Содержание
насколько яркой кажется Земля с Луны? / Хабр
Первое изображение Земли, видимой с Луны, которое увидел человек. Заметьте, насколько Земля кажется яркой по сравнению с Луной.
Когда астронавты с «Аполло» летали к Луне, им открывались невиданные ранее человеком картины: вид на Землю с ближайшего нам мира. Практически все мы видели обратную картину – Луна, как её видно с поверхности Земли – лишь пара десятков человек (и спутников) видело, как Земля выглядит с поверхности Луны. В чём разница? Наш читатель желает знать:
Что будет ярче: полная луна или полная земля с луны? Останется ли эта яркость постоянной?
Если вы наблюдали Луну тёмной и ясной ночью, её яркость вам уже известна.
Полная Луна над деревьями достаточно туманной ночью показывает, насколько яркой кажется Луна с Земли
Полная Луна, отражающая солнечный свет с расстояния всего в 384000 км от Земли – самый яркий объект ночного неба. Она в 1500 раз ярче, чем следующий по яркости объект, Венера, и в 27000 раз ярче Сириуса – ярчайшей звезды в небе. Полная Луна освещает небо так, как способен это сделать большой город. Это серьёзный источник светового загрязнения, светящийся в 40 раз ярче всех остальных объектов ночного неба, вместе взятых.
Восходящая полная Луна над Чикаго, вид над озером Мичиган с кампуса Северо-западного университета
Но, какой бы яркой ни была Луна с Земли, полная Земля с Луны побивает её почти по всем параметрам. Земля примерно в 3,67 раз больше Луны по диаметру, что означает, что её сечение, то есть, видимый размер в небе, в 13 раз больше Луны. Также играет роль ещё один параметр: отражательная способность.
Полная Луна в 2010, отредактировано для демонстрации реальной отражательной способности
Луна и Земля яркие благодаря отражению солнечного света, и, хотя Луна выглядит в небе серой, она более близка к угольному цвету. Она кажется белой от большого количества отражённого света. Пепельная, каменистая поверхность Луны отражает гораздо меньше,, чем земля, зелёные деревья и трава на континентах Земли. И совсем уж теряется по сравнению с яркой отражательной способностью земной воды.
Луна и Земля в масштабе – как по размеру, так и по альбедо. Луна кажется более тусклой, ибо поглощает свет сильнее Земли
Но лучше всего отражают свет не тёмно-синие океаны, поглощающие больше света, чем остальная поверхность Земли и даже Луна – это делает вода в облаках, льду и неглубоких водоёмах рек и шельфов. В среднем Луна отражает только 11% падающего на неё света, а Земля – примерно 37%. Всё это вместе приводит к тому, что полная Земля, видимая с луны, примерно в 43 раза ярче, чем полная Луна, видимая с Земли. При больших полярных шапках и полном покрытии облаками – а также когда Солнце освещает пустыни – Земля бывает самой яркой, примерно в 55 раз ярче Луны.
Когда видно много облаков, южная полярная шапка и крупные пустыни, яркость Земли может превышать яркость Луны в 55 раз
Но интересные факты на этом не заканчиваются. Поскольку Луна привязана к Земле гравитацией, мы всегда видим одну её сторону. Земля же вращается вокруг своей оси, поэтому Луна в среднем видна в нашем небе 50% времени. Другие 50% времени Луна находится с другой стороны планеты. Но это с нашей точки зрения; с точки зрения человека на Луне, Земля находится в небе 100%, если смотреть с ближней части Луны, и 0% времени, если смотреть с обратной.
Маленькое исключение – крохотная полоска на Луне, с которой Земля иногда видна, а иногда – нет, благодаря качающемуся движению, вызванному эллипсом орбиты Луны: лунной либрации.
День и ночь на Луне содержат две земных недели каждый, и ближайшая сторона Луны – это лучшее место для наблюдения полной Земли, когда Солнце полностью освещает дальнюю часть Луны. В этот момент Земля кажется в 13 раз крупнее, в 3,4 раза лучше отражающей и в 43 раза ярче полной Луны, видимой с Земли. И хотя люди ещё не разу не видели этого собственными глазами – мы никогда не были на Луне в то время, когда на ближней стороне ночь – японский спутник Кагуя это видел.
Земля, встающая над частью Луны там, где Солнце едва попадает на лунную поверхность.
Даже когда Солнца не видно, поверхность Луны всё равно освещена благодаря отражённому Землёй свету. Он не такой яркий, как солнечный; примерно в 10000 раз тусклее. Но свет с земной поверхности, отражённый к Луне, всё же может освещать её. Поэтому на Луне в серповидной фазе можно разглядеть детали тёмной части – мы называем этот эффект освещения отражённым светом пепельным светом Луны [Earthshine].
Полумесяц через день после новолуния, заходящий на западе. Остаток диска всё равно освещён светом, отражённым Землёй, и падающим на поверхность Луны.
Чтобы Земля, видимая с Луны, была тусклее, чем полная Луна, видимая с Земли, у неё должно быть освещено менее 1/40 части поверхности. Это происходит в течение 12 часов каждый месяц, когда свет Земли, видимый с ближней стороны Луны, кажется тусклее полной Луны на Земле. Но на Луне есть одно явление, позволяющее испытать тьму, затмевающую любое подсвеченное Луной небо на Земле…
Заканчивающееся лунное затмение, как его видно с Луны, когда Солнце расположено за Землёй, и оба тела выглядят тёмными.
Лунное затмение! Когда часть Луны закрывается тенью Земли, Солнце и Земля с неё не видны, и можно видеть только кольцо подсвеченной земной атмосферы. Кроме этого оттуда видно только звёзды и планеты. Темнее этого только на дальней стороне Луны во время лунной ночи.
Без атмосферы, Земли и Венеры, ночь на дальней стороне Луны темнее любой тёмной ночи на Земле
Яркость полной Земли непостоянна, она меняется с вращением Земли, сменой сезонов и погоды. Земля – живая планета во всех смыслах. Луна кажется нам изменяющейся, но если бы она была такой же большой и разнообразной, как Земля, то изменения сезонов, полярных шапок, облачного покрытия, флоры и пустыней меняли бы её яркость ещё сильнее. Мы считаем Луну непостоянной, поскольку не видим с другой точки зрения. На самом деле Земля меняется гораздо чаще!
Итан Сигель – астрофизик, популяризатор науки, автор блога Starts With A Bang! Написал книги «За пределами галактики» [Beyond The Galaxy], и «Трекнология: наука Звёздного пути» [Treknology].
Что, если бы… Земля осталась без Луны?
Случайный климат
Смене времен года мы обязаны наклону оси вращения Земли к плоскости ее орбиты. Луна выравнивает земную «болтанку», и угол постоянен. Без спутника неизменный климат периодически сменялся бы экстремальным с такой же разницей температур между зимой и осенью, как между Южным полюсом и экватором.
Возможность жизни
На ранних этапах формирования системы «Земля — Луна» под воздействием притяжения спутника, неравномерного для ближней и дальней части планеты, земная магма постоянно двигалась. Это дополнительно разогревало Землю, и она оставалась жидкой и теплой дольше «положенного» срока. Возможно, именно эта отсрочка дала зарождающейся жизни шанс закрепиться на планете.
Темные ночи
Ночи на безлунной Земле были бы куда темнее, чем сейчас. Второй по яркости объект ночного неба, Венера, светит в 14 000 раз слабее спутника. Эволюционируя в полной темноте, приматы развили бы отличное ночное зрение — иначе их бы попросту съели хищники. И кто знает, понадобилось бы тогда изобретать лампочку.
Никаких затмений
Не будь Луны, земляне никогда не смогли бы любоваться солнечными затмениями. Благодаря удачно «подобранному» расстоянию, в тот момент, когда Луна оказывается между Землей и Солнцем, ее тень полностью закрывает звезду. Следующий по размерам объект, который может «затмить» Солнце, — Венера — выглядит на его фоне как крошечное темное пятнышко.
Сверхбыстрый год
Спутник не только заставляет земные океаны двигаться. Из-за так называемого приливного ускорения Земля с каждым годом вращается все медленнее. За столетие год удлиняется на две микросекунды (микросекунда — одна миллионная секунды). С тех пор как планета обзавелась спутником, он замедлил вращение Земли в несколько раз! Без Луны сутки длились бы восемь часов, а год насчитывал бы больше 1000 дней.
Суровый климат
Из-за скоростного вращения Земли в атмосфере все время формировались бы мощные потоки, ветра и шторма. Большинство нынешних животных и растений не выдержали бы таких условий, так что флора и фауна безлунной Земли напоминала бы флору и фауну суровых степей и высокогорных плато.
Спокойная вода
Воды океана перемещают приливные силы Луны и Солнца, причем вклад звезды только 40%. Без лунной гравитации не было бы кораллов и многих моллюсков, которые неподвижны и ловят еду в перемещающейся под воздействием Луны воде. А значит, морские пищевые цепочки были бы устроены совершенно иначе.
Прошлое: космическая авария
Считается, что Земля сформировалась 4,56 млрд лет назад и обзавелась спутником уже 30 млн лет спустя, после того как в планету врезался объект размером с Марс. Он выбил из тогда еще полужидкой планеты гигантский кусок, который не смог преодолеть силу притяжения и остался на орбите Земли. Изначально Луна находилась на расстоянии 20 000–30 000 км от планеты — в 20 раз ближе, чем сейчас.
По-соседски
Луна не только украшает ночное небо и волнует влюбленных. Несмотря на значительное расстояние (космонавты добираются до спутника трое суток), Луна влияет на Землю сильнее, чем любое другое небесное тело. Рисунок гор и равнин, животный мир океанов и даже продолжительность суток — без Луны на нашей планете все было бы иначе.
Иллюстрации: Андрей Дорохин, Alamy / Legion-Media
Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 11, ноябрь 2014
Теги
- наука
Сегодня читают
Продлите молодость мозга за 1 минуту: решите простую задачу
Тест на визуальную память: хорошо ли вы помните советские фильмы?
Вы вообще не знаете «Иронию судьбы», и наш тест это докажет: всего 7 вопросов
С этим тестом из СССР любой школьник мог справиться за 30 секунд
Тест: кем бы вы работали, если бы жили в XIX веке
Как выглядит Земля с Южного полюса Луны | Часы
Визуализация показывает необычное движение Земли и Солнца, если смотреть с Южного полюса Луны.
Веб-служба India Today
Нью-Дели, ОБНОВЛЕНО: 20 октября 2021 г., 12:38 IST
Вид на Землю с Южного полюса Луны. (Фото: НАСА)
Веб-служба India Today : В то время как НАСА готовится к запуску миссии «Артемида» на Луну, инженеры визуализировали, как Земля будет выглядеть из-за ее полярных шапок. Предполагается, что лунные полярные шапки содержат широкий спектр редкоземельных металлов, которые в будущем можно будет использовать для перемещения с Луны на Марс и дальше.
С помощью миссии Artemis НАСА стремится высадить на Луну первую женщину и первого цветного человека.
реклама
Визуализация показывает необычное движение Земли и Солнца, если смотреть с Южного полюса Луны. Студия научной визуализации НАСА сжала отснятый материал за три месяца в две минуты, записанные с помощью камеры, установленной на краю кратера Шеклтона и нацеленной на Землю.
НАСА сообщило, что с Южного полюса кажется, что Солнце скользит вокруг горизонта, не более чем на 1,5 градуса выше или ниже его, в то время как Земля качается вверх и вниз, никогда не отклоняясь далеко от нулевого градуса долготы.
«Земля кажется перевернутой и вращающейся в обратном направлении. Постоянно малый угол наклона Солнца создает чрезвычайно длинные тени, которые вращаются на пересеченной лунной поверхности», — сказали в НАСА.
Визуализация, сделанная Эрни Райтом, показывает, как Земля проходит перед Солнцем, создавая затмение во втором месяце. Это явление известно людям как лунное затмение. Если смотреть с Луны, это затмение Солнца.
Исследователи определили Южный полюс Луны как идеальное место, где могут храниться эти материалы и ресурсы, скрывая при этом некоторые из самых больших секретов естественного спутника Земли, в том числе ответы на вопросы о том, как он сформировался в первую очередь и как другие миры на Солнце система развивалась. Ответ может быть в разбросанных по поверхности осколках недр Луны.
Опередив людей, НАСА запланировало запуск марсоходов к Южному полюсу Луны под руководством своего марсохода Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) у края кратера Нобиле в 2023 году. Марсоход будет исследовать поверхность и недра региона в поисках воды и другие источники. Ровер отправится на ракете SpaceX Falcon-Heavy к лунному полюсу.
Южный полюс Луны — одна из самых холодных областей в нашей Солнечной системе, и ученые до сих пор изучали этот регион только с помощью инструментов дистанционного зондирования, в том числе с помощью лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА и спутника наблюдения и зондирования лунных кратеров.
Ученые стремятся изучить происхождение и распределение воды на Луне и подготовиться к добыче ресурсов на расстоянии 2 40 000 миль от Земли, которые можно использовать для безопасной отправки астронавтов в космос.
реклама
Отредактировано:
Сибу Кумар Трипати
Опубликовано:
20 октября 2021
Какой была бы Земля без Луны?
НАУКА — Земля и Космос
Задумывались ли вы когда-нибудь…
- Почему Луна важна для жизни на Земле?
- Какой была бы Земля без Луны?
- У всех других планет есть спутники?
Теги:
Просмотреть все теги
- Наука,
- Науки о Земле и космосе,
- Земля,
- Луна,
- Прилив,
- Ось,
- Наклон,
- Вс,
- Планета,
- Солнечная система,
- Космос,
- Юпитер,
- Марс,
- Сатурн,
- Венера,
- Меркурий,
- Затмение,
- Астронавт,
- Климат,
- Ночь,
- День,
- Животное,
- Вид
год
Сегодняшнее чудо дня было вдохновлено Кортни. Кортни Уондерс , “ Какой была бы Земля без Луны? «Спасибо, что ДУМАЕТЕ вместе с нами, Кортни!
Он контролирует приливы и отливы. Он обеспечивает свет для ночных походов. Он сделан не из сыра, но иногда кажется, что у него есть лицо. О чем, черт возьми, мы говорим? Собственно, темы сегодняшнего Чуда дня на Земле вы не найдете — это Луна!
Любой, кто провел много времени на этом третьем камне от солнца, знает, что луна — это довольно большое дело. Конечно, у большинства планет в нашей Солнечной системе есть по крайней мере одна луна, а у некоторых, таких как Марс, Юпитер и Сатурн, их больше. Но не позволяйте этому обмануть вас — земная луна особенная. Это самая большая луна по отношению к размеру ее планеты во всей Солнечной системе! Какой была бы Земля без Луны?
Без Луны жизнь на Земле была бы совсем другой. Например, приливы на планете были бы намного слабее. Они по-прежнему будут подниматься и опускаться из-за гравитационного притяжения Солнца, но их сила составит лишь около 40 процентов от силы сегодняшнего прилива.
Если вы когда-нибудь были на пляже или живете рядом с океаном, вы знаете, как прилив влияет на повседневную жизнь. Однако приливы также играют очень важную роль для жизни на Земле. Приливы переносят тепло от экватора Земли к полюсам. Без Луны климат на Земле мог бы быть совсем другим, чем сегодня. Это, вероятно, ограничило бы перемещение видов по всему миру. Некоторые растения и животные, живущие сегодня, могут даже не существовать!
Если бы Луна исчезла сегодня ночью, с Земли было бы видно намного больше звезд. Люди могут идентифицировать и называть новые созвездия. Другие планеты и даже другие галактики было бы легче увидеть. Но ночь будет намного темнее. Это повлияет на людей, передвигающихся после наступления темноты, но гораздо сильнее повлияет на ночных животных. Тем, кто охотится ночью, например, совам и летучим мышам, будет гораздо труднее найти себе пищу.
Очевидная разница в том, что без Луны больше не было бы затмений. Конечно, больше не будет полетов на Луну и, возможно, вообще не будет космических путешествий. Многие эксперты рассматривают Луну как «трамплин» для астронавтов в другие места Солнечной системы. Без него люди, возможно, не развили бы способность путешествовать за пределы атмосферы Земли.
Вы знаете, сколько часов в сутках? Конечно, 24! Но без Луны дни на Земле были бы намного короче. Миллиарды лет назад земные сутки длились всего около 12 часов. Притяжение Луны замедлило вращение Земли — без него сутки длились бы гораздо меньше 24 часов.
Многие люди не понимают, что Луна влияет на наклон земной оси. Большую часть времени наклон нашей планеты составляет 23,4°. Однако этот угол колеблется. Иногда это всего лишь 22,1°. В других случаях это целых 24,5 °. Без Луны, помогающей стабилизировать планету, флуктуация могла бы быть намного больше.
По оценкам экспертов, без Луны наклон Земли может увеличиться до 45°. Это означает, что планета будет вращаться на боку, как это делает Уран. Это окажет значительное влияние на жизнь на Земле. Это вызовет серьезные изменения в климате. Это также означало бы, что на каждой половине планеты будет шесть месяцев дневного света, а затем шесть месяцев темноты. Это нанесло бы ущерб сельскому хозяйству, а также другим аспектам жизни.
Учитывая все обстоятельства, мы бы сказали, что Земле очень повезло, что у нее есть Луна. Что вы думаете? Хотели бы вы жить в мире без затмений и отливов? Как насчет того, чтобы иметь более короткий день и возможность видеть больше звезд ночью? Возможно, это было бы похоже на жизнь на Меркурии или Венере, у которых нет спутников. Мир точно был бы другим!
Common Core, Научные стандарты следующего поколения и Национальный совет по социальным исследованиям.»> Стандарты:
NGSS.ESS1.A, NGSS.ESS1.B, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.W.2, CCRA. W.4, CCRA .W.9, CCRA.SL.1, CCRA.SL.2, CCRA.L.1, CCRA.L.2, CCRA.L.3, CCRA.L.6
Интересно, что дальше?
Привет, ребята! Обязательно насладитесь завтрашним новым музыкальным чудом дня!
Попробуйте
Найдите взрослого, который поможет вам продолжить обучение, выполнив одно или несколько из перечисленных ниже действий:
- Представьте, что вы только что проснулись и узнали потрясающую новость: Луна исчезла! Чего ожидать людям? Напишите статью для новостного сайта, объясняющую, что может произойти дальше. Включите хотя бы одно изображение и три факта, которые вы узнали из сегодняшнего чуда.
- Знаете ли вы, что луна не всегда выглядела одинаково? Как и Земля, она изменилась за миллиарды лет с момента своего образования. Чтобы узнать, как это сделать, посмотрите это видео от НАСА. Затем поговорите с другом или членом семьи о том, как эволюционировала Луна.
- Узнайте больше о других спутниках Солнечной системы. Что ты узнал? У каких еще планет есть спутники? У какой планеты больше всего спутников? Обобщите то, что вы узнали, для друга или члена семьи.
Чудесные источники
- https://www.scientificamerican.com/article/moon-life-tides/ (по состоянию на 27 марта 2020 г.)
- https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2017/03/02/7 -ways-earth-would-change-if-our-moon-were-destroyed/#404d32f33852 (по состоянию на 27 марта 2020 г.)
- https://www.popsci.com/what-would-happen-if-moon- внезапно-исчезнувший/ (по состоянию на 27 марта 2020 г.)
- https://spaceplace.nasa.gov/how-many-moons/en/ (по состоянию на 27 марта 2020 г.)
Вы поняли?
Проверьте свои знания
Wonder Words
- отношение
- хаос
- видов
- гравитационный
- галактик
- вращение
- колеблется
- сельское хозяйство
- созвездий
Примите участие в конкурсе Wonder Word
Оцените это чудо
Поделись этим чудом
×
ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО
Подпишитесь на Wonderopolis и получайте
Wonder of the Day® по электронной почте или SMS
Присоединяйтесь к Buzz
Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции.