спутника. Не искусственных, а вполне естественных. И не крошечных, а такого же размера, как и сама Луна. Но, хотя эти «Луны» были открыты уже давно (в 1956 г., польским астрономом Кордылевским), видеть их очень мало кому удавалось. Все дело в том, что эти спутники целиком состоят из пыли. Эти пылевые «Луны» перемещаются среди звезд по той же трассе, что и настоящая Луна, и с той же скоростью. Одна опережает Луну на 60 градусов, другая на столько же отстает. И от Земли их отделяет такое же расстояние, как и Луну. Края этих «Лун» размыты, что очень затрудняет наблюдение.

Наряду с проблемой второй Луны ставился также вопрос о том, нет ли у нашей Луны своего маленького спутника – «луны Луны».

Но непосредственно удостовериться в существовании подобного лунного спутника очень трудно. Астроном Мультон высказывает об этом следующие соображения:

«Когда Луна светит полным светом, ее свет или свет Солнца не позволяют различить в соседстве с нею очень маленькое тело. Только в моменты лунных затмений спутник Луны мог бы освещаться Солнцем, в то время как соседние участки неба были бы свободны от влияния рассеянного света Луны. Таким образом, лишь во время лунных затмений можно было бы надеяться открыть небольшое тело, обращающееся около Луны. Такого рода исследования уже производились, но реальных результатов не дали».

Почему на Луне нет атмосферы?

Вопрос этот принадлежит к тем, которые уясняются, если сначала их, так сказать, перевернуть. Прежде чем говорить о том, почему Луна не удерживает вокруг себя атмосферу, поставим вопрос: почему удерживается атмосфера вокруг нашей собственной планеты? Вспомним, что воздух, как и всякий газ, представляет хаос не связанных между собой молекул, стремительно движущихся в различных направлениях. Средняя их скорость при t =
0 °C – около? км в секунду (скорость ружейной пули). Почему же не разлетаются они в мировое пространство? По той же причине, по какой не улетает в мировое пространство и ружейная пуля. Истощив энергию своего движения на преодоление силы тяжести, молекулы падают обратно на Землю. Вообразите близ земной поверхности молекулу, летящую отвесно вверх со скоростью? км в секунду. Как высоко может она взлететь? Нетрудно вычислить: скорость v, высота подъема h
и ускорение силы тяжести g
связаны следующей формулой:

v
2
= 2gh.

Подставим вместо v его значение – 500 м/с, вместо g –
10 м/с 2 , имеем

h = 12 500 м = 12?км.

Но если молекулы воздуха не могут взлетать выше 12? км,
то откуда берутся воздушные молекулы выше этой границы? Ведь кислород, входящий в состав нашей атмосферы, образовался близ земной поверхности (из углекислого газа в результате деятельности растений). Какая же сила подняла и удерживает их на высоте 500 и более километров, где безусловно установлено присутствие следов воздуха? Физика дает здесь тот же ответ, какой услышали бы мы от статистика, если бы спросили его: «Средняя продолжительность человеческой жизни 70 лет; откуда же берутся 80-летние старики?» Все дело в том, что выполненный нами расчет относится к средней, а не реальной молекуле. Средняя молекула обладает секундной скоростью в? км, но реальные молекулы движутся одни медленнее, другие быстрее средней. Правда, процент молекул, скорость которых заметно отклоняется от средней, невелик и быстро убывает с возрастанием величины этого отклонения. Из всего числа молекул, заключающихся в данном объеме кислорода при 0°, только 20 % обладают скоростью от 400 до 500 м в секунду; приблизительно столько же молекул движется со скоростью 300–400 м/с, 17 % – со скоростью 200–300 м/с, 9 % – со скоростью 600–700 м/с, 8 % – со скоростью 700–800 м/с, 1 % – со скоростью 1300–1400 м/с. Небольшая часть (меньше миллионной доли) молекул имеет скорость 3500 м/с, а эта скорость достаточна, чтобы молекулы могли взлететь даже на высоту 600 км.

Действительно, 3500
2
= 20h
, откуда h=12250000/20
т. е. свыше 600 км.

Становится понятным присутствие частиц кислорода на высоте сотен километров над земной поверхностью: это вытекает из физических свойств газов. Молекулы кислорода, азота, водяного пара, углекислого газа не обладают, однако, скоростями, которые позволили бы им совсем покинуть земной шар. Для этого нужна скорость не меньше 11 км в секунду, а подобными скоростями при невысоких температурах обладают только единичные молекулы названных газов. Вот почему Земля так прочно удерживает свою атмосферную оболочку. Вычислено, что для потери половины запаса даже самого легкого из газов земной атмосферы – водорода – должно пройти число лет, выражающееся 25 цифрами. Миллионы лет не внесут никакого изменения в состав и массу земной атмосферы.

Чтобы разъяснить теперь, почему Луна не может удерживать вокруг себя подобной же атмосферы, остается досказать немного.

Напряжение силы тяжести на Луне в шесть раз слабее, чем на Земле; соответственно этому скорость, необходимая для преодоления там силы тяжести, тоже меньше и равна всего 2360 м/с. А так как скорость молекул кислорода и азота при умеренной температуре может превышать эту величину, то понятно, что Луна должна была бы непрерывно терять свою атмосферу, если бы она у нее образовывалась.

Когда улетучатся наиболее быстрые из молекул, критическую скорость приобретут другие молекулы (таково следствие закона распределения скоростей между частицами газа), и в мировое пространство должны безвозвратно ускользать все новые и новые частицы атмосферной оболочки.

По истечении достаточного промежутка времени, ничтожного в масштабе мироздания, вся атмосфера покинет поверхность столь слабо притягивающего небесного тела.

Можно доказать математически, что если средняя скорость молекул в атмосфере планеты даже втрое меньше предельной (т. е. составляет для Луны 2360: 3 = 790 м/с), то такая атмосфера должна наполовину рассеяться в течение нескольких недель. (Устойчиво сохраняться атмосфера небесного тела может лишь при условии, что средняя скорость ее молекул меньше одной пятой доли от предельной скорости.) Высказывалась мысль – вернее, мечта, – что со временем, когда земное человечество посетит и покорит Луну, оно окружит ее искусственной атмосферой и сделает таким образом пригодной для обитания. После сказанного читателю должна быть ясна несбыточность подобного предприятия.

Отсутствие атмосферы у нашего спутника – не случайность, не каприз природы, а закономерное следствие физических законов.

Понятно также, что причины, по которым невозможно существование атмосферы на Луне, должны обусловливать ее отсутствие вообще на всех мировых телах со слабым напряжением силы тяжести: на астероидах и на большинстве спутников планет.

Размеры лунного мира

Об этом, конечно, с полной определенностью говорят числовые данные: величина диаметра Луны (3500 км), поверхности, объема. Но числа, незаменимые при расчетах, бессильны дать то наглядное представление о размерах, какого требует наше воображение. Полезно будет обратиться для этого к конкретным сопоставлениям.

Сравним лунный материк (ведь Луна – сплошной материк) с материками земного шара (рис. 39). Это скажет нам больше, нежели отвлеченное утверждение, что полная поверхность лунного шара в 14 раз меньше земной поверхности. По числу квадратных километров поверхность нашего спутника лишь немногим меньше поверхности обеих Америк. А та часть Луны, которая обращена к Земле и доступна нашему наблюдению, почти в точности равна площади Южной Америки.

Рис. 39. Размеры Луны по сравнению с материком Европы (не следует, однако, заключать, что поверхность лунного шара меньше поверхности Европы)

Чтобы сделать наглядными размеры лунных «морей» по сравнению с земными, на рис. 40 на карту Луны наложены в том же масштабе контуры Черного и Каспийского морей. Сразу видно, что лунные «моря» не особенно велики, хотя и занимают заметную часть диска. Море Ясности, например (170 000 км
2
),
приблизительно в 2?
раза меньше Каспийского.

Зато среди кольцевых гор Луны имеются подлинные гиганты, каких нет на Земле. Например, круговой вал горы Гримальди охватывает поверхность, большую, нежели площадь озера Байкал. Внутри этой горы могло бы целиком поместиться небольшое государство, например Бельгия, или Швейцария.

Рис. 40. Земные моря по сравнению с лунными. Черное и Каспийское моря, перенесенные на Луну, были бы там больше всех лунных морей (цифрами обозначены: 1 – Море Дождей, 2 – Море Ясности, 3 – Море Спокойствия, 4 – Море Изобилия, 5– Море Нектара)

Лунные пейзажи

Фотографии лунной поверхности воспроизводятся в книгах так часто, что вид характерных особенностей лунного рельефа – кольцевых гор (рис. 41), «кратеров» – знаком, вероятно, каждому из наших читателей. Возможно, что иные наблюдали лунные горы и в небольшую трубу; для этого достаточна труба с объективом в 3 см.

Рис. 41. Типичные кольцевые горы Луны

Но ни фотографии, ни наблюдения в телескоп не дают представления о том, какой казалась бы лунная поверхность наблюдателю на самой Луне. Стоя непосредственно возле лунных гор, наблюдатель видел бы их в иной перспективе, чем в телескоп. Одно дело рассматривать предмет с большой высоты и совсем иное – сбоку вблизи. Покажем на нескольких примерах, в чем проявляется это различие. Гора Эратосфен представляется с Земли в виде кольцевого вала с пиком внутри. В телескоп она вырисовывается рельефно и резко благодаря четким, неразмытым теням. Взгляните, однако, на ее профиль (рис. 42): вы видите, что по сравнению с огромным поперечником кратера – 60 км – высота вала и внутреннего конуса очень мала; отлогость склонов еще более скрадывает их высоту.

Рис. 42. Профиль большой кольцевой горы

Вообразите себя теперь бродящим внутри этого кратера и помните, что поперечник его равен расстоянию от Ладожского озера до Финского залива. Едва ли уловите вы тогда кольцеобразную форму вала; к тому же выпуклость почвы скроет от вас его нижнюю часть, так как лунный горизонт вдвое теснее земного (соответственно вчетверо меньшему диаметру лунного шара). На Земле человек среднего роста, стоя на ровной местности, может видеть вокруг себя не далее 5 км. Это вытекает из формулы дальности горизонта

где D –
дальность в км, h –
высота глаза в км, R –
радиус планеты в км.

Подставив в нее данные для Земли и для Луны, узнаем, что для человека среднего роста дальность горизонта

на Земле………,4,8 км,

на Луне……….2,5 км.

Какая картина представилась бы наблюдателю внутри большого лунного кратера, показывает рис. 43. (Ландшафт изображен для другого большого кратера – Архимеда.) Неправда ли: обширная равнина с цепью холмов на горизонте мало похожа на то, что обычно представляют себе при словах «лунный кратер»?

Рис. 43. Какую картину увидел бы наблюдатель, стоящий в центре большой кольцевой горы на Луне.

Очутившись по другую сторону вала, вне кратера, наблюдатель также увидел бы не то, что ожидает. Наружный скат кольцевой горы (ср. рис. 42) поднимается столь отлого, что путнику она вовсе не представится горой, а главное, он не сможет убедиться, что видимая им холмистая гряда есть кольцевая гора, имеющая круглую котловину. Для этого придется перебраться через ее гребень, да и тут, как мы уже объяснили, лунного альпиниста и не ожидает ничего примечательного.

Кроме огромных кольцевых лунных гор, на Луне имеется, правда, и множество мелких кратеров, которые легко охватить взором, даже стоя в непосредственной близи. Но высота их ничтожна; наблюдатель едва ли будет здесь поражен чем-либо необычайным. Зато лунные горные хребты, носящие название земных гор: Альпы, Кавказ, Апеннины и т. д., соперничают с земными по высоте и достигают 7–8 км. На сравнительно маленькой Луне они выглядят весьма внушительно.

Рис. 44. Половина горошины отбрасывает при косом освещении длинную тень

Отсутствие атмосферы на Луне и связанная с этим резкость теней создают при наблюдении в трубу любопытную иллюзию: малейшие неровности почвы усиливаются и представляются весьма рельефными. Положите половину горошины выпуклостью вверх. Велика ли она? А посмотрите, какую длинную тень она отбрасывает (рис. 44). При боковом освещении на Луне тень бывает в 20 раз больше высоты того тела, которое ее отбрасывает, и это сослужило астрономам хорошую службу: благодаря длинным теням можно наблюдать в телескоп на Луне предметы высотой в 30 м. Но то же обстоятельство заставляет нас преувеличивать неровности лунной почвы. Гора Пико, например, так резко обрисовывается в телескоп, что невольно представляешь ее себе в виде острой и крутой скалы (рис. 45). Так ее и изображали в прежнее время. Но, наблюдая ее с лунной поверхности, вы увидели бы совсем иную картину, – то, что изображено на рис. 46.

Зато другие особенности лунного рельефа нами, наоборот, недооцениваются. В телескоп мы наблюдаем на поверхности Луны тонкие, едва заметные трещины, и нам кажется, что они не могут играть существенной роли в лунном пейзаже.

Рис. 45. Гору Пико раньше считали крутой и острой

Рис. 46. На самом деле гора Пико имеет очень отлогие склоны.

Рис. 47. Так называемая «Прямая стена» на Луне; вид в телескоп

Но перенесенные на поверхность нашего спутника, мы увидели бы в этих местах у своих ног глубокую черную пропасть, простирающуюся далеко за горизонт. Еще пример. На Луне есть так называемая «Прямая стена» – отвесный уступ, прорезывающий одну из ее равнин. Видя эту стену в телескоп (рис. 47), мы забываем, что она имеет 300 м высоты; находясь у основания стены, мы были бы подавлены ее грандиозностью. На рис. 48 художник попытался изобразить эту отвесную стену, видимую снизу: ее конец теряется где-то за горизонтом: ведь она тянется на 100 км! Точно так же и тонкие трещины, различаемые в сильный телескоп на лунной поверхности, должны в натуре представлять огромные провалы (рис. 49).

Рис. 48. Какой должна казаться «Прямая стена» наблюдателю, находящемуся близ ее основания

Рис. 49. Одна из лунных «трещин», наблюдаемая в непосредственной близости.

Лунное небо

Черный небосвод

Если бы житель Земли мог очутиться на Луне, внимание его привлекли бы прежде других три необычайных обстоятельства.

Сразу же бросился бы в глаза странный цвет дневного неба на Луне: вместо привычного голубого купола расстилался бы совершенно черный небосвод, усеянный – при ярком сиянии Солнца! – множеством звезд, четко выделяющихся, но совершенно не мерцающих. Причина этого явления заключается в отсутствии на Луне атмосферы.

«Голубой свод ясного и чистого неба, – говорит Фламмарион свойственным ему живописным языком, – нежный румянец зорь, величественное зарево вечерних сумерек, чарующая красота пустынь, туманная даль полей и лугов, и вы, зеркальные воды озер, издревле отражающие в себе далекие лазурные небеса, вмещающие целую бесконечность в своих глубинах, – ваше существование и вся красота ваша зависят исключительно лишь от той легкой оболочки, которая простирается над земным шаром. Без нее ни одной из этих картин, ни одной из этих пышных красок не существовало бы. Вместо лазурно-голубого неба вас окружало бы беспредельное черное пространство; вместо величественных восходов и закатов Солнца дни резко, без переходов, сменялись бы ночами и ночи – днями. Вместо нежного полусвета, царящего всюду, куда прямо не попадают ослепительные лучи Солнца, яркий свет был бы лишь в местах, прямо озаренных дневным светилом, а во всех остальных царила бы густая тень».

Земля на небе Луны

Вторая достопримечательность на Луне – висящий в небе огромный диск Земли. Путешественнику покажется странным, что тот земной шар, который при отлете на Луну был оставлен внизу

, неожиданно очутился здесь вверху

.

Во вселенной нет одного для всех миров верха и низа, и вас не должно удивлять, что, оставив Землю внизу, вы увидели бы ее вверху, находясь на Луне.

Висящий в лунном небе диск Земли огромен: поперечник его приблизительно вчетверо больше поперечника знакомого нам лунного диска на земном небе. Это – третий поражающий факт, который ожидает лунного путешественника. Если в лунные ночи ландшафты наши достаточно хорошо освещены, то ночи на Луне, при лучах полной Земли с диском, в 14 раз большим лунного, должны быть необычайно светлы. Яркость светила зависит не только от его диаметра, но и от отражательной способности его поверхности. В этом отношении земная поверхность в шесть раз превосходит лунную; поэтому свет полной Земли должен освещать Луну в 90 раз сильнее, чем полный месяц освещает Землю. В «земные ночи» на Луне можно было бы читать мелкую печать. Освещение лунной почвы Землей настолько ярко, что позволяет нам с расстояния 400 000 км различать ночную часть лунного шара в виде неясного мерцания внутри узкого серпа; оно носит название «пепельного света» Луны. Вообразите 90 полных лун, льющих с неба свой свет, да примите еще во внимание отсутствие на нашем спутнике атмосферы, поглощающей часть света, и вы получите некоторое представление о феерической картине лунных пейзажей, залитых среди ночи сиянием полной Земли.

Мог ли бы лунный наблюдатель различать на земном диске очертания материков и океанов? Распространено ошибочное мнение, будто Земля в небе Луны представляет нечто похожее на школьный глобус. Так ее и изображают художники, когда им приходится рисовать земной шар в мировом пространстве: с контурами материков, со снежной шапкой в полярных областях и т. п. подробностями. Все это надо отнести к области фантазии. На земном шаре при наблюдении извне нельзя различать таких деталей. Не говоря уже об облаках, обычно застилающих половину земной поверхности, сама атмосфера наша сильно рассеивает солнечные лучи; поэтому Земля должна казаться столь же яркой и столь же непроницаемой для взора, как Венера. Исследовавший этот вопрос пулковский астроном Г.А. Тихов писал:

«Смотря на Землю из пространства, мы увидели бы диск цвета сильно белесоватого неба и едва ли различили бы какие-либо подробности самой поверхности. Значительная доля падающего на Землю солнечного света успевает рассеяться в пространстве атмосферой и всеми ее примесями раньше, чем дойдет до поверхности самой Земли. А то, что отражается самою поверхностью, успеет опять-таки сильно ослабеть вследствие нового рассеяния в атмосфере».

Итак, в то время как Луна отчетливо показывает нам все подробности своей поверхности, Земля скрывает свое лицо от Луны, да и от всей вселенной под сияющим покрывалом атмосферы.

Но не только этим отличается лунное ночное светило от земного. На нашем небе месяц восходит и заходит, описывая свой путь вместе со звездным куполом. На лунном небе Земля такого движения не совершает. Она не восходит там и не заходит, не принимает участия в стройном, чрезвычайно медленном шествии звезд. Почти неподвижно висит она на небе, занимая для каждого пункта Луны определенное положение, в то время как звезды медленно скользят позади нее. Это – следствие уже рассмотренной нами особенности лунного движения, состоящей в том, что Луна обращена к Земле всегда одной и той же частью своей поверхности. Для лунного наблюдателя Земля почти неподвижно висит на небесном своде. Если Земля стоит в зените какого-нибудь лунного кратера, то она никогда не покидает своего зенитного положения. Если с какого-нибудь пункта она видна на горизонте, она вечно остается на горизонте этого места. Только лунные либрации, о которых мы уже беседовали, несколько нарушают эту неподвижность. Звездное небо совершает позади земного диска свое медленное, в 27 1 / 3 наших суток, вращение, Солнце обходит небо в 29? суток, планеты совершают подобные же движения, и лишь одна Земля почти неподвижно покоится на черном небе.

Но, оставаясь на одном месте, Земля быстро, в 24 часа, вращается вокруг своей оси, и если бы наша атмосфера была прозрачна, Земля могла бы служить для будущих пассажиров межпланетных кораблей удобнейшими небесными часами. Кроме того, Земля имеет такие же фазы, какие показывает Луна на нашем небе. Значит, наш мир не всегда сияет на лунном небе полным диском: он появляется то в виде полукруга, то в виде серпа, более или менее узкого, то в виде неполного круга, смотря по тому, какая часть озаренной Солнцем половины Земли обращена к Луне. Начертив взаимное расположение Солнца, Земли и Луны, вы легко убедитесь, что Земля и Луна должны показывать друг другу противоположные фазы.

Когда мы наблюдаем новолуние, лунный наблюдатель должен видеть полный диск Земли – «полноземлие»; напротив, когда у нас полнолуние, на Луне «новоземлие» (рис. 50). Когда мы видим узкий серп молодого месяца, с Луны можно было бы любоваться Землей на ущербе, причем до полного диска не хватает как раз такого серпа, какой показывает нам в этот момент Луна. Впрочем, фазы Земли очерчены не так резко, как лунные: земная атмосфера размывает границу света, создает тот постепенный переход от дня к ночи и обратно, который мы на Земле наблюдаем в виде сумерек.

Рис. 50. «Новоземлие» на Луне. Черный диск Земли окружен яркой каймой сияющей земной атмосферы

Другое отличие земных фаз от лунных состоит в следующем. На Земле мы никогда не видим Луну в самый момент новолуния. Хотя она обычно стоит при этом выше или ниже Солнца (иногда на 5°, т. е. на 10 своих поперечников), так что узкий, озаренный Солнцем край лунного шара мог бы быть виден, – он все же недоступен нашему зрению: блеск Солнца забивает скромное сияние серебряной нити новой Луны. Мы замечаем новую Луну обычно лишь в возрасте двух суток, когда она успевает отойти на достаточное расстояние от Солнца, и лишь в редких случаях (весной) – в возрасте одних суток. Не то бывает при наблюдении «новоземлия» с Луны: там нет атмосферы, рассеивающей вокруг дневного светила сияющий ореол. Звезды и планеты не теряются там в лучах Солнца, а четко выделяются на небе в непосредственном соседстве с ним. Поэтому, когда Земля оказывается не прямо перед Солнцем (т. е. не в моменты затмений), а несколько выше или ниже его, она всегда видна на черном, усеянном звездами небе нашего спутника в форме тонкого серпа с рогами, обращенными от Солнца (рис. 51). По мере отхода от Земли влево от Солнца серп словно перекатывается вправо.

Рис. 51. «Молодая» Земля на небе Луны. Белый кружок под земным серпом – Солнце

Явление, соответствующее сейчас описанному, можно видеть, наблюдая Луну в небольшую трубу: в полнолуние диск ночного светила не усматривается нами в виде полного круга; так как центры Луны и Солнца не лежат на одной прямой с глазом наблюдателя, то на лунном диске не хватает узкого серпа, который темной полоской скользит близ края освещенного диска влево по мере отхода Луны вправо. Но Земля и Луна всегда показывают друг другу противоположные фазы; поэтому в описанный момент лунный наблюдатель должен был бы видеть тонкий серп «новоземлия».

Рис. 52. Медленные движения Земли близ лунного горизонта вследствие либрации. Пунктирные линии – путь центра земного диска

Мы заметили уже вскользь, что либрации Луны должны сказываться в том, что Земля не совсем неподвижна на лунном небе: она колеблется около среднего положения в северо-южном направлении на 14°, а в западно-восточном – на 16°. Для тех пунктов Луны, где Земля видна на самом горизонте, планета наша должна поэтому казаться иногда заходящей и вскоре затем вновь восходящей, описывая странные кривые (рис. 52). Такой своеобразный восход или заход Земли в одном месте горизонта, без обхода всего неба, может длиться много земных суток.

Затмения на Луне

Набросанную сейчас картину лунного неба дополним описанием тех небесных зрелищ, которые называются затмениями. На Луне бывают затмения двух родов: солнечные и «земные». Первые не похожи на знакомые нам солнечные затмения, но по-своему чрезвычайно эффектны. Они происходят на Луне в те моменты, когда на Земле бывают затмения лунные, так как тогда Земля помещается на линии, соединяющей центры Солнца и Луны. Наш спутник погружается в эти моменты внутрь тени, отбрасываемой земным шаром. Кому случалось видеть Луну в такие моменты, тот знает, что она не совсем лишается света, не исчезает для глаза; она бывает видна обычно в вишнево-красных лучах, проникающих внутрь конуса земной тени. Если бы мы перенеслись в этот момент на поверхность Луны и взглянули оттуда на Землю, то ясно поняли бы причину красного освещения: на небе Луны земной шар, помещаясь впереди яркого, хотя и гораздо меньшего Солнца, представляется черным диском, окруженным багровой каймой своей атмосферы. Эта-то кайма и освещает красноватым светом погруженную в тень Луну (рис. 53).

Рис. 53. Ход солнечного затмения на Луне: Солнце С постепенно заходит за земной диск 3, неподвижно висящий на лунном небе.

Затмения Солнца длятся на Луне не несколько минут, как на Земле, а более 4 часов, – столько, сколько у нас лунные, потому что, в сущности, это и есть наши лунные затмения, только наблюдаемые не с Земли, а с Луны.

Что же касается затмений «земных», то они так мизерны, что едва заслуживают наименования затмений. Они происходят в те моменты, когда на Земле видны солнечные затмения. На большом диске Земли лунные наблюдатели видели бы тогда маленький движущийся черный кружок – то счастливые участки земной поверхности, откуда можно любоваться затмением Солнца.

Надо заметить, что таких затмений, как наши солнечные, нельзя наблюдать вообще ни в каком другом месте планетной системы. Этим исключительным зрелищем обязаны мы случайному обстоятельству: Луна, заслоняющая от нас Солнце, ровно во столько раз ближе к нам, нежели Солнце, во сколько раз лунный поперечник меньше солнечного, – совпадение, не повторяющееся ни на какой иной планете.

Для чего астрономы наблюдают затмения?

Благодаря сейчас отмеченной случайности длинный конус тени, которую постоянно влачит за собой наш спутник, доходит как раз до земной поверхности (рис. 54). Собственно говоря, средняя длина конуса лунной тени меньше среднего расстояния Луны от Земли, и если бы мы имели дело только со средними величинами, то пришли бы к выводу, что полных солнечных затмений у нас никогда не бывает. Они случаются в действительности потому, что Луна движется вокруг Земли по эллипсу и в одних частях орбиты бывает на 42 200 км ближе к поверхности Земли, чем в других: расстояние Луны меняется от 363 300 до 405 500 км.

Рис. 54. Конец конуса лунной тени скользит по земной поверхности; в покрытых им местах наблюдается солнечное затмение

Скользя по земной поверхности, конец лунной тени чертит на ней «полосу видимости солнечного затмения». Полоса эта не шире 300 км, так что число населенных мест, награждаемых зрелищем солнечного затмения, каждый раз довольно ограничено. Если прибавить к этому, что продолжительность полного солнечного затмения исчисляется минутами (не более восьми), то станет понятным, что полное солнечное затмение – зрелище чрезвычайно редкое. Для каждого данного пункта земного шара оно случается один раз в два-три столетия.

Ученые буквально охотятся поэтому за солнечными затмениями, снаряжая специальные экспедиции в те, иной раз весьма отдаленные для них, места земного шара, откуда это явление можно наблюдать. Затмение Солнца 1936 г. (19 июня) видно было как полное только в пределах Советского Союза, и ради двухминутного наблюдения его к нам приехало 70 иностранных ученых из десяти различных государств. При этом труды четырех экспедиций пропали даром из-за пасмурной погоды. Размах работ советских астрономов по наблюдению этого затмения был чрезвычайно большим. Советских экспедиций в полосу полного затмения было послано около 30.

В 1941 г., несмотря на войну, Советское правительство организовало ряд экспедиций, расположившихся вдоль полосы полного затмения от Азовского моря до Алма-Аты. А в 1947 г. советская экспедиция отправилась в Бразилию для наблюдения полного затмения 20 мая. Особенно большой размах приняли в СССР наблюдения солнечных затмений 25 февраля 1952 г. , 30 июня 1954 г. и 15 февраля 1961 г. 30 мая 1965 г. советская экспедиция наблюдала затмение на крошечном острове Мануаэ в юго-западной части Тихого океана.

Затмения лунные хотя и случаются в полтора раза реже солнечных, но наблюдаются гораздо чаще. Этот астрономический парадокс объясняется очень просто.

Солнечное затмение можно наблюдать на нашей планете лишь в ограниченной зоне, для которой Солнце заслоняется Луной; в пределах этой узкой полосы оно для одних точек – полное, для других – частное (т. е. Солнце заслоняется лишь частично). Момент наступления солнечного затмения также неодинаков для различных пунктов полосы не потому, что существует различие в счете времени, а потому, что лунная тень перемещается по земной поверхности и разные точки покрываются ею в разное время.

Совсем иначе протекает затмение лунное. Оно наблюдается сразу на всей половине земного шара, где в это время Луна видна, т. е. стоит над горизонтом.

Последовательные фазы лунного затмения наступают для всех точек земной поверхности в один и тот же момент; разница обусловлена лишь различием в счете времени.

Вот почему за лунными затмениями астроному не надо «охотиться»: они являются к нему сами. Но, чтобы «поймать» затмение солнечное, приходится совершать иной раз весьма далекие путешествия. Астрономы снаряжают экспедиции на тропические острова, далеко на запад или на восток для того только, чтобы в течение нескольких минут наблюдать покрытие солнечного диска черным кругом Луны.

Есть ли смысл ради столь быстротечных наблюдений снаряжать дорогостоящие экспедиции? Разве нельзя производить те же наблюдения, не дожидаясь случайного заслонения Солнца Луной? Почему астрономы не производят солнечного затмения искусственно, заслоняя в телескопе изображение Солнца непрозрачным кружком? Тогда можно будет, казалось бы, наблюдать без хлопот те окрестности Солнца, которые так интересуют астрономов во время затмений.

Такое искусственное солнечное затмение не может, однако, дать того, что наблюдается при заслонении Солнца Луной. Дело в том, что лучи Солнца, прежде чем достигнуть нашего глаза, проходят через земную атмосферу и рассеиваются здесь частицами воздуха. Оттого-то небо днем и кажется нам светлым голубым сводом, а не черным, усеянным звездами, каким представлялось бы оно нам даже днем при отсутствии атмосферы. Закрыв Солнце кружком, но оставаясь на дне воздушного океана, мы хотя и защищаем глаз от прямых лучей дневного светила, однако атмосфера над нами по-прежнему залита солнечным светом и продолжает рассеивать лучи, затмевая звезды. Этого не бывает, если заслоняющий экран находится за пределами атмосферы. Луна есть именно такой экран, находящийся в сто раз дальше ощутимой границы атмосферы. Лучи Солнца задерживаются этим экраном до того, как проникают в земную атмосферу, и рассеивания света в затененной полосе поэтому не происходит. Правда, не полностью: в область тени проникают все же немногие лучи, рассеиваемые окружающими светлыми областями, и потому небо в момент полного солнечного затмения никогда не бывает так черно, как в полночь; звезды видны только самые яркие.

Какие задачи ставят себе астрономы при наблюдении полного солнечного затмения? Отметим главные из них.

Первая – наблюдение так называемого «обращения» спектральных линий в наружной оболочке Солнца. Линии солнечного спектра, при обычных условиях темные на светлой ленте спектра, на несколько секунд становятся светлыми на темном фоне после момента полного покрытия Солнца диском Луны: спектр поглощения превращается в спектр испускания. Это так называемый «спектр вспышки». Хотя это явление, дающее драгоценный материал для суждения о природе наружной оболочки Солнца, может при известных условиях наблюдаться и не только во время затмения, оно обнаруживается при затмениях настолько четко, что астрономы стремятся не упускать подобного случая.

Рис. 55. Вмоментполногосолнечногозатмения вокруг черного диска Луны вспыхивает «солнечная корона»

Вторая задача – исследование солнечной короны

. Корона – самое замечательное из явлений, наблюдаемых в моменты полного солнечного затмения: вокруг совершенно черного круга Луны, окаймленного огненными выступами (протуберанцами) наружной оболочки Солнца, сияет жемчужный ореол различных размеров и формы в разные затмения (рис. 55). Длинные лучи этого сияния нередко в несколько раз больше солнечного поперечника, а яркость составляет обычно лишь половину яркости полной Луны.

Во время затмения 1936 г. солнечная корона оказалась исключительной яркости, ярче полной Луны что бывает редко. Длинные, несколько размытые, лучи короны простирались на три и более солнечных диаметра; вся корона представлялась в виде пятиконечной звезды, центр которой был занят темным диском Луны.

Астрономы во время затмений фотографируют корону, измеряют ее яркость, исследуют ее спектр. Все это помогает изучению ее физического строения.

Рис. 56. Одно из следствий общей теории относительности – отклонение световых лучей под влиянием силы тяготения Солнца. Согласно теории относительности земной наблюдатель в Г видит звезду в точке Е по направлению прямой TDFE, между тем как в действительности звезда находится в точке Е и посылает свои лучи по искривленному пути EBFDT. При отсутствии Солнца световой луч от звезды is к Земле Т направлялся бы по прямой линии

Третья задача, выдвинутая только в последние десятилетия, состоит в проверке одного из следствий общей теории относительности. Согласно теории относительности лучи звезд, проходя мимо Солнца, испытывают влияние его могучего притяжения и претерпевают отклонение, которое должно обнаружиться в кажущемся смещении звезд близ солнечного диска (рис. 56). Проверка этого следствия возможна только в моменты полного солнечного затмения.

Измерения во время затмений 1919, 1922, 1926 и 1936 гг. не дали, строго говоря, решающих результатов, и вопрос об опытном подтверждении указанного следствия из теории относительности остается до сих пор открытым.

Таковы главные цели, ради которых астрономы покидают свои обсерватории и отправляются в отдаленные, иногда весьма негостеприимные места для наблюдения солнечных затмений.

Что касается самой картины полного солнечного затмения, то в нашей художественной литературе имеется прекрасное описание этого редкого явления природы (В.Г. Короленко «На затмении»; описание относится к затмению в августе 1887 г.; наблюдение производилось на берегу Волги, в городе Юрьевце.) Приводим выдержку из рассказа Короленко с несущественными пропусками:

«Солнце тонет на минуту в широком мглистом пятне и показывается из облака уже значительно ущербленным…

Теперь уже это видно простым глазом, чему помогает тонкий пар, который все еще курится в воздухе, смягчая ослепительный блеск.

Тишина. Кое-где слышно нервное, тяжелое дыхание…

Проходит полчаса. День сияет почти все так же, облачка закрывают и открывают солнце, теперь плывущее в вышине в виде серпа.

Среди молодежи царит беспечное оживление и любопытство.

Старики вздыхают, старухи как-то истерически охают, а кто даже вскрикивает и стонет, точно от зубной боли.

День начинает заметно бледнеть. Лица людей принимают испуганный оттенок, тени человеческих фигур лежат на земле бледные, неясные. Пароход, идущий вниз, проплывает каким-то призраком. Его очертания стали легче, потеряли определенность красок. Количество света, видимо убывает, но так как нет сгущенных теней вечера, нет игры отраженного на низших слоях атмосферы света, то эти сумерки кажутся необычными и странными. Пейзаж будто расплывается в чем-то; трава теряет зелень, горы как бы лишаются своей тяжелой плотности.

Однако пока остается тонкий серповидный ободок солнца, все еще царит впечатление сильно побледневшего дня, и мне казалось, что рассказы о темноте во время затмения преувеличены. «Неужели, – думалось мне, – эта остающаяся еще ничтожная искорка солнца, горящая, как последняя забытая свечка в огромном мире, так много значит?.. Неужели, когда она потухнет, вдруг должна наступить ночь?»

Но вот эта искра исчезла. Она как-то порывисто, будто вырвавшись с усилием из-за темной заслонки, сверкнула еще золотой брызгой и погасла. И вместе с этим пролилась на землю густая тьма. Я уловил мгновение, когда среди сумрака набежала полная тень. Она появилась на юге и, точно громадное покрывало, быстро пролетела по горам, по рекам, по полям, обмахнув все небесное пространство, укутала нас и в одно мгновение сомкнулась на севере. Я стоял теперь внизу, на береговой отмели, и оглянулся на толпу. В ней царило гробовое молчание… Фигуры людей сливались в одну темную массу…

Но это не была обыкновенная ночь. Было настолько светло, что глаз невольно искал серебристого лунного сияния, пронизывающего насквозь синюю тьму обычной ночи. Но нигде не было сияния, не было синевы. Казалось, тонкий, неразличимый для глаз пепел рассыпался сверху над землей или будто тончайшая и густая сетка повисла в воздухе. А там, где-то по бокам, в верхних слоях чувствуется озаренная воздушная даль, которая сквозит в нашу тьму, сливая тени, лишая темноту ее формы и густоты. И над всею смущенною природой чудной панорамой бегут тучи, а среди них происходит захватывающая борьба… Круглое, темное, враждебное тело, точно паук, впилось в яркое солнце, и они несутся вместе в заоблачной вышине. Какое-то сияние, льющееся изменчивыми переливами из-за темного щита, придает зрелищу движение и жизнь, а облака еще усиливают иллюзию своим тревожным бесшумным бегом».

Затмения лунные не представляют для современных астрономов того исключительного интереса, какой связан с солнечными. Наши предки видели в затмениях Луны удобные случаи убедиться в шарообразной форме Земли. Поучительно напомнить о той роли, какую сыграло это доказательство в истории кругосветного плавания Магеллана. Когда после утомительного долгого путешествия по пустынным водам Тихого океана матросы пришли в отчаяние, решив, что они безвозвратно удалились от твердой земли в водный простор, которому не будет конца, один Магеллан не терял мужества. «Хотя церковь постоянно твердила на основании священного писания, что Земля – обширная равнина, окруженная водами, – рассказывает спутник великого мореплавателя, – Магеллан черпал твердость в следующем соображении: при затмениях Луны тень, бросаемая Землею, – круглая, а какова тень, таков должен быть и предмет, ее бросающий…». В старинных книгах по астрономии мы находим даже рисунки, поясняющие зависимость формы лунной тени от формы Земли (рис. 57).

Рис. 57. Старинный рисунок, поясняющий мысль, что по виду земной тени на диске Луны можно судить о форме Земли

Теперь мы в подобных доказательствах уже не нуждаемся. Зато лунные затмения дают возможность судить о строении верхних слоев земной

атмосферы по яркости и окраске Луны. Как известно, Луна не бесследно исчезает в земной тени, а продолжает быть видимой в солнечных лучах, загибающихся внутрь теневого конуса. Сила освещения Луны в эти моменты и его цветовые оттенки представляют для астрономии большой интерес и находятся, как установлено, в неожиданной связи с числом солнечных пятен. Кроме того, в последнее время пользуются явлениями лунных затмений, чтобы измерять быстроту остывания лунной почвы, когда она лишается солнечного тепла (мы еще вернемся к этому дальше).

Почему затмения повторяются через 18 лет?

Задолго до нашей эры вавилонские наблюдатели неба подметили, что ряд затмений – и солнечных и лунных – повторяется каждые 18 лет и 10 дней. Период этот называли «саросом». Пользуясь им, древние предсказывали наступление затмений, но они не знали, чем обусловливается столь правильная периодичность и почему «сарос» имеет именно такую, а не иную продолжительность. Обоснование периодичности затмений было найдено гораздо позднее, в результате тщательного изучения движения Луны.

Чему равно время обращения Луны по ее орбите? Ответ на этот вопрос может быть различен в зависимости от того, в какой момент считать законченным оборот Луны вокруг Земли. Астрономы различают пять родов месяцев, из которых нас интересуют сейчас только два:

1. Так называемый «синодический» месяц, т. е. промежуток времени, в течение которого Луна совершает по своей орбите полный оборот, если следить за этим движением с Солнца. Это – период времени, протекающий между двумя одинаковыми фазами Луны, например, от новолуния до новолуния. Он равен 29,5306 суток.

2. Так называемый драконический месяц, т. е. промежуток, по истечении которого Луна возвращается к тому же «узлу» своей орбиты (узел

– пересечение лунной орбиты с плоскостью земной орбиты). Продолжительность такого месяца – 27,2122 суток.

Затмения, как легко сообразить, происходят только в моменты, когда Луна в фазе полнолуния или новолуния бывает в одном из своих узлов: тогда ее центр находится на одной прямой с центрами Земли и Солнца. Очевидно, что если сегодня случилось затмение, то оно должно наступить вновь через такой промежуток времени, который заключает целое число синодических и драконических месяцев

: тогда повторятся условия, при которых бывают затмения.

Как находить подобные промежутки времени? Для этого надо решить уравнение

где х
и у –
целые числа. Представив его в виде пропорции

видим, что наименьшие точные

решения этого уравнения таковы:

х = 272 122………. у = 295 306.

Получается огромный, в десятки тысячелетий, период времени, практически бесполезный. Древние астрономы довольствовались решением приближенным

. Наиболее удобное средство для отыскания приближений в подобных случаях дают непрерывные дроби. Развернем дробь

в непрерывную. Выполняется это так. Исключив целое число, имеем

В последней дроби делим числитель и знаменатель на числитель:

Числитель и знаменатель дроби

делим на числитель и так поступаем в дальнейшем. Получаем в конечном итоге

Из этой дроби, беря первые ее звенья и отбрасывая остальные, получаем такие последовательные приближения:

Пятая дробь в этом ряду дает уже достаточную точность. Если остановиться на ней, т. е. принять х =
223, а у =
242, то период повторяемости затмений получится равным 223 синодическим месяцам, или 242 драконическим.

Это составляет 6585 1 / 3 суток, т. е. 18 лет 11,3 суток (или 10,3 суток).

Таково происхождение сароса. Зная, откуда он произошел, мы можем отдать себе отчет и в том, насколько точно можно с его помощью предсказывать затмения. Мы видим, что, считая сарос равным 18 годам 10 суткам, отбрасывают 0,3 суток. Это должно сказаться в том, что затмения, предусмотренные по такому укороченному периоду, будут наступать в другие часы
дня, чем в предшествующий раз (примерно на 8 часов позже), и только при пользовании периодом, равным тройному точному саросу, затмения будут повторяться почти в те же моменты дня. Кроме того, сарос не учитывает изменений расстояния Луны от Земли и Земли от Солнца, изменений, которые имеют свою периодичность; от этих расстояний зависит, будет ли солнечное затмение полным или нет. Поэтому сарос дает возможность предсказать лишь то, что в определенный день должно случиться затмение, но будет ли оно полное, частное или кольцеобразное, а также можно ли будет его наблюдать в тех же местах, как и в предыдущий раз, утверждать нельзя.

Наконец, бывает и так, что незначительное частное затмение Солнца через 18 лет уменьшает свою фазу до нуля, т. е. не наблюдается вовсе; и, наоборот, иной раз становятся видимыми небольшие частные затмения Солнца, прежде не наблюдавшиеся.

В наши дни астрономы не пользуются саросом. Капризные движения земного спутника изучены так хорошо, что затмения предвычисляются сейчас с точностью до секунды. Если бы предсказанное затмение не произошло, современные ученые готовы были бы допустить все, что угодно, только не ошибочность расчетов. Это удачно подмечено у Жюля Верна, который в романе «Страна мехов» рассказывает об астрономе, отправившемся в полярное путешествие для наблюдения солнечного затмения. Вопреки предсказанию, оно не произошло. Какой же вывод сделал из этого астроном? Он объявил окружающим, что ледяное поле, на котором они находятся, есть не материк, а плавучая льдина, вынесенная морским течением за полосу затмения. Утверждение это вскоре оправдалось. Вот пример глубокой веры в силу науки!

Возможно ли?

Очевидцы рассказывают, что во время лунного затмения им случалось наблюдать на одной стороне неба у горизонта диск Солнца и одновременно на другой сторонне – затемненный диск Луны.

Наблюдались подобные явления и в 1936 г. – в день частного лунного затмения 4 июля. «4 июля вечером в 20 час. 31 мин. взошла Луна, а в 20 час. 46 мин. садилось Солнце, и в момент восхода Луны произошло лунное затмение, хотя Луна и Солнце видны были одновременно над горизонтом. Я очень удивился этому, потому что лучи света распространяются ведь прямолинейно», – писал мне один из читателей этой книги.

Картина в самом деле загадочная: хотя, вопреки убеждению чеховской девицы, нельзя сквозь закопченное стекло «увидеть линию, соединяющую центр Солнца и Луны», но мысленно провести ее мимо Земли при таком расположении вполне возможно. Может ли наступить затмение, если Земля не заслоняет Луны от Солнца? Можно ли верить такому свидетельству очевидца?

В действительности, однако, в подобном наблюдении нет ничего невероятного. То, что Солнце и затемненная Луна видны на небе одновременно, обусловлено искривлением лучей света в земной атмосфере. Благодаря такому искривлению, называемому «атмосферной рефракцией», каждое светило кажется нам выше

своего истинного положения (стр. 48, рис. 15). Когда мы видим Солнце или Луну близ самого горизонта, они геометрически находятся ниже

горизонта. Ничего нет поэтому невозможного в том, что диск Солнца и затемненная Луна видны оба над горизонтом в одно время.

«Обыкновенно, – говорит по этому поводу Фламмарион, – указывают на затмения 1666, 1668 и 1750 гг., когда эта странная особенность проявилась всего резче. Однако нет надобности забираться так далеко. 15 февраля 1877 г. Луна восходила в Париже в 5 час. 29 мин. Солнце же закатывалось в 5 час. 39 мин., а, между тем, полное затмение уже началось. 4 декабря 1880 г. произошло полное лунное затмение в Париже: в этот день Луна взошла в 4 часа, а Солнце закатилось в 4 часа 2 мин., и это было почти в середине затмения, продолжавшегося от 3 час. 3 мин. до 4 час. 33 мин. Если это не наблюдается гораздо чаще, то лишь по недостатку наблюдателей. Чтобы видеть Луну в полном затмении до заката Солнца или после его восхода, надо лишь выбрать такое место на Земле, чтобы Луна находилась на горизонте около середины затмения».

Что не всем известно о затмениях

1. Сколько времени могут длиться солнечные и сколько лунные затмения?

2. Сколько всех затмений может случиться в течение одного года?

3. Бывают ли годы без солнечных затмений? А без лунных?

4. Когда будет ближайшее полное солнечное затмение, видимое в России?

5. С какой стороны при затмении надвигается на Солнце черный диск Луны – справа или слева?

6. На каком краю начинается затмение Луны – на правом или на левом?

7. Почему пятна света в тени листвы имеют во время солнечного затмения форму серпов (рис. 58)?

8. Какая разница между формой солнечного серпа во время затмения и формой обычного лунного серпа?

9. Почему на солнечное затмение смотрят через закопченное стекло?

1. Наибольшая продолжительность полной фазы

солнечного затмения 7 3 / 4 м. (на экваторе; в вы сших широтах – меньше). Все же фазы затмения могут захватить до 3? ч. (на экваторе).

Продолжительность всех фаз лунного затмения

– до 4 ч.; время полного потемнения Луны длится не более 1 ч. 50 м.

2. Число всех затмений в течение года – и солнечных и лунных – не может быть больше 7 и меньше 2. (В 1935 г. насчитывалось 7 затмений: 5 солнечных и 2 лунных.)

Рис. 58. Пятна света в тени листвы дерева во время частной фазы затмения имеют серповидную форму

3. Без солнечных

затмений не проходит ни одного года: ежегодно случается не менее 2 солнечных затмений. Годы без лунных

затмений бывают довольно часто, примерно каждые 5 лет.

4. Ближайшее полное солнечное затмение, видимое в России, произойдет 1 августа 2008 г. Полоса полного затмения пройдет через Гренландию, Арктику, Восточную Сибирь, Китай.

5. В северном полушарии Земли диск Луны надвигается на Солнце с п р а в а н а л е в о. Первого соприкосновения Луны с Солнцем следует всегда ждать с правой

стороны. В южном полушарии – с левой

(рис. 59).

Рис. 59. Почему для наблюдателя в северном полушарии Земли диск Луны во время затмения надвигается на Солнце справа
, а для наблюдателя в южном полушарии – слева
?

6. В северном полушарии Луна вступает в земную тень своим левым

краем, в южном – правым.

7. Пятна света в тени листвы есть не что иное, как изображения Солнца. Во время затмения Солнце имеет вид серпа и такой же вид должны иметь его изображения в тени листвы (рис. 58).

8. Лунный

серп ограничен снаружи полукругом, изнутри – полуэллипсом. Солнечный

серп ограничен двумя дугами круга одного радиуса (см. стр. 59, «Загадки лунных фаз»).

9. На Солнце, хотя бы и частично заслоненное Луной, нельзя смотреть незащищенными глазами. Солнечные лучи обжигают наиболее чувствительную часть сетчатой оболочки глаза, заметно понижая остроту зрения на продолжительное время, а иногда и на всю жизнь.

Еще в начале XIII в. новгородский летописец отметил: «От сего же знамения в Великом Новгороде едва кто от человек видети лишился». Избежать ожога, однако, легко, если запастись густо закопченным стеклом. Закоптить его надо на свечке настолько густо, чтобы диск Солнца казался через такое стекло резко очерченным кружком

, без лучей и ореола; для удобства закопченную сторону покрывают другим, чистым стеклом и обклеивают по краям бумагой. Так как нельзя заранее предвидеть, каковы будут условия видимости Солнца в часы затмения, то полезно заготовить несколько стекол с различной густотой затемнения.

Можно пользоваться также и цветными стеклами, если сложить вместе два стекла различных цветов (желательно «дополнительных»). Обыкновенные темные очки-консервы недостаточны для этой цели.

Какая на Луне погода?

Собственно говоря, на Луне нет никакой погоды, если это слово понимать в обычном смысле. Какая может быть погода там, где совершенно отсутствуют атмосфера, облака, водяной пар, осадки, ветер? Единственное, о чем может быть речь, – это температура почвы.

Итак, насколько нагрета почва Луны? Астрономы располагают теперь прибором, дающим возможность измерять температуру не только далеких светил, но и отдельных их участков. Устройство прибора основано на явлении термоэлектричества: в проводнике, спаянном из двух разнородных металлов, пробегает электрический ток, когда один спай теплее другого; сила возникающего тока зависит от разности температур и позволяет измерить количество поглощенной теплоты.

Чувствительность прибора поразительна. При микроскопических размерах (ответственная часть прибора не больше 0,2 мм и весит 0,1 мг) он отзывается даже на греющее действие звезд 13-й величины, повышающее температуру на десятимиллионные доли градуса

. Эти звезды не видны без телескопа; они светят в 600 раз слабее, нежели звезды, находящиеся на границе видимости простым глазом. Уловить столь ничтожное количество тепла – все равно, что обнаружить теплоту свечи с расстояния нескольких километров.

Располагая таким почти чудесным измерительным прибором, астрономы вводили его в отдельные участки телескопического изображения Луны, измеряли получаемое им тепло и на этом основании оценивали температуру различных частей Луны (с точностью до 10°). Вот результаты (рис. 60): в центре диска полной Луны температура выше 100°; вылитая здесь на лунную почву вода вскипала бы даже под нормальным давлением. «На Луне нам не пришлось бы готовить себе обед на плите, – пишет один астроном, – ее роль могла бы выполнить любая ближайшая скала». Начиная от центра диска, температура равномерно убывает во все стороны, но еще в 2700 км от центральной точки она не ниже 80°. Затем падение температуры идет быстрее, и близ края освещенного диска господствует мороз в -50°. Еще холоднее на темной, отвернутой от Солнца стороне Луны, где мороз достигает -170°.

Рис. 60. Температура на Луне достигает в центре видимого диска в полнолуние +125 °C и быстро падает к краям до -50° и ниже

Раньше было упомянуто, что во время затмений, когда лунный шар окунается в земную тень, почва Луны, лишенная солнечного света, быстро охлаждается. Было измерено, как велико это остывание: в одном случае установлено падение температуры во время затмения с +125 до -115°, т. е. почти на 240° в течение каких-нибудь I 1 /-2 часов. Между тем, на Земле, при подобных же условиях, т. е. при солнечном затмении, отмечается понижение температуры всего на два, много – на три градуса. Это различие надо отнести за счет земной атмосферы, сравнительно прозрачной для видимых лучей Солнца и задерживающей невидимые «тепловые» лучи нагретой почвы.

То, что почва Луны так быстро утрачивает накопленное ею тепло, указывает одновременно и на малую теплоемкость и на дурную теплопроводность лунной почвы, вследствие чего при ее нагревании успевает накопиться лишь небольшой запас теплоты.

Луна — естественный спутник Земли. Это ближайшее к Земле небесное тело, она светит отраженным солнечным светом. Луна движется вокруг Земли приблизительно по эллиптической орбите в ту же сторону, в какую Земля вращается вокруг своей оси. Поэтому мы видим Луну перемещающейся среди звезд навстречу вращению неба. Направление движения Луны всегда одно и то же — с запада на восток. Для наблюдателя с Земли за сутки Луна перемещается на 13,2°.

Полный оборот по орбите вокруг Земли Луна совершает за 27,3 суток (сидерический месяц
). И за такое же время она делает один оборот вокруг своей оси, поэтому к Земле всегда обращено одно и тоже полушарие Луны.

Движение Луны вокруг Земли очень сложное, и его изучение составляет одну из труднейших задач небесной механики. Видимое движение Луны сопровождается непрерывным изменением ее вида — сменой фаз. Происходит это оттого, что Луна занимает различные положения относительно освещающего ее Солнца и Земли. Лунной фазой
называется часть лунного диска, видимая в солнечном освещении.

Рассмотрим фазы Луны, начиная с новолуния. Эта фаза наступает, когда Луна проходит между Солнцем и Землей и обращена к нам своей темной стороной. Луна совсем не видна с Земли.

Спустя один-два дня в западной части неба появляется и продолжает расти узкий яркий серп «молодой» Луны. Иногда на фоне неба заметна (благодаря тусклому сероватому свечению — так называемому пепельному свету
Луны) и остальная часть лунного диска. Явление пепельного света объясняется тем, что лунный серп освещается непосредственно Солнцем, а остальная лунная поверхность — рассеянным солнечным светом, отраженным Землей. Спустя 7 суток уже будет видна вся правая половина лунного диска — наступает фаза первой четверти
. В этой фазе Луна восходит днем, к вечеру видна в южной области неба и заходит ночью. Далее фаза увеличивается, и через 14-15 суток после новолуния Луна приходит в противостояние с Солнцем. Ее фаза становится полной, наступает полнолуние
. Солнечные лучи освещают все лунное полушарие, обращенное к Земле. Полная Луна восходит при заходе Солнца, заходит при его восходе, а в середине ночи видна в южной стороне неба.

После полнолуния Луна постепенно приближается к Солнцу с запада и освещается им слева. Примерно через неделю наступает фаза третьей
, или последней четверти
. При этом Луна восходит около полуночи, к восходу Солнца оказывается в южной стороне неба и заходит днем. При дальнейшем сближении спутника Земли с Солнцем убывающие фазы Луны становятся серповидными. Луна видна только под утро, незадолго до восхода Солнца, а заходит в светлое время суток, перед заходом Солнца. Узкий серп Луны на этот раз выпуклостью обращен к востоку. Затем снова наступает новолуние, и Луна перестает быть видимой на небе.

От одного новолуния до следующего проходит около 29,5 суток. Этот период смены лунных фаз называют синодическим месяцем
. Синодический (или лунный месяц) продолжительнее сидерического (или звездного) месяца, так как и Луна, и Земля движутся в пространстве в прямом направлении.

Луна — Posrednik CG

  Автор: Роман Масленников 15. августа 2018 4. сентября 2020Энциклопедия «Кольца Дракона»

«Слова «бред», «мистика», лженаука» и тому подобные вовсе не считаются бранными, когда речь заходит о Луне».
Б. ЛАПИН «Лунное притяжение».

Луна – ближайший к нашей планете астрономический объект в ранге планеты и естественного спутника Земли. Мы постоянно видим одну и ту же сторону Луны, меняются лишь её фазы от полного диска до новолуния, когда нет отраженного от её поверхности солнечного света. В периоды полнолуния многие с незапамятных времён находили, что видимая сторона Луны похожа на чей-то странный лик. Китайцам же виделись на лунном диске очертания мифологического Небесного Зайца – посмертное воплощение того, кто сам себя принёс в жертву Будде. Обожествление Луны в Древнем Египте связывалось с именем бога Тота, владыки времени. У древних эллинов Луну олицетворяла богиня Артемида (Диана). Она же слыла покровительницей женщин при родах. В безлунные ночи была сильна власть инфернального чудовища Гекаты, владычицы всех привидений и чудовищ. Похоже, в силу таких «разночтений», не случайно Луне и её небесной сфере Данте в своей «Божественной комедии» отвёл роль пограничья между тленными и нетленными мирами. Ну, а в фантастике рассматриваемый астрономический объект нередко считается пограничьем между космическим океаном.

I. ЛУНА — ВОПРОСЫ КОСМОЛОГИИ

Некоторые теоретики рассматривают Луну как кусок земной мантии, отколовшийся от нашей планеты в доисторические времена. Этому мог способствовать крупный метеорит. Действительно, глубокий котлован на поверхности Земли имеется, и он заполнен водами Тихого океана. А. ШАЛИМОВ в своей повести «Тайна атолла Муаи» высказал мысль, что всё тихоокеанское дно представляло собой огромный вулканический кратер, из которого когда-то и изверглась Луна.

Не менее фантастично выглядит гипотеза о том, что наш естественный спутник – это бывшее земное ядро, вытолкнутое со своего места астероидом размером с Марс. Затем этот астероид сам застрял в центре Земли. Версия противоречит расчётам специалистов в области баллистики. Новоиспечённая Луна не смогла бы выйти на околоземную орбиту. Для этого ей потребовались бы управляющие импульсы специально установленных мощнейших двигателей. А такое мыслимо лишь при «случайном» присутствии инопланетян неподалёку от указанных событий, которые никто не будет планировать ввиду их полной бессмысленности и громоздкости.

Предполагаемая общность соседних планет имеет более правдоподобное объяснение, если считать, что Земля и Луна первоначально составляли единую расплавленную массу, которая разорвалась на две части. Это объясняет несколько меньшую плотность Луны, образовавшейся из внешних слоёв первоначальной субстанции.

К. УИЛСОН в романе «Паразиты сознания» посчитал Луну сравнительно недавно застывшим сгустком солнечной плазмы, который сменил её предшественницу, упавшую на землю и вызвавшую там всемирный потоп.

Однако невозможно игнорировать результаты анализов лунного грунта. Он полностью совпал по составу с некоторыми из земных грунтов. Имеющиеся пробы лунных пород показали возраст Луны: 4 миллиарда 527 миллионов лет плюс-минус 10 миллионов лет, что практически совпадает с возрастом Земли.

Многие специалисты придерживаются теории, согласно которой Луна образовалась где-то в другом месте Солнечной системы. Земля попросту перетянула себе соседку при «удобном случае». У фантастов и здесь существует своё мнение на этот счёт. А. КАЗАНЦЕВ («Фаэты») и К. БРЕНДЮЧКОВ («Последний ангел») указали на бывший спутник гипотетической планеты Фаэтон, перешедший Земле «по наследству».

Противники подобных взглядов указывают на ту почти невероятную, непонятную неточность, с какой должны были соотноситься орбита Земли и траектория её нового приобретения. Совсем небольшое отклонение от идеального случая привело бы либо к падению небесного гостя на Землю, либо к расхождению сблизившихся астрономических объектов раз и навсегда.

Удивительно и соотношение поперечников Луны и Солнца в сопоставлении их с соответствующими расстояниями до Земли. Данная пропорция в совокупности с углом наклона плоскости орбит Луны и Земли позволяет нам наблюдать регулярные солнечные и лунные затмения в разных точках нашей планеты. Погрешности в соотношениях могли бы сделать затмения необыкновенно редкими, или же таковые астрономические явления наблюдались бы постоянно, но в одних и тех же местах. Такие «странности» вполне можно объяснить астроинженерной деятельностью разумных существ, столь оригинально обозначивших факт своего посещения Солнечной системы. Долговечный артефакт сооружён из подходящего по размерам астероида. И если пришельцы посчитали нашу планету потенциальной колыбелью для разумной жизни, то приметный спутник стимулировал бы появление календаря, а вместе с ним развитие наук.

С другой стороны, появление такого огромного («не по чину») спутника не могло не повлиять на изменение климата Земли и её тектонической деятельности. Оно же вызвало появление океанских приливов и отливов.

Погружаясь в фантастические миры, подчеркнём последнее обстоятельство в связи с его необходимостью для одной из космических рас, занимавшихся «разведением жизни» на планетах земного типа, но непременно имеющих естественные спутники внушительных размеров (Л. НАЙВЕН «Земля птаввов»). В реальности же о таком продолжении астроинженерной деятельности пришельцев нет ни прямых, ни косвенных сведений. Схожая гипотеза легла лишь в основу сюжета рассказа Б. ЛАПИНА «Лунное притяжение», где Луна оказывается полым астероидом и одновременно космическим кораблём пришельцев, мигрировавших прочь от своей гаснущей звезды. Но здесь опять-таки вспомним о реальных результатах проб лунного грунта, опровергающих происхождение нашего спутника вне Солнечной системы. Да и сам автор рассказа, похоже, «переусердствовал», поместив внутрь необычного звездолёта четыре миллиарда переселенцев.

Какова же участь Луны в очень далёком будущем? Путешественник из романа Г. УЭЛЛСА «Машина времени» был поражён, так и не обнаружив на небе естественный спутник нашей планеты ни в одну из безоблачных ночей. Скорее всего, произошло столкновение Луны с каким-либо космическим телом, выбившим её как бильярдный шар…

Наиболее вероятен другой исход: Луну должны разорвать силы гравитации. В итоге Земля обзаведётся таким же кольцом, какое сегодня можно наблюдать у Сатурна или у Урана. Такое мнение прозвучало на страницах романов А. БЕЛЯЕВА «Звезда КЭЦ» и А. ТОЛСТОГО «Союз Пяти». Остаётся только добавить, что кольцо вокруг Земли было и раньше, о чём свидетельствуют его многочисленные осколки, упавшие в Северной Америке и в Тихом океане. А. ТОЛСТОЙ и А. БЕЛЯЕВ утверждали, что это были последние остатки ещё ранее погибшего собрата Луны. Но с тем же успехом кольцо могло быть и простым метеоритным потоком, захваченным земным притяжением.

Луну могут уничтожить сами люди. Джон Лунд из пародии А. ЧЕХОВА «Летающие острова» мечтает просверлить ночное светило насквозь. Ийон Тихий подсказал знакомому миллионеру идею распилить Луну на четвертинки (С. ЛЕМ «Мир на Земле»). А группе телекинетиков из уже упомянутого романа К. УИЛСОНА удалось силой мысли передвинуть Луну на орбиту Меркурия. Словом, представители самой неспокойной когорты фантастических персонажей проигнорировала мудрый афоризм Козьмы Пруткова о несомненной необходимости Луны: «Если у тебя спрошено будет: что полезнее, солнце или месяц – ответствуй месяц. Ибо Солнце светит днём, когда и без того светло, а месяц ночью».

II. ЛУНАРИУМ: ОТ ДРЕВНОСТИ СЕДОЙ ДО ДНЕЙ ГРЯДУЩИХ

История литературных путешествий на Луну исчисляется уже столетиями. Первым туда отправил своих персонажей Лукиан Самосатский. Герой его творения «Икароменипп, или Заоблачный полёт» (161 г.н.э.) долетел до ближайшего небесного тела на крыльях, а мореплавателям из другого произведения Лукиана («Правдивая история…», около 170 г.н.э.) помогла сильная морская буря.

С той давней поры трасса Земля – Луна – Земля стала полигоном для самых разнообразных видов вымышленного космического транспорта, в том числе наиболее курьёзных его образцов. Но каким бы способом ни оказался на Луне тот или иной фантастический персонаж, наиболее требовательный читатель на протяжении нескольких веков ждал описания встреч с лунными аборигенами – селенитами. Фантазия авторов в отношении Луны обитаемой либо заселённой шла по трём направлениям.

А. ЛУННЫЕ АБОРИГЕНЫ

Лукиан Самосатский, не имея злого умысла, шуткой пытался развлечь читателя, постаравшись придать селенитам самый несуразный облик, какой только смог придумать на основе смешения и трансформации представителей земной фауны. Другие авторы, рассуждая о возможных сходствах и различиях между планетами, не могли смириться с мыслью об одиночестве земного человечества в ближайшем космосе. По представлениям С. СИРАНО де БЕРЖЕРАКА и И. КЕПЛЕРА, селениты по внутренней сути своей и принятому образу жизни не так уж и отличались от землян. Некоторые внешние отличия между космическими соседями, конечно, наблюдались, но путешествующий персонаж видел всё те же королевства и империи, что и на своей родной планете.

Благодаря возможностям первых телескопов мечтания об обитаемой Луне поначалу больше подкреплялись, чем развеивались. Галилей обнаружил на спутнике Земли горы и равнины и выяснил, что лунные «моря» – это равнины более тёмного оттенка.

Первые карты Луны, опубликованные Я. Гевелием в 1647 году, содержали названия хребтов и горных цепей аналогичные земным. А благодаря итальянскому астроному Дж. Риччоли появились Океан Бурь, Море Дождей и прочие «водоёмы», включая отдельные «болота». Надо ли говорить, что для большинства людей в астрономии неискушённых это послужило прекрасной «дымовой завесой», скрывающей объективную картину безжизненного мира. Масла в огонь подлило сообщение английского астронома У. Гершеля. В 1833 году он писал королю Вильгельму IV: «Нам удалось открыть живых существ, которых с достоверностью можно назвать представителями человеческого рода на Луне… У них гибкие, стройные тела и огромные крылья за плечами… Летают по воздуху свободно».

Селениты, похожие то ли на ангелов, то ли на нетопырей – это, разумеется, чистый вымысел, равно как лунная атмосфера, где они могли бы летать и дышать. Из-за справедливого недоверия к такому заявлению астронома, пострадал его авторитет в качестве учёного. Оттого без должного внимания оставались сведения Гершеля об огоньках и световых полосах, перемещающихся по поверхности Луны, пока с этим же феноменом не столкнулись астрономы, вооружённые более совершенной техникой.

Впрочем, звёздоподобным мерцающим лунным огонькам было найдено объяснение в романе А. БАЙИ «Эфир Альфа». На место виновников недоумения земных учёных автор поместил разумные электромагнитные импульсы. В этой красивой версии больше правдоподобия, чем в описаниях тех белковых красавцев либо уродцев, историями о которых в своё время успешно потчевали Е. ЖУЛАВСКИЙ и другие менее известные фантазёры. Зато Г. УЭЛЛСУ удалось придумать оригинальный лунный социум селенитов, напоминающий единый биологический организм

Завершим перечень лунных аборигенов одиноким селенитом с метаболизмом иным, нежели у любого ныне известного существа. Это выдумка фантаста М. ЛЕЙНСТЕРА в рассказе «Замочная скважина», раскрывшего внутренний мир существа, искренне надеющегося возродить свою гибнущую расу с помощью пришельцев с Земли.

В целом же, пора живых селенитов в фантастике давно прошла пик своего расцвета.

Б. СЕЛЕНИТЫ – ЗЕМНЫЕ КОЛОНИСТЫ

Иногда русло фантастики заметно сужается, так как её плоды неизбежно сравнивают с реальными достижениями науки и техники. Полёты межпланетных автоматических станций, высадка на Луну человека – всё это убедило раз и навсегда в том, что единственными разумными селенитами со временем окажутся поселенцы с Земли. Учёные разрабатывали проекты первых лунных баз, обсуждали возможности добычи местных полезных ископаемых и размещения энергоустановок, состоящих из солнечных батарей. Но эти программы были до поры свёрнуты из-за их дороговизны и нерентабельности.

Первым этапом освоения Луны было посвящено немало не слишком монументальных произведений, наверное, заметно больше, чем серьёзных романов о превращении Луны в «седьмую часть света». Так «по горячим следам» появились рассказы и повести «Уже тридцать минут на Луне» В. ФИРСОВА, «Лунная дорога» А. КАЗАНЦЕВА, «Цветы лунной ночи» Д. БИЛЁНКИНА, «Условный рефлекс» С. ЛЕМА, «Пленники кратера Арзахель» А. ШАЛИМОВА и, наконец «Лунная пыль» А. КЛАРКА.

Так что же именно в рассматриваемой теме упущено в зарисовках или не до конца раскрыто в большинстве упомянутых фантастических произведений?

Начало освоения естественного спутника Земли невозможно без строительства лунных баз, то есть создания материально-технической, научной и социально-бытовой инфраструктуры. Луна – это сущий «клад» для учёных разных специализаций. Полное отсутствие атмосферы, а также наличие небольшой силы тяжести и прямого космического воздействия на физические объекты, возможность без больших энергетических затрат получать широкий диапазон температур – все эти факторы указывают на Луну как уникальную естественную лабораторию. Отсутствие атмосферы позволит производить точные астрономические исследования, невозможные в земных условиях. А сравнительно невысокая величина ускорения свободного падения на Луне (1,62 метра в секунду за секунду) позволит в будущем использовать Луну в качестве опорной базы для исследования пространств Солнечной системы и Вселенной. Попросту говоря, здесь удобно строить космодромы для планетолётов. Эти идеи можно найти и в романе С. ЛЕМА «Магелланово облако» и в повести А. и. Б. СТРУГАЦКИХ «Путь на Амальтею».

Экономическая сторона дела неизбежно должна выступить на первый план. Нефть и уголь здесь, скорее всего, не найдут. Но обширные запасы изотопа гелия-3 могут разрешить проблему источника энергоснабжения Гелий-3 считается идеальным материалом для термоядерного синтеза, поскольку при его использовании не возникает радиации. В романе Г. МАРТЫНОВА «Спираль времени» человечество вынуждено вплотную заняться лунными разработками означенного энергоносителя.

Но всё-таки наиболее надежным и эффективным источником энергии на Луне пока считается солнечная энергия. Есть смысл делать ставку и на использование энергии перепада температур на лунной поверхности и на преобразование солнечной энергии с помощью специальных газотурбинных генераторов.

Японские футурологи космонавтики посчитали, что рентабельность лунных баз поможет обеспечить специфический туристический бизнес.  Эта мысль в художественной форме составляет основу сюжета рассказа Ф. РОДЖЕР «Бабушкино путешествие на Луну». Существенную часть финансирования международных лунных проектов добровольно обеспечивают богатые граждане, ищущие незабываемых впечатлений повсюду, в том числе и вне Земли.

Постоянное присутствие человека на Луне требует создать максимальную автономность лунных колоний от Земли. Последнее обстоятельство налагает серьезные требования к герметизации жилых помещений, оранжерей и прочих подсобных площадей, точнее будет сказать: «объёмов». Все проводимые внешние работы вряд ли будут освобождены от необходимости применения специальных скафандров. Не менее серьёзные условия адаптации выдвигает, и специфика орбитального движения Луны.  Продолжительность лунных суток составляет без малого месяц, две недели которого приходится на день, а две – на ночь.

Новый качественный этап коренных астроинженерных преобразований на Луне может быть связан с изменением имеющейся продолжительности лунных суток до продолжительности суток земных. Для этого в плоскости экватора малой планеты необходимо установить ракетные двигатели, заставляющие Луну быстрее вращаться вокруг своей оси. Затея вполне вероятная, но немыслимая на планете побольше.

Нередко естественный спутник нашей планеты упоминается в качестве давно уже освоенного рубежа. Развёрнутую же картину социумов лунных поселенцев-землян дали А. АЗИМОВ в своём романе «Сами боги» и Р. ХАЙНЛАЙН («Угроза с Земли»). Кстати, последний из упомянутых авторов пресекает чрезмерный оптимизм по поводу лёгкой колонизации ближайшей к нам планеты, озаглавив одно из своих произведений «Луна жёстко стелет».

В.  ИНОПЛАНЕТЯНЕ НА ЛУНЕ

Отчасти это направление затронуто выше – при обзоре гипотез происхождения Луны. Иногда следы пребывания инопланетян в столь непосредственной близости от Земли обозначены скромно (А. Кларк «Обелиск»). Но под лунной поверхностью скрываются артефакты и в виде чужого информатория (Д. БИЛЁНКИН «Незапертая дверь»), и в виде целого космического корабля- города (Б. ЛАПИН «Лунное притяжение»).

В рассказе К. ФИАЛКОВСКОГО «Разновидность homo sapiens» инопланетяне посчитали Луну наиболее удобным местом, где можно спокойно изучать земного человека

Но всё это выглядит чересчур просто и поверхностно по сравнению с гипотезой о появлении Луны как о результате астроинженерной деятельности высокоразвитых разумных существ, о которой было сказано выше.

В отсутствии прямых доказательств сказанному фантазия идёт по проторенному пути. В повести «Покорение Луны» А. НЕВАРСКИ выдвигает следующую версию: первый высадившийся на Луну астронавт Нейл Армстронг внезапно теряет сознание, когда лунный грунт вдруг буквально уходит из-под его ног. Затем астронавта якобы ослепляет блеск странного механизма, напоминающего подводную лодку, и. наконец, появляется чья-то ужасающая когтистая лапа, нависшая над оконцем скафандра… Сам А. НЕВАРСКИ объявил своё творение «попыткой воссоздать один из возможных сценариев того, что же в действительности происходило на поверхности земного спутника, когда туда ступила нога человека».

Более оригинальная версия, связывающая лунную экспансию земного человечества и космический разум, представлена в повести О. ДИВОВА «У Билли есть штуковина». «Вырвавшись за пределы Земли, человек начинает влиять на пространство. Неосознанно Он что-то меняет вокруг себя. Эта драма первых лунных экспедиций. Чёрт его знает, где их носило. Поэтому было столько недоумённых вопросов. Некоторые из программ «Апполон» точно были на Луне. А некоторые – на какой-то другой Луне. Но, главное, дальше, дальше от Земли».

III. ЛУНА — ВНОВЬ «ПРАВДИВЫЕ ИСТОРИИ»?

«На Луне есть внеземные силы, которые мы можем предположить, но я не имею права говорить о подробностях. Скажу только, что математику не обмануть».
Вернер фон Браун, конструктор ракетостроитель.

Фон Браун имел в виду всего лишь одну из неведомых неучтённых сил, изменивших траекторию полёта одной из его лунных ракет. А поскольку законы небесной механики никто не отменял, то логично предположить о существовании мощных лунных энергоисточников неизвестного происхождения. Дальнейшие же выводы из этой предпосылки уже напрямую граничат с фантастикой.

Многие из вышеперечисленных фантастических сюжетов, помимо имеющихся ниже, преподносятся в качестве фактов как в небольших публикациях, так и в объёмном книжном формате. Р. Джонсон, авторитетный американский исследователь, в своём научном труде не рискнул дать чёткого и определённого суждения насчёт природного процесса образования Луны. Стало быть, то, что считается естественным спутником Земли, – это и впрямь управляемая база пришельцев?

«Возможно, когда-то Луна выполняла роль промежуточной топливной базы для инопланетян, — фантазирует Джонсон. – Много веков назад здесь произошла некая катастрофа, например, столкновение с головой кометы. После трагедии Луна потребовала капитального ремонта.

Для этого всесильные пришельцы и перевели её на околоземную орбиту. И теперь восстанавливают сооружение, механизм и системы под поверхностью Луны. Свою деятельность от людей они тщательно скрывают».

Вывод, пожалуй, чересчур смелый для учёного. Но чем иным можно объяснить целый ряд загадочных и многочисленных явлений, наблюдаемых специалистами на лунной поверхности? Однако многие ли среди оставшегося большинства обычных слышали, например, о лунном кратере Укерт, расположенном на самом виду – в ближайшей по отношению к Земле точке лунного диска. На фотоснимках в районе этого кратера чётко виден гигантский холм, поднимающийся на высоту до одиннадцати километров.

Этот объект условно разделяется на несколько «башен». Компьютерный анализ распределения света на поверхности «башен» выявил удивительнейший факт: наиболее освещенными оказались участки, находящиеся не снаружи этих образований, а внутри. Ученые считают, что данный феномен может быть объяснен только при том условии, что «башни» целиком состоят из прозрачного материала подобному горному хрусталю или алмазу. Но таких гигантских кристаллов в природе ещё не находили.  Признание искусственного происхождения «башен» автоматически приводит к фантастической версии о сооружениях, построенных пришельцами миллионы лет назад.

Складывается впечатление, что определённая часть людей не заинтересована в огласке непонятных лунных феноменов, засвидетельствованных в фотоархивах НАСА, например, как утверждают вездесущие журналисты, загадочных стекловидных «пружин» или замысловатых световых узоров. С другой стороны, к числу явных газетных «уток» относится сообщение о находке на Луне скелета человека. Интересно, как смогли бы сгнить облегающие костяк ткани в условиях вакуума?

Излишняя секретность, равно как и излишняя шумиха, порождают недоверие не только к авторам подобных публикаций, но и к той части учёных, которая пытается приоткрыть завесу над истинным положением дел на Луне.

Литература

Бугров В. «Обитаемая Луна» (статья) \\ «Только один старт» (сборник) \\ Свердловск «СреднеУральское книжное издательство» 197.

Малиничев Г. «886 лунных загадок, официально признанных наукой» (статья) \\ журнал «Чудеса и приключения» №1 за 2003 год.

Читайте также:

• Меркурий — планета номер один

• Венера

• Нептун — планета ледяной гигант

Читайте также:

См. фазы Венеры — небо и телескоп

Если у вас есть бинокль или телескоп, следите за истончением полумесяца Венеры в течение следующих нескольких недель.

Венера имитирует все фазы
Луна, вращаясь вокруг Солнца внутри орбиты Земли,
как показано на этой последовательности в ближнем ультрафиолете, записанной в 2007 году. точная терминология. Так что одно из наслаждений астрономии — узнать, что Луна — не единственное тело Солнечной системы, имеющее фазы — планеты Меркурий и Венера тоже.

Для этих планет механика фаз несколько отличается, как и визуальный опыт. В этой статье мы специально рассмотрим фазы Венеры, потому что визуальное воздействие фаз более впечатляющее, и наблюдать за этим объектом гораздо проще. Но имейте в виду, что эта концепция применима и к Меркурию, просто это более сложная цель.

Как Луна, но другая

Во-первых, давайте начнем с того, что мы уже знаем: с Луны. Когда Луна движется по своей месячной орбите вокруг Земли, мы видим различный процент ее поверхности, освещенной Солнцем. Безусловно, половина Луны всегда освещена, но наша перспектива относительно этой половины со временем меняется. Когда Луна полная, мы видим освещенные 50% прямо. Когда это полумесяц, это в основном другая сторона Луны, которая находится в солнечном свете. Кроме того, независимо от фазы Луна выглядит примерно одинакового размера на небе, потому что она всегда находится примерно на одном и том же расстоянии от Земли.

С Венерой есть пара нюансов. Венера вращается вокруг Солнца, совершая оборот внутри Земли каждые 225. На своей меньшей орбите Венера вращается вокруг Солнца быстрее, чем Земля. Это означает, что Венера иногда находится относительно близко к Земле; в других случаях он находится на другой стороне Солнца. Именно это изменение относительного положения вызывает фазы Венеры.

Когда Венера находится по другую сторону Солнца от Земли (технически это превосходное соединение) , она освещается прямо с нашей точки зрения — эквивалент полной Луны. Но Венера также находится на самом дальнем расстоянии от Земли в это время. Итак, в телескоп Венера выглядит как полностью освещенный, но сравнительно крошечный диск. По мере приближения к нам видимый размер увеличивается, а фаза изменяется. К тому времени, когда Венера кажется «наполовину» освещенной (эквивалент Луны в первой или третьей четверти), она значительно увеличивается в окуляре телескопа.

Вероятно, наиболее захватывающей фазой для наблюдения является полумесяц, который появляется, когда Венера и Земля максимально приближаются друг к другу в точке нижнего соединения . (В этом году нижнее соединение Венеры происходит 3 июня.) За несколько недель до и после Венера кажется намного больше, чем в полностью освещенной фазе, а ее тонкий серп представляет собой визуально впечатляющую цель для телескопа. В это же время Венера наиболее яркая на нашем небе, достигая максимума около -4,7 звездной величины. Фазы Венеры противоположны фазам Луны в том смысле, что Луна отражает максимум света во время своей полной фазы, а Венера делает это в виде полумесяца.

Полумесяц и полумесяц Венеры
Дэниел Джонсон

Проект долгосрочного наблюдения

Луна завершает свой цикл примерно за месяц (действительно, слово «месяц» происходит от слова «луна»), но наблюдение за полным циклом фаз Венеры — это долгосрочный проект наблюдения, который занимает несколько месяцев. Когда Венера видна по вечерам, вы можете использовать ее, чтобы начать свою ночную астрономию, наблюдая за фазой в сумерках, пока вы ждете, пока ночь стемнеет для наблюдений глубокого космоса.

И не разочаровывайтесь, что только небольшая часть земного шара Венеры освещена, когда она находится ближе всего к нам. Яркие густые облака в любом случае мешают нам видеть какие-либо детали поверхности, а текстура облаков в лучшем случае редкая и едва уловимая. Так что просто наслаждайтесь видом большого полумесяца!

Замечание по технике безопасности: Поскольку Венера всегда находится недалеко от Солнца, целесообразно подождать, пока Солнце не скроется за горизонтом (до восхода или после заката), прежде чем искать Венеру с помощью телескопа или бинокля. Делая это, вы исключаете любую возможность того, что Солнце случайно попадет в поле зрения вашего прибора.

Венера образует крутой полумесяц на этой фотографии, сделанной 20 февраля 2017 года Шахрином Ахмадом из Шри Дамансары, Малайзия. В то время планета была освещена на 28%.

Подобный проект ставит вас в хорошую астрономическую компанию: в 1600-х годах Галилей тоже наблюдал фазы Венеры в свои первые телескопы. Его наблюдения были основным доказательством против принятых тогда геоцентрических (центрированных на Земле) взглядов на Солнечную систему.

Правила применяются только здесь

Кроме Меркурия, Венеры и Луны, вы не увидите никаких других тел Солнечной системы с полумесяцами с нашей точки обзора. Это потому, что все другие планеты и луны находятся за пределами орбиты Земли, и поэтому они всегда освещены прямо с нашей точки зрения (хотя внимательные глаза могут заметить случайные выпуклые изображения с Марса).

Однако, если вы отправитесь в Солнечную систему, все ставки сняты! В 1973 году беспилотный зонд «Пионер-10» пересек орбиту Юпитера и смог впервые сфотографировать фазу полумесяца гигантской планеты — вид, который невозможно наблюдать с Земли. Многие другие внешние тела Солнечной системы были сфотографированы таким образом в последующие десятилетия. При правильном расположении любая планета или луна будут отображать фазы — даже Земля!

Внешние планеты | Науки о Земле

Цели урока

• Опишите основные характеристики внешних планет и их спутников.
• Сравните внешние планеты друг с другом и с Землей.

Словарь

• Галилеевы спутники
• газовые гиганты
• Большое красное пятно
• внешние планеты
• планетарные кольца

Введение

Четыре внешние планеты находятся дальше от Солнца и дальше от Земли. О них гораздо сложнее узнать, поскольку они сильно отличаются от нашей родной планеты.

Внешние планеты

Четыре планеты, наиболее удаленные от Солнца, — это  внешних планет . На рисунке ниже показаны относительные размеры внешних планет и Солнца. Эти планеты намного больше внутренних планет и состоят в основном из газов и жидкостей, поэтому их также называют газовыми гигантами .

На этом изображении показаны четыре внешние планеты и Солнце в масштабе. Слева направо внешние планеты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Газовые гиганты состоят в основном из водорода и гелия, тех же элементов, из которых состоит большая часть Солнца. Астрономы считают, что газообразный водород и гелий составляли большую часть Солнечной системы, когда она только сформировалась. Поскольку у внутренних планет не было достаточно массы, чтобы удержать эти легкие газы, их водород и гелий уплыли в космос. У Солнца и массивных внешних планет была достаточная гравитация, чтобы удержать водород и гелий от дрейфа.

Все внешние планеты имеют многочисленные спутники. У них у всех тоже планетарные кольца , состоящие из пыли и других мелких частиц, которые окружают планету в тонкой плоскости.

Юпитер

Поскольку Юпитер такой большой, он отражает много солнечного света. Юпитер очень яркий в ночном небе; ярче только Луна и Венера ( Рисунок ниже). Эта яркость тем более впечатляет, что Юпитер находится довольно далеко от Земли — на расстоянии 5,20 а.е. Юпитеру требуется около 12 земных лет, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца.

Это изображение Юпитера было получено аппаратом «Вояджер-2» в 1979 году. Позже цвета были улучшены, чтобы выделить больше деталей.

Юпитер назван в честь царя богов в римской мифологии. Планета огромна, это самый большой объект в Солнечной системе, кроме Солнца. Хотя Юпитер более чем в 1300 раз превышает объем Земли, его масса всего в 318 раз больше массы Земли. Как и другие газовые гиганты, он намного менее плотный, чем Земля.

Ознакомьтесь со всемирной книгой НАСА, чтобы узнать больше о Юпитере: http://www.nasa.gov/worldbook/jupiter_worldbook.html.

Шар из газа и жидкости

Астронавты, пытающиеся посадить космический корабль на поверхность Юпитера, обнаружат, что твердой поверхности вообще нет! Юпитер состоит в основном из водорода с примесью гелия и небольших количеств других элементов ( Рисунок   ниже).

Атмосфера Юпитера состоит из водорода и гелия. Глубже внутри планеты давление сжимает газы в жидкость. Некоторые данные свидетельствуют о том, что в центре Юпитера может быть небольшое каменное ядро ​​из более тяжелых элементов.

Грозовая атмосфера

Верхний слой атмосферы Юпитера содержит облака аммиака (NH ₃ ) в полосах разных цветов. Эти полосы вращаются вокруг планеты, но также закручиваются бурными штормами. Большое Красное Пятно ( Рисунок  ниже) представляет собой огромный шторм овальной формы, обнаруженный к югу от экватора Юпитера. Этот шторм более чем в три раза шире всей Земли. Облака во время шторма вращаются против часовой стрелки, совершая один полный оборот каждые шесть дней или около того. Большое Красное Пятно существует на Юпитере не менее 300 лет, с тех пор как астрономы впервые смогли увидеть бурю в телескопы. Как вы думаете, Большое Красное Пятно — это постоянная особенность Юпитера? Как ты мог знать?

Это изображение Большого Красного Пятна Юпитера (правый верхний угол изображения) было получено космическим кораблем «Вояджер-1». Белая буря прямо под Большим Красным Пятном имеет примерно такой же диаметр, как Земля.

Спутники и кольца Юпитера

У Юпитера очень большое количество спутников — на данный момент открыто 63. Четыре из них достаточно велики и достаточно ярки, чтобы их можно было увидеть с Земли, используя не более чем бинокль. Эти спутники — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были впервые открыты Галилеем в 1610 году, поэтому их иногда называют Галилеевы луны  ( Рисунок   ниже). Галилеевы спутники больше, чем карликовые планеты Плутон, Церера и Эрида. Ганимед не только самый большой спутник в Солнечной системе, он даже больше, чем планета Меркурий!

На этом составном изображении показаны четыре галилеевых спутника и их размеры относительно Большого Красного Пятна. Сверху вниз спутниками являются Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. На заднем плане большое красное пятно Юпитера. Размеры указаны в масштабе.

Ученые особенно заинтересованы в Европе, потому что это может быть место, где можно найти внеземную жизнь. Какие особенности могут сделать спутник, находящийся так далеко от Солнца, кандидатом на жизнь? Хотя поверхность Европы представляет собой гладкий слой льда, есть свидетельства того, что под ним находится океан жидкой воды ( Рисунок ниже). У Европы также есть постоянный источник энергии — она нагревается, растягиваясь и сдавливаясь приливными силами Юпитера. Было запланировано множество миссий для исследования Европы, в том числе планы по бурению льда и отправке зонда в океан. Однако такая миссия еще не предпринималась.

Увеличенное цветное изображение части ледяной поверхности Европы. Поверхностный лед может иметь движения, подобные тектонике плит на Земле.

В 1979 году два космических корабля — «Вояджер-1» и «Вояджер-2» — посетили Юпитер и его спутники. Фотографии миссий «Вояджер» показали, что у Юпитера есть система колец. Эта система колец очень слабая, поэтому ее трудно наблюдать с Земли.

Сатурн

Сатурн, показанный на Рисунок ниже, известен своими красивыми кольцами. Хотя кольца есть у всех газовых гигантов, с Земли хорошо видны только кольца Сатурна. В римской мифологии Сатурн был отцом Юпитера.

Масса Сатурна примерно в 95 раз превышает массу Земли, а его объем в 755 раз превышает объем Земли, что делает его второй по величине планетой в Солнечной системе. Сатурн также является наименее плотной планетой в Солнечной системе. Он менее плотный, чем вода. Что произойдет, если у вас будет достаточно большая ванна, чтобы поместить в нее Сатурн? Сатурн будет плавать! Сатурн делает один оборот вокруг Солнца примерно каждые 30 земных лет.

Это изображение Сатурна и его колец составлено из снимков, сделанных орбитальным аппаратом «Кассини» в 2008 году

Как и Юпитер, Сатурн состоит в основном из водорода и гелия во внешних слоях и жидкостей на больших глубинах. В верхних слоях атмосферы есть облака в полосах разных цветов. Они быстро вращаются вокруг планеты, но кажется, что на Сатурне меньше турбулентности и штормов, чем на Юпитере. Одно интересное явление, наблюдаемое во время бурь на Сатурне, — это присутствие грома и молнии (см. видео ниже). Планета, вероятно, имеет небольшое каменистое и металлическое ядро.

Ученые «Кассини» годами ждали подходящих условий, чтобы снять первый фильм, в котором показаны молнии на другой планете — Сатурне. Миссия проиндексирована здесь: http://saturn.jpl.nasa.gov/video/

Кольца Сатурна

В 1610 году Галилей впервые наблюдал кольца Сатурна в свой телескоп, но он подумал, что это могут быть две большие луны, по одной с каждой стороны планеты. В 1659 году голландский астроном Кристиан Гюйгенс понял, что это кольца ( Рисунок   ниже).

Кольца Сатурна окружают экватор планеты и кажутся наклоненными, потому что сам Сатурн наклонен примерно на 27 градусов. Кольца не касаются планеты.

Преувеличенная цветная мозаика Сатурна и его колец, сделанная Кассини, когда Сатурн затмевает Солнце.

Космические аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» в 1980 и 1981 годах прислали подробные снимки Сатурна, его колец и некоторых спутников. Кольца Сатурна состоят из частиц воды и льда с примесью пыли и камней ( Рисунок   ниже). В кольцах есть несколько промежутков, которые, по мнению ученых, возникли из-за того, что (1) материал был очищен гравитационным притяжением внутри колец или (2) гравитационными силами Сатурна и спутников за пределами колец.

Крупный план внешнего кольца C Сатурна, показывающий области с более высокой концентрацией частиц и промежутками.

Кольца, вероятно, образовались в результате распада одной из лун Сатурна или из материала, который никогда не аккрецировался на планету, когда Сатурн изначально формировался.

Здесь можно увидеть анимацию темных спиц в кольцах Сатурна: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Saturn_ring_spokes_PIA11144_300px_secs15.5to23_20080926.ogv. Спицы появляются сезонно, и их происхождение пока неизвестно.

Спутники Сатурна

Большинство спутников Сатурна очень малы, и только семь из них достаточно велики, чтобы гравитация сделала их сферическими. Только Титан больше земной Луны примерно в 1,5 раза. Титан даже больше планеты Меркурий.

Ученые интересуются Титаном, потому что его атмосфера похожа на ту, что была на Земле до возникновения жизни. Азот является доминирующим, а метан является вторым по распространенности газом. На Титане может быть слой жидкой воды и аммиака под слоем поверхностного льда. На поверхности Титана обнаружены озера жидкого метана (CH ₄ ) и этана (C ₂ H ₆ ). Хотя условия достаточно похожи на те, что были на ранней Земле, чтобы ученые предположили, что на Титане может существовать чрезвычайно примитивная жизнь, экстремальный холод и отсутствие углекислого газа делают это маловероятным (9).0037 Рисунок   ниже).

На этом составном изображении крупнейший спутник Сатурна Титан (справа) сравнивается с Землей (слева).

Уран

Уран (YOOR-uh-nuhs) назван в честь греческого бога неба ( Рисунок ниже). С Земли Уран настолько тускл, что его не заметили древние наблюдатели. Впервые планету открыл Уильям Гершель в 1781 году.

Уран представляет собой ледяной сине-зеленый шар.

Хотя Уран очень большой, он очень далеко, примерно в 2,8 миллиарда км (1,8 миллиарда миль) от Солнца. Свет от Солнца достигает Урана примерно за 2 часа 40 минут. Уран делает один оборот вокруг Солнца примерно каждые 84 земных года.

Уран имеет массу примерно в 14 раз больше массы Земли, но его плотность намного меньше, чем у Земли. Гравитация на поверхности Урана слабее, чем на поверхности Земли, поэтому, если бы вы были на вершине облаков на Уране, вы бы весили примерно на 10% меньше, чем на Земле.

Ледяной сине-зеленый шар

Подобно Юпитеру и Сатурну, Уран состоит в основном из водорода и гелия, а внешний слой газа сменяется жидким внутри. Уран имеет более высокий процент ледяных материалов, таких как вода, аммиак (NH ₃ ) и метан (CH ₄ ), чем Юпитер и Сатурн.

Когда солнечный свет отражается от Урана, облака метана отфильтровывают красный свет, придавая планете сине-зеленый цвет. В атмосфере Урана есть полосы облаков, но их трудно увидеть при обычном освещении, поэтому планета выглядит как простой голубой шар.

The Sideways Planet

Большинство планет Солнечной системы вращаются вокруг своих осей в том же направлении, что и вокруг Солнца. Однако Уран наклонен на бок, поэтому его ось почти параллельна его орбите. Другими словами, он вращается как волчок, который повернули так, что он вращался параллельно полу. Ученые считают, что Уран, вероятно, был опрокинут в результате столкновения с другим объектом размером с планету миллиарды лет назад.

Кольца и спутники Урана

Уран имеет слабую систему колец ( Рисунок ниже). Кольца окружают экватор планеты, но поскольку Уран наклонен на бок, кольца почти перпендикулярны орбите планеты.

На этом изображении, полученном космическим телескопом Хаббл, видны слабые кольца Урана. Планета наклонена на бок, поэтому кольца почти вертикальны.

У Урана есть 27 известных спутников, и все, кроме нескольких, названы в честь персонажей пьес Уильяма Шекспира. Пять крупнейших спутников Урана — Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон — показаны на Рисунок   ниже.

Размеры этих фотографий «Вояджера-2» были изменены, чтобы показать относительные размеры пяти основных спутников Урана.

Нептун

Нептун, показанный на Рисунке   ниже, является единственной крупной планетой, которую нельзя увидеть с Земли без телескопа. Ученые предсказали существование Нептуна еще до того, как он был открыт, потому что Уран не всегда появлялся именно там, где должен был появляться. Они знали, что гравитационное притяжение другой планеты за Ураном должно влиять на орбиту Урана.

Нептун был открыт в 1846 году в предсказанном положении и был назван Нептуном в честь римского бога моря из-за его голубоватого цвета.

Это изображение Нептуна было получено аппаратом «Вояджер-2» в 1989 году. Большое темное пятно слева в центре снимка с тех пор исчезло, но похожее темное пятно появилось в другой части планеты.

Во многих отношениях Нептун похож на Уран ( Рисунок ниже). Нептун имеет немного большую массу, чем Уран, но он немного меньше по размеру. Нептун находится намного дальше от Солнца, почти на 4,5 миллиарда км (2,8 миллиарда миль). Медленная орбита планеты означает, что ей требуется 165 земных лет, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца.

Состав Нептуна такой же, как у газового гиганта: (1) верхние слои атмосферы, (2) атмосфера, состоящая из водорода, гелия и метана, (3) мантия из воды, аммиака и метанового льда, (4) ядро ​​породы и лед.

Крайний холод и ветер

Синий цвет Нептуна в основном обусловлен замерзшим метаном (CH ₄ ). Когда «Вояджер-2» посетил Нептун в 1986 году, к югу от экватора было большое темно-синее пятно, которое ученые назвали Большим темным пятном. Когда космический телескоп Хаббл сделал снимки Нептуна в 1994, Большое темное пятно исчезло, но к северу от экватора появилось другое темное пятно. Астрономы считают, что оба этих пятна представляют собой бреши в метановых облаках на Нептуне.

Изменение внешнего вида Нептуна вызвано его турбулентной атмосферой. Ветры на Нептуне сильнее, чем на любой другой планете Солнечной системы, достигая скорости 1100 км/ч (700 миль/ч), близкой к скорости звука. Эта экстремальная погода удивила астрономов, поскольку планета получает мало энергии от Солнца для питания метеорологических систем. Нептун также является одним из самых холодных мест в Солнечной системе. Температура в верхней части облаков около -218 ^o C (-360 ^o F).

Кольца и спутники Нептуна

На Нептуне есть слабые кольца из льда и пыли, которые могут изменяться или исчезать в довольно короткие промежутки времени.

Нептун имеет 13 известных спутников. Тритон, показанный на Рисунок ниже, является единственным из них, имеющим достаточную массу, чтобы иметь сферическую форму. Тритон вращается в направлении, противоположном орбите Нептуна. Ученые считают, что Тритон не сформировался вокруг Нептуна, а вместо этого был захвачен гравитацией Нептуна, когда тот проходил мимо.

Это изображение Тритона, крупнейшего спутника Нептуна, было получено аппаратом «Вояджер-2» в 1989 году.

Пролетите мимо спутника Нептуна Тритона, посмотрев это видео: http://www.space.com/common/media/video/player. php?videoRef=mm32_SunDeath#playerTop

Краткое содержание урока

• Все четыре внешние планеты представляют собой газовые гиганты, состоящие в основном из водорода и гелия. Они имеют толстые газообразные внешние слои и жидкие внутренние слои.
• Внешние планеты имеют многочисленные спутники, а также планетарные кольца.
• Юпитер, безусловно, самая большая планета в Солнечной системе, имеет полосы разноцветных облаков и продолжительный шторм, называемый Большим Красным Пятном.
• Юпитер имеет более 60 спутников, включая четыре крупнейших спутника Галилея.
• На Европе есть океан жидкой воды под слоем льда, где могла зародиться жизнь.
• Сатурн меньше Юпитера, но имеет большую систему красивых колец.
• Атмосфера Титана похожа на атмосферу ранней Земли, и на Луне может быть пристанище примитивной жизни.
• Уран и Нептун были открыты относительно недавно, так как они так далеко.
• Уран наклонен на бок, вероятно, из-за прошлого столкновения с большим объектом.
• На Нептуне очень холодно и дуют сильные ветры. Его темные пятна — это бури в атмосфере Нептуна.

Вопросы для повторения

1. Назовите внешние планеты а) в порядке от Солнца наружу, б) от наибольшей к наименьшей по массе и в) от наибольшей к наименьшей по размеру.

2. Почему внешние планеты называют газовыми гигантами?

3. Чем отличаются Большое Красное Пятно и Большое Темное Пятно?

4. Назовите галилеевские спутники и объясните, почему они носят такое название.

5. Почему Европа может быть вероятным местом для обнаружения внеземной жизни?

6. Что вызывает разрывы в кольцах Сатурна?

7. Почему ученых интересует атмосфера Титана, спутника Сатурна?

8. Какая жидкость находится на поверхности Титана?

9. Почему Уран сине-зеленого цвета?

10. Как называется самый большой спутник Нептуна?

Дополнительная литература / дополнительные ссылки

• Крутые работы! Планетарный метеоролог: http://news.discovery.com/videos/discovery-news-2009-planetary-meteorologist.html

.

• О миссии Кассини к Сатурну: http://saturn.jpl.nasa.gov/
• Всемирная книга НАСА, Юпитер: http://www.nasa.gov/worldbook/jupiter_worldbook.html
• Селектор планет НАСА: http://solarsystem.nasa.gov/planetselector.cfm
• Короткие видеоролики о планете Юпитер: http://www.youtube.com/watch?v=5iVw72sX3Bg;
• Видео Сатурна: http://www.youtube.com/watch?v=iLXeUVCNoX8
• Из документального фильма BBC «Планеты, Нептун»: http://www.youtube.com/watch?v=29wfzotaBIg

Что следует учитывать

• Внутренние планеты маленькие и каменистые, а внешние большие и газообразные. Почему планеты могли образоваться в эти две группы?
• Мы обсудили Солнце, планеты и луны планет. Какие еще объекты можно найти в нашей Солнечной системе?

Если вы находитесь на Луне, кажется ли, что Земля проходит через фазы?

С Луны будет прекрасный вид на Землю.
(Изображение предоставлено Shutterstock)

Если бы вы жили на Луне, вам пришлось бы отказаться от многих вещей, которые вы считаете само собой разумеющимися на Земле. Ощущение, что ваши ноги твердо стоят на земле. Ваша способность дышать снаружи без шлема. И твой вид ночного неба.

Люди тысячелетиями смотрели на Луну, наблюдая за ее восходом и заходом, определяя фазы ее роста и уменьшения каждый месяц. Но с точки зрения Луны, как Земля выглядела бы висящей в небе?

Ну, во-первых, это зависит от того, где вы стоите. [Как образуется черная дыра?] 

Луна находится в приливной связи с Землей, что означает, что период обращения Луны совпадает с периодом ее вращения. Луне требуется около месяца, чтобы совершить оборот вокруг Земли и чтобы Луна вращалась вокруг своей оси. Фактически это означает, что одна и та же сторона Луны всегда обращена к нашей планете. Вот почему, когда вы смотрите в телескоп, кратеры и другие элементы на поверхности Луны всегда находятся в одном и том же месте.

Первыми людьми, которые непосредственно увидели обратную сторону Луны, то есть сторону, которая всегда обращена от Земли, были астронавты Аполлона-8.

Если бы вы разбили лагерь на обратной стороне Луны, вы бы никогда не увидели Землю. Если бы вы базировались на ближней стороне, вы бы видели Землю все время. И Земля действительно будет проходить через фазы в течение месяца, прямо противоположные лунным фазам, свидетелями которых будут люди на Земле, сказал Фил Николсон, профессор и заместитель директора Корнельского центра астрофизики и планетологии в Итаке. Нью-Йорк.

Лунные фазы возникают потому, что половина луны всегда освещена солнцем. Месячный цикл роста и убывания, который мы видим, — это всего лишь длинный лунный день, превращающийся в ночь, когда Луна вращается вокруг Земли.

В то время как земляне смотрят на затемненную молодую луну (когда сторона луны, обращенная к Земле, не освещается солнцем), лунный наблюдатель будет смотреть на «полную Землю», половину планеты, полностью освещенную солнечным светом. солнце. В течение следующих двух недель обитатели Луны увидят уменьшающийся полумесяц Земли, пока Луна не окажется прямо перед затемненной ночной стороной планеты. В этот момент земляне будут греться в свете полной луны. Для человека, стоящего на Луне, отраженный свет этой полной луны (и, возможно, некоторый искусственный свет) может сделать новую Землю слабо видимой.

«Это не просто выглядело бы темным», — сказала Live Science Кристин Шупла, менеджер по образованию и связям с общественностью Лунного и планетарного института НАСА. «Вы могли бы увидеть потенциальные огни на Земле в городах».

Однако ваше представление о Земле может быть не совсем ясным. Шупла отметил, что если на той части Луны, на которой вы находитесь, наблюдается день, на ваши наблюдения за космосом может повлиять солнце, отражающееся от вашего шлема или лунных камней. Но поскольку у Луны нет атмосферы, вы все равно сможете смотреть на звезды днем.

Земля также выглядела бы намного больше, чем Луна для нас. (Земля примерно в четыре раза больше Луны в диаметре.) И с точки зрения Луны Земля также всегда будет казаться находящейся в фиксированном месте.

Связанный: Почему нет фиолетовых или зеленых звезд?

«Хотя Земля проходит через фазы, на самом деле она не движется по небу», — сказал Николсон Live Science. «Он немного качается взад и вперед из-за эллиптической формы Луны, но он не восходит и не заходит, как Луна для Земли». Поэтому, если бы вы стояли в том месте, которое мы воспринимаем как середину лунного диска, Земля всегда казалась бы прямо над вами.

Однако с Луны вы не всегда сможете увидеть те же черты Земли. Вы заметите различные особенности, когда планета вращается.

«Земля вращается быстрее Луны», — сказал Шупла. «Иногда вы видели больше океанов, а иногда вы видели больше континентов с течением времени».

Этот вопрос также заставил Николсона задуматься о том, какие затмения можно увидеть с Луны.

«Если бы вы жили на Луне, вам было бы легче наблюдать солнечные затмения, потому что Земля намного больше», — сказал он. То, что мы называем лунным затмением (когда Луна находится в тени Земли), было бы солнечным затмением с точки зрения Луны. Они происходили бы два или три раза в год. И когда солнечное затмение происходит с точки зрения Земли (например, затмение 2017 года, которое было видно на большом участке Северной Америки), может быть, с помощью телескопа вы сможете наблюдать, как луна отбрасывает большую тень на Земля.

«Вы увидите маленькое черное пятно», — сказал Николсон. «На самом деле это было сфотографировано с орбиты. Это похоже на маленькую черную дыру, которая пытается проглотить Землю».

Примечание редактора: эта история была обновлена, чтобы исправить определение лунного затмения.

• 3 важных вопроса, на которые изображение черной дыры не ответило
• Насколько массивен Млечный Путь?
• Почему Земля вращается?

Первоначально опубликовано на Живая наука .

Меган пишет для Live Science и Space.com с 2012 года. Ее интересы варьируются от археологии до исследования космоса, и она имеет степень бакалавра английского языка и истории искусств Нью-Йоркского университета. Меган проработала два года репортером в национальном отделе NewsCore. Она наблюдала за аукционами динозавров, была свидетельницей запуска ракет, лизала черепки древней глиняной посуды на Кипре и летала в невесомости. Подпишитесь на нее в Твиттере и Google+.

Луна/Меркурий

Луна — большое тело, вращающееся вокруг планеты Земля, являющееся
единственный постоянный естественный спутник. Это пятый по величине естественный спутник
в Солнечной системе и самый большой среди планетарных спутников относительно
размер планеты, вокруг которой он вращается (его основной). Вслед за Юпитером
спутник Ио, Луна является вторым по плотности спутником среди тех, чьи
плотности известны.

Луна очаровывала человечество на протяжении веков. Просто просмотрев
невооруженным глазом можно различить два основных типа рельефа: относительно
яркие нагорья и более темные равнины. К середине XVII в.
Галилей и другие ранние астрономы проводили телескопические наблюдения, отмечая
почти бесконечное перекрытие кратеров. Он также известен более
чем столетие, что Луна менее плотна, чем Земля. Хотя
определенное количество информации о Луне было получено еще до
космическая эра, эта новая эра раскрыла много секретов, которые едва ли можно было вообразить раньше.
то время. Текущие знания о Луне больше, чем о любом другом
объект Солнечной системы, кроме Земли. Это способствует лучшему пониманию
геологические процессы и дальнейшая оценка сложности
планеты земной группы.

Луна удалена от Земли на 384 403 километра (238 857 миль). Его
диаметр составляет 3476 километров (2160 миль). Оба вращения Луны
а его обращение вокруг Земли занимает 27 дней, 7 часов и 43 минуты.
Это синхронное вращение вызвано несимметричным распределением
массы на Луне, что позволило земной гравитации удерживать одну лунную
полушарие постоянно повернуто к Земле (приливная блокировка). Вышеупомянутый полный диск
Луна была сфотографирована экипажем Аполлона-17 во время их трансземного побережья.
домой после успешной посадки на Луну 19 декабря72.
Кобылы на этом фото включают Serentatis, Tranquillitatis, Nectaris,
Foecunditatis и Crisium.

На этом изображении показан восход Земли над краем Луны, также сделанный Аполлоном.
миссия. Программа Советского Союза «Луна» была первой, достигшей Луны.
с беспилотным кораблем в 1959 г .; программа НАСА «Аполлон» США
выполнил единственные на сегодняшний день миссии с экипажем, начиная с первого пилотируемого
лунная орбитальная миссия Аполлона-8 в 1968 году и шесть посадок на Луну с экипажем
между 1969 и 19 годами72, первым из которых был Аполлон-11. Эти миссии
вернул более 380 кг (840 фунтов) лунных камней, которые использовались для
разработать геологическое представление о происхождении Луны, формировании
его внутреннее устройство и его последующая история. Начиная с Аполлона 17
миссии в 1972 году, Луну посетил только беспилотный космический корабль.

Основное современное английское прилагательное, относящееся к Луне, — lunar,
происходит от латинского Luna. Менее распространенное прилагательное — селениновое, производное
от древнегреческого Selene, от которого происходит
префикс «селено-» (как в селенографии).

В 1609 году Галилео Галилей нарисовал один из первых телескопических чертежей
Мун в своей книге Sidereus Nuncius и отметил, что оно не было гладким, а имело
горы и кратеры.

Выше показано, как выглядела лунная поверхность в 1800-х годах.
представляет собой историческую концепцию внешнего вида лунной поверхности. Роботизированный
миссии на Луну позже показали, что особенности поверхности намного
более округлый из-за долгой истории ударов.

Теперь мы знаем, что поверхность Луны выглядит так же, как на изображении выше, сделанном во время миссий «Аполлон».

Многие люди также видели воображаемые лица на
Луна, такие как Человек на Луне, Леди на Луне и
Кролик на Луне.

Выше показан фильм о вращении Луны, снятый с миссии «Клементина» в
1994. Обратите внимание, что на обратной стороне Луны нет большого,
гладкая на вид мария, которая есть на ближней стороне.

Наиболее очевидной особенностью Луны являются многочисленные кратеры, возникшие из-за космических ударов.
мусор на поверхность. Аполлон 16
астронавт стоит у края кратера Плам (30 м, или более 200 ярдов, в
диаметр).

Крупный геологический процесс, повлиявший на поверхность Луны,
ударные кратеры с кратерами, образующимися при столкновении астероидов и комет
с лунной поверхностью. По оценкам, насчитывается около 300 000 кратеров.
шире 1 км (0,6 мили) только на ближней стороне Луны. лунный
геологическая временная шкала основана на наиболее заметных ударных событиях, в том числе
Nectaris, Imbrium и Orientale, структуры, характеризующиеся множественными
кольца поднятого материала, от сотен до тысяч километров в
диаметра и связан с широким шлейфом отложений выбросов, которые образуют
региональный стратиграфический горизонт. Отсутствие атмосферы, погоды и
недавние геологические процессы означают, что многие из этих кратеров
хорошо сохранилась.

Поверх лунной коры лежит сильно измельченный (разбитый на
все более мелкие частицы) и воздействуют на озелененный поверхностный слой, называемый реголитом,
образованные ударными процессами. Более тонкий реголит, лунный кремниевый грунт
диоксидное стекло, имеет текстуру, напоминающую снег, и запах, напоминающий отработанный
порох. Реголит более старых поверхностей обычно толще, чем для
более молодые поверхности: мощность варьируется от 10 до 20 км
в высокогорье и 3-5 км в море.
Под тонкоизмельченным слоем реголита находится мегаголит, слой
из сильно трещиноватой породы толщиной в несколько километров.
Хотя Земля испытала множество метеоритных
воздействия на протяжении всей своей истории, действие ветра и воды быстро
стирает образовавшиеся кратеры.

Система Земля-Луна формирует одно из самых низких соотношений первичного и
вторичные диаметры в Солнечной системе. Отношение Земли к Луне
диаметр составляет 3,6 к 1. Для сравнения, следующим по величине является Сатурн и
его самая большая луна, Титан, с соотношением 25 к 1. Земля-Луна
система особенная в этом отношении и оказывает влияние на эволюцию
жизни.

Сочетание меньшей массы Луны и меньшего радиуса
означает, что его поверхностная сила тяжести составляет 1/6 силы тяжести на поверхности Земли. Прогулка по Луне совсем другая
от ходьбы по Земле, как падает на Луну.

---

Элементы поверхности :

Основными особенностями поверхности Луны являются кратеры, высокогорья и моря.

кратера

горная местность

Наиболее характерным аспектом Луны является контраст между ее яркой
и темные зоны. Более светлые поверхности — это лунные нагорья, которые получают
название terrae (единственное число terra, от латинского «Земля»), и чем темнее
равнины называются мариями (единственное число кобыла, от латинского слова море), после
Иоганн Кеплер, который ввел это имя в 17 веке. высокогорье
имеют анортозитовый состав, тогда как моря базальтовые. Мария
часто совпадают с «низменностями», но важно отметить, что
низменности (например, в бассейне Южный полюс-Эйткен) не всегда
покрыта Марией. Горная местность старше видимых морей, и, следовательно,
имеют более сильное кратерирование.

мария

Основные продукты вулканических процессов на Луне очевидны.
Наземные наблюдатели в виде лунных морей. Это большие потоки
базальтовой лавы, которые соответствуют поверхностям с низким альбедо, покрывающим почти
треть ближней стороны. Пострадало лишь несколько процентов дальней стороны
морским вулканизмом. Еще до того, как миссии «Аполлон» подтвердили это, большинство
ученые уже думали, что моря представляют собой заполненные лавой равнины, потому что
у них есть узоры потоков лавы и обрушения, приписываемые лавовым трубкам.

Возраст морских базальтов был определен как прямым
радиометрическим датированием и методом подсчета кратеров. Старейший
радиометрические возрасты составляют около 4,2 млрд лет, тогда как самые молодые возрасты, определенные
по подсчету кратеров составляют около 1 млрд лет (1 млрд лет = 1 миллиард лет).
По объему большая часть кобылы сформировалась между 3 и 3,5 млрд лет назад.
подарок.
Мария
явно моложе, чем окружающие высокогорья, учитывая их меньшую плотность
ударные кратеры.

Второстепенные особенности:

1) гребни морщин
2) уступы
3) купола
4) борозды

Кратеры :

Типичные черты ударного кратера показаны ниже:

Кратеры варьируются в размерах от микроскопических до больших бассейнов порядка 1000.
км (см. Восточный бассейн ниже).

Обычные круглые кратеры образуются в результате ударов объектов размером до пары
тысяч метров. Объект большего размера (астероиды) обычно разрушает
земной коры и образуют импактные бассейны.

Эрозия происходит медленно в мире без атмосферы и вызвана:

1) оседание (гравитация)
2) другие воздействия
3) перепады температур
4) лунотрясения

В результате молодые кратеры имеют острые края (обычно менее
2×10 ⁸ лет) и старые кратеры округлые, более гладкие
(с возрастом порядка миллиарда лет).

Хайлендс :

Более светлые области, покрытые кратерами, называются лунными.
горная местность. Голая, хаотичная местность указывает на то, что эти регионы
первобытные и, можно было бы ожидать, самые старые породы в этих регионах.
Горы на Луне возникли не из-за тектонической активности, а скорее
из-за перекрывающихся ударных краев.

Мария :

Области темного цвета, которые оказываются гладкими базальтовыми равнинами.
лава. Это остатки крупных столкновений, которые раскололи
земной коры и позволил лаве из мантии течь вверх и стирать
раннее кратерирование. Обратите внимание, что удары должны были произойти после
начальная фаза образования кратера.

Все марии находятся на ближней стороне Луны, и ни одной на дальней.
Это связано с тем, что ближняя корка тоньше, чем
дальняя кора (легче пробить ударами). Корка тоньше
на ближней стороне из-за приливного взаимодействия с Землей во время
эпоха формирования.

---

Лунная почва :

Лунный грунт представляет собой мелкозернистый связный песок/гравий, содержащий стекло.
сферы (ударные выбросы), магматическая пыль и грубая брекчия (цементированная
материал от ударов).

Почвы из морей имеют возраст от 3 до 4х10 ⁹ лет.
Почва с высокогорья 4,6х10 ⁹ лет (от р.
ранняя Солнечная система).

Состав почвы Луны подобен земной почве, но с
очень разные соотношения элементов . В частности, лунный грунт
богат огнеупорными
элементы (т. е. с высокой температурой кипения) и с низким содержанием летучих элементов
(то есть с низкой температурой кипения). Вывод таков, что Луна
образовалась из более горячих материалов, чем Земля.

---

Лунная программа «Аполлон»

Попытка отправить людей на Луну была вызвана патриотическими/паническими настроениями.
реакция на запуск СССР спутника в 1957 году, т.е. изначально это была политическая цель.
Ранняя космическая программа была уникальна тем, что представляла руководство с самых высоких уровней правительства и ниже при беспрецедентной поддержке Конгресса.
В то время как мотивация была политической, пристальное внимание к целям науки было
поддерживается. Это были

• Чтобы узнать, сможет ли человечество выжить и действовать вне земной среды.
• Проверить, возможно ли с технологической точки зрения спланировать, построить и пилотировать
  миссия в космосе.
• Изучение геологических свойств Луны и сравнение ее
  история Земли. Прежде чем приступить к извлечению лунных образцов,
  мало что было известно о геологической истории Луны. Теории для
  эта история была основана на изучении различных фотографий
  лунная поверхность.
• Создание платформы на орбите или Луне для астрономических исследований за пределами
  вмешательство земной атмосферы.

Всего было 6 посадок на Луну. Первые три
(Apollo’s 11,12,14) вернули лунные образцы, которые были чрезвычайно
местный к месту посадки (никто не хотел забредать слишком далеко
от спускаемого аппарата). Последние три (Аполлон 15,16,17)
взяли с собой багги и покатались по лунной поверхности в
для более обширной выборки.

Из анализа
возвращенные лунные образцы, следующая последовательность событий относительно
геологической истории Луны:

• Древнейшие горные породы на Луне, найденные в лунных нагорьях,
  4,4 миллиарда лет. Поскольку самые старые породы в Солнечной системе
  4,6 миллиарда лет, это, казалось бы, подразумевает аккрецию
  шкала времени образования составляет 0,2 миллиарда лет (200 миллионов лет).
• Камни, обнаруженные в одеяле выброса возле кратеров, составляют 4,2 миллиарда
  лет
• Скалы возле лунных морей имеют возраст 3,9 миллиарда лет
• Базальтовой породе, из которой состоят лунные моря, 3,7 миллиарда лет.
• Пород моложе 3,5 миллиардов лет не обнаружено —>
  Луна уже давно геологически мертва

Возрастное датирование лунных пород позволило выделить четыре
различные периоды в ее геологической истории:

• Луна затвердела и остыла 4,4 миллиарда лет назад.
• Между 4,4 и 4,2 миллиардами лет и интенсивным периодом бомбардировки
  произошло из материала, оставшегося от процесса аккреции.
  Большая часть этого материала представляла собой куски горных пород размером менее 10 км.
• К настоящему времени Луна привязана к Земле приливами. В 3,9 миллиарда
  лет был еще один период бомбардировок, в котором участвовало несколько
  крупные (> 100 км) обломки.
• Эти большие удары произвели лунные моря. Это был серьезный
  удар по коре Луны, и со временем расплавленный базальт потечет
  из глубоких трещин и трещин в земной коре, вызванных
  первоначальное воздействие. На это ушло 200 миллионов лет, и это был последний
  геологический процесс на Луне.

---

Происхождение Луны :

Луна долгое время была анамолией, потому что ее масса по сравнению с Землей
1/80 и очень большой для планетарного спутника

Возможности лунного происхождения:

• Образовались в результате аккреции тех же планетезималей, которые сформировали
  Земля (вероятно, нет, ее состав отличается от земного)
• Образовался где-то еще в Солнечной системе, где средняя плотность составляет 3,5.
  затем захвачен в целости (менее
  плотные объекты образовались во внешней части Солнечной системы, 3,5 подразумевает образование вблизи
  Марс —> тогда как он сюда попал?)
• Подрывной захват, при котором материал гравитационно захватывается Землей
  и превращается в диск вокруг Земли (хорошо для создания маленьких лун, но
  большие луны будут иметь слишком большой угловой момент)
• Выделился из земной мантии (обратите внимание на плотность
  мантии земли около 3,5) — но как? по какому механизму?
• Гипотеза гигантского удара, когда тело размером с Марс ударяется о раннее
  Земли и образует массивный диск вокруг Земли, который сливается в
  Луна

Обратите внимание, что Луна формируется из материала мантии Земли, в котором мало
плотность около 3 или около того.

Поскольку Луна образовалась в результате конденсации кольца обломков в
относительно околоземной орбиты, Луна изначально находилась довольно близко к
Земля. В это время (4,6 миллиарда лет назад) Земля была
вращается довольно быстро (примерно раз в 5 часов). Ближайшая Луна
оказывали большие приливные силы на вращающуюся землю, заставляя ее замедляться
вниз. Этот процесс продолжается и по сей день. Для сохранения полного углового момента системы
реакция Луны состоит в том, чтобы отойти дальше от Земли.

---

Меркурий :

Меркурий — самая маленькая (радиус всего 2440 км или 1590 миль) и самая внутренняя планета.
в Солнечной системе. Его орбитальный период вокруг Солнца составляет 88 дней и является самым коротким
всех планет Солнечной системы. Он назван в честь римского божества Меркурия,
посланник богов. Поскольку это ближайшая к Солнцу планета, ее величайшая
удлинение составляет всего 28 градусов (т.е. видно только сразу после захода солнца или справа
перед рассветом). Так как он находится недалеко от Солнца на восходе или закате солнца, древние
считал Меркурий двумя разными планетами, Люцифером и Гермесом. Два космических корабля
побывали на Меркурии: Mariner 10 пролетел в 1974 и 1975; и MESSENGER, запущенный в
2004, облетел Меркурий более 4000 раз за четыре года, прежде чем исчерпал свое топливо и
врезается в поверхность планеты 30 апреля 2015 года.

Исходя из его радиуса (то есть объема) и массы, мы вычисляем, что его средняя плотность составляет 5,4.
г/см ³ , что предполагает наличие плотного железного (Fe) ядра. Все
планеты формируются в виде расплавленных шаров, затем охлаждаются и затвердевают. Скорость охлаждения
пропорциональна количеству вещества (массе планеты) и площади ее поверхности (ее
радиус). Поскольку Меркурий имеет малую массу (меньше тепла накапливается при формировании), его ядро
скорее твердое, чем жидкое.

Период вращения Меркурия составляет 58,6 дня, а его орбитальный период (год) — 87,9.
дней. Обратите внимание, что 2/3 умножить на 87,9 равно 58,6; таким образом, Меркурий страдает от спин-орбитального
соединение, в котором приливные силы Солнца блокируют вращение Меркурия до резонансного числа (1/2, 2/3, 4/5, 5/6,
так далее…).

Дневные температуры на поверхности Меркурия колеблются около 700 градусов по Кельвину (достаточно, чтобы расплавить свинец).
Принимая во внимание, что ночью температура земли падает всего до 100 Кельвинов (воздух превращается в
жидкость при 77 Кельвинах). Рассвет в десять раз ярче, чем на Земле, так как
Солнце в десять раз больше. Отсутствие какой-либо значимой атмосферы означает, что до
На рассвете вы можете увидеть, как солнечная корона простирается над горизонтом. На темной стороне
планета, средняя температура 110 К.

Хотя дневная температура на поверхности Меркурия в целом чрезвычайно
высоко, наблюдения убедительно свидетельствуют о том, что на Меркурии существует лед (замороженная вода).
дно глубоких кратеров на полюсах никогда не подвергается воздействию прямых солнечных лучей, и
температуры там остаются ниже 102 К; намного ниже, чем в среднем по миру. Ледяная вода
сильно отражает радар и наблюдения 70-метровой Солнечной системы Голдстоуна.
Радар и VLA в начале 1990-х годов показали, что есть участки высокой радиолокации.
отражение вблизи полюсов. Хотя лед был не единственной возможной причиной этих
отражающие области, астрономы считают, что это было наиболее вероятным.

На изображении выше изображен Меркурий из миссии «Посланник» (2008 г.).
полюс находится вверху, а экватор проходит слева направо примерно
две трети вниз от вершины. На этом фоне видны яркие лучистые кратеры.
вид на Меркурий. Один из таких лучей, по-видимому, соединяется как с востока на запад, так и с
направления север-юг.

Поверхность Меркурия по внешнему виду похожа на поверхность Луны.
обширные равнины, похожие на кобылы, и тяжелые кратеры, указывающие на то, что это было
геологически неактивны в течение миллиардов лет.
Особенности альбедо — это области с заметно разной отражательной способностью, как видно из
телескопическое наблюдение. У Меркурия есть спина (также называемая «морщинами-гребнями»),
Луноподобные нагорья, горы (горы), равнины (равнины), рупы
(откосы) и valles (долины).

Названия функций на Меркурии берутся из разных источников. Приходят имена
от людей ограничиваются умершими. Кратеры названы в честь художников,
музыканты, художники и писатели, которые сделали выдающиеся или фундаментальные
вклад в свою область. Хребты, или спины, названы в честь ученых.
которые внесли свой вклад в изучение Меркурия. Впадины или ямки
назван в честь произведений архитектуры. Монтесы названы в честь слова «горячий» в
разнообразие языков. Равнины или planitiae названы в честь Меркурия в различных
языки. Откосы названы в честь кораблей научных
экспедиции. Долины или долины названы в честь радиотелескопа.
удобства.

Меркурий подвергся сильной бомбардировке кометами и астероидами во время и вскоре
после его образования 4,6 миллиарда лет назад, а также во время возможного
отдельный последующий эпизод под названием «Поздняя тяжелая бомбардировка», закончившийся
3,8 миллиарда лет назад. В этот период интенсивного кратерообразования
Меркурий получил удары по всей своей поверхности, чему способствовало
отсутствие какой-либо атмосферы для замедления импакторов. В это время Меркурий
был вулканически активным; бассейны, такие как бассейн Калорис, были заполнены
магма, образующая гладкие равнины, похожие на морские воды, найденные на
Луна.

Данные пролета MESSENGER в октябре 2008 г. дали исследователям больше информации.
признательность за беспорядочный характер поверхности Меркурия. Поверхность Меркурия
более неоднородна, чем марсианская или лунная, обе из которых
содержат значительные участки схожей геологии, такие как мария и
плато.

На приведенной выше мозаике показан бассейн Калорис (находится на полпути в тени утренним
терминатор). Caloris в переводе с латыни означает тепло, и бассейн назван так потому, что он находится недалеко от
подсолнечная точка (точка, ближайшая к Солнцу), когда Меркурий находится в афелии.
Бассейн Калорис имеет диаметр 1300 километров (800 миль) и является крупнейшим из известных
строение на Меркурии. Он образовался в результате столкновения снаряда с астероидом.
Габаритные размеры. Внутренний пол бассейна состоит из гладких равнин, но сильно
ребристые и разломанные. Север ближе к верхней части этого изображения.

На Меркурии есть два геологически различных равнинных региона. Пологий, холмистый
равнины в областях между кратерами — старейшие видимые поверхности Меркурия,
предшествующий сильно покрытой кратерами местности. Эти межкратерные равнины, по-видимому,
уничтожили многие более ранние кратеры и показывают малочисленность меньших кратеров ниже
около 30 км в диаметре. Так называемая «Странная местность» образовалась в точке, противоположной
к воздействию бассейна Калорис.

Гладкие равнины — широко распространенные плоские участки, заполняющие впадины различных размеров и
имеют сильное сходство с лунной марией. Примечательно, что они заполняют широкое кольцо
вокруг бассейна Калорис. В отличие от лунных морей, гладкие равнины Меркурия имеют
то же альбедо, что и у более старых межкратерных равнин. Несмотря на отсутствие однозначно
вулканические характеристики, локализация и округлая, сплюснутая форма этих равнин
решительно поддерживают вулканическое происхождение. Все гладкие равнины Меркурия образовались
значительно позже бассейна Калорис, о чем свидетельствуют заметно меньшие
плотности кратеров, чем на одеяле выброса Калорис. Дно бассейна Калорис
заполнена геологически отчетливой плоской равниной, изрезанной хребтами и разломами в
примерно полигональный рисунок. Неясно, вызваны ли они вулканическими лавами.
ударом, или большой лист ударного расплава.

Вышеупомянутая «странная местность» лучше всего описывает этот холмистый район Меркурия. Эта зона
находится в точке, противоположной большому бассейну Калорис. Ударная волна, созданная
удар Калориса отразился и сфокусировался на этой противоположной точке, тем самым перемешав
земной коры и разбивая ее на ряд сложных блоков. Покрываемая площадь составляет около
100 километров (62 мили) в сторону.

Вышеприведенное изображение представляет собой изображение Маринер-10, на котором изображена Санта-Мария-Рупес, извилистая темная
особенность, проходящая через кратер в центре этого изображения (обратите внимание, как проходит
через край кратера, что указывает на то, что он образовался после ударного кратера). Много
такие особенности были обнаружены на изображениях Меркурия, сделанных Mariner, и интерпретируются как
быть огромными надвиговыми разломами, где часть ртутной коры была немного надвинута на
соседнюю часть сжимающими силами.

Когда внутреннее пространство Меркурия остыло, оно сжалось, а его поверхность начала деформироваться, создавая
морщинистые гряды и сплюснутые уступы, связанные с надвигами. Уступы могут достигать
протяженностью 1000 км и высотой 3 км. Эти особенности сжатия можно увидеть на
поверх других объектов, таких как кратеры и гладкие равнины, что указывает на то, что они более
недавний. Картирование особенностей предполагает полное уменьшение радиуса Меркурия.
в диапазоне от 1 до 7 км. Обнаружены мелкомасштабные уступы надвигов, десятки
метров в высоту и длиной в несколько километров, что, по-видимому, меньше
возрастом более 50 миллионов лет, что указывает на то, что сжатие внутренней части и последующее
поверхностная геологическая активность продолжается до настоящего времени.

---

Элементы поверхности :

В целом поверхность Меркурия похожа на Луну (т.е. сильно изрыта кратерами из-за
к отсутствию тяжелой атмосферы, чтобы размыть первобытные удары). Однако там
некоторые ключевые отличия:

1) Марий на Меркурии мало и они маленькие. Нет такой эпохи большого воздействия, как
Луна. Следовательно, Меркурий должен был остыть быстрее.

2) Кратеризация менее тяжелая, более ровная область между кратерами. Из-за более высокого
поверхностная гравитация на Меркурии (вы весите больше, чем на Меркурии, чем на Луне). Этот
означает, что удары не разбрасывали обломки так далеко, меньше вторичных кратеров и больше
сосредоточены вокруг первичного кратера.

3) На земной коре и вершинах кратеров (т.е. после
кратерная эпоха). После того, как Меркурий остыл, его кора затвердела первой. Меркурий был
тогда еще быстро вращалась и имела экваториальную выпуклость. Когда Меркурий замедлился
его вращение из-за приливных сил с Солнцем гравитация втянула Меркурий в более
сферическую форму, и кора должна была складываться, образуя длинные уступы.

---

Магнитное поле Меркурия :

Хотя ртуть имеет высокую плотность, что означает, что она богата железом (Fe), железа почти нет.
определяется спектроскопией его поверхности. Таким образом, большая часть Fe сусла погрузилась в
ядро, в то время как Меркурий был молодым и расплавленным. И, что он, должно быть, остался в
в расплавленном состоянии гораздо дольше, чем другие планеты, образовавшиеся в то же время.

Эти факты подтверждаются тем, что Меркурий обладает сильным магнитным полем, даже
хотя вращается медленно. Это подразумевает жидкое ядро ​​Меркурия, которое находится в
противоречие с теорией о том, что ядро ​​​​твердое из-за охлаждающих аргументов. Один
возможное решение состоит в том, что ядро ​​представляет собой смесь железа и какого-то другого материала, такого как
как сера. По оценкам геологов, ядро ​​Меркурия занимает около 55% его объема;
для Земли эта пропорция составляет 17%

Сильное магнитное поле Меркурия также создает очень слабую атмосферу. планета как
горячие, как Меркурий, быстро теряют свою атмосферу, так как высокие температуры нагревают
молекулы атмосферы обрели космическую скорость. Однако Меркурий находится очень близко к Солнцу.
и способен улавливать часть солнечного ветра (состоящего из протонов и
электроны) в его магнитном поле, создавая очень тонкую и разреженную атмосферу.

---

Может ли быть жизнь на спутниках Юпитера?

Поиски жизни за пределами Земли принимали разные формы. Марс, наш соседний мир, выглядит так, будто когда-то был обитаем. Возможно, тоже Венера, несмотря на ее нынешние адские условия. Но в последние годы взгляды ученых были прикованы к другим местам. А спутники Юпитера?

Три из четырех крупнейших спутников Юпитера покрыты льдом, а в 1998 году космический аппарат НАСА «Галилео» обнаружил дразнящие намеки на наличие океана под одним из них, Европой. С тех пор дальнейшие исследования обнаружили признаки возможного извержения водяных шлейфов из этого океана.

Два других больших ледяных спутника, Ганимед и Каллисто, как полагают, также имеют океаны под своей поверхностью. Теперь задаются новые вопросы: если на этих лунах есть вода, может ли там быть жизнь? А можно поискать?

Чтобы ответить на этот вопрос, Европейское космическое агентство планирует в 2022 году отправить к Юпитеру космический корабль под названием Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). Запланированный на прибытие к 2029 году, он совершит несколько облетов Европы и Каллисто, прежде чем выйти на орбиту вокруг Ганимеда в период с 2032 по 2034 год. За это время он вернет на Землю бесценные данные.

Однако еще до того, как он туда доберется, ученые уже заняты изучением этих спутников на наличие признаков обитаемости и подготовкой данных, которые будут возвращены миссией.

В ловушке

Океаны под этими лунами, вероятно, большие, охватывают всю окружность лун и простираются на десятки километров в глубину. Но они также заперты под десятками километров льда, что очень затрудняет их изучение.

До сих пор одним из наших лучших подходов было изучение влияния соли в океанах на их электропроводность путем изучения магнитных полей вокруг лун. Но эти исследования «в основном игнорировали все другие эффекты, которые генерируют магнитные поля», сказал профессор Йоахим Заур, планетолог из Кельнского университета, Германия, такие как тонкие атмосферы вокруг лун. «Очень важно разобраться в последствиях, которые на самом деле исходят от океана».

Профессор Саур — координатор проекта Exo-Oceans, который надеется ответить на этот вопрос. В проекте используются модели и данные космического корабля НАСА «Галилео», который вращался в системе Юпитера с 1995 по 2003 год, а также измерения космического корабля НАСА «Юнона», который в настоящее время находится на Юпитере, и удаленные наблюдения с таких телескопов, как «Хаббл», для изучения этих океанов.

«Наши результаты не опровергнут представление об океане», — сказал профессор Саур на Европе и Ганимеде, хотя и заметил, что они могут подвергнуть сомнению один из них на Каллисто. Но есть надежда, что они смогут дать более точное представление о таких вещах, как толщина океанов, содержание в них соли и расстояние до ледяных щитов наверху.

Все это имеет важное значение для обитаемости лун. Считается, что для поддержания жизни океаны должны соприкасаться со скалами на дне, чтобы у жизни был источник «пищи», и в настоящее время считается, что только Европа соответствует этому условию.

«Европа — один из лучших кандидатов на обитаемость, потому что жидкая вода находится в непосредственном контакте с силикатной мантией», — сказал профессор Саур. «Так что есть вероятность выщелачивания минералов из земной коры в океан. И чем она богаче химическими соединениями, тем лучше для эволюции жизни».

Но мало что можно сделать до прибытия JUICE. Как только это произойдет, его магнитометр обеспечит полезные измерения магнитных полей лун, предоставив нам жизненно важные данные об океанах под ними. «Это позволит нам разделить все различные эффекты», — сказал профессор Саур.

»

«Европа является одним из лучших кандидатов на обитаемость, поскольку жидкая вода находится в прямом контакте с силикатной мантией».

Проф. Йоахим Заур, Кёльнский университет, Германия

Излучение

Другим важным фактором, влияющим на обитаемость лун, является количество падающего на них излучения Юпитера. Юпитер производит сильное вредное излучение, настолько сильное, что может повредить космические корабли, подошедшие слишком близко.

Один из способов изучить это — наблюдать полярные сияния на спутниках, возникающие, когда заряженные частицы Юпитера сталкиваются с магнитными полями вокруг них. Европа, например, имеет постоянное полярное сияние, которое можно наблюдать на ультрафиолетовых изображениях с Хаббла.

«Это связано с тем, как Луна подвергается воздействию этого излучения, потому что заряженные частицы излучения создают полярное сияние», — сказал доктор Лоренц Рот, планетарный астроном и физик из Королевского технологического института KTH в Стокгольме, Швеция. «Так что это своего рода измерение уровня радиации».

Доктор Рот работал над проектом AuroraMHD , целью которого было использование некоторых из этих наблюдений полярного сияния над Европой и вулканически активной луной Юпитера Ио, чтобы узнать о них больше. Пока проекту мешал Covid-19пандемии, он предоставил некоторые полезные данные.

В частности, он помог подтвердить существование водяных шлейфов на Европе и выяснить, как они взаимодействуют с ее атмосферой. И есть надежда, что эта работа может быть продолжена с помощью JUICE для дальнейшего изучения обитаемости ледяных спутников Юпитера.

— Вопрос пригодности для жизни и жизни всегда остается на заднем плане, — сказал доктор Рот. «Во всех аспектах, включая размер, большие спутники Юпитера похожи на планеты: они похожи на Меркурий или больше, у них есть магнитное поле, у них есть атмосфера, у них есть океаны (и так далее).

«Европа более перспективна (потому что ее) вода, скорее всего, напрямую связана с каменистым материалом на морском дне, что позволяет протекать некоторым реакциям. »

JUICE будет оснащен собственным ультрафиолетовым прибором, который сможет изучать полярные сияния лун, помогая ученым понять, как излучение Юпитера может повлиять на их шансы на жизнь. «Как только JUICE выйдет на орбиту, мы получим много информации», — сказал доктор Рот. «Он может непрерывно измерять магнитные поля вокруг лун».0003

В 2022 году ЕКА запустит космический корабль JUICE для исследования спутников Юпитера, включая Европу (слева). Изображение предоставлено НАСА, ЕКА, STScI, А. Саймоном (Центр космических полетов Годдарда) и М.Х. Вонг (Калифорнийский университет, Беркли) и команда OPAL

Потенциальная обитаемость

Сам по себе JUICE не должен однозначно сказать нам, есть ли жизнь на спутниках Юпитера. Но его данные вместе с миссией НАСА Europa Clipper, которая прибудет в систему Юпитера в то же время для изучения Европы, могут предоставить полезную информацию об их потенциальной обитаемости.

Точно так же, как первые миссии на Марс оценивали его пригодность для жизни, до того, как более поздние миссии — например, недавно приземлившийся марсоход НАСА «Настойчивость» — были отправлены на поиски жизни, аналогичные исследования могут проводиться и для спутников Юпитера.

«Хотя JUICE и Europa Clipper еще даже не запущены, уже ведутся дискуссии о том, что может быть дальше», — сказал профессор Саур, например, о спускаемых аппаратах, использующих буры для погружения во льды и отбора проб этих океанов. «Параллельно уже идет работа над тем, какие могут быть следующие шаги», — сказал он.

Исследование, описанное в этой статье, финансировалось ЕС. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею в социальных сетях.

Свойства Земли и Луны

Из всех планет Солнечной системы Земля — единственная планета, которую ученые могут детально изучить. Атмосферные ученые могут ежеминутно измерять атмосферные условия (погоду) от уровня земли до «края космоса» с помощью наземных приборов и космических аппаратов. Геологи могут не только детализировать особенности поверхности и то, как они меняются со временем, но также могут вывести структуру Земли до самого ее центра. Разделение внутренней части Земли на структуру ядра, мантии и коры определяет контекст того, как мы изучаем другие подобные планеты.

Только небольшое количество физических факторов различает различные объекты Солнечной системы. Существуют числовые величины, такие как общая масса, мера размера (для сферических объектов мы используем радиус), плотность, гравитационное ускорение и скорость убегания. Другие, более общие термины могут использоваться для обозначения присутствия атмосферы, состояния поверхности и характера внутренней части. Землю и ее спутник Луну сравните, как показано в таблице 1.

Элементы поверхности

Топографически Луна сильно отличается от Земли. Поверхность Луны характеризуется плоскогорьями и низменностями, горами и, в первую очередь, кратерами (чашеобразными полостями метеоритного происхождения). Эти кратеры часто отмечены вторичными кратерами и лучами от выброса , или вещества, выброшенного в результате удара метеора. Темные области Луны, называемые maria, , представляют собой заполненные лавой впадины диаметром до 1000 километров. Мария — это места огромных метеоритных ударов в начале лунной истории, которые позже были заполнены расплавленной лавой, просачивающейся изнутри. Эти моря также являются местами гравитационных аномалий, или mascons , вызванные концентрацией очень плотного материала под поверхностью Луны. Масконы встречаются только на ближней стороне Луны (сторона Луны, обращенная к Земле), что позволяет предположить, что влияние земного притяжения изменило траектории сталкивающихся объектов, создавших эти особенности.

Многие из лунных горных хребтов на самом деле отмечают края древних кратеров. В отличие от Земли, ни одна из этих особенностей не была сформирована в результате вулканизма или тектонических столкновений плит. Бороздки и гребни, пересекающие лунную поверхность, свидетельствуют о сокращении поверхности из-за охлаждения каменистого материала лунной поверхности. Характер поверхности Луны приводит астрономов к выводу, что она в основном первоначальна и видоизменялась лишь кратерированием и потоками лавы. Таким образом, анализируя физические характеристики Луны, мы можем вывести раннюю историю нашей Солнечной системы.

В отличие от Луны поверхность Земли имеет чрезвычайно разнообразный рельеф. Эти различия можно объяснить двумя основными факторами. Во-первых, как более крупный объект, Земля охлаждалась медленнее с момента своего образования. На самом деле, она все еще остывает, а тепловая энергия, оставшаяся со времен образования Земли, все еще медленно уходит наружу. Энергия всегда течет от более горячего к более холодному материалу; внутри Земли центральное тепло в ядре вызывает конвекционные потоки в мантии, которые поднимают горячий материал мантии к коре, а более холодные породы мантии и земной коры опускаются вниз. У поверхности Земли этот тепловой поток приводит в движение тектоника плит ( дрейф континентов ) ; крупных сегментов земной коры (плит), разделенных глубокими трещинами, называемыми разломами , приходят в движение. Когда плиты сталкиваются, эти мощные внутренние тектонические силы сжимают и складывают твердые породы, вызывая огромные изменения в земной коре (см. рис. 1). Подъем гор и связанная с ними вулканическая активность в местах столкновения плит — это лишь два аспекта непрерывной переработки и восстановления земной коры.

Рисунок 1

Изменение поверхности Земли. Поверхность Земли находится в состоянии постоянных изменений
из-за таких факторов, как конвекционные потоки, тектоника плит и эрозия.

Поднимающийся вверх материал мантии, движимый потоком тепла, исходящим из ядра планеты, должен распространяться в стороны под корой, заставляя континентальные плиты раздвигаться. Поскольку это движение происходит в основном в более плотных поверхностных породах на дне океанов, оно называется Расширение морского дна. Ослабленная структура земной коры позволяет расплавленному материалу подниматься, создавая новые поверхностные породы и срединно-океанические хребты, или горные цепи, которые можно проследить на значительные расстояния. Характер магнитного поля океанических отложений, симметричный по разные стороны срединно-океанических хребтов, а также относительная молодость и тонкость срединно-океанических отложений подтверждают дрейф континентов. Исследователи также могут использовать методы радиоастрономии для прямого измерения движения, показывающего, например, что Европа и Северная Америка отдаляются друг от друга со скоростью несколько сантиметров в год. Континенты сохраняют свидетельства этого дрейфа, их формы напоминают кусочки головоломки, которые можно собрать вместе. Сходство между геологическими образованиями и свидетельствами окаменелостей показывает, что нынешние континенты действительно когда-то были частью единого большого массива суши несколько миллионов лет назад.

Континентальные плиты, раздвигающиеся в одном регионе, означают, что в другом месте эти плиты должны сталкиваться с другими плитами. Тем временем более плотные океанические плиты (более тяжелый базальт) перемещаются под более легкие плиты, лежащие в основе континентальных масс в зонах субдукции. Эти зоны отмечены океаническими впадинами или горными хребтами, образовавшимися в результате смятия континентальных материалов с образованием горных хребтов, вулканизма (например, Тихоокеанского огненного кольца) и зон землетрясений, которые наклонно погружаются под континенты.

Поверхность Земли также постоянно подвергается воздействию атмосферы (включая ветер и переносимый ветром песок и пыль) и поверхностных вод (дождь, реки, океаны и лед). Из-за этих факторов эрозия земной поверхности является чрезвычайно быстрым процессом. Напротив, единственные эрозионные процессы на Луне протекают медленно. Происходит попеременный нагрев и охлаждение поверхности в течение ее месячных суток; расширение и усадка лишь очень медленно изменяют поверхность. Имеются также удары и медленная модификация поверхностных пород солнечным ветром.

Температура и энергия

Общая средняя температура Земли и Луны (как и любой другой планеты) обусловлена ​​балансом между энергией, которую они получают от Солнца, и энергией, которую они излучают. Первый фактор, полученная энергия, зависит от расстояния планеты от Солнца и ее альбедо (A), доли света, достигающего планеты, который отражается и не поглощается. Альбедо равно 0,0, если весь свет поглощается, и 1,0, если весь свет отражается. Луна имеет альбедо 0,06, потому что ее пыльная поверхность поглощает большую часть света, попадающего на поверхность, а Земля имеет альбедо 0,37, потому что облака и океаны отражают свет. На температуру планеты также может влиять парниковый эффект или потепление планеты и ее нижних слоев атмосферы, вызванное захваченным солнечным излучением.

Энергия, получаемая планетой в секунду на единицу площади (солнечный поток), равна L _⊙ /4πR ² , где L _⊙ — светимость Солнца, а R — расстояние от Солнца (остаточное тепло, поступающее от планеты). недра, энергия, получаемая из радиоактивности, и сжигание человечеством ископаемого топлива не оказывают существенного влияния на температуру поверхности Земли). Полная энергия, поглощаемая планетой в секунду, представляет собой неотраженную часть энергии, которая также зависит от площади поперечного сечения планеты, или L _⊙ /4πR ² ×(1-А). В то же время закон Стефана-Больцмана ΣT ⁴ выражает тепловую энергию, излучаемую в секунду каждым квадратным метром площади поверхности. Полная энергия, излучаемая в секунду, равна площади поверхности по закону Стефана-Больцмана, или ΣT ⁴ × 4πR(планета) ² . В равновесии между ними существует баланс, который дает следующее: L _⊙ /4πR ² = 4ΣT ⁴ . Для Земли это дает ожидаемую температуру T = 250 K = –9°F (число ниже фактической температуры Земли из-за парникового эффекта).

На микроскопическом уровне поглощение и излучение энергии сложнее. На любой небольшой объем в атмосфере влияет не только локальное поглощение солнечной энергии, но и поглощение радиации из всех других окружающих областей, энергия, поступающая за счет конвекции (воздушные потоки), и энергия, получаемая за счет теплопроводности (на поверхности).