Как земля выглядит с луны: Как выглядит Земля с Луны: видео

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].

Расстояние от Земли до Луны

Космос Солнечная система Расстояние от Земли до Луны

Краткий ответ на этот вопрос: среднее расстояние до Луны составляет 384 403 км. Почему «среднее»? Потому что Луна вращается вокруг Земли по эллиптической орбите, а значит, в какой-то момент она будет находиться дальше, а в какой-то, наоборот, — ближе.

Вот почему 384 403 км считается средним расстоянием до Луны или, как говорят астрономы, является «большой полуосью орбиты Луны». Когда Луна находится в самой ближайшей к Земле точке (перигее), нас разделяет всего 363 104 км. А расстояние от самой удаленной точки (апогея) до Земли – целых 406 696 км.

Получается, что расстояние от Земли до Луны варьируется в пределах 43 592 км. Именно благодаря этой довольно большой разнице Луна на ночном небе бывает разного размера. В перигее Луна выглядит для нас на 15% больше, чем в апогее.
Разница расстояний сказывается и на яркости Луны, когда она достигает своей полной фазы. В ближайшей к Земле точке полная Луна обычно на 30% ярче, чем на максимальном удалении от нашей планеты. Когда полная Луна находится в перигее, ее называют «суперлуна».
На видео («Один год Луны за 2,5 минуты») можно полюбоваться Луной во всей ее изменчивой красе:

Возникает весьма логичный вопрос: откуда мы знаем, на каком расстоянии находится Луна? Ответ зависит от того, о какой эпохе мы говорим. В Древней Греции, например, астрономы использовали для своих вычислений познания в области геометрии.
Долгое время древние греки наблюдали за тенями и выяснили, что, когда объект расположен перед Солнцем, длина его тени в 108 раз превосходит его реальный диаметр. Так мяч диаметром 2,5 см, помещенный на палочке между Солнцем и поверхностью Земли, даст треугольную тень протяженностью 270 см.
Это наблюдение в дальнейшем было использовано для изучения лунных и солнечных затмений. При лунном затмении греки замечали, что спутник не полностью закрывался тенью Земли, а ширина этой тени была примерно в 2,5 раза больше Луны. При солнечном затмении отмечалось, что размер Луны и ее местоположение в этот момент были достаточными для того, чтобы полностью перекрыть Солнце. Тень, которую она отбрасывала, оканчивалась на Земле, причем, под тем же углом, что и тень от Земли, что делало обе тени двумя версиями одного и того же треугольника, только разного размера.

Греки сделали вывод, что основание большего из двух треугольников будет равняться одному диаметру Земли (на тот момент этот показатель уже был вычислен и составил 12 875 км), а его длина – 1 390 000 км. Меньший же треугольник будет в 2,5 раза шире диаметра Луны, и, т.к. треугольники пропорциональны, его высота будет в 2,5 раза больше высоты орбиты Луны. Соединив эти треугольники греки получили эквивалент 3,5 лунных орбит. Разделив вычисленное ранее значение 1,39 млн км на 3,5, они получили относительно точное расстояние до Луны, равное 397 500 км. Совсем неплохо для древнего народа!
Сейчас расстояние до Луны можно рассчитать с точностью до нескольких миллиметров. Ученым достаточно засечь, за какое время лазерный луч, пущенный с Земли, дойдет до специального рефлектора, установленного на Луне, и вернется обратно.

Определение так называемой лазерной локации Луны стало возможным более сорока лет назад, после того, как астронавты миссии Аполлон установили целую серию рефлекторов на поверхности нашего спутника. Лазерный луч, пущенный с Земли, отражается от одного из этих рефлекторов и возвращается на нашу планету.

Правда, из 100 квадрильонов пущенных в сторону Луны фотонов на Землю возвращается не так много, но этого достаточно для высокоточного расчета расстояния.
Т.к. скорость света составляет почти 300 000 км/с, лазерному лучу хватает чуть больше секунды, чтобы достигнуть поверхности Луны. Столько же занимает обратный путь. Фиксируя точное время, которое понадобилось свету, чтобы добраться до Луны и обратно, астрономы затем с легкостью высчитывают точное расстояние до Луны в данный момент времени.

Благодаря этому способу расчета расстояния ученым стало известно, что Луна медленно удаляется от нашей планеты. Каждый год – на 3,8 см. А это значит, что через миллионы лет Луна на небосклоне будет казаться меньше, чем она видится нам сейчас. А через миллиард лет или около того Луна будет выглядеть меньше Солнца, и полные солнечные затмения навсегда уйдут в прошлое.

Мы Вконтакте

Сейчас смотрят

Соотношение размеров земли и луны. Луна по сравнению со спутниками других планет

Наша планета – Земля – из космоса выглядит как прекрасный светящийся голубой шар. Вокруг нее вращается множество искусственных спутников и только один естественный – под названием Луна. Это самый яркий объект, который мы можем наблюдать на ночном небе. Хотя между Землей и Луной около 400 тысяч километров, они тесно связаны и способны влиять друг на друга. Луна взаимодействует со всей земной природой, активизируя, к примеру, морские приливы и отливы. Тем не менее, у двух этих небесных тел довольно много отличий друг от друга. В чем же они? Попробуем дать ответ.

Земля
– единственная из всех планет Солнечной системы, на которой есть жизнь.

Сравнение

Земля в 81 раз больше Луны по массе. Радиус Луны примерно в три с половиной раза меньше радиуса Земли.

Землю окружает геосфера – газовая оболочка с различными примесями. На Луне атмосфера практически отсутствует, нет кислорода, нет ветра. Поэтому днем поверхность Луны от палящего Солнца нагревается до 120°C, а ночью может остыть до –160°C. Днем на Земле светло, ночью – темно. На Луне даже днем небо всегда черное и безоблачное: при ярком Солнце небо усыпано звездами. С Земли небо кажется голубым: такой цвет ему придает воздух. Солнечные лучи рассеиваются, и звезды днем не видны. Земля отражает солнечный свет примерно раз в 50 сильнее, чем Луна.

Большая часть Земли занята морями и океанами, меньшая – материками и островами. Поверхность Луны состоит из гористой местности и лунных морей (огромных кратеров с застывшей лавой). Лунные горы, вероятнее всего, сформировались после столкновения с поверхностью огромных метеоритов, в то время как горы на Земле – результат тектонических процессов. Луну покрывает смесь скалистых обломков и мелкой пыли, так называемый реголит, толщиной до нескольких десятков метров. На Луне, в отличие от Земли, нет вулканической активности и практически нет воды (кроме небольших запасов льда). Земная поверхность постоянно подвергается воздействию воды и ветра, поверхность Луны не размывается и не выветривается.

Магнитное поле Луны очень слабое. На Луне сила тяжести в шесть раз меньше в сравнении с Землей. Химический состав и Земли, и Луны различен. К примеру, Земля содержит достаточно большое количество железа, в то время как на Луне его практически нет.

Выводы сайт

1. Земля в 81 раз тяжелее Луны.
2. Радиус Луны в среднем в 3,5 раза меньше радиуса Земли.
3. На Земле есть атмосфера, кислород, вода, а значит, и органическая жизнь. На Луне всего этого нет.
4. Днем на Земле светло, можно видеть голубое небо, ночью же – темно. На Луне небо всегда черное, безоблачное.
5. Земля отражает солнечный свет примерно раз в 50 сильнее, чем Луна.
6. Поверхность Земли занята материками, океанами, морями и островами. На поверхности Луны сформированы горы и лунные моря (гигантские кратеры).
7. На Луне сила тяжести в шесть раз меньше в сравнении с Землей.
8. У Земли есть магнитное (геомагнитное) поле, в то время как у Луны оно почти отсутствует
9. Химический состав двух астрономических объектов различен.

Изначально существовало такое мнение, что Солнце вращается вокруг нашей планеты, тем самым освещая по очереди каждую ее часть. Но в процессе развития науки астрономии ученые все-таки пришли к истине о том, что именно вокруг Солнца происходит оборот всех объектов Солнечной системы, в том числе и Земли, а не наоборот.

Благодаря излучению этой звезды поддерживается жизнь, происходит процесс фотосинтеза, в ходе которого вырабатывается кислород, так необходимый всем живым существам планеты. А вот интересно, что больше: Солнце или Земля?

Строение Солнца

Исследуя единственную звезду Солнечной системы, ученые сделали вывод о ее строении. Центр занимает ядро. Его радиус приблизительно составляет 150-175 тысяч км. В ядре образовывается гелий в результате непрерывно происходящих ядерных реакций. Здесь же вырабатываются тепло и энергия, остальная часть звезды греется благодаря явлению термообмена с ядром. Энергия же, проходя через все слои, излучается с фотосферы в виде яркого солнечного света.

Именно по верхнему слою Солнца – фотосфере – можно судить о его размерах и расстоянию до нашей планеты.

Солнце в сравнении с большими звездами

Строение Земли

Строение Земли схоже с солнечным. Центр нашей планеты составляет ядро, радиус которого равен примерно 3,5 тысячи км. Предполагают, что оно состоит из двух частей, между которыми периодически может возникать так называемая переходная зона. В центральной части находится твердое ядро радиусом 1300 км, снаружи оно обволакивается жидким внешним ядром.

Мантия – слой, покрывающий ядро Земли. А поверх мантии находится твердый слой Земли – ее поверхность, на которой расположены материки и океаны, горы и впадины, суша и вода. Земля относится к крупнейшим планетам солнечной системы. За 365 дней она успевает пройти путь вокруг Солнца и столько же раз обернуться вокруг своей оси. Именно благодаря тому, какой стороной наша планета повернута к светилу и углу наклона земной оси, наблюдаются климатические изменения и суточное чередование дней и ночей. Отклонение оси от вертикали составляет 23,5 градуса.

Луна является единственным спутником Земли. Первым человеком, который исследовал ее, был Галилей. Этому же ученому принадлежат и первые открытия относительно спутника Земли: ее примерные размеры, кратеры и долины на поверхности. Теперь открытия Галилея может сделать каждый, попросту воспользовавшись биноклем.

Луна и планеты Солнечной системы: сравнение

Объем Луны составляет 21,99*10 9 км 3 . Масса ее — 7,35*10 22 кг. Зная эти величины, можно сравнить размеры Луны и Земли. Объем Земли — 10,8321*10 11 км 3 . Масса ее — 5,9726*10 24 кг. Таким образом, объем Луны составляет 0,020 от а масса — 0,0123. Так же можно сопоставить и размер Луны и Марса. Объем красной планеты составляет 6,083*10 10 км, масса — 3,33022*10 23 кг. Следовательно, Марс приблизительно вдвое больше.

Луна во многом отличается от других спутников планет Солнечной системы не только по своим размерам, но и по другим параметрам. Считается, что «луны» других планет могли образоваться в результате одного из двух процессов. Первый путь — это их собирание из распределенной пыли и газа и дальнейшее притяжение к планете ее гравитационным полем. Второй путь — другие нашей системы могли быть попросту пролетающими мимо небесными телами, случайно попавшими в поле притяжения. Ученые полагают, что именно так у Марса появилось два спутника под названием

Как образовалась Луна?

Но характеристики Луны не могут объясняться этими двумя вариантами. Астрономы уверены, что она появилась в результате мощнейшего катаклизма в Солнечной системе. В его результате образовалось огромное количество космического мусора и молодых планет, которые носились в пространстве. И одно из таких небесных тел столкнулось с Землей. В окружающее пространство было выброшено несколько обломков Земли. Некоторые из них постепенно начали притягиваться и образовали собой Луну.

Луна по сравнению со спутниками других планет

Луна является достаточно большим спутником. По размерам ее превосходят лишь такие спутники других планет, как Ио, Каллисто, Ганимед, Титан. Таким образом, размер Луны позволяет занимать этому небесному телу среди 91 спутника всей Солнечной системы пятое место.

Облик Луны и ее поверхность

Лунная поверхность в очень малой степени подвергается изменениям. Ведь эпоха активных метеоритных дождей осталась для нее в далеком прошлом. На поверхности спутника Земли также не наблюдается ни тектонической, ни вулканической активности. У Луны нет плотной атмосферы и воды, что также является еще двумя причинами, по которым лунный облик остается для человека неизменным. Материковые участки на поверхности Луны отличаются более светлым цветом. На них находится большое количество кратеров. Раньше считалось, что они могли иметь вулканическое происхождение, но теперь верх одержала теория метеоритов. На Луне были найдены свои горы, расщелины, ущелья.

Лунные горы называют так же, как и земные. Здесь можно увидеть и Карпаты, и Альпы, и Кавказ. Такие имена им тоже дал Галилей. А моря называются в честь старого поверья о том, что Луна управляет человеческими эмоциями и погодой на Земле. Например, на карте спутника можно увидеть море Спокойствия, Кризисов, Дождей, Ясности, а также океан Бурь.

Удивительные совпадения

В устройстве Солнечной системы учеными было обнаружено немало поразительных совпадений. Одним из них является следующее: между Землей и Луной можно уместить все остальные планеты системы. Расстояние от спутника до Земли составляет порядка 384400 км. Иными словами, Луна находится не так уж далеко от Земли. Специалисты НАСА решили образно «затолкать» все оставшиеся планеты в промежуток между Луной и Землей. К удивлению астрономов, они уместились туда практически точно, лишь с небольшими зазорами.

Теперь ученым остается только гадать: является этот факт совпадением или нет. Кроме того, этот чудесный случай — не единственный. Размер Луны подобран совершенно особым образом, и расстояние от Солнца, казалось бы, вымерено с точностью до сантиметра. Ведь если Луна оказывается между Землей и Солнцем, то она полностью его загораживает. Так получается солнечное затмение. Если бы размеры Луны были немного больше или, наоборот, меньше, люди не могли бы наблюдать это удивительное природное явление.

Угловой размер Луны

Это, попросту, ее кажущийся размер с поверхности Земли. Например, угловой размер у спутника нашей планеты и Солнца примерно одинаков, ведь людям кажется, что эти небесные тела равны. Но на самом деле линейные размеры Луны и Солнца отличаются практически в 400 раз. Здесь можно наблюдать еще одно удивительное совпадение.

Солнце приблизительно в 400 раз больше спутника Земли. Зато Луна в 400 раз ближе к Земле, нежели Солнце. Радиус светила Солнечной системы составляет около 696 тыс. км. Размер Луны, точнее, ее радиус — 1737 км. Такая ситуация является единственной во всей Солнечной системе. Особенно удивителен этот факт при учете того, что всего в Солнечной системе 8 планет и 166 спутников. В результате такого совпадения видимый размер Луны и Солнца практически одинаков.

Луна и жизнь на Земле

Луна не только сделала другим внешний облик звездного неба для обитателей Земли. Это небесное тело также сделало появление жизни на нашей планете наиболее вероятным. Дело в том, что каждая планета при вращении совершает колебания, из-за этого на других планетах климат постоянно подвержен изменениям. С любым нестабильным климатом зародившейся жизни очень сложно укрепиться на небесном теле. Размер Луны не настолько мал, чтобы не оказывать влияния на климат. Луна способствует тому, что колебания Земли при ее вращении смягчаются.

В разделе на вопрос что больше луна или земля? заданный автором ELement
лучший ответ это Однозначно Луна меньше Земли. Есть тысячи звезд, одни меньше Земли, другие больше. В нашей Солнечной системе, самая большая звезда-Солнце, но в нашей Галактике-Млечный путь, есть и другие звезды, гораздо больше Солнца.
Звезда-небесное тело гигантской массы, состоящее в основном из водорода и гелия, планеты же состоят из более тяжелых элементов, так как они образовались в результате объединения холодных тел и частиц, а та часть этого вещества, которая не вошла в состав планет образовала такие небесные тела, как кометы, астероиды и спутники. Насчет размера: Диаметр Земли-12 756 км, Луны-в 4 раза меньше, Солнца-1 392 000 км

Ответ от 22 ответа
[гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: что больше луна или земля?

Ответ от Инна Сулейманова
[гуру]
самая большая звезда — это Солнце, Земля больше Луны, а размеры не могу сказать

Ответ от Пользователь удален
[активный]
Знаю точно что земля болъше луны, а самая болъшая звезда это солнце.

Ответ от HARD_MAN
[эксперт]
Луна спутник земли она меньше.. Смутил вопрос про размер! Нужен ражиус или площадь поверхности? Радиус у земли 6 в 10 степени. Солнце самое большое.

Ответ от Oposum
[гуру]
Zemlyu s zemli ne vidno, znachit bolshe Luna!

Ответ от Post
[эксперт]
земля больше, луна меньше. любая звезда больше земли. размеры земли и луны не знаю, луна меньше земли примерно в 6 раз, земля обладает самым большим спутником в нашей системе — ни у адной планеты нет спутников больше луны, самыми большими звёздами считаются красные гиганты, маленькими — белые карлики, солнце относитца к средним звёздам.

Ответ от ИНОПЛАНЕТЯНИН
[гуру]
1эта планета
2любая звезда
31,28 кисалтана
4 в 6 раз меньше
5пока неважно
———————
планета является звездою, только тогда,
когда излучает энергию в оптическом диапазоне…

Ответ от Виктор Орлинский
[мастер]
Земля больше Луны.
Земля это не звезда, а планета.
Диаметр Земли 12660 км.
Размер Луны не знаю.
Самую большую звезду не могут определить даже учёные. ссылка

Что знал — написал.

> > > Размеры Луны

Какого размера Луна
– спутник Земли. Описание массы, плотности и силы тяжести, реальный и видимый размер, суперлуние, иллюзия Луны и сравнение с Землей на фото.

Луна – ярчайший объект на небе (после Солнца). Земному наблюдателю она кажется гигантской, но это лишь потому, что расположена ближе других объектов. По размерам занимает 27% земного (соотношение 1:4). Если сравнивать с другими спутниками, то наш по крупности на 5-м месте.

Средний лунный радиус занимает 1737.5 км. Умноженное надвое значение будет диаметром (3475 км). Экваториальная окружность – 10917 км.

Площадь Луны – 38 миллионов км 2 (это меньше любой общей площади континента).

Масса, плотность и сила тяжести

• Масса – 7.35 х 10 22 кг (1.2% земной). То есть, Земля превышает лунную массу в 81 раз.
• Плотность – 3. 34 г/см 3 (60% земной). По этому критерию наш спутник занимает второе место, проигрывая луне Сатурна Ио (3.53 г/см 3).
• Сила притяжения нарастает лишь до 17% земной, поэтому 100 кг там превратятся в 7.6 кг. Именно поэтому космонавты могут так высоко прыгать по лунной поверхности.

Суперлуна

Луна оборачивается вокруг Земли не по кругу, а эллипсу, поэтому иногда располагается намного ближе. Наиболее приближенное расстояние называют перигеем. Когда этот момент совпадает с полнолунием, мы получаем суперлуние (на 14% больше и на 30% ярче обычной). Она повторяется через каждые 414 дней.

Иллюзия горизонта

Существует оптический эффект, из-за которого видимые размер Луны кажется еще больше. Это случается, когда он поднимается за удаленными объектами на линии горизонта. Этот трюк называют лунной иллюзией или иллюзией Понзо. И хотя за ней наблюдают уже много веков, точного объяснение пока нет. На фото можно сравнить размер Луны и Земли, а также Солнца с Юпитером.

Одна из теорий говорит о том, что мы привыкли следить за облаками на высоте и понимаем, что на горизонте они отдалены от нас километрами. Если облака на горизонте достигают такого же размера, как и те, что над головой, то, несмотря на расстояние, мы поминаем, что они должны быть огромными. Но так как спутник появляется в том же размере, что и над головой, мозг автоматически нацеливается на увеличение масштаба.

Не все согласны с такой формулировкой, поэтому есть и другая гипотеза. Луна кажется близкой к горизонту, потому что мы не можем сравнить ее размер с деревьями и прочими земными объектами. Без сравнения она кажется большей.

Чтобы проверить наличие иллюзии Луны, нужно приложить большой палец к спутнику и сравнить размер. Когда она снова вернется в высоту, то повторите этот метод снова. Она будет такого же размера, как и прежде. Теперь вы знаете, какой размер Луны.

Сравнение ландшафтов Земли и Луны

Почему мы видим Человека на Луне?

Лицо, которое Луна показывает Земле, сильно отличается от того, которое она скрывает на обратной стороне. На ближней стороне доминирует лунная кобыла — обширные темные остатки древних потоков лавы. С другой стороны, испещренная кратерами обратная сторона практически лишена крупных морских черт. Почему две стороны настолько различны, является одной из самых непреходящих загадок Луны.

Теперь у исследователей есть новое объяснение двуликой Луны, которое связано с гигантским ударом, произошедшим миллиарды лет назад вблизи южного полюса Луны.

Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances , показывает, что столкновение, сформировавшее на Луне гигантский бассейн Южный полюс-Эйткен (SPA), должно было создать массивный шлейф тепла, который распространялся через недра Луны. Этот шлейф должен был переносить определенные материалы — набор редкоземельных и тепловыделяющих элементов — на ближнюю сторону Луны. Эта концентрация элементов могла способствовать вулканизму, который создал ближние вулканические равнины.

«Мы знаем, что большие удары, подобные тому, что образовал SPA, будут создавать много тепла», — сказал Мэтт Джонс, доктор философии. кандидат Университета Брауна и ведущий автор исследования. «Вопрос в том, как это тепло влияет на внутреннюю динамику Луны. Что мы показываем, так это то, что при любых возможных условиях в то время, когда образовалась SPA, она в конечном итоге концентрирует эти выделяющие тепло элементы на ближней стороне. Мы ожидаем, что это способствовало плавлению мантии, которое привело к образованию потоков лавы, которые мы видим на поверхности».

Исследование было результатом сотрудничества между Джонсом и его советником Александром Эвансом, доцентом Брауновского университета, а также исследователями из Университета Пердью, Лаборатории изучения Луны и планет в Аризоне, Стэнфордского университета и Лаборатории реактивного движения НАСА.

«Вообще говоря, мы хотели увидеть, как сильные удары могут повлиять на недра Луны», — сказала соавтор и палеомагнетист из Стэнфорда Соня Тику, которая начала сотрудничать с Эвансом после конференции несколько лет назад. «Мы осознали способность крупных столкновений вызывать изменения внутренних свойств Луны планетарного масштаба».

Новое исследование показывает, что древнее столкновение с южным полюсом Луны изменило характер конвекции в лунной мантии, сконцентрировав ряд элементов, выделяющих тепло, на ближней стороне. Эти элементы сыграли роль в создании огромной лунной кобылы, видимой с Земли. (Изображение предоставлено Мэттом Джонсом)

Различия между ближней и дальней сторонами Луны были впервые обнаружены в 1960-х годах советскими миссиями на Луну и американской программой «Аполлон». Хотя различия в вулканических отложениях очевидны, будущие миссии также выявят различия в геохимическом составе. На ближней стороне находится композиционная аномалия, известная как террейн Procellarum KREEP (PKT) — концентрация калия (K), редкоземельных элементов (REE), фосфора (P), а также тепловыделяющих элементов, таких как торий. KREEP, по-видимому, сконцентрирован в Oceanus Procellarum и вокруг него, крупнейшей из ближних вулканических равнин, но редко встречается в других местах Луны.

Некоторые ученые подозревали связь между ПКТ и ближними потоками лавы, но оставался вопрос, почему этот набор элементов был сконцентрирован на ближней стороне. Это новое исследование дает объяснение, которое связано с бассейном Южный полюс-Эйткен, вторым по величине известным ударным кратером в Солнечной системе.

Для исследования исследователи провели компьютерное моделирование того, как тепло, выделяемое гигантским ударом, изменит характер конвекции в недрах Луны и как это может перераспределить материал KREEP в лунной мантии. Считается, что KREEP представляет собой последнюю часть мантии, затвердевшую после образования Луны. Таким образом, он, вероятно, образовал самый внешний слой мантии, прямо под лунной корой. Модели недр Луны предполагают, что он должен был быть более или менее равномерно распределен под поверхностью. Но эта новая модель показывает, что равномерное распределение будет нарушено тепловым шлейфом от удара SPA.

«Не было очевидного объяснения тому, почему KREEP и связанный с ним вулканизм должны были быть сосредоточены только на ближней стороне Луны», — сказал Тику, преподающий в Стэнфордской школе наук о Земле, энергетике и окружающей среде (Stanford Earth). «У нас была возможность ответить на, возможно, самый большой вопрос во всей лунной геофизике — почему мы видим человека на Луне? – и мы просто пошли на это».

Согласно модели, материал KREEP должен был скользить по волне тепла, исходящей из зоны воздействия СПА, как серфер. По мере того, как тепловой шлейф распространялся под корой Луны, этот материал в конечном итоге массово доставлялся на ближнюю сторону. Команда провела симуляции для ряда различных сценариев удара, от смертельного удара до скользящего удара. В то время как каждый производил разные тепловые характеристики и в разной степени мобилизовал KREEP, все они создавали концентрации KREEP на ближней стороне, что соответствовало аномалии ПКТ.

Исследователи говорят, что работа дает достоверное объяснение одной из самых непреходящих загадок Луны.

«Как образовалась ПКТ, пожалуй, самый важный открытый вопрос в науке о Луне», — сказал Джонс. «И столкновение Южного полюса с Эйткеном — одно из самых значительных событий в лунной истории. Эта работа объединяет эти две вещи, и я думаю, что наши результаты действительно впечатляют».

Эта история была адаптирована из пресс-релиза, выпущенного Университетом Брауна.

Что другие планеты могут рассказать нам о Земле

W

Ученые, исследующие космос, возвращаются к знаниям о глубоком прошлом Земли, ее сложных отношениях с жизнью и будущем нашей планеты.

Перейдите к предмету

Взгляд на Землю глазами астронавта

Миссии Аполлона на Луну дали людям совершенно новый взгляд на Землю и ее естественный спутник. Описания астронавтами светящегося бело-голубого шара, висящего в космической пустоте и контрастирующего с безлюдной серой Луной, теперь были сценами, которые можно было увидеть в печати и на телевизионных экранах по всему миру. Эти изображения сыграли свою роль в переосмыслении научного и культурного понимания Земли, предполагая необходимость более внимательного изучения Земли.

В течение десятилетий после завершения программы «Аполлон», начиная с миссий «Скайлэб» в 1970-х, затем миссий «Спейс шаттл», а теперь и Международной космической станции, орбитальные местоположения были предоставлены для деятельности астронавтов, в том числе для наблюдения за чудесами нашей родной планеты. Наше «зрение», то есть наши возможности с камерами и другими технологиями, постепенно улучшалось. То, что можно узнать из наблюдений человеческим глазом, а также наблюдений с помощью камер, объективов или спутников, дает новые идеи. Эти идеи в значительной степени поддерживают и улучшают то, что мы узнаем из дистанционно управляемых спутников. Например, повторяющиеся виды одних и тех же мест на протяжении десятилетий свидетельствуют о влиянии человека на планету, а впечатления астронавтов, сопровождающие эти фотографии, добавляют слоев эмоций и интерпретаций, которые невозможно получить с помощью спутниковых снимков. Мы полагаемся на астронавтов, которые служат нам визуальными суррогатами, ежедневно сообщая нам о том, как выглядит жизнь на Земле.

Фотография Нового Орлеана, штат Луизиана, сделанная астронавтом на борту Аполлона-7 в 1968 году.

Фотография Нового Орлеана, штат Луизиана, сделанная астронавтами на борту космического корабля «Шаттл» «Челленджер» STS-51B в 1985 году.

Возьмем один город в качестве примера того, как вид Земли из космоса может изменить точку зрения человека. Немногие города в Соединенных Штатах так же любимы, как Новый Орлеан, штат Луизиана. Дом джаза, празднования Марди Гра и Мекка южной креольской кухни, город привлекает поселенцев и гостей уже более двухсот лет. Город привлекает многих своим характером, музыкой, едой и ночной жизнью. Он также привлек внимание астронавтов на орбите Земли еще во время миссии «Аполлон-7» в 1919 г.68 (сверху слева). Несмотря на то, что до получения изображений прямо над головой без облаков и использования мощных объективов оставалось несколько десятилетий, впечатление от города Полумесяца как от плоского и уязвимого места неоспоримо. Фотографии, сделанные астронавтами Аполлона и Шаттла, могут не дать много научной информации, но они закладывают основу для будущего анализа и служат напоминанием о том, как все выглядело в прошлом, до того, как произошла катастрофа.

Новый Орлеан, штат Луизиана, с Международной космической станции, 8 сентября 2005 г.

Новый Орлеан, штат Луизиана, с Международной космической станции, 28 апреля 2022 года.

Ураган Катрина обрушился на город Новый Орлеан летом 2005 года. В результате наводнения многие остались без крова, погибли или вынуждены были покинуть свои дома. Собственный космический центр НАСА «Стеннис» (где были собраны внешние баки космического корабля «Шаттл») находится на окраине города, а это означает, что НАСА было кровно заинтересовано в том, чтобы увидеть, насколько сильно шторм повредил этот район. Центр уже служил убежищем для перемещенных лиц, поэтому обзор его стабильности подтвердил их способность продолжать помогать сообществу.

Из-за пролетного маршрута космической станции командиру 11-й экспедиции Сергею Крикалеву и бортинженеру Джону Филлипсу потребовалась почти неделя после шторма, чтобы увидеть ущерб, нанесенный городу. Обычно яркие участки улиц и зданий были затемнены, показывая, где затопление затопило всю территорию или просто уничтожило вещи (см. Левое изображение выше). Увеличение первого изображения с помощью онлайн-инструментов НАСА позволяет понять, насколько ужасной была жизнь в городе осенью 2005 года (рекомендую искать с помощью Gateway to Astronaut Photography of Earth). Для сравнения, глядя на изображение, сделанное весной 2022 года (правое изображение вверху), сделанное почти семнадцать лет спустя, этот вид с высоты 250 миль выглядит совершенно иначе. Хотя самих людей не видно, их след на Земле более чем очевиден.

Новый Орлеан в 2005 году после урагана Катрина, вид с Международной космической станции.

Новые инструменты, такие как цифровые камеры, мощные объективы, передача цифровых файлов из космоса, онлайн-архив фотографий и даже социальные сети, помогают сделать наш мир более четким. Хотя Крикалёв и Филлипс, возможно, давали НАСА комментарии о Катрине с помощью видео или во время интервью, эти комментарии нелегко найти в Интернете. Сообщать о таких наблюдениях стало проще со временем и более широким доступом к Интернету, хотя до первого твита из космоса прошло еще четыре года. У астронавтов на самом деле нет такого стабильного доступа в Интернет через Wi-Fi, к которому мы привыкли в наших собственных домах, из-за того, как быстро они перемещаются по Земле.

Астронавт Дон Петтит работает над фотопроектом в куполе Международной космической станции в 2012 году.

Дом астронавтов в космосе, Международная космическая станция, служит испытательным полигоном для новых технологических разработок, научных открытий, образовательных программ и впечатляющих видов Земли. Одним из самых популярных мест для просмотра Земли является купол, классическая особенность многих куполообразных крыш на Земле, который на МКС направлен в сторону Земли. Купол, добавленный в 2010 году, предлагает панорамный вид и место для нескольких членов экипажа, чтобы наблюдать за внешней работой станции или прохождением Земли внизу. Многие отмечают, что это их любимое место на станции, предлагающее мирное пространство, которое заставляет их чувствовать себя связанными с жизнью на Земле. Окна между ними и космическим вакуумом намного толще домашнего окна, но это не меняет возможности астронавтов фотографировать все, от погоды до стихийных бедствий и роста городов.