Луна планета или спутник: а)звезда; б) спутник планеты; в) планета.

ЛУНА • Большая российская энциклопедия

ЛУНА́, един­ст­вен­ный естественный спут­ник Зем­ли. Со­от­но­ше­ние раз­ме­ров и масс Л. и Зем­ли по­зво­ля­ет рас­смат­ри­вать со­во­куп­ность этих не­бес­ных тел ско­рее как двой­ную пла­не­ту, чем как ро­ди­тель­скую пла­не­ту и спут­ник. Мас­са Л. (7,35·10²²  кг) от­но­сит­ся к мас­се Зем­ли как 1 к 81,3. Ана­ло­гич­ное от­но­ше­ние масс, напр., Фо­бо­са и Мар­са со­став­ля­ет 1/50000000, Га­ни­ме­да (круп­ней­ше­го в Сол­неч­ной сис­те­ме спут­ни­ка) и Юпи­те­ра – 1/12200. Л., из­на­чаль­но ли­шён­ная ат­мо­сфе­ры и гид­ро­сфе­ры, со­хра­ни­ла на сво­ей по­верх­но­сти сле­ды про­цес­сов, про­ис­хо­див­ших в Сол­неч­ной сис­те­ме мил­лио­ны и мил­ли­ар­ды лет на­зад. По­это­му изу­че­ние по­верх­но­сти Л. по­зво­ля­ет де­лать вы­во­ды об эво­лю­ции Сол­неч­ной сис­те­мы.

Общая характеристика Луны

Фотография видимой стороны Луны в фазе полнолуния, полученная с помощью наземного телескопа.

Фотография западного полушария Луны, полученная КА «Аполлон-16».

Л. дви­жет­ся во­круг Зем­ли по эл­лип­тич. ор­бите (ср. экс­цен­три­си­тет 0,0549) со ср. ско­ро­стью 1,023 км/с. Рас­стоя­ние от Л. до Зем­ли ме­ня­ет­ся от 356400 км до 406800 км, ср. зна­че­ние рав­но 384401± D1 км. Ско­рость ви­ди­мо­го пе­ре­ме­ще­ния Л. сре­ди звёзд со­став­ля­ет 13°10´ 35´´ в сут. Пе­ри­од вра­ще­ния Л. во­круг сво­ей оси от­но­си­тель­но звёзд (си­де­рич. ме­сяц) в точ­но­сти сов­па­да­ет с пе­рио­дом дви­же­ния Л. по ор­би­те во­круг Зем­ли. Вслед­ст­вие это­го Л. по­сто­ян­но об­ра­ще­на к Зем­ле од­ним и тем же по­лу­ша­ри­ем, что по­зво­ля­ет го­во­рить о ви­ди­мой и об­рат­ной сто­ро­нах Л. Рав­но­мер­ное вра­ще­ние Л. во­круг оси в со­че­та­нии с не­рав­но­мер­ным дви­же­ни­ем по ор­би­те (ус­ко­ре­ние мо­жет дос­ти­гать 0,272 см/с²) при­во­дит к по­яв­ле­нию оп­тич. эф­фек­та либ­ра­ции по дол­го­те (см. Либ­ра­ция Лу­ны). При разл. со­че­та­ни­ях вза­им­но­го по­ло­же­ния на­блю­да­те­ля, Л. и Солн­ца на­блю­да­тель ви­дит ос­ве­щён­ной толь­ко часть лун­но­го дис­ка – оп­ре­де­лён­ную фа­зу Лу­ны. Пе­ри­од сме­ны фаз (от но­во­лу­ния до сле­дую­ще­го но­волу­ния) но­сит назв. си­но­ди­че­ско­го ме­ся­ца. Вслед­ст­вие эл­лип­тич­но­сти лун­ной ор­би­ты про­дол­жи­тель­ность си­но­дич. ме­ся­ца мо­жет ме­нять­ся от 29,25 сут до 29,83 сут. Лун­ная ор­би­та на­кло­не­на к плос­ко­сти эк­лип­ти­ки под уг­лом 5°9´. На­кло­не­ние лун­но­го эк­ва­то­ра к эк­лип­ти­ке со­став­ля­ет 1°32´ . Та­кое со­че­та­ние на­кло­не­ний при­во­дит к оп­тич. либ­ра­ции по ши­ро­те. Диа­метр Л. со­став­ля­ет 3476 км (0,27 зем­но­го диа­мет­ра). Пло­щадь по­верх­но­сти Л. рав­на 3,8·107 км². Ср. плот­ность ве­ще­ст­ва Л. со­став­ля­ет 3340 кг/м³ (0,61 ср. плот­но­сти Зем­ли). Пер­вая кос­мич. ско­рость для Л. рав­на 1,68 км/с, вто­рая кос­мич. ско­рость – 2,375 км/с.

Происхождение и эволюция Луны

Су­ще­ст­ву­ет ряд ги­по­тез о про­ис­хо­ж­де­нии Л. Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ной на нач. 21 в. яв­ля­ет­ся мо­дель ги­гант­ско­го уда­ра. Со­глас­но этой мо­де­ли, те­ло раз­ме­ром при­мер­но с Марс, дви­га­ясь по ка­са­тель­ной тра­ек­то­рии, столк­ну­лось с Зем­лёй на ран­ней ста­дии её раз­ви­тия (но уже по­сле эта­па гра­ви­тац. диф­фе­рен­циа­ции ве­ще­ст­ва). В ре­зуль­та­те уда­ра часть ве­ще­ст­ва зем­ной ко­ры и верх­ней ман­тии бы­ла вы­бро­ше­на в ви­де мас­сив­но­го ос­ко­лоч­но­го об­ла­ка на око­ло­зем­ную ор­би­ту. В про­цес­се по­сле­дую­щей ак­кре­ции из это­го об­ла­ка сфор­ми­ро­вал­ся спут­ник Зем­ли. Пред­ло­же­на так­же др. мо­дель, со­глас­но ко­то­рой Л., по­доб­но Зем­ле и др. пла­не­там, об­ра­зо­ва­лась из про­то­пла­нет­но­го об­ла­ка. Об­ще­при­ня­той тео­рии про­ис­хо­ж­де­ния Л. на нач. 21 в. не су­ще­ст­ву­ет.

В пер­вые мил­лио­ны лет Л., по-ви­ди­мо­му, про­шла ста­дию диф­фе­рен­циа­ции ве­ще­ст­ва, в ре­зуль­та­те че­го сфор­ми­ро­ва­лись яд­ро, ман­тия (воз­мож­но, верх­няя и ниж­няя) и ко­ра Л. Со­глас­но дан­ным нач. 21 в., Л. име­ет ме­тал­лич. яд­ро ра­диу­сом от 220 до 450 км. Мас­са яд­ра со­став­ля­ет не бо­лее 2–4% от об­щей мас­сы Л., что ук­ла­ды­ва­ет­ся в рам­ки удар­ной ги­по­те­зы про­ис­хо­ж­де­ния Л. и слу­жит её кос­вен­ным под­твер­жде­ни­ем. В со­от­вет­ст­вии с этой мо­де­лью на за­вер­шаю­щей ста­дии гра­ви­тац. диф­фе­рен­циа­ции ве­ще­ст­ва лун­ный шар об­ла­дал от­вер­дев­шей си­ли­кат­ной ко­рой анор­то­зи­то­во­го со­ста­ва (по­ро­до­об­ра­зую­щие ми­не­ра­лы – алю­мо­си­ли­ка­ты), ба­заль­то­вой рас­плав­лен­ной ман­ти­ей и, ве­ро­ят­но, жид­ким ме­тал­лич. ядром. Ко­ра Л. име­ла не­боль­шую тол­щи­ну (60–100 км) и срав­ни­тель­но лег­ко взла­мы­ва­лась под внеш­ни­ми уда­ра­ми круп­ных па­даю­щих тел. Впо­след­ст­вии этот про­цесс до­пол­нял­ся взла­мы­ва­ни­ем ко­ры под дей­ст­ви­ем внутр. дав­ле­ния рас­плав­лен­ной ба­заль­то­вой ла­вы верх­ней ман­тии, а так­же вслед­ст­вие ос­ты­ва­ния лун­ных недр, иду­ще­го с по­верх­но­сти. В об­раз­цах гор­ных по­род Л., дос­тав­лен­ных на Зем­лю КА «Апол­лон» (США, 1969–72), был вы­де­лен осо­бый кла­стер удар­ных брек­чий воз­рас­том 3,7–3,9 млрд. лет. Это по­зво­ля­ет пред­по­ло­жить, что в тот пе­ри­од по­верх­ность Л. под­вер­га­лась ин­тен­сив­ной бом­бар­ди­ров­ке объ­ек­та­ми раз­ной при­ро­ды, что под­твер­жда­ет­ся так­же др. ис­сле­до­ва­ния­ми. Имен­но в то вре­мя на по­верх­но­сти Л. поя­ви­лись ги­гант­ские кру­го­вые впа­ди­ны удар­но­го про­ис­хо­ж­де­ния. На по­сле­дую­щей ста­дии эво­лю­ции Л. эти впа­дины по­этап­но за­пол­ня­лись ла­во­вы­ми по­то­ка­ми из верх­ней ман­тии, об­ра­зуя т. н. лун­ные мо­ря. В ту же эпо­ху под дей­ст­ви­ем при­лив­но­го гра­ви­тац. влия­ния со сто­ро­ны Зем­ли про­ис­хо­ди­ло за­мед­ле­ние осе­во­го вра­ще­ния Л., что при­ве­ло в ко­неч­ном счё­те к урав­ни­ва­нию её осе­во­го и ор­би­таль­но­го пе­рио­дов вра­ще­ния.

Строение поверхности Луны

Лунный кратер Лемонье (в центре снимка). Снимок сделан с борта КА «Аполлон-17» во время полёта командного модуля по окололунной орбите.

Л. по­кры­та еди­ным ма­те­ри­ко­вым щи­том лун­ной ко­ры, мощ­ность ко­то­ро­го в совр. эпо­ху на ви­ди­мой сто­ро­не Л. составляет в ср. 60 км, на об­рат­ной сто­ро­не – до 100 км. Об­щая пло­щадь лун­ных мо­рей – 16,9% по­верх­но­сти Л. (на ви­ди­мой сто­ро­не – 31,2%, на об­рат­ной сто­ро­не – 2,6%). Ма­те­ри­ко­вый ланд­шафт (уча­ст­ки вне лун­ных мо­рей) име­ет бо­лее свет­лую ок­ра­ску по­род (ср. от­ра­жа­тель­ная спо­соб­ность 13,45%) и бо­лее из­ре­зан­ный рель­еф (за счёт боль­шей кон­цен­тра­ции удар­ных кра­те­ров). Воз­раст наи­бо­лее древ­них ма­те­ри­ко­вых по­род дос­ти­га­ет 4,3–4,6 млрд. лет. Плот­ность по­верх­но­ст­ных ма­те­ри­ко­вых анор­то­зи­то­вых по­род составляет 2900 кг/м³. По­верх­ность лун­ных мо­рей сло­же­на тём­ны­ми ба­заль­то­вы­ми по­ро­да­ми (ср. от­ра­жа­тель­ная спо­соб­ность 7,30%) и име­ет в осн. рав­нин­ный рель­еф. Плот­ность по­верх­но­ст­ных ба­заль­то­вых по­род близ­ка к ср. плот­но­сти Л. Ср. воз­раст ба­заль­то­вых по­род, об­ра­зую­щих по­верх­ность ста­рых мо­рей (Им­брий­ская сис­те­ма), дос­ти­га­ет 3,7 млрд. лет. Ср. воз­раст ба­заль­тов мо­ло­дых мо­рей (Эра­тос­фе­нов­ская сис­те­ма) со­став­ля­ет 3,2 млрд. лет. По­верх­но­ст­ная плот­ность удар­ных кра­те­ров в пре­де­лах мо­рей су­ще­ст­вен­но мень­ше, чем на по­верх­но­сти ма­те­ри­ков. Про­цесс вы­плав­ле­ния мор­ских ба­заль­то­вых лав из недр Л. на её по­верх­ность оп­ре­де­ля­ет по­ня­тие лун­но­го вул­ка­низ­ма. В рель­е­фе эти про­цес­сы от­ра­зи­лись в ви­де из­ви­ли­стых ру­сел, по ко­то­рым про­те­ка­ла ла­ва, на­плы­вов ла­во­вых по­лей и т. д. Ко­нус­ные вул­ка­нич. об­ра­зо­ва­ния, по­доб­ные зем­ным вул­ка­нам, на Л. встре­ча­ют­ся край­не ред­ко, и их при­ро­да окон­ча­тель­но не ус­та­нов­ле­на. Счи­та­ет­ся, что эпо­ха лун­но­го вул­ка­низ­ма за­кон­чи­лась ок. 2,5 млрд. лет на­зад, ко­гда об­ра­зо­ва­лись наи­бо­лее мо­ло­дые мо­ря. В по­сле­дую­щий пе­ри­од лун­ной эво­лю­ции по­верх­ность спут­ни­ка фор­ми­ро­ва­ли толь­ко уда­ры па­даю­щих тел разл. раз­ме­ров. По­сто­ян­ная бом­бар­ди­ров­ка лун­ной по­верх­но­сти час­ти­ца­ми, па­даю­щи­ми со сверх­зву­ко­вы­ми ско­ро­стя­ми (до 25 км/с), при­во­дит к фор­ми­ро­ва­нию чех­ла из раз­дроб­лен­ных по­род, по­кры­ваю­ще­го всю по­верх­ность Л. Этот рых­лый слой об­ло­моч­но­го ма­те­риа­ла но­сит назв. ре­го­ли­та и дос­ти­га­ет в отд. мес­тах тол­щи­ны 10 м и бо­лее.

Физические поля Луны

Ус­ко­ре­ние си­лы тя­же­сти у по­верх­но­сти Л. в 6 раз мень­ше зем­но­го и со­став­ля­ет 1,623 м/с². Осн. ме­то­дом изу­че­ния гра­ви­тац. по­ля Л. яв­ля­ет­ся ис­сле­до­ва­ние воз­му­ще­ний ор­бит её ис­кусств. спут­ни­ков. Эти ис­сле­до­ва­ния по­зво­ли­ли ус­та­но­вить об­щую асим­мет­рию рас­пре­де­ле­ния масс в те­ле Л., а так­же вы­де­лить ме­ст­ные кон­цен­тра­ции масс (т. н. мас­ко­ны), рас­по­ло­жен­ные в пре­де­лах верх­ней ман­тии в об­лас­ти кру­го­вых мо­рей ви­ди­мо­го по­лу­ша­рия Лу­ны.

Темп-ра по­верх­но­сти Л. в под­сол­неч­ной точ­ке со­став­ля­ет ок. 130  °C, на ночной сто­ро­не опус­ка­ет­ся до –160…–170  °C. Низ­кая от­ра­жа­тель­ная спо­соб­ность лун­но­го по­верх­но­ст­но­го слоя при­во­дит к то­му, что ок. 90% па­даю­щей на Л. сол­неч­ной ра­диа­ции пе­ре­хо­дит в те­п­ло­ту. По­это­му Л. име­ет собств. те­п­ло­вое из­лу­че­ние в ИК-об­лас­ти спек­тра и час­тич­но в ра­дио­диа­па­зо­не. Мак­си­мум собств. из­лу­че­ния Л. ле­жит в об­лас­ти длин волн 7 мкм. Мак­си­мум от­ра­жён­но­го из­лу­че­ния Л. при­хо­дит­ся на дли­ну вол­ны 0,6 мкм (мак­си­мум рас­пре­де­ле­ния энер­гии в сол­неч­ном спек­тре на­хо­дит­ся ок. дли­ны вол­ны 0,47 мкм). Из­ме­ре­ния теп­ло­во­го из­лу­че­ния не­ос­ве­щён­ной час­ти лун­но­го дис­ка, про­во­ди­мые в про­цес­се сме­ны фаз или во вре­мя лун­ных за­тме­ний, по­зво­ля­ют оце­нить те­п­ло­вую инер­цию по­кров­но­го ве­ще­ст­ва, ко­то­рая у лун­но­го грун­та ока­зы­ва­ет­ся на два по­ряд­ка мень­ше, чем у зем­ных гор­ных по­род. Столь низ­кое зна­че­ние те­п­ло­вой инер­ции свой­ст­вен­но толь­ко силь­но из­мель­чён­ным по­ро­дам, по­ме­щён­ным в ус­ло­вия вы­со­ко­го ва­ку­ума. Из­ме­ре­ния яр­ко­ст­ной темп-ры ра­дио­из­лу­че­ния по­зво­ля­ют оп­ре­де­лить теп­ло­вой ре­жим сло­ёв, рас­по­ло­жен­ных под по­верх­но­стью Л. на глу­би­не не­сколь­ких длин волн из­лу­че­ния. В ча­ст­но­сти, ус­та­нов­ле­но, что на глу­би­не ок. 1 м темп-ра ре­го­ли­та не пре­тер­пе­ва­ет су­ще­ст­вен­ных из­ме­не­ний в течение лунных суток. Этот вы­вод был под­твер­ждён при бу­ре­нии грун­та эки­па­жа­ми КА «Апол­лон».

Мно­го­числ. маг­ни­то­мет­рич. ис­сле­до­ва­ния (ор­би­таль­ная маг­нит­ная съём­ка и из­ме­ре­ния не­по­сред­ст­вен­но на по­верх­но­сти Л.) ус­та­но­ви­ли от­сут­ст­вие у Л. собств. маг­нит­но­го по­ля. В то же вре­мя в не­ко­то­рых рай­онах лун­ной по­верх­но­сти за­фик­си­ро­ва­ны ме­ст­ные маг­нит­ные ано­ма­лии. В рай­онах лун­ных мо­рей ви­ди­мо­го по­лу­ша­рия ве­ли­чи­на магнитной индукции у по­верх­но­сти ко­леб­лет­ся от 0,1 до не­сколь­ких нТл. Наи­бо­лее зна­чит. маг­нит­ные ано­ма­лии об­на­ру­же­ны на об­рат­ной сто­ро­не Л., где магнитная индукция в не­ко­то­рых мес­тах дос­ти­га­ет св. 300 нТл. Ис­сле­до­ва­ния ос­та­точ­ной на­маг­ни­чен­но­сти об­раз­цов лун­ных по­род, дос­тав­лен­ных на Зем­лю, по­зво­ля­ют пред­по­ло­жить, что за­мет­ное маг­нит­ное по­ле мог­ло су­ще­ст­во­вать у Л. 3,6–3,8 млрд. лет на­зад. При­ро­да воз­ник­но­ве­ния лун­но­го па­лео­маг­не­тиз­ма и на­блю­дае­мых в совр. эпо­ху маг­нит­ных ано­ма­лий пока не установлена.

Взаимодействие Луны с окружающей средой

Кос­мич. лу­чи по-раз­но­му воз­дей­ст­ву­ют на по­верх­но­сти Л. и Зем­ли, т. к. Л. прак­ти­че­ски ли­ше­на ат­мо­сфе­ры и маг­нит­но­го по­ля. Ио­ны сол­неч­но­го вет­ра из-за сво­ей ма­лой энер­гии спо­соб­ны про­ни­кать лишь в очень тон­кий (не бо­лее 1 мкм) верх­ний слой лун­но­го ве­ще­ст­ва. Но за вре­мя су­ще­ст­во­ва­ния Л. (бо­лее 4 млрд. лет) об­щее чис­ло дос­тиг­ших её час­тиц мо­жет быть, по не­ко­то­рым оцен­кам, эк­ви­ва­лент­но по­верх­но­ст­но­му слою лун­но­го ве­ще­ст­ва тол­щи­ной до 10 м. Плот­ность по­то­ка сол­неч­но­го вет­ра у Л. обыч­но при­ни­ма­ет­ся рав­ной (1–8)·10⁸ час­тиц·см ^–2 ·с ^–1. Зна­чит. часть этих час­тиц в кон­це кон­цов по­ки­да­ет лун­ную по­верх­ность. Тем не ме­нее счи­та­ет­ся, что имен­но сол­неч­ный ве­тер слу­жит ис­точ­ни­ком та­ких ред­ких для Л. химич. эле­мен­тов, как H, He, C, N и др. Со­дер­жа­ние во­до­ро­да в по­верх­но­ст­ном слое ре­го­ли­та со­став­ля­ет 50–100 мкг/г, со­дер­жа­ние изо­то­па ³Не в ср. не пре­вы­ша­ет 4–8 нг/г. Элек­тро­ны с энер­ги­ей 0,5–1,0 МэВ, по­ки­даю­щие Солн­це при сол­неч­ной вспыш­ке, дос­ти­га­ют ок­ре­ст­но­стей Л. за вре­мя от 10 мин до 10 ч, про­то­ны с энер­ги­ей 20–80 МэВ – за вре­мя от не­сколь­ких ча­сов до 10 ч. Б. ч. сол­неч­ных кос­мич. лу­чей не про­ни­ка­ет в лун­ное ве­ще­ст­во глуб­же, чем на неск. сан­ти­мет­ров. Мн. об­раз­цы лун­ных по­род, дос­тав­лен­ные на Зем­лю, со­хра­ни­ли сле­ды час­тиц сол­неч­ных кос­мич. лу­чей, по ко­то­рым мож­но су­дить об ин­тен­сив­но­сти сол­неч­но­го вет­ра в про­шлом (за пе­ри­од ок. 10⁷ лет), а так­же оп­ре­де­лять экс­по­зи­ци­он­ный воз­раст са­мих лун­ных по­род. Тя­жё­лые яд­ра га­лак­тич. кос­мич. лу­чей обыч­но не про­ни­ка­ют в лун­ные по­ро­ды на глу­би­ну бо­лее 10 см. Не­смот­ря на то что эти час­ти­цы вы­зы­ва­ют ядер­ные ре­ак­ции в лун­ном ве­ще­ст­ве и ин­ду­ци­ру­ют яв­ле­ния кас­кад­но­го ти­па, на­ли­чия слоя ве­ще­ст­ва в неск. граммов на квад­рат­ный сан­ти­метр дос­та­точ­но для пол­но­го за­ту­ха­ния этих про­цес­сов. На­про­тив, лёг­кие яд­ра в со­ста­ве га­лак­тич. кос­мич. лу­чей (про­то­ны и аль­фа-час­ти­цы) мо­гут глу­бо­ко про­ни­кать в лун­ный грунт и ини­ции­ро­вать кас­ка­ды вто­рич­ных час­тиц, рас­про­стра­няю­щие­ся на неск. мет­ров во­круг. Чис­ло вто­рич­ных час­тиц, как пра­ви­ло, в неск. раз пре­вы­ша­ет пер­вич­ный по­ток. Напр., по­ток пер­вич­ных час­тиц га­лак­тич. кос­мич. лу­чей плот­но­стью 2 час­ти­цы·см ^–2 ·с ^–1 мо­жет ин­ду­ци­ро­вать вто­рич­ный по­ток ней­тро­нов плот­но­стью ок. 13 час­тиц·см ^–2 ·с ^–1.

Од­ним из про­цес­сов, со­про­во­ж­даю­щих бом­бар­ди­ров­ку лун­но­го по­кров­но­го ве­ще­ст­ва час­ти­ца­ми га­лак­тич. кос­мич. лу­чей, яв­ля­ет­ся «вы­би­ва­ние» гам­ма-час­тиц и ней­тро­нов, ко­то­рые соз­да­ют по­ток из­лу­че­ния от Лу­ны. Энер­ге­тич. спектр это­го по­то­ка ука­зы­ва­ет на хи­мич. со­став ис­ход­но­го ве­ще­ст­ва. Т. о. дис­тан­ци­онно (с по­мо­щью ор­би­таль­ных КА) бы­ло оп­ре­де­ле­но со­дер­жа­ние в лун­ных по­ро­дах та­ких эле­мен­тов, как Th, Ti, Fe, Mg, K и др.

При прак­ти­че­ски пол­ном от­сут­ст­вии у Л. га­зо­вой обо­лоч­ки да­же са­мые ма­лые ме­тео­ро­ид­ные час­ти­цы дос­ти­га­ют лун­ной по­верх­но­сти, вы­зы­вая ин­тен­сив­ную эро­зию по­верх­но­ст­ных сло­ёв. Рас­чёт­ные зна­че­ния ско­ро­стей па­де­ния на лун­ную по­верх­ность та­ких час­тиц со­став­ля­ют 13–18 км/с. Об­щий по­ток па­даю­щих на Л. твёр­дых тел оце­ни­вал­ся ве­ли­чи­ной 4·10 ^–19  кг·см ^–2 ·с ^–1 при учё­те объ­ек­тов с мас­сой от 10^–19 кг до 10¹⁵ кг. Од­на­ко ре­зуль­та­ты пас­сив­но­го сейс­мич. экс­пе­ри­мен­та, про­ве­дён­но­го на лун­ной по­верх­но­сти по про­грам­ме «Апол­лон», да­ли др. оцен­ку по­то­ка ме­тео­рит­но­го ве­ще­ст­ва, ре­аль­но вы­па­даю­ще­го на Л. За­ре­ги­ст­ри­ро­ван­ный по­ток ока­зал­ся в 10–1000 раз мень­ше про­гно­зи­руе­мо­го по на­зем­ным на­блю­де­ни­ям. Та­кое рас­хо­ж­де­ние объ­яс­ня­ют пред­по­ла­гае­мым при­сут­ст­ви­ем в при­по­верх­но­ст­ном око­ло­лун­ном про­стран­ст­ве рас­се­ян­но­го мел­ко­дис­перс­но­го ве­ще­ст­ва – свое­об­раз­ной «аэ­ро­золь­ной со­став­ляю­щей» лун­ной эк­зо­сфе­ры. Отд. на­блю­де­ния из­бы­точ­ных све­че­ний лун­но­го не­ба под­твер­жда­ют по­доб­ные пред­по­ло­же­ния. По дан­ным из­ме­ре­ний, про­ве­дён­ных не­по­сред­ст­вен­но на лун­ной по­верх­но­сти, плот­ность по­то­ка мик­ро­час­тиц с мас­сой бо­лее 10^–16 кг и ско­ро­стью па­де­ния ок. 25 км/с со­став­ля­ет 2·10 ^–8 см^–2·с^–1. В этом экс­пе­ри­мен­те был за­ре­ги­ст­ри­ро­ван эф­фект по­вы­шен­ной кон­цен­тра­ции мик­ро­час­тиц вбли­зи мо­мен­тов ме­ст­но­го вос­хо­да и за­хо­да Солн­ца при вось­ми пол­ных цик­лах сме­ны фаз (т. н. лу­на­ци­ях). Ко­ли­че­ст­во мик­ро­час­тиц, за­ре­ги­ст­ри­ро­ван­ных за еди­ни­цу вре­ме­ни, воз­рас­та­ло поч­ти в 100 раз за вре­мя от не­сколь­ких ча­сов до 40 ч пе­ред вос­хо­дом Солн­ца и в те­че­ние 30 ч по­сле вос­хо­да. Бы­ло ус­та­нов­ле­но, что пре­иму­ще­ст­вен­ное пе­ре­ме­ще­ние час­тиц про­ис­хо­дит в на­прав­ле­нии от Солн­ца. Пред­по­ла­гае­мый ме­ха­низм та­ко­го го­ри­зон­таль­но­го пе­ре­но­са час­тиц по лун­ной по­верх­но­сти за­клю­ча­ет­ся во взаи­мо­дей­ст­вии элек­тро­ста­тич. за­ря­дов пы­ли­нок с элек­тро­ста­тич. по­ля­ми, воз­ни­каю­щи­ми на лун­ной по­верх­но­сти под воз­дей­ст­ви­ем сол­неч­но­го из­лу­че­ния.

Исследование Луны космическими аппаратами

Самоходный управляемый аппарат на поверхности Луны (экспедиция «Аполлон-15»).

Земля над лунным горизонтом. Снимок сделан во время облёта Луны КА «Зонд-7».

Совр. на­уч. дан­ные о при­ро­де Л. по­лу­че­ны в осн. с по­мо­щью КА. На­ча­ло этим ис­сле­до­ва­ни­ям по­ло­же­но в 1959 меж­пла­нет­ны­ми ав­то­ма­тич. стан­ция­ми се­рии «Лу­на» (СССР). В том же го­ду по­лу­че­ны и пе­ре­да­ны на Зем­лю пер­вые в ми­ре изо­бра­же­ния об­рат­ной сто­ро­ны Л. (КА «Лу­на-3»). Пер­вая в ми­ре мяг­кая по­сад­ка на лун­ную по­верх­ность осу­ще­ст­в­ле­на в 1966 КА «Лу­на-9». Пер­вая пи­ло­ти­руе­мая экс­пе­ди­ция на Л. про­ве­де­на в 1969 экс­пе­ди­ци­ей «Апол­лон-11» (США). Ис­сле­до­ва­ния Л. с по­мо­щью кос­мич. тех­ни­ки про­во­ди­лись как дис­тан­ци­он­но (с про­лёт­ной тра­ек­то­рии или око­ло­лун­ной ор­би­ты), так и кон­такт­но (с по­сад­кой на лун­ную по­верх­ность). До нач. 21 в. на лун­ной по­верх­но­сти ус­пеш­но ра­бо­тали ав­то­ма­тич. ап­па­ра­ты се­рии «Лу­на» и се­рии «Сер­вей­ор» (США). Из них 3 КА («Лу­на-16», «Лу­на-20», «Лу­на-24»; 1970, 1972, 1976) име­ли в сво­ём со­ста­ве воз­вра­щае­мые мо­ду­ли для дос­тав­ки на Зем­лю об­раз­цов лун­но­го грун­та. КА «Лу­на-17» и «Лу­на-21» (1970 и 1973) дос­та­ви­ли на лун­ную по­верх­ность са­мо­ход­ные ав­то­ма­тич. ап­па­ра­ты «Лу­но­ход-1» и «Лу­но­ход-2». По про­грам­ме «Апол­лон» в 1969–1972 Л. по­се­ти­ли 6 экс­пе­ди­ций, в ка­ж­дой из ко­то­рых 2 ас­тро­нав­та вы­са­жи­ва­лись на по­верх­ность Л. Кар­то­гра­фич. съём­ку Л. с тра­ек­то­рии па­де­ния на лун­ную по­верх­ность про­во­ди­ли 3 КА се­рии «Рейнд­жер» (США, 1964–65), с об­лёт­ных тра­ек­то­рий – 5 КА се­рии «Зонд» (СССР, 1965–70), с око­ло­лун­ной ор­би­ты – 5 КА се­рии «Лу­нар ор­би­тер» (США, 1966–67), 4 КА се­рии «Лу­на» (СССР, 1966–74). На рубеже 20–21 вв. дис­танц. зон­ди­ро­ва­ние Л. с око­ло­лун­ной ор­би­ты про­во­ди­лось КА «Кле­мен­ти­на» (США, 1994) и «Лу­нар про­спек­тор» (США, 1998–99), а так­же КА «SMART-1» (Small Mission for Advanced Research in Technology; Ев­роп. кос­мич. агент­ст­во, 2003–06). К нач. 21 в. в про­ве­де­ние лун­ных ис­сле­до­ва­ний с по­мо­щью ис­кусств. лун­ных спут­ни­ков вклю­чи­лись Япо­ния, Ки­тай и Ин­дия.

ЛУНА | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

• ВНЕШНИЙ ВИД
• Иллюзия Луны.
• Фазы.
• ДВИЖЕНИЕ
• Характеристики орбиты.
• Наклон.
• Система Земля – Луна.
• ДЕТАЛИ ПОВЕРХНОСТИ
• Моря.
• Природа поверхности Луны.
• Кратеры
• Другие особенности.

ЛУНА, естественный спутник Земли, ее постоянный ближайший сосед. Это скалистое шаровидное тело без атмосферы и жизни. Ее диаметр 3480 км, т.е. немногим более четверти диаметра Земли. Ее угловой диаметр (угол, под которым диск Луны виден с Земли) составляет около 30ў дуги. Среднее расстояние Луны от Земли 384 400 км, что равно примерно 30 диаметрам Земли. Космический корабль может добраться до Луны менее чем за 3 сут. Первый достигший Луны аппарат «Луна-2» был запущен 12 сентября 1959 в СССР. Первые люди ступили на Луну 20 июля 1969; это были астронавты «Аполлона-11», запущенного в США.

Еще до наступления эры космических исследований астрономы знали, что Луна – необычное тело. Хотя это не самый большой спутник в Солнечной системе, но он один из крупнейших по отношению к своей планете – Земле. Плотность Луны всего в 3,3 раза больше плотности воды, что меньше, чем у любой из планет земной группы: самой Земли, Меркурия, Венеры и Марса. Уже это обстоятельство заставляет думать о необычных условиях образования Луны. Пробы грунта с поверхности Луны позволили определить его химический состав и возраст (4,1 млрд. лет у самых старых образцов), но это лишь сильнее запутало наше представление о происхождении Луны.

ВНЕШНИЙ ВИД

Как все планеты и их спутники, Луна в основном светит отраженным солнечным светом. Обычно бывает видна та часть Луны, которую освещает Солнце. Исключение составляют периоды вблизи новолуния, когда отраженный от Земли свет слабо освещает и темную сторону Луны, создавая картину «старой Луны в объятиях молодой».

Яркость полной Луны в 650 тыс. раз меньше яркости Солнца. Полная Луна отражает только 7% падающего на нее солнечного света. После периодов бурной солнечной активности отдельные места лунной поверхности могут слабо светиться под действием люминесценции.

На видимой стороне Луны – той, что всегда повернута к Земле, – бросаются в глаза темные области, названные астрономами прошлого морями (по-латински mare). Из-за относительно ровной поверхности моря были выбраны для посадки первых экспедиций астронавтов; исследования показали, что моря имеют сухую поверхность, покрытую мелкими пористыми обломками лавы и редкими камнями. Эти большие темные участки Луны резко отличаются от ярких горных областей, неровная поверхность которых значительно лучше отражает свет. Облетевшие Луну космические корабли показали, вопреки ожиданиям, что на обратной стороне Луны нет больших морей и поэтому она не похожа на видимую сторону.

Иллюзия Луны.

Вблизи горизонта Луна выглядит гораздо большей, чем высоко в небе. Это оптическая иллюзия. Психологические опыты показали, что наблюдатель подсознательно регулирует свое восприятие размера объекта в зависимости от размера других объектов в поле зрения. Луна кажется меньше, когда она высоко в небе и окружена большим пустым пространством; но когда она у горизонта, ее размер легко сравнить с расстоянием между ней и горизонтом. Под влиянием этого сравнения мы неосознанно усиливаем свое впечатление о размере Луны.

Фазы.

Фазы Луны возникают вследствие изменения взаимного расположения Земли, Луны и Солнца. Например, когда Луна находится между Солнцем и Землей, ее обращенная к Земле сторона темна и поэтому почти невидима. Этот момент называют новолунием, поскольку, начиная с него, Луна как будто рождается и становится видимой все больше и больше. Пройдя четверть своей орбиты, Луна демонстрирует освещенную половину диска; при этом говорят, что она находится в первой четверти. При прохождении половины орбиты у Луны становится видимой вся обращенная к Земле сторона – она вступает в фазу полнолуния.

Земля тоже проходит через разные фазы, если смотреть на нее с Луны. Например, в новолуние, когда диск Луны совершенно темный для наблюдателя на Земле, астронавт на Луне видит целиком освещенную «полную Землю». И наоборот, когда на Земле мы видим полнолуние, с Луны можно наблюдать «новоземелье». В первой и третьей четвертях, когда люди на Земле видят освещенной половину лунного диска, астронавты на Луне тоже увидят освещенную половину диска Земли.

ДВИЖЕНИЕ

Основное влияние на движение Луны оказывает Земля, хотя и значительно более удаленное Солнце на него тоже влияет. Поэтому объяснение движения Луны становится одной из сложнейших проблем небесной механики. Первая приемлемая теория была предложена Исааком Ньютоном в его Началах (1687), где были опубликованы закон всемирного тяготения и законы движения. Ньютон не только учел все известные в то время возмущения лунной орбиты, но и предсказал некоторые эффекты.

Характеристики орбиты.

Время, необходимое Луне для полного обращения по орбите вокруг Земли на 360°, составляет 27 сут 7 ч 43,2 мин. Но все это время Земля сама движется вокруг Солнца в том же направлении, поэтому взаимное положение трех тел повторяется не через орбитальный период Луны, а спустя примерно 53 ч после него. Поэтому полнолуние происходит через каждые 29 сут 12 ч 44,1 мин; этот период называют лунным месяцем. Каждый солнечный год содержит 12,37 лунных месяцев, так что 7 из 19 лет имеют 13 полнолуний. Этот 19-летний период называется «метоновым циклом», поскольку в 5 в. до н.э. афинский астроном Метон предложил этот период в качестве основы для реформы календаря, правда, не состоявшейся.

Расстояние до Луны постоянно меняется; это знал еще Гиппарх во 2 в. до н.э. Он определил среднее расстояние до Луны, получив значение, довольно близкое к современному – 30 диаметров Земли. Расстояние до Луны можно определять различными методами, например, методом триангуляции из двух удаленных точек на Земле или же с помощью современной техники: по времени прохождения радарного или лазерного сигнала до Луны и обратно. Среднее расстояние в перигее (ближайшей к Земле точке орбиты Луны) составляет 362 тыс. км, а среднее расстояние в апогее (самой далекой точке орбиты) равно 405 тыс. км. Эти расстояния измеряются от центра Земли до центра Луны. Точка апогея и вместе с ней вся орбита обращается вокруг Земли за 8 лет и 310 сут.

Наклон.

Плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости орбиты Земли вокруг Солнца – эклиптике – примерно на 5°; поэтому Луна никогда не удаляется от эклиптики более чем на 5°, всегда находясь среди или около зодиакальных созвездий. Точки, в которых лунная орбита пересекает эклиптику, называют узлами. Солнечное затмение может произойти только в новолуние и только в те моменты, когда Луна находится вблизи узла. Это случается по меньшей мере дважды в году. В остальных случаях Луна проходит на небе над или под Солнцем. Лунные затмения происходят только в полнолуние; при этом, как и в случае солнечных затмений, Луна должна находиться вблизи узла. Если бы плоскость лунной орбиты не была наклонена к плоскости земной орбиты, т. е. если бы Земля и Луна двигались в одной плоскости, то при каждом новолунии происходило бы солнечное затмение, а при каждом полнолунии – лунное затмение. Линия узлов (прямая, проходящая через оба узла) вращается вокруг Земли в противоположном движению Луны направлении – с востока на запад с периодом 18 лет 224 сут. Этот период тесно связан с циклом «сарос», составляющим 18 лет 11,3 сут и определяющего промежуток времени между одинаковыми затмениями.
См. также ЗАТМЕНИЯ.

Система Земля – Луна.

Разумеется, не совсем верно говорить о движении Луны вокруг Земли. Точнее, оба эти тела обращаются вокруг их общего центра массы, лежащего ниже поверхности Земли. Анализ колебаний Земли показал, что масса Луны в 81 раз меньше массы Земли.

Гравитационное притяжение Луны вызывает приливы и отливы на Земле. Приливные движения в результате трения замедляют вращение Земли, увеличивая продолжительность земных суток на 0,001 с за столетие. Поскольку момент импульса системы Земля – Луна сохраняется, замедление вращения Земли приводит к медленному удалению Луны от Земли. Однако в нынешнюю эпоху расстояние между Землей и Луной уменьшается на 2,5 см в год из-за сложного взаимодействия Солнца и планет с Землей.
См. также ПРИЛИВЫ И ОТЛИВЫ.

Луна всегда обращена к Земле одной стороной. Детальный анализ ее гравитационного поля показал, что Луна деформирована в направлении Земли, но искажение ее формы слишком велико для современного приливного эффекта. Это искажение считают «замороженным приливом», оставшимся с тех пор, когда Луна была ближе к Земле и испытывала с ее стороны более сильное приливное влияние, чем сейчас. Но эта выпуклость может представлять собой и неоднородность внутреннего строения Луны. Сохранение как древней приливной выпуклости, так и асимметричного распределения массы требует наличия твердой оболочки, поскольку под действием собственного тяготения жидкое тело принимает шарообразную форму. Некоторые специалисты считают, что вообще вся Луна внутри твердая. Для этого она должна быть достаточно холодной. Результаты сейсмических экспериментов указывают, что внутренние области Луны действительно разогреты слабо.

Гравитационные измерения, проведенные на окололунной орбите американским аппаратом «Лунар орбитер», частично подтвердили неоднородность внутреннего строения Луны: в некоторых крупных морях были обнаружены области концентрации плотного вещества, названные масконами (от слов «масса» и «концентрация»). Они возникли там, где большие массы плотных пород окружены сравнительно легкими породами.

ДЕТАЛИ ПОВЕРХНОСТИ

Хотя Луна всегда повернута к Земле одной стороной, у нас есть возможность увидеть немного больше половины ее поверхности. Когда Луна находится в наивысшей точке своей наклонной орбиты, можно наблюдать обычно скрытую область вблизи ее южного полюса, а область вокруг северного полюса становится видимой, когда Луна достигает низшей точки орбиты. Кроме этого можно наблюдать дополнительные области на восточном и западном лимбе (крае) Луны, поскольку она вращается вокруг своей оси с постоянной скоростью, а скорость ее движения вокруг Земли изменяется от максимальной в перигее до минимальной в апогее. В результате наблюдаются покачивания – либрации – Луны, которые позволяют увидеть 59% ее поверхности. Области, которые совершенно невозможно увидеть с Земли, фотографируют с помощью космических аппаратов.

Старейшая полная карта видимого полушария Луны приведена в Селенографии, или описании Луны (1647) Я.Гевелия. В 1651 Дж.Риччоли предложил присваивать деталям лунной поверхности имена выдающихся астрономов и философов. Современная селенография – наука о физических характеристиках Луны – началась с детальной и подробно описанной карты Луны (1837) В.Бера и И.Мёдлера.

Фотографирование Луны началось в 1837 и достигло наивысшего развития в Систематическом фотографическом атласе Луны (Дж.Койпер и др., 1960). В нем показаны области Луны, освещенные солнечным светом, по крайней мере, под четырьмя различными углами. Наилучшее разрешение на фотографиях, полученных с поверхности Земли, составляет 0,24 км. Пять аппаратов «Лунар орбитер», успешно запущенных в 1966 и 1967, получили с окололунной орбиты великолепную и почти полную фотографическую карту Луны. Поэтому сейчас даже детали обратной стороны Луны известны с разрешением, в десять раз лучшим, чем детали ее видимой стороны в 1960. Подробные карты Луны были изготовлены в НАСА и могут быть получены в Управлении документами правительства США.

Новые детали лунной поверхности получают свои названия. Например, автоматический аппарат «Рейнджер-7» упал на безымянную площадку в 1964; теперь эта площадка называется Морем Познанным. Большие кратеры, сфотографированные на обратной стороне Луны аппаратом «Луна-3», названы именами Циолковского, Ломоносова и Жолио-Кюри. Прежде чем новое имя будет официально присвоено, оно должно быть одобрено Международным астрономическим союзом.

На Луне можно выделить три основных типа образований: 1) моря – обширные, темные и довольно плоские участки поверхности, покрытые базальтовой лавой; 2) материки – яркие приподнятые области, заполненные множеством больших и маленьких круглых кратеров, часто перекрывающихся; 3) горные цепи, такие, как Апеннины, и небольшие горные системы, подобные той, что окружают кратер Коперник.

Моря.

Крупнейшее из дюжины морей на видимой стороне Луны – Море Дождей диаметром ок. 1200 км. Кольцо из отдельных пиков на его дне и окружающая цепь гор с радиальными лучами говорят о том, что Море Дождей возникло вследствие удара о Луну огромного метеорита или ядра кометы. Его дно не идеально ровное, а пересечено волнообразной рябью, которую можно заметить при малом угле падения солнечных лучей. Эта рябь с сопутствующей ей разницей в цвете указывает, что лава разливалась здесь не единожды, а возможно, в результате нескольких последовательных ударов.

Фотографии с окололунной орбиты обнаружили более впечатляющий бассейн, чем Море Дождей. Это Море Восточное, которое с Земли частично видно на левом лимбе Луны, но лишь «Лунар орбитер» показал его настоящий вид. Центральная темная равнина этого моря довольно мала, но она служит центром большого числа круговых и радиальных горных цепей. Центральный бассейн окружен двумя почти идеально концентрическими цепями гор диаметром 600 и 1000 км, а за внешнюю горную цепь еще более чем на 1000 км выброшены породы в виде сложных радиальных образований.

Почти круглый контур Моря Ясности тоже указывает на столкновение, но меньшего масштаба. Другие моря, видимо, также заполнились лавой в результате одного или нескольких столкновений, более поздние из которых уничтожили кратер, возникший после первого столкновения.

Другие крупные кратерированные области, не разрушенные мощным столкновением, могли стать морями после мощного излияния лавы. Примерами такого рода служат Океан Бурь и Море Спокойствия, имеющие неправильные контуры и содержащие частично затопленные древние кратеры. Небольшие, но необъяснимые различия в цветах характерны для разных морей. Например, центральная область дна Моря Ясности имеет красноватый оттенок, типичный для старых, более глубоких слоев, а внешняя часть этого моря и соседнее Море Спокойствия имеют голубоватый оттенок.

Странное отсутствие темных морей на обратной стороне Луны говорит о том, что они формируются не так уж часто. Вероятно, вся система морей образовалась в результате лишь нескольких столкновений. Например, заполнение Океана Бурь и Моря Облаков могло произойти от одного удара в районе Моря Дождей. Возможно, эта сторона Луны сначала была отвернута от Земли. Когда в результате ударов образовавшиеся кратеры заполнились тяжелой лавой и породили масконы, возникшая асимметрия в распределении массы позволила притяжению Земли повернуть Луну и навсегда закрепить ее полушарие с морями в направлении нашей планеты.

Природа поверхности Луны.

Важнейшим результатом программы «Аполлон» стало открытие у Луны мощной коры. На месте посадки «Аполлона-14» в районе кратера Фра Мауро кора имеет толщину около 65 км. Луна покрыта рыхлым обломочным материалом – реголитом, слой которого имеет толщину от 3 до 15 м. Поэтому твердая порода почти нигде не обнажена, за исключением немногих молодых крупных кратеров. Реголит в основном состоит из мелких частиц различного размера, обычно около 25 мкм. Это смесь кусочков камня, сферул (микроскопических сфер) и фрагментов стекла. Вещество очень пористое и сжимаемое, но достаточно прочное, чтобы выдержать вес астронавта.

Образцы горных пород, доставленные «Аполлонами-11, -12 и -15», оказались в основном базальтовой лавой. Этот морской базальт богат железом и, реже, титаном. Хотя кислород несомненно является одним из основных элементов пород лунных морей, лунные породы существенно беднее кислородом своих земных аналогов. Особо следует подчеркнуть полное отсутствие воды, даже в кристаллической решетке минералов. Доставленные «Аполлоном-11» базальты имеют следующий состав:

Доставленные «Аполлоном-14» образцы представляют другой тип коры – брекчию, богатую радиоактивными элементами. Брекчия – это агломерат каменных обломков, сцементированных мелкими частицами реголита. Третий тип образцов лунной коры – богатые алюминием анортозиты. Эта порода светлее темных базальтов. По химическому составу она близка к породам, исследованным «Сервейором-7» в горной области у кратера Тихо. Эта порода менее плотная, чем базальт, так что сложенные ею горы как бы плавают на поверхности более плотной лавы.

Все три типа породы представлены в крупных образцах, собранных астронавтами «Аполлонов»; но уверенность, что они являются основными типами породы, слагающей кору, основана на анализе и классификации тысяч мелких фрагментов в образцах грунта, собранных с различных мест на поверхности Луны.

Кратеры

– одна из характерных особенностей Луны. Десятки тысяч кратеров можно увидеть в телескоп среднего размера. Крупнейшие из них похожи на ровные площадки, окруженные стеной. Такие кратеры, как Гримальди, Шиккард и Циолковский (на обратной стороне Луны), имеют диаметр около 250 км и гладкое лавовое дно. Наблюдения «Рейнджеров», «Сервейоров» и «Аполлонов» открыли много мелких кратеров, вплоть до размера крошечных рытвин. Хотя большинство кратеров округлые, некоторые из самых крупных по форме похожи на многоугольники. У земного наблюдателя сильный контраст света и тени вызывает впечатление очень неровной поверхности Луны; в действительности же стенки кратеров весьма пологие.

Большинство кратеров образовалось вследствие ударов по поверхности Луны метеоритов и ядер комет на раннем этапе ее истории. Более крупные первичные кратеры возникли от прямого попадания космических тел, а множество вторичных кратеров образовалось после падения обломков, выброшенных первыми взрывами. Вторичные кратеры сконцентрированы вокруг первичных и часто расположены парами или имеют вытянутую форму. Ударные кратеры на Земле очень напоминают лунные. Но земные кратеры разрушает эрозия, а на Луне при отсутствии воздуха, ветра и дождей – главных причин эрозии – сохраняются очень старые образования.

Некоторые кратеры могут быть результатом вулканической деятельности. Это удивительно правильные воронкообразные ямы с ослепительно белыми стенками при полной Луне. То, что они иногда расположены рядами, вероятно, над сейсмическими трещинами или на вершинах гор, только усиливает вулканическую гипотезу, предложенную американским астрономом голландского происхождения Дж.Койпером. Инфракрасные наблюдения, проведенные во время полных лунных затмений, выявили сотни необычно теплых пятен; как правило, они совпадают с яркими молодыми кратерами.

Поскольку большинство кратеров расположено в светлых материковых областях, они должны быть более старыми, чем моря. Согласно Койперу, первые кратеры образовались после того, как моря приобрели гладкое лавовое дно. Позднее поверхность плавилась, но недостаточно для того, чтобы заполнить кратеры лавой, хотя вулканические излияния видны. Вблизи полнолуния кратер Тихо и несколько уединенных кратеров, таких, как Коперник и Кеплер, становятся ослепительно белыми, и от них радиально расходятся длинные белые полосы, называемые «лучами». У этих кратеров неправильные центральные горки и множество мелких обломков внутри вала. Поскольку их лучи лежат поверх других лунных образований, лучистые кратеры должны быть самыми молодыми на Луне. «Рейнджер-7» показал, что лучи представляют собой ряды многочисленных белых вторичных кратеров.

Наблюдения изменений лунной поверхности весьма дискуссионны. Обычно это кажущиеся изменения из-за различия в угле падения солнечных лучей. Долго астрономы спорили, был ли Линней – яркое пятно в Море Ясности – когда-то кратером, как это указано на старой лунной карте в работе Риччоли. В 1958 советский астроном Н.А.Козырев наблюдал нечто, вероятно, представлявшее выброс газа в кратере Альфонс. После некоторого периода недоверия астрономы заинтересовались возможностью активной вулканической деятельности на Луне. Анализ разрозненных наблюдений показывает, что области ожидаемой активности сконцентрированы по краям морей.

Другие особенности.

Горные цепи, столь знакомые нам на Земле, довольно редки на Луне. Основные цепи гор на видимой стороне Луны (Апеннины, Альпы и Кавказ), конечно, были сформированы столкновением, породившим Море Дождей. Концентрические цепи гор окружают и некоторые другие моря. Некоторые горы вдоль южного края Луны сравнимы по высоте с Эверестом. Морщины, образованные сжатием, видны внутри большинства морей. Часто они имеют ступенчатую структуру с параллельными, но слегка смещенными сегментами. Иногда они похожи на довольно сложную плетенку.

Трещины и крутые каньоны шириной 1–2 км часто тянутся на сотни километров почти по прямой. Их глубина составляет от одной до нескольких сотен метров; более тысячи из них внесены в каталоги. Эти разрывные трещины в лавовой коре часто параллельны краям морей. Некоторые из них напоминают меандры русел земных рек.

Морщины и трещины, а также широкие и узкие долины образуют гигантскую сеть. Радиальные детали рельефа, связанные с Морем Дождей, образуют самую крупную сетчатую систему на Луне. Некоторые исследователи считают, что сетчатая система отражает внутрилунные процессы напряжения и сжатия, но другие думают, что это результат внешнего воздействия, связанного со столкновениями, породившими моря.

Обнаружено на Луне и множество других особенностей. Наиболее грандиозным разломом является Прямая Стена, протянувшаяся в Море Облаков примерно на 170 км; это крутой откос высотой около 300 м. Долина Рейта – пример грабена, т.е. зоны разрыва, где значительный участок поверхности стал опускаться. На дне морей обнаружено несколько маленьких потухших вулканов. Еще одна любопытная особенность лунной поверхности – небольшие лавовые купола.
См. также ЛУНЫ ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ИСТОРИЯ; КОСМОСА ИССЛЕДОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ; ПРИЛИВЫ И ОТЛИВЫ.

может ли наш спутник столкнуться с Землей?

Луна является близким спутником Земли на протяжении миллиардов лет. Но будет ли это добрососедство вечным? Что же может произойти в будущем, неужели Луна может упасть на Землю?

В научно-фантастическом фильме Падение Луны космический шаттл Индевор пристыковывается к Международной космической станции, тогда как Луна падает на Землю. Изображение предоставлено Lionsgate

Именно такой вопрос раскрывают сценаристы фантастического фильма «Падение Луны» от студии Lionsgate. Лента выходит в кинопрокат в Украине 17 февраля 2022 года. (Осторожно, впереди спойлеры) По сюжету таинственная сила сдвигает Луну со своей орбиты и толкает ее на столкновение с Землей. Человечеству грозит неминуемая катастрофа планетарного масштаба. Герои фильма отчаянно борются за спасение планеты. По мере развития сюжета они узнают, что наш естественный спутник оказался не таким уже и естественным.

Научная фантастика и реальность

В научной фантастике часто встречаются сюжеты о том, что Луна является искусственной. Якобы ее миллиарды лет назад построила древняя цивилизация инопланетян. Эту же идею эксплуатирует фильм «Падение Луны».

Кадр из фантастического фильма «Падение Луны» от студии Lionsgate

Давайте представим, есть ли в космосе объект, который действительно мог бы столкнуть Луну с ее орбиты? Какая сила может заставить наш естественный спутник сойти со своей устоявшейся орбиты и направить ее на Землю?

Как сформировалась Луна

Луна расположена на расстоянии около 385 тысяч километров от Земли. Ее масса в 80 раз меньше нашей планеты. Она представляет собой твердое каменистое тело, лишенное атмосферы и магнитного поля.

Луна сформировалась примерно в то же время, что и Земля – около 4,5 миллиардов лет назад. Широко распространенная гипотеза предполагает, что наш спутник возник из каменистых обломков после массивного столкновения молодой Земли с меньшей протопланетой – гипотетическим объектом под названием Тейя. Другая гипотеза столкновения предполагает, что и Луна, и Земля образовались в результате столкновения двух тел, каждое из которых было в пять раз больше Марса, сообщает NASA.

Земля возникла в результате столкновений небольших объектов размером с Луну

На фотографиях поверхности Луны видно, что ее поверхность испещрена кратерами разного размера. Но большинство из них были созданы миллиарды лет назад, когда через солнечную систему пронеслось гораздо больше «мусора». Большая часть крупных каменистых обломков, которые когда-то заполнили Солнечную систему, давно были поглощены планетами или просто рассеялись.

«Поэтому количество столкновений сейчас значительно сократилось. Крупного материала, который мог бы ударить по Земле или Луне, стало гораздо меньше», — объясняет Пол Ходас, менеджер Центра изучения объектов, сближающихся с Землей (CNEOS) Лаборатории реактивного движения NASA в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, Калифорния.

Угроза столкновения

CNEOS постоянно идентифицирует и отслеживает околоземные объекты, такие как астероиды и кометы. Система определяет, представляют ли они угрозу для Земли, Луны или других наших космических соседей. На сегодняшний день CNEOS отслеживает около 28 тысяч подобных объектов, которые приближаются к Земле в пределах 1,3 астрономических единиц или 194,5 млн км.

Может ли Луна столкнуться с Землей?

По словам Пола Ходаса, столкновения астероидов с Луной гораздо менее вероятны, чем столкновения с Землей. Все потому потому, что наша планета является более массивной целью с более сильной гравитацией. Гипотетический опасный космический камень будет притягиваться к Земле, а не к Луне.

Размер имеет значение

Размер также имеет значение, когда ученые рассматривают риск, связанный с летящим астероидом. По данным NASA, чтобы околоземный объект считался угрозой для Земли, его диаметр должен быть не менее 140 метров. А вот чтобы астероид повлиял на орбиту Луны, он должен быть не меньше самой Луны.

«Луна большая. Чтобы хоть как-то повлиять на нее, астероид должен быть по истине огромным, не менее 2-3 тысяч километров в диаметре. Причем для смещения Луны с орбиты, астероид должен столкнуться с ней на высокой скорости», — объясняет Пол Ходас.

Диаграмма, показывающая орбиты 2200 потенциально опасных околоземных астероидов. Источник: NASA/JPL-Caltech

К счастью для нас и для Луны, ни один из известных астероидов в Солнечной системе и близко не сопоставим по размере с Луной. По данным NASA, самый большой из известных астероидов Церера примерно в 70 раз меньше массы Луны и вращается между Марсом и Юпитером на расстоянии около 263 миллионов километров от Земли.

Что произойдет с Луной в будущем?

По данным NASA, Луна удаляется от Земли ежегодно примерно на 4 см. Удаление Луны от Земли – следствие приливного ускорения. Земля вращается вокруг своей оси с периодом сутки, тогда как Луна вращается вокруг Земли с периодом 27,3 суток. В результате гравитационное поле Земли подталкивает Луну – эта энергия ее немного ускоряет, поднимая ее орбиту.

Отбирая энергию вращения Земли на подъем своей орбиты, Луна при этом тормозит вращение Земли. Из-за этого Земля замедляет вращение вокруг своей оси, и геостационарная орбита нашей планеты поднимается. Луна со временем отдалится еще дальше, но останется гравитационно связанной с нашей планетой – в итоге она окажется на геостационарной орбите. Наступит явление полной синхронизации, при котором Луна и Земля будут «смотреть» друг-на-друга лишь одной стороной. Это устойчивое состояние и оно будет продолжаться миллиарды лет.

Узнайте в нашем тесте, что вы знаете о Луне?

Только самые интересные новости и факты на нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

Топ-10 самых больших спутников в Солнечной системе

Какой из крупных спутников является самым холодным, где лето длится 42 года и какие из них могут быть обитаемы?

200 спутников — именно столько их насчитывается у планет нашей Солнечной системы, в среднем по 25 лун на каждую. Тогда почему у Земли только одна? Все дело в том, что позволить себе такую роскошь смогли только небесные тела с большой массой и мощной гравитацией: у Меркурия и Венеры спутников нет, у Марса их только два, зато вокруг Юпитера вращается сразу 79 лун, а вокруг Сатурна — 82. Десять самых больших спутников планет Солнечной системы — в рейтинге «Моей Планеты».

Ганимед

Ганимед — самый большой спутник Юпитера и самый большой спутник в Солнечной системе: он вдвое тяжелее Луны, а в диаметре превосходит Меркурий — 5268 км. Огромное небесное тело покрыто толстым слоем водяного льда, а температура на его поверхности опускается до –203 °C. Но ученые предполагают, что в недрах Ганимеда может скрываться океан жидкой воды. Это единственный спутник Солнечной системы с собственным магнитным полем, и над его полюсами нередко полыхает северное сияние. Самый большой спутник Юпитера ученый Галилео Галилей увидел в первый телескоп в начале XVII века.

Титан

Гигантский спутник Сатурна, Титан, немногим уступает Ганимеду: его диаметр тоже превышает 5000 км, а вес составляет 95% от общей массы 82 лун Сатурна. Из всех спутников Солнечной системы только Титан обладает плотной атмосферой, состоящей в основном из азота. На его ледяной поверхности встречаются горы и криовулканы, извергающие воду, аммиак и метан. Как и на Земле, на Титане есть моря и озера, только вместо воды в них метан и этан. Астрономы нередко сравнивают самый большой спутник Сатурна с юной Землей и не исключают, что в его подземных водоемах могут жить простейшие организмы.

Каллисто

Второй по величине спутник Юпитера и третий в нашем рейтинге носит имя прекрасной нимфы из древнегреческих мифов, которую Артемида превратила в большую медведицу, а Зевс — в одноименное созвездие. Но эта холодная луна размером почти с Меркурий не блещет красотой: ее поверхность покрыта смесью льда и скальных пород и испещрена кратерами от падения метеоритов. Вокруг них образовались многокольцевые структуры, напоминающие амфитеатры. Самый крупный называется Вальхаллой: от центрального кратера диаметром 600 км расходятся концентрические кольца на расстояние около 2000 км.

Ио

Еще один крупный спутник Юпитера — одно из самых беспокойных мест в Солнечной системе. На поверхности Ио уместилось более 400 действующих вулканов, которые непрерывно извергают в атмосферу серу и сернистый газ. Столь бурная вулканическая активность объясняется близостью к крупнейшей планете Солнечной системы: из-за гравитационного воздействия Юпитера недра Ио разогреваются. Потоки лавы и вулканический пепел окрашивают ее поверхность в яркие цвета, а тонкая атмосфера на 90% состоит из ядовитого сернистого газа.

Луна

Луна занимает пятое место в рейтинге самых больших спутников Солнечной системы. Она в диаметре (3474 км) чуть меньше Ио, а по площади больше Африки, но меньше Азии. Наша ближайшая космическая соседка — не самый уютный уголок Вселенной: здесь разреженная атмосфера, всегда черное небо и перепад температур от –173 °C в тени до +127 °C на солнце. Несколько раз в году ее сотрясают лунотрясения магнитудой до 5,5. На поверхности Луны соседствуют горы и лунные моря — огромные кратеры, заполненные застывшей базальтовой лавой. На дне некоторых кратеров обнаружена замерзшая вода. Что еще посмотреть на Луне? Предлагаем заглянуть в первый в мире путеводитель по главным достопримечательностям Луны, который мы подготовили.

Европа

Этот спутник Юпитера по структуре напоминает планеты земной группы. Сверху Европа покрыта толстым слоем гладкого льда, под которым, предположительно, плещется океан, а ниже лежат горные породы. Если подо льдом действительно есть вода, то ее в два-три раза больше, чем на Земле, и там могут обитать живые существа: от бактерий-экстремофилов до рыб. По одной из версий, в океане Европы достаточно кислорода для развития сложных форм жизни, а его воды прогреваются благодаря приливам.

Тритон

Самый большой спутник Нептуна — Тритон. В диаметре он превосходит крупнейшие карликовые планеты, Плутон и Эриду, а его вес составляет 99,5% от массы всех лун Нептуна. Это единственный крупный спутник, который вращается вокруг Нептуна в направлении, обратном движению самой планеты. Тритон — самый холодный спутник Солнечной системы: температура его поверхности достигает рекордных –235 °C, он покрыт водяным и азотным льдом, а криовулканы выбрасывают в атмосферу жидкий азот.

Титания

В отличие от своих космических собратьев, получивших имена из мифологии, спутники Урана названы в честь шекспировских героев, а самому большому досталось имя королевы фей из комедии «Сон в летнюю ночь». Это суровое царство льда и камня: сверху Титания покрыта замерзшей водой и углекислым газом, внутри находится каменное ядро. Небесное тело покрыто огромными кратерами и изрезано каньонами. Это один из наименее изученных спутников в Солнечной системе — с близкого расстояния Титанию исследовал только «Вояджер-2» в 1986 году.

Рея

Рею и еще три больших спутника Сатурна открыл астроном Джованни Кассини в конце XVII века, назвав их Звездами Людовика в честь короля Франции, а имя матери олимпийских богов ей присвоили почти 200 лет спустя. Рея на две трети состоит из замерзшей воды, а ее атмосфера — из кислорода и углекислого газа. Ученые предполагают, что у Реи, как и у Сатурна, есть своя система колец, но пока это только гипотеза.

Оберон

Десятку крупнейших естественных спутников замыкает Оберон. Этот спутник Урана состоит изо льда и каменных пород, на поверхности выделяется крупная гора высотой около 6000 м. Из-за особенностей вращения Урана (планета имеет эллипсоидную орбиту) сезоны на Обероне сменяют друг друга гораздо реже, чем на Земле: каждый его полюс 42 года постоянно освещается, а затем 42 года пребывает в кромешной тьме.

Среди 20 крупнейших спутников Солнечной системы — луны Сатурна Япет, Диона, Тефия, Мимас и Энцелад, спутники Урана Умбриэль, Ариэль и Миранда, спутник Нептуна Протей и даже спутник карликовой планеты — Харон, вращающийся вокруг Плутона.

Почему Луна иногда большая, а иногда маленькая?

Чего нельзя делать в космосе

Почему расстояния в космосе измеряются не в километрах, а в световых годах и парсеках?

На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc., запрещённая на территории Российской Федерации.

космос

спутники

планеты

большой

Колумбийцы о России и русских

Колумбийцы о России и русских

Мамушка, снег и Николай II. Что они знают о нас или думают, что знают?

21 января 2018

207636

Телеканалу «Моя Планета» — пять лет!

Телеканалу «Моя Планета» — пять лет!

Смотрите документальный фильм про жизнь главного российского познавательного канала о путешествиях, истории, науке и людях

19 декабря 2014

Про животных и людей: Малайзия. Крокодилы

Про животных и людей: Малайзия. Крокодилы

Можно ли за несколько дней освоить профессию укротителя крокодилов? Смертельно опасный эксперимент и его последствия

17 июня 2015

Видео: бездомная собака ловко обокрала доставщика еды

16 сентября 2022

Краш-тест лося и клизмы майя: объявлены лауреаты Шнобелевской премии

16 сентября 2022

Россиянам назвали оптимальную стоимость билетов в Турцию на осень

16 сентября 2022

Ученые выяснили, как собаки видят мир

16 сентября 2022

Самые невозможные города

Почему слоны боятся мышей

Самые редкие животные: топ-15

Топ-10 самых больших динозавров в мире

Самые большие электростанции в мире: топ -10

Аксолотль — чудо природы

Самые большие города мира

Лунный триал

В 2020 году исполнилось 50 лет с момента, когда советский «Луноход» успешно высадился на поверхность Луны и почти год проводил исследования спутника нашей планеты. Фотографии «Лунохода» облетели весь мир, аппарат стал самой узнаваемой технической новинкой 1970 года. Этому событию предшествовали десятилетия напряжённой работы конструкторов и учёных, череда успехов и неудач. Виртуальная выставка «Лунный триал» рассказывает об истории исследований естественного спутника Земли, а также о влиянии Луны на массовую культуру. При создании выставки использованы материалы из фондов Ярославского музея-заповедника, а также фотографии из общедоступных источников.

Луна — естественный спутник нашей планеты. Диаметр Луны — 3476 км (примерно в 4 раза меньше Земли), среднее расстояние до Земли — 384000 км. Температура на поверхности колеблется от −173 С° до +127 С°. Сила тяжести — в 6 раз слабее земной. Атмосфера практически отсутствует. Учёные считают, что Луна сформировалась из обломков, возникших в результате столкновения Земли с неизвестной планетой примерно 4,5 миллиарда лет назад.

Целенаправленные исследования Луны начались более 2200 лет назад на основе визуальных наблюдений. В то время считалось, что тёмные области на Луне — это водоемы, а светлые — суша. Так появилась традиция называть морями «темные» лунные зоны. В III веке до н. э. греческий учёный Аристарх Самосский на основе математических вычислений определил примерные размеры Луны и расстояние до Земли.

Во II в. до н. э. древнегреческий астроном, механик, географ и математик Гиппарх, называемый величайшим астрономом античности, определил наклон лунной орбиты относительно эклиптики, уточнил размеры Луны и расстояние до Земли.

В 1610 году Галилео Галилей с помощью телескопа с 32-картным увеличением впервые установил, что поверхность нашего спутника покрыта горами и испещрена углублениями.

Галилей воздержался от их наименования, однако в середине XVII века это начали делать другие астрономы. Именно в те времена возникла традиция называть лунные кратеры в честь знаменитых ученых, оставляя за «морями» право на возвышенно-поэтические титулы. Традицию заложили астрономы Франческо Гримальди и Джованни Риччоли, чья лунная карта была опубликована в 1651 году. Именно тогда появились названия лунных кратеров — Гиппарх, Тихо, Коперник, Архимед, а также море Дождей и море Спокойствия.

С середины XIX века, благодаря применению фотографии в астрономических наблюдениях, начинается новый этап исследований Луны. Одна из самых известных фотографий спутника Земли была сделана Льюисом Резерфордом в 1865 году, в это же время появляются подробные атласы лунной поверхности.

В конце XIX — начале ХХ века Луна вызывает всё больший интерес в обществе. Тема полёта на Луну обсуждается на лекциях и семинарах, выходит на подмостки театров. В 1902 году Жорж Мельес, основатель первой киностудии, снял первый в мире фантастический 14-минутный фильм «Путешествие на Луну». Изображения спутника Земли всё чаще появляются на самых разнообразных товарах народного потребления.

С наступлением эры космических полётов высадка на Луну превратилась из фантастической мечты в реальную цель. 2 января 1959 года в Советском Союзе был произведен запуск автоматической межпланетной станции (АМС) «Луна-1» — первого космического аппарата, отправленного в сторону Луны. Ставилась задача достижения станцией поверхности спутника Земли, но из-за ошибки в программе полёта станция прошла на расстоянии около 6000 километров от Луны, став первым в мире искусственным спутником Солнца. С помощью научной аппаратуры «Луны-1» были получены данные о радиационной обстановке и газовой составляющей межпланетного вещества в окололунном пространстве. В этом же году советская станция «Луна-2» достигла поверхности спутника Земли и оставила на ней вымпел с изображением герба СССР.

Уже через месяц станция «Луна-3» сфотографировала обратную сторону Луны, ранее недоступную для наблюдений. Первую мягкую посадку и фотографирование поверхности Луны также совершил советский аппарат «Луна-9» в 1966 году.

Изучение естественного спутника Земли впоследствии было продолжено с помощью советских автоматических станций серий «Зонд» и «Луна», а также американских — серий «Пионер» (Pioneer) и «Рейнджер» (Ranger).

В это же время в США разрабатывалась пилотируемая программа изучения Луны, получившая название «Аполлон» (The Apollo Program). 21 июля 1969 года в рамках лунной экспедиции корабля «Аполлон 11» американские астронавты Нил Армстронг (Neil Armstrong) и Эдвин Олдрин (Edwin Aldrin) первыми ступили на поверхность естественного спутника Земли. Всего по программе «Аполлон» на Луне побывало 12 астронавтов.

После успешной высадки американских астронавтов на спутнике Земли, в СССР было принято решение отказаться от дорогостоящей программы пилотируемых полётов к Луне. Все силы были брошены на запуски беспилотных исследовательских аппаратов. В этом направлении советским учёным и конструкторам удалось достичь серьёзных успехов. В 1970 году автоматическая межпланетная станция (АМС) «Луна-16» выполнила сложнейшую миссию по забору образцов лунного грунта и доставке их на Землю для исследований. Всего был получен 101 грамм лунной породы. Впоследствии две советские станции смогли повторить этот результат, доставив на Землю 55 и 170 граммов грунта. Важнейшим результатом миссий стало подтверждение теории о наличии на Луне воды в замороженном состоянии.

В 1970 году в СССР была запущена АМС «Луна-17», доставившая на Луну первый в мире планетоход «Луноход-1», который за 10,5 месяцев прошел расстояние в 10 540 метров, передал на Землю 211 лунных панорам и 25 тысяч фотографий. В 500 точках маршрута изучались физико-механические свойства поверхностного слоя грунта, в 25 точках проведён анализ его химического состава.

Управление «Луноходом» осуществлялось посредством радиокоманд с Земли. Команды передавали два дежурных экипажа, в состав которых входили водитель, оператор остронаправленной антенны, штурман, бортинженер и командир. Управлять аппаратом было сложно из-за задержки прохождения сигнала между Землёй и Луной, а также несовершенства видеоаппаратуры.

Распространено мнение, что планетоход был компактным. На самом деле при массе в 756 кг аппарат был сопоставим по размерам с легковым автомобилем.

«Луноход» проработал втрое дольше запланированного срока. Успех миссии был закреплён в 1973 году, когда на Луну был доставлен аппарат «Луноход-2», также успешно выполнивший программу исследований.

Программы освоения Луны были свернуты почти одновременно в СССР и США в середине 1970-х годов ввиду огромных денежных затрат. С этого времени целенаправленное изучение естественного спутника Земли космическими аппаратами практически не проводилось (7 запусков спутников с 1976 по 2009 год).

За последние 10 лет количество запусков аппаратов для исследования Луны резко возросло. В «лунную гонку», помимо России, США, Японии и Евросоюза, активно включились Индия и Китай. Китайское космическое агентство отправило на Луну два планетохода, которые продолжают работать и в настоящий момент. 16 декабря 2020 года успешно завершилась китайская беспилотная миссия по доставке лунного грунта на Землю.

В планах космических агентств — постройка обитаемой станции на орбите Луны, а позже — базы и космодрома на поверхности, добыча полезных ископаемых. Со временем Луна станет плацдармом для покорения других планет. Искренне хочется верить, что будущее, изображённое на картинах советских художников-фантастов, однажды станет реальностью.

Сколько спутников могло бы быть у Земли: ученые дали интригующий ответ

Новое исследование предполагает, что наша планета способна удержать рядом с собой несколько спутников и ученые выяснили сколько именно.

Related video

Американские ученые создали компьютерное моделирование, чтобы выяснить сколько спутников могли бы кружить вокруг Земли. Исследование показывает, что наше ночное небо могло бы быть заполнено сразу несколькими спутниками разных размеров, сообщает ScienceAlert.

Хотя новое исследование имеет теоретический характер, по словам ученых, оно может помочь выяснить, как сформировалась Земля и подобные ей планеты со своими спутниками за пределами Солнечной системы.

Ученые из Университета штата Техас в Арлингтоне задались вопросом: могли бы вокруг Земли вращаться две или больше Луны? Какого они должны быть размера, чтобы гравитационные взаимодействия не повлияли на саму планету, и Земля не сошла бы с орбиты?

Для этого ученые создали специальное компьютерное моделирование, чтобы понять сколько спутников может удерживать рядом с сбой такая планета, как Земля.

«Мы ввели в моделирование разные размеры гипотетических спутников, а также пытались соблюсти баланс расстояния между ними и самой Землей. Это нужно, чтобы несколько спутников, таких как Луна не улетели в космос или же наоборот не врезались в нашу планету», — говорит Билл Куорлз из Университета штата Техас, США.

Для того, чтобы выяснить количество потенциальных спутников, которые могут вращаться вокруг Земли или ей подобной планеты, ученые использовали спутники разных размеров.

• Спутник с массой Луны;
• Спутник с массой карликовой планеты Плутон, которая составляет примерно 1/6 размера Луны;
• Спутник с массой карликовой планеты Церера, которая составляет примерно 1/100 размера Луны.

Для того, чтобы выяснить количество потенциальных спутников, которые могут вращаться вокруг Земли или ей подобной планеты, ученые использовали спутники разных размеров: с массой Луны, с массой карликовой планеты Плутон, которая составляет примерно 1/6 размера Луны и с массой карликовой планеты Церера, которая составляет примерно 1/100 размера Луны

Фото: NASA

Моделирование показало, что вокруг Земли могут вращаться:

• 3 спутника, таких же как Луна;
• 4 спутника, таких же, как Плутон;
• 7 спутников, размером с Цереру.

«Эти условия будут верны, если в каждой группе спутников эти объекты будут иметь примерно одинаковый размер. Но у Юпитера и Сатурна, которые имеют десятки спутников, они отличаются по размеру. Это нужно будет учесть в дальнейших моделированиях», — говорит Суман Сатьял из Университета штата Техас.

Как уже писал Фокус, у Сатурна имеется целых 82 спутника, у Юпитера их немного меньше, а у Венеры и Меркурия спутников вообще нет.

Главные спутники Сатурна

Фото: wikipedia

По словам Куорлза, количество спутников связано с тем, как формировались планеты на начальном этапе существования Солнечной системы, а также это зависит от того, где находятся эти планеты.

Ученые считают, что 14 спутников у планеты, такой как Земля может быть, если все они будут иметь одинаковый размер в своих категориях. Но если они будут иметь разный размер, то теоретически и вокруг Земли и вокруг другой землеподобной планеты во Вселенной может вращаться 7 спутников.

Ученые считают, что 14 спутников у планеты, такой как Земля может быть, если все они будут иметь одинаковый размер в своих категориях. Но если они будут иметь разный размер, то теоретически и вокруг Земли и вокруг другой землеподобной планеты во Вселенной может вращаться 7 спутников

Фото: Flickr

«Наше моделирование не учитывало гравитационное влияние других планет Солнечной системы, потому что во Вселенной существуют огромное количество звездных систем, в которых имеется только одна планета. Пока что известно о двух потенциальных спутниках, которые обнаружили астрономы, но они вращаются вокруг планет, похожих на Юпитер. И расстояние между спутниками и планетами составляет примерное расстояние от Земли до Солнца, то есть 150 млн км», — говорит Куорлз.

По словам ученых, теоретически вокруг Земли могли бы вращаться как минимум 7 спутников разных размеров, которые должны были бы находиться на разных расстояниях от планеты. И это было бы, возможно, незабываемое ночное зрелище, которое можно увидеть только в фантастических фильмах.

Фокус уже писал о том, что скоро NASA отправит к Луне новую космическую миссию, в рамках которой на борту ракеты SLS в космос полетит новый аппарат с живыми организмами.

Также Фокус писал о том, что ученые придумали новый способ поиска инопланетных миров.

Насколько велика Луна?

Луна — единственный естественный и постоянный спутник Земли. У некоторых планет есть две луны, как у Марса, у других есть десятки лун, таких как Юпитер, а планета с наибольшим количеством лун — это Сатурн, у которого 82 луны.

Луны различаются по размеру, форме и составу, и наша Луна входит в десятку крупнейших спутников Солнечной системы. Насколько велика Луна?

Наша Луна имеет средний радиус 1737 км/1079 миль, полярный радиус – 1736 км/1078 миль, экваториальный радиус – 1738 км/1079ми. Диаметр Луны составляет 3474 км / 2158 миль, и это самая большая Луна в Солнечной системе по сравнению с размером ее планеты.

Что касается других спутников, Луна является пятым по величине спутником в Солнечной системе. Итак, давайте взглянем на 10 самых больших спутников Солнечной системы.

Топ-10 самых больших лун в Солнечной системе

Топ-10 самых больших спутников в нашей Солнечной системе действительно гигантские, причем некоторые из них даже больше, чем некоторые планеты Солнечной системы, такие как Меркурий, или они являются карликовыми планетами такие как Плутон, Эрида, Хаумеа, Макемаке или Церера, выглядят маленькими.

10 крупнейших спутников Солнечной системы
#Ранг	Радиус	Диаметр	Родительская планета
1.Ганимед	2634 км / 1636 миль	5 268 км / 3 273 мили	Юпитер
2.Титан	2,574 км / 1,599 миль	5149 км / 3199 миль	Сатурн
3. Каллисто	2410 км / 1497 миль	4820 км / 2995 миль	Юпитер
4. 1о	1821 км / 1131 миль	3643 км / 2263 мили	Юпитер
5.Луна (Луна)	1737 км / 1079 миль	3474 км / 2158 миль	Земля
6.Европа	1560 км / 969 миль	3121 км / 1939 миль	Юпитер
7.Тритон	1353 км / 840 миль	2706 км / 1681 миль	Нептун
8.Титания	788 км / 489 миль	1576 км / 979 миль	Уран
9. Рея	763 км / 474 миль	1527 км / 948 миль	Сатурн
10. Оберон	761 км / 472 мили	1522 км / 945 миль	Уран

Таким образом, в первую десятку крупнейших спутников Солнечной системы входят Ганимед, Титан, Каллисто, Ио, Луна (Луна), Европа, Тритон, Титания, Рея и Оберон.

Четыре самых больших спутника в нашей Солнечной системе принадлежат самой большой планете в нашей Солнечной системе, а именно Юпитеру. Эти спутники — Ганимед, Каллисто, Ио и Европа.

Ганимед — самый большой спутник Солнечной системы, больше планеты Меркурий и всех карликовых планет. В то же время Ио, Каллисто и Европа меньше Меркурия, но более заметны, чем все карликовые планеты.

Два из оставшихся шести самых больших спутников Солнечной системы принадлежат Сатурну, второй по величине планете Солнечной системы, и это Титан и Рея.

Титан, как и его родительская планета, также занимает второе место, являясь вторым по величине спутником в Солнечной системе. Он также больше, чем Меркурий и все другие карликовые планеты. Рея, с другой стороны, больше только карликовых планет Макемаке и Цереры.

Из оставшихся четырех крупнейших спутников Солнечной системы две принадлежат ледяному гиганту Урану, а именно Титания и Оберон. Титания меньше Плутона, но больше Хаумеа, Макемаке и Цереры. Оберон крупнее только Макемаке и Цереры.

Два последних самых больших спутника в нашей Солнечной системе — это Луна Земли и спутник Нептуна Тритон. Наша Луна больше Европы и карликовых планет Плутона, Эриды, Хаумеа, Макемаке и Цереры. Тритон также больше всех карликовых планет.

Насколько велика Луна по сравнению с Землей?

Чем Луна отличается от Земли? Диаметр нашей Луны составляет более четверти диаметра Земли, а ее масса составляет 1/81 массы Земли. Он в основном весит в 80 раз меньше, чем наша Земля. Радиус Луны составляет всего 27% радиуса нашей Земли. Если бы наша Земля была полой, потребовалось бы около 50 Лун, чтобы заполнить ее.

Насколько велика Луна по сравнению с Соединенными Штатами?

Ширина Соединенных Штатов составляет 4 506 км / 2 800 миль, если измерять по горизонтали от восточного побережья до западного побережья — от Уэст-Кводди-Хед на востоке до Пойнт-Арены на западе. Таким образом, Луна меньше в диаметре, чем Соединенные Штаты.

Соединенные Штаты находятся на расстоянии 2545 км / 1582 миль с севера на юг, и, таким образом, Луна в поперечнике меньше, чем ширина Соединенных Штатов.

Луна размером с Техас?

Протяженность штата Техас от самой дальней точки с востока на запад составляет около 1239 км / 770 миль. Диаметр нашей Луны намного больше — 3474 км / 2158 миль; таким образом, Луна в 2,8 раза больше штата Техас.

Что, если бы Луна была вдвое больше?

Если бы Луна была в два раза больше, солнечные затмения происходили бы еще чаще. Полный путь будет значительно шире, может быть, более 3600 км / 2000 миль — ширина тени Луны. Тотальность продлится намного дольше, возможно, больше часа.

Во время тотальности небо было бы намного темнее, чем раньше, и кольцеобразное солнечное затмение прекратилось бы. На нашей Земле приливы были бы значительно больше, но это предполагает, что Луна будет иметь такую ​​же массу. Если бы это было не так, то вполне возможно, что он столкнулся бы с нашей Землей.

Россия шире Луны?

Площадь поверхности Луны эквивалентна площади России, США и Канады вместе взятых. С точки зрения ширины, Россия имеет протяженность с востока на запад около 9000 км / 5600 миль и ширину с севера на юг от 2500 до 4000 км / от 1500 до 2500 миль.

Это означает, что Россия шире Луны, если сравнивать ее с востока на запад, но меньше с севера на юг.

Сколько времени потребуется, чтобы обойти Луну?

Если бы вы могли идти непрерывно со скоростью 3,1 мили в час, вы могли бы обойти Луну примерно за 91 день / 2188 часов. Однако, если бы мы говорили реалистично и включали в себя отдых, сон, время приема пищи, горизонтальность и другие вещи, вам, вероятно, потребовалось бы около года или меньше, чтобы обойти Луну один раз.

Сколько лун может поместиться на Солнце?

Солнце гигантское, и если бы оно было полым, вы могли бы заполнить его примерно 64,3 миллионами земных лун. Если бы вы могли заполнить его планетами размером с Землю, вам понадобилось бы около 1,3 миллиона Земель.

Солнце имеет радиус 696,340 км / 432,685 миль и диаметр 1,39 миллиона км / 864,000 миль. Она в 330 000 раз массивнее Земли.

Знаете ли вы?

• Самый большой спутник в Солнечной системе, а именно Ганимед, имеет диаметр примерно в 1,51 раза больше диаметра наших Лун.
• Луна находится на расстоянии около 384 400 километров / 238 855 миль от Земли, или 1,29 световой секунды.
• Луна находится на расстоянии 384 400 000 метров от нас, а в дюймах Луна находится на расстоянии 15,13 миллиарда дюймов от Земли
• Луна может удалиться от Земли на расстояние до 406 700 км / 252 711 миль — апогей — и на расстояние до 356 400 км / 221 456 миль — перигей.
• В среднем, чтобы добраться до Луны, потребуется около трех дней.
• Первый космический корабль с пилотируемым человеком, отправленный на Луну, «Аполлон-11», прибыл к Луне всего за 51 час 49 минут.
• Самой медленной миссией, которая включала полет на Луну, была SMART-1 ЕКА. Лунный зонд достиг Луны за 1 год, один месяц и две недели. Это медленное путешествие было преднамеренным, так как зонд использовал ионный двигатель в качестве топлива, используя всего 82 кг ксенона за всю миссию.
• Зонд «Луна-1» двигался со скоростью около 10 500 км/ч и достиг Луны всего за 36 часов. Зонд совершил облет Луны и был запущен в 1959 году.
• Луна находится на расстоянии 8,20 световых минут или 500 световых секунд от Солнца.
• Если бы Луна исчезла, нам потребовалось бы 1,29 секунды, чтобы понять это.

1. Википедия
2. НАСА
3. Космос
4. Разговор

Источники изображений:

• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/Earth_moon_size_comparison.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4f/Moons_of_solar_system_v7.jpg/900px-Moons_of_solar_system_v7.jpg
• https://lh4.googleusercontent.com/proxy/RMIfO84UA4EU6IWRB6AlDqwWZ0zWHLjWnETJz3V5kgDqgvcHv0iNfiaOJ_4DA9JVbxxspWDd471IHSjnR9K0VrKsMLumdbPOpit8tbS2SHAt9_lmUpxdC_w7jEe5X0p1Skez
• https://i. redd.it/4w56n8c5efb11.jpg
• https://i.imgur.com/yl7v7Bd.jpg
• https://images.theconversation.com/files/284051/original/file-201
  -173360-1nn1to4.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip

Луна: наш спутник

В Солнечной системе насчитывается более 200 естественных спутников или лун. Наш называется просто «Луна».

Луна — пятый по величине естественный спутник в Солнечной системе.

© iStockphoto.com/springtime78

Краткий обзор Луны

Естественный спутник или Луна — это маленькое тело, вращающееся вокруг большего. В Солнечной системе известно не менее 200 спутников, но большинство из них вращаются вокруг одной из гигантских внешних планет.

Во внутренней области Солнечной системы есть только три спутника. У Меркурия и Венеры их нет, у Земли есть «Луна», а у Марса есть две маленькие луны неправильной формы, называемые Фобос и Деймос.

Наша Луна состоит из камня и металла — ее состав подобен четырем внутренним планетам. Атмосферы мало или совсем нет.

Поверхность Луны покрыта кратерами, образовавшимися в результате ударов астероидов, комет и других космических камней. Есть большие темные области, которые астрономы первоначально называли «морями». Сегодня мы знаем, что это участки застывшей лавы, образовавшиеся в результате извержений вулканов в далеком прошлом Луны.

Где луна на небе?

Найдите и отследите Луну с помощью нашей интерактивной карты ночного неба

Узнайте погоду в своем городе

Когда лучше всего наблюдать Луну?

После Солнца Луна является вторым по яркости объектом на нашем небе. Солнце и Луна — единственные астрономические тела, которые можно легко увидеть в дневное время.

Несмотря на то, что это наш ближайший сосед, обратная сторона Луны скрыта от нас. Это потому, что, как и многие луны в Солнечной системе, Луна имеет синхронных оборотов . Чтобы совершить один оборот вокруг своей оси, требуется столько же времени, сколько и для совершения одного оборота вокруг Земли.

Другими словами, ближняя сторона Луны всегда обращена к Земле, а дальняя всегда обращена в сторону. На практике только 41 процент лунной поверхности полностью скрыт, потому что Луна немного качается на своей орбите. это называется либрация .

Поскольку Луна вращается вокруг Земли, она показывает фазы по мере изменения своего положения по отношению к Солнцу. Каждая фаза предлагает хорошую возможность наблюдать за Луной. Полнолуние, пожалуй, самая знаменитая фаза, за которой следуют тонкие фазы растущего полумесяца и убывающего полумесяца.

Фазы первой и третьей четверти — лучшее время, чтобы увидеть Луну на синем дневном небе. Фаза новолуния известна как невидимая фаза, но иногда она может привести к одному из самых драматических зрелищ в астрономии: солнечному затмению.

Следующее полнолуние

9 окт. 2022, 22:54

Предыдущее полнолуние

10 сент. 2022, 11:59

Время полнолуния зависит от часового пояса. Время и даты указаны по местному времени в Заальфельде/Заале. Изменить местоположение

Где сейчас находится Луна?

Что такое лунное затмение?

Полная Луна, которую мы никогда не увидим с Земли. Правая половина этого изображения показывает ближнюю сторону Луны; левая половина показывает дальнюю сторону. Эта фотография была сделана космическим кораблем Галилео, когда он пролетал мимо Юпитера 19 декабря.90.

©iStockphoto.com/NASA/JPL

Сколько длится день?

Луне требуется около 27,32 дня, чтобы совершить один оборот вокруг своей оси. Это называется звездным днем. Синхронное вращение Луны означает, что это также время, необходимое для завершения одной орбиты вокруг Земли.

Однако наблюдателю, стоящему на поверхности Луны, требуется примерно 29,53 дня, чтобы Солнце появилось в том же месте на небе. Это солнечный день. Он отличается от звездного дня, потому что Земля и Луна сами движутся вокруг Солнца.

Для наблюдателей на Земле 27,32 дня и 29,53 дня соответствуют сидерическому и синодическому лунным месяцам.

Что такое лунный месяц?

Что такое суперлуние?

Есть ли у Луны спутники?

Луна сама по себе не имеет естественных спутников. Насколько известно астрономам, ни у одной из лун Солнечной системы нет собственных лун.

На сегодняшний день 12 человек побывали на Луне. Это Базз Олдрин на снимке Нила Армстронга.

© НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт

Исследование Луны человеком

13 сентября 1959 года — менее чем через два года после начала космической эры — «Луна-2» стала первым космическим кораблем, достигшим Луны. Он двигался со скоростью около 3,3 километра в секунду (около 7400 миль в час), когда столкнулся с лунной поверхностью.

В следующем месяце, 7 октября 1959 года, космический корабль «Луна-3» сделал первые фотографии обратной стороны Луны. Первыми людьми, которые увидели обратную сторону своими глазами, были три астронавта на борту «Аполлона-8», который вышел на лунную орбиту 24 декабря 19 года. 68.

Самая известная дата в истории исследования Луны — 20 июля 1969 года. Это было, когда астронавты Аполлона-11 Нил Армстронг и Базз Олдрин стали первыми людьми, ступившими на естественный спутник Земли. Дата была 20 июля для часовых поясов в США и 21 июля по времени UTC.

Первая мягкая контролируемая посадка космического корабля на обратной стороне Луны состоялась только 3 января 2019 года. Миссия «Чанъэ-4» включала в себя лунный посадочный модуль и луноход.

Сколько времени нужно, чтобы добраться до Луны?

Чтобы добраться до Луны, требуется несколько дней. Луна-2 вылетела прямо с Земли на Луну и прибыла менее чем за два дня.

Аполлону-11 потребовалось немного больше времени. Он провел короткое время на околоземной орбите, прежде чем отправиться на Луну. Затем он замедлился и вышел на орбиту вокруг Луны, прежде чем лунный модуль отделился от командного модуля и начал спуск на поверхность.

«Чанъэ-4», тем временем, провел 22 дня на лунной орбите, прежде чем начать спуск на дальнюю сторону.

Luna 2

• Launched: September 12, 1959, 06:39 GMT*
• Arrived: September 13, 1959, 21:02 GMT (impacted)
• Journey time: 1 day and 14 hours

Apollo 11

• Launched: July 16, 1969, 13:32 UTC
• Arrived: July 21, 1969, 02:56 UTC (Armstrong’s first step)
• Journey time: 4 days and 13 hours

Чанъэ 4

• Спущен на воду: 7 декабря 2018 г., 18:23 UTC
• Прибыл: 3 января 2019 г., 02:26 UTC (приземлился)
• Время в пути: 26 дней и 8 часов 1961.

  Темы: Астрономия, Луна, Планеты

  Естественный спутник | Kurzgesagt Wiki

  Естественные спутники — это небесные тела, гравитационно связанные с другим более крупным и массивным небесным телом, таким как планета, астероид или карликовая планета. Иногда их также называют «лунами», названными в честь нашей Луны. Они также могут относиться к галактикам-спутникам, которые вращаются вокруг других галактик, а не планет.

  Крупнейшим естественным спутником является Ганимед, диаметром около 5268 км, который также вращается вокруг самой большой планеты Солнечной системы, Юпитера. Второй по величине спутник — Титан, вращающийся вокруг второй по величине планеты Сатурн. С другой стороны, самым большим естественным спутником по сравнению со своей планетой является наша Луна, которая в 0,273 раза больше Земли. У карликовых планет самым крупным естественным спутником по сравнению с хозяином является Харон, спутник Плутона, который больше половины Плутона по размерам.

  По состоянию на август 2021 года астрономы обнаружили 6 планетарных спутниковых систем, состоящих из более 200 естественных спутников; Земля (1), Марс (2), Юпитер (76), Сатурн (82), Уран (27) и Нептун (14). Помимо этого, известно, что более 300 карликовых планет обладают естественными спутниками.

  Содержание

  • 1 История
  • 2 типа
    • 2. 1 По массе/форме
      • 2.1.1 Луны планетарной массы
      • 2.1.2 Луны неправильной формы
    • 2.2 По орбите
      • 2.2.1 Обычные луны
      • 2.2.2 Неправильные луны
      • 2.2.3 Экзомуны
      • 2.2.4 Подспутниковый
      • 2.2.5 Двойная планета
  • 3 Формирование
    • 3.1 Захват
    • 3.2 Диск планетарный
  • 4 Каталожные номера

  История

  Луну можно увидеть ярко сияющей в ночное время. Неудивительно, если мы обнаружим, что доисторические люди знали об этом. Многие религии и культуры ссылались на нашу Луну, но не на другие луны. Первоначально наша собственная Луна считалась планетой; не спутник. Это вскоре изменилось, когда Николай Коперник представил книгу De Revolutionibus orbium coelestium в 1543 году.

  Первые естественные спутники, не вращающиеся вокруг Земли, были открыты в 1610 году Галилео Галилеем. Это были галилеевские спутники, вращающиеся вокруг Юпитера; Ганимед, Каллисто, Европа и Ио. Галилей называл их Planetæ , что означает «планеты». Первое использование слова «спутник» для обозначения этих «планет» принадлежит Иоганну Кеплеру в брошюре. Оно произошло от латинского слова satelles , что означает «охранник» или «компаньон».

  Слово «спутник» используется, чтобы не путать его с нашей собственной Луной. Это стало новым словом, используемым для обозначения природных объектов, вращающихся вокруг планет. Все было хорошо, пока не стало. В 1957 году Советский Союз запустил в космос первый искусственный объект — «Спутник-1». Это огромная проблема, потому что сейчас нам нужно новое название для этих искусственных объектов. Был предложен ряд названий, таких как искусственная луна и искусственные спутники. Это все испортило, и теперь все искусственное, что даже не вращается вокруг чего-либо, также называют спутниками. Это также создает путаницу между естественными и искусственными спутниками, поскольку и те, и другие называются «спутниками».

  Чтобы исправить этот огромный беспорядок, ученые разделили спутники на две части: искусственные и естественные. Естественные спутники — это все, что находится на естественной орбите вокруг основного хозяина. Искусственные спутники почти такие же, за исключением того, что они созданы руками человека. Для тех искусственных объектов, которые ничего не вращаются, астрономы придумали новое слово: космические корабли. Эти космические аппараты также иногда называют спутниками, но это не рекомендуется.

  Типы

  По массе/форме

  Луны планетарной массы

  Луна планетарной массы — это луна, имеющая массу планеты. Они имеют сферическую или немного эллипсоидальную форму и большие размеры. Луны планетарной массы часто называют планетами-спутниками . Планета-спутник должна вращаться под действием собственной гравитации. Некоторые планеты-спутники в нашей Солнечной системе, такие как Европа и Энцелад, могут иметь подповерхностный жидкий океан, который может быть пригоден для водной жизни.

  Семь планет-спутников массивнее Плутона: Тритон, Европа, наша Луна, Ио, Каллисто, Титан и Ганимед. Два из которых больше Меркурия: Ганимед и Титан.

  Луны неправильной формы

  Луна неправильной формы — это луна неправильной формы. Обычно они выглядят в космосе как скалистая картошка или астероиды и имеют небольшую массу. Из-за такой малой массы у них недостаточно сильной гравитации, чтобы вращаться, что делает их похожими на картофель. Большинство спутников Солнечной системы имеют неправильную форму. Это либо астероиды, захваченные планетами-хозяевами, либо образованные из околопланетных дисков. Их не следует путать с 90 519 лунами неправильной формы 9.0520 .

  По орбите

  Обычные луны

  Обычная луна — это луна, которая вращается по обычной орбите. Под нормальным ученые подразумевают луны, которые вращаются по прямым орбитам и находятся близко к своим планетам-хозяевам, обращаясь по орбите с небольшим наклоном и эксцентриситетом. Они формируются вместе со своими планетами-хозяевами в околопланетном диске. Захват не работает для обычных лун, так как это приведет к неправильным лунам.

  Неправильные луны

  Неправильная луна — это луна, которая вращается по неправильной орбите. Под нерегулярными ученые подразумевают луны, которые вращаются вокруг своей планеты-хозяина издалека и обычно по ретроградным орбитам. Они имеют сильно наклоненные и эксцентричные орбиты. Обычно они захватываются планетами-хозяевами. Большинство меньших спутников в нашей Солнечной системе имеют неправильные орбиты.

  Экзолуны

  Внесолнечная луна, сокращенно экзолуна, — это луна, вращающаяся вокруг экзопланет. Экзопланеты — это планеты, которые вращаются вокруг других звезд. Мы нашли кандидатов, но ни один из них пока не подтвержден, потому что они очень далеко. Скорее всего, они существуют, потому что, если у 6 из 8 планет в нашей Солнечной системе есть спутники, почему не должно быть у экзопланет?

  Подспутник

  Естественный подспутник — это гипотетический тип луны. Это спутники, которые вращаются вокруг другого спутника. Мы пока ничего не нашли, и ученые спорят о том, может ли существовать такая луна, потому что гравитация планеты-хозяина сделает эту систему нестабильной. Однако у экзолуны (описанной выше) под названием Kepler-1625b I может быть сама луна, потому что она имеет массу Нептуна.

  Двойная планета

  Двойная планета представляет собой систему из двух объектов планетарной массы, обращающихся друг с другом по орбите вокруг их общего барицентра. В бинарной планете есть два компонента: первичный и вторичный. Первичный обычно крупнее и массивнее, а вторичный меньше и менее массивен. Иногда оба компонента могут иметь почти одинаковую массу и размер друг с другом.

  Двойная планета называется двойным астероидом, если ее компоненты представляют собой астероиды, а не объекты планетарной массы.

  Формирование

  Планета, карликовая планета или астероид могут иметь собственную луну двумя распространенными способами:

  Захват

  Захват луны означает вывод чего-либо на орбиту вокруг планеты с помощью ее гравитации. Луна, которую планета хотела бы поймать, должна быть чем-то с гораздо меньшей массой, чем она. Он также должен быть близко к месту, где на его пути вращаются объекты, такие как пояс Койпера, трояны или пояс астероидов. Однако их орбиты нестабильны и могут просто убежать от своей планеты. Это произойдет с Марсом, где Деймос в конечном итоге медленно покинет Марс.

  У поимки луны есть и другая обратная сторона. это может разрушить другие луны. Если орбита Луны нестабильна и достаточно массивна, она разрушит другие луны из-за своего гравитационного влияния. Другие спутники могут хаотично вращаться, слетать с орбиты или врезаться в планету. Это уже произошло с Нептуном, который захваченный спутник по имени Тритон испортил другие спутники Нептуна. Прогнозируется, что Тритон врежется в Нептун через несколько миллиардов лет.

  Кругопланетарный диск

  Околопланетный диск представляет собой кольцо в форме пончика вокруг планеты, состоящее из газа, астероидов, пыли и осколков при столкновении. Из-за силы гравитации некоторые из этих газов и пыли могут слипаться и образовывать луну вокруг планеты. Для формирования спутника планетарной массы требуется несколько миллионов лет. Такая луна будет иметь более стабильную орбиту и редко будет нарушать вращение или орбиту других лун.

  Несколько миллиардов лет назад наша молодая Земля столкнулась с другой молодой планетой, которую мы назвали Тейя. Тейя также является формирующейся планетой, как и Земля в то время. Это столкновение выбросило в космос кучу камней и газа, сформировав вокруг Земли околопланетный диск, и из этого беспорядка образовалась наша Луна.

  Список литературы

  V · D · Ecelestial Todies
  MOONS	(PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS (PHOBOS). ) • Charon
  Planets	Terrestrials Mercury • Venus • Earth • Mars Gas giants Jupiter • Saturn • Uranus • Neptune Dwarfs Pluto • Ceres • Makemake • Haumea Others Exoplanets (Rogue)
  Stars	• Red dwarf Barnard’s star Main-sequence Sun • Alpha Centauri • Sirius • Beta Centauri • R136a1 Red giants Gacrux • V723 Monocerotis Hypergiants‏‏‎ Пистолетная Звезда • Rho Cassiopeiae • Stephenson 2-18 ‏‎‎‎Другие‏‎ • Квази-звездные звезды • Нейтральные дыры Магтронулы • Белый карлик) • Коричневый карлик
  Black hole	Stellar GW170817 • Unicorn • M33 X-7 • GW1 Supermassive Sagittarius A* • BL Lacertae • Cygnus A* • M87* Ultramassive OJ 287 • S5 0014+81 • TON 618 Others Primordial
  Others	Comets • Asteroids
  List

  Earth has two extra, hidden ‘moons’

  На иллюстрации (не в масштабе) показано положение одного из пылевых облаков Кордылевского по отношению к Земле, Луне и Солнцу.

  Иллюстрация Габора Хорвата

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Луна Земли может быть не одна. После более чем полувека спекуляций и споров венгерские астрономы и физики говорят, что наконец подтвердили существование двух вращающихся вокруг Земли «спутников», полностью состоящих из пыли.

  Как описано в Ежемесячных извещениях Королевского астрономического общества , команде удалось сделать снимки таинственных облаков, скрывающихся всего в 250 000 миль от нас, примерно на таком же расстоянии, как и Луна.

  Исследователи ранее предполагали наличие нескольких естественных спутников Земли, но на самом деле пылевые облака не были замечены до 1961, когда их тезка, польский астроном Казимеж Кордылевский, увидел их мельком. Даже тогда их присутствие подвергалось сомнению.

  «Облака Кордылевского — два объекта, которые труднее всего найти, и хотя они так же близки к Земле, как и Луна, астрономы в значительной степени упускают их из виду», — говорит соавтор исследования Юдит Слиз-Балог, астроном из Университета Этвеша Лоранда. в Венгрии. «Интересно подтвердить, что у нашей планеты есть пыльные псевдоспутники на орбите рядом с нашим лунным соседом».

  Согласно новым данным, каждое облако Кордылевского имеет ширину примерно 15 на 10 градусов, что равно 30 на 20 лунным дискам в ночном небе. Это соответствует области в космосе примерно 65 000 на 45 000 миль в реальном размере — почти в девять раз шире Земли.

  Облака сами по себе огромны, но размер отдельных частиц, из которых они состоят, оценивается всего в микрометр. Солнечный свет, отражающийся от этих частиц, заставляет их слегка светиться — точно так же, как пирамидальное свечение зодиакального света, возникающее из-за пыли, рассеянной между орбитами планет.

  Однако эти спутниковые облака до сих пор оставались скрытыми во мраке космоса просто потому, что они очень слабые.

  «Очень трудно обнаружить облака Кордылевского на фоне галактического света, света звезд, зодиакального света и свечения неба», — говорит соавтор исследования Габор Хорват, физик из Университета Этвёша Лоранда. Теперь, используя специальные поляризационные фильтры на своих камерах, исследователям удалось выявить рассеянный свет, отражающийся от отдельных частиц внутри облаков.

  Несколько лун

  Многие поколения астрономов предполагали, что Земля может иметь более одной луны. Есть пять конкретных точек стабильности в глубоком космосе, где, по их расчетам, могут быть расположены луны.

  В этих орбитальных точках наилучшего восприятия, известных как точки Лагранжа, гравитационное притяжение двух объектов, находящихся на орбите, таких как Земля и Солнце, уравновешивается центростремительной силой их орбит. Здесь объекты остаются в ловушке в относительно стабильных положениях и на постоянном расстоянии как от Луны, так и от Земли.

  Кордылевски впервые исследовал две из этих точек, L4 и L5, в надежде найти твердотельные спутники в 1950-х годах. Вместо этого он обнаружил наши первые намеки на пылевые облака, вращающиеся вокруг Земли.

  Поляризованный свет вокруг точки Лагранжа 5 (белая точка) помог выявить наличие пылевого облака Кордылевского.

  Изображение J. Slíz-Balogh

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  От комет до метеоритных дождей и зодиакального пояса наша Солнечная система — пыльное место. Облака частиц, разбросанные между планетами, могут быть замечены зоркими наблюдателями под чистым темным небом. Однако облака Кордылевского не так стабильны, как эти другие пылевые образования в глубоком космосе. Частицы облака постоянно меняются местами, что делает их одновременно постоянно меняющимися и древними.

  Частицы пыли попадают в облака из-за действия баланса Лагранжа, а затем улетают из-за небольшого притяжения либо с Земли, либо с Луны. Чтобы пополнить свой запас пыли, облака получают межпланетные частицы из всех типов источников, включая ежегодные события, такие как метеорный поток Персеиды. Таким образом, хотя сами частицы могут существовать не очень долго с точки зрения астрономического времени, облака могли быть естественным приспособлением с момента рождения системы Земля-Луна.

  Космические перекати-поле

  Эти пыльные опасные объекты чем-то напоминают космические перекати-поле и могут иметь большое значение для будущих исследований космоса.

  Например, некоторые космические миссии предполагают парковку спутников в точках Лагранжа, где они потребляют минимальное количество топлива, чтобы оставаться на орбите. Это включает в себя будущий космический телескоп Джеймса Уэбба, который должен развернуться в точке Лагранжа L2 где-то в 2020-х годах. По словам Хорвата, космические агентства также разработали планы использования точек Лагранжа в качестве пересадочных станций на так называемой межпланетной супермагистрали для миссий на Марс.

  «Исследование динамики облаков Кордылевского вполне может оказаться наиболее важным с точки зрения безопасности космической навигации», — добавляет он.

  И если гипотезы Хорвата и Слиз-Балога верны, может быть больше таких блуждающих облаков пыли, преследующих Землю, которые только и ждут, чтобы их обнаружили в соседних точках Лагранжа.

  Эндрю Фазекас, парень из ночного неба, автор книги «Звёздный путь: Официальный путеводитель по нашей Вселенной». Подпишитесь на него в Twitter и Facebook.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  1 / 32

  1 / 32

  Астронавт Аполлона-11 Эдвин «Базз» Олдрин позирует с флагом США, водруженным над Морем Спокойствия. Если присмотреться, можно увидеть лицо Олдрина сквозь забрало его шлема.

  Астронавт Аполлона-11 Эдвин «Базз» Олдрин позирует с флагом США, водруженным над Морем Спокойствия. Если присмотреться, можно увидеть лицо Олдрина сквозь забрало его шлема.

  Фотография НАСА

  Читать дальше

  Эксклюзивный контент для подписчиков

  Почему люди так одержимы Марсом?

  Как вирусы формируют наш мир

  Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

  Посмотрите, как люди представляли жизнь на Марсе на протяжении всей истории

  Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

  Почему люди так одержимы Марсом?

  Как вирусы формируют наш мир

  Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

  Почему люди так одержимы Марсом?

  Как вирусы формируют наш мир

  Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу исследует красную планету

  Узнать больше

  Почему луны называют естественными спутниками?

  по

  *Этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что мы можем получить комиссию, если вы приобретете товар, используя одну из наших ссылок*

  Луны называются естественными спутниками, потому что они естественным образом вращаются вокруг соответствующих планет на сфере холма (против часовой стрелки). Искусственные спутники, с другой стороны, вручную размещаются в определенных областях космоса на орбитах Земли, Сатурна, Юпитера и т. д. для предоставления услуг, будь то изображения, телекоммуникации или прогнозы погоды для научных и развлекательных целей.

  Чтобы получить более подробное объяснение того, почему луны называются естественными спутниками, читайте дальше, пока мы углубляемся в эту тему.

  Как небесные тела

  начинают вращаться вокруг планет?

  Содержание

  Объекты, будь то искусственные спутники, астероиды, луны или другие обломки, должны находиться в идеальном равновесии с гравитационным притяжением планеты и поступательным движением тела, чтобы быть запертыми внутри орбите своей планеты.

  Наша Луна, например, на самом деле следует более эллиптической вытянутой орбите, которая станет экваториальной только тогда, когда вращение Земли по существу совпадет с вращением Луны, и наоборот.

  Это также будет связано с приливным трением и теплом, выделяемым из-за движения Луны. Следовательно, принимая во внимание создаваемое движение и нашу Луну, удаляющуюся дальше от Земли (непреднамеренно замедляя ее осевое вращение), наша Луна, в частности, не будет следовать по экваториальной орбите в течение сотен миллионов или миллиардов лет.

  Если вы не знаете, искусственные спутники размещаются в различных регионах в пределах сферы Земного холма, причем более близким требуется большая скорость для поддержания своей орбиты по сравнению с более дальними. В конце концов, гравитация тем сильнее, чем ближе человек находится к атмосфере Земли, и уменьшается экспоненциально (расстояние в квадрате) по мере удаления.

  Все ли естественные спутники называются лунами?

  Да, большинство, если не все, относительно крупные естественные спутники, вращающиеся вокруг планеты, будут считаться Луной, будь то спутник размером с Ганимед, спутник Юпитера , который больше Плутона или Меркурия, или такой же маленький, как пятый спутник Плутона Стикс диаметром всего 16 км (90,9 мили) в самом длинном регионе.

  В этом смысле нет предела размеру луны (в пределах разумного), учитывая, что что-то, что даже меньше 20 км, может рассматриваться как луна, а другие, которые достаточно велики, чтобы быть планетами или карликовыми планетами, как правило, называются как естественные спутники, если они вращаются вокруг установленной планеты или карликовой планеты.

  Луна — естественный или искусственный спутник?

  Наша Луна является естественным спутником, поскольку она не была искусственно размещена вокруг Земли на орбите для нашей выгоды (даже если сейчас мы разработали технологию, которая позволяет нам использовать приливы для получения энергии). Вместо этого миллиарды лет назад он естественным образом путешествовал вокруг Земли с достаточно высокой скоростью, чтобы поддерживать свою вытянутую орбиту.

  То же самое относится ко всем спутникам любой другой планеты, находящейся в нашем локальном регионе, галактике и самой Вселенной (насколько нам известно).

  Почему естественные спутники важны?

  В некоторых случаях естественные спутники образовались из куска крупного мусора прошлого планеты (в частности, планет земной группы), это не означает, что они не имеют функции для современного общества. Ниже я расскажу о нескольких реальных преимуществах луны.

  Освещение ночного неба

  Во-первых, они освещают ночное небо. Поверхность Луны отражает солнечные лучи на Землю, что, в свою очередь, позволяет нам видеть в темноте.

  Это не так важно в современном обществе с появлением уличных фонарей и факелов, но в районах с ограниченным доступом к свету лунные лучи очень помогут.

  Остановка астероидов

  Естественные спутники также могут предотвратить столкновение некоторых астероидов с поверхностью планет, что очень важно для таких планет, как Земля, формы жизни которых погибнут, если огромный астероид упадет на ее поверхность.

  Приливы

  Без приливов водным формам жизни было бы труднее найти сушу и, в свою очередь, адаптироваться. Теоретически приливные течения — это то, что позволило таким цивилизациям, как наша сегодня, формироваться и процветать.

  Второстепенная функция здесь заключается в том, что мы также можем использовать потенциальную энергию, образующуюся от приливов, для питания некоторых наших электрических устройств.

  Климат

  Естественные спутники помогают замедлить скорость, с которой планеты вращаются вокруг своей оси, что не только позволяет продлить дни, но и позволяет поддерживать температуру на обитаемых планетах.

  если бы дни были короче, в большинстве регионов Земли не было бы достаточно солнечного света, что привело бы к экспоненциальному падению температуры, что, в свою очередь, затруднило бы естественный рост сельскохозяйственных культур. Это имело бы эффект удара, который не только затруднил бы жизнь для нас, но и потенциально привел бы к вымиранию животных из-за нехватки продовольствия.

  Кроме того, естественные спутники в какой-то степени заставляют планеты вращаться по регулярной схеме, поэтому без них Земля могла бы демонстрировать значительно более неустойчивый цикл вращения.

  Резюме

  В конечном счете, естественные спутники называются тем, чем они являются, поскольку они являются небесными объектами, которые естественным образом нашли свой путь в сфере Хилла планеты и естественным образом заперлись на орбите без влияния каких-либо других разумных существ.

  С другой стороны, искусственные спутники были выведены на орбиту кем-то другим, как правило, с определенной целью, будь то сбор данных, получение изображений, предоставление телекоммуникационных услуг и так далее.

  Стал ли заблудившийся кусок Луны квазиспутником Земли? — Небо и Телескоп

  Квазиспутник Земли по имени Камо’оалева на самом деле может быть фрагментом нашей Луны.

  На художественном изображении Камо’оалева изображен как ударный выброс с лунной поверхности — одна из гипотез, предложенных для объяснения происхождения этого астероида.
  Хуан А. Санчес / PSI

  Луна вращается вокруг Земли миллиарды лет. Но в этом столетии астрономы обнаружили пять небольших астероидов, которые на самом деле являются «квазиспутниками», которые движутся в фазе с нашей планетой вокруг Солнца. Теперь первые подробные наблюдения квазиспутника позволяют предположить, что он (и, возможно, другие) может быть осколком Луны.

  Гравитация Земли влияет на орбиты квазиспутников, и они обращаются вокруг Солнца за год, как наша планета. Но они не вращаются вокруг Земли и не входят в сферу Хилла , где преобладает земное притяжение.

  Обнаруженный в 2016 году ближайший и самый маленький квазиспутник 469219 Kamo’oalewa (2016 HO ₃ ) первым попал в зону наблюдения больших телескопов. В отчете Nature Communications Earth & Environment 9 сообщается о пятилетних наблюдениях.0348 показывают, что 50-метровый объект имеет цвет, удивительно похожий на цвета образцов, собранных астронавтами Аполлона с лунных нагорий полвека назад. Для сравнения, было обнаружено очень мало астероидов из системы Земля-Луна, говорит соавтор Хуан Санчес (Институт планетарных наук).

  Не совсем спутники

  То, что делает квазиспутник странной уткой в ​​мире астероидов, — это гравитационный резонанс, который связывает его орбитальный период с периодом обращения Земли или какой-либо другой планеты. Орбита гораздо более легкого квазиспутника более вытянута, или эксцентриситет , чем у планеты, поэтому квазиспутник большую часть времени проводит внутри и вне орбиты планеты.

  На этой диаграмме показана квазиспутниковая орбита относительно Земли.
  Wikimedia Commons

  Квазиспутник попеременно отстает от планеты, когда находится снаружи, и движется вперед, когда находится внутри. Это движение перемещает квазиспутник вокруг планеты, но за пределы сферы Хилла, области, где гравитация планеты удерживает «настоящие» спутники на орбите.

  Динамика квазиспутниковой орбиты аналогична динамике подковообразной орбиты , на которой объект описывает U-образную форму с точки зрения планеты, переходя от точки Лагранжа L ₄ к L ₃ и L ₅ точек, затем обратно к точке L ₄ .

  На этой анимации показан другой сближающийся с Землей астероид (419624) 2010 SO ₁₆ на подковообразной орбите относительно Земли. Анимация охватывает период с 1600 по 2500 годы.1092 Викисклада; Данные: HORIZONS System / JPL / NASA

  На самом деле объекты могут легко переключаться между квазиспутниковой и подковообразной орбитой: Камо’оалева, вероятно, перешел с подковообразной орбиты на квазиспутниковую орбиту около ста лет назад и снова переключится в еще примерно три столетия, согласно статье, опубликованной в Ежемесячных заметках Королевского астрономического общества Карлосом и Р. де ла Фуэнте Маркосом (Мадридский университет Комплутенсе) вскоре после открытия астероида.

  Эти сдвиги могут усложнить подсчет количества объектов в каждом состоянии. В настоящее время Земля имеет пять квазиспутников и около десятка на подковообразных орбитах. Одиночные квазиспутники наблюдались также у Венеры и Нептуна. Модели показывают, что квазиспутники могут оставаться вокруг самых отдаленных планет, Урана и Нептуна, на протяжении всей жизни Солнца. Юпитер может поддерживать существование квазиспутников почти 10 миллионов лет, а Сатурн — около 100 000 лет.

  ---

  ---

  Намеки на лунное происхождение

  Камо’оалева приближается к Земле каждый год примерно в апреле, позволяя как Большому бинокулярному телескопу, так и телескопу Лоуэлла Дискавери собирать спектральные данные в видимом и инфракрасном диапазонах. Эти данные дали важную информацию о цвете объекта.

  Kamoʻoalewa отражает больше света на более длинных волнах от 1,5 до 2,5 микрон, объясняет Санчес, что делает его более похожим на образцы, собранные во время миссий «Аполлон», и менее похожим на другие околоземные астероиды и образцы метеоритов.