22 кг, около 1,2 % массы Земли. Иными словами, Земля весит в 81 раз больше, чем Луна. Плотность Луны составляет 3,34 г/см3. Это около 60 % плотности Земли. Луна второй самый плотный спутник Солнечной системы после юпитерианской Ио, чей аналогичный параметр равен 3,53 г/см3.
Лунная сила притяжения составляет всего 16,6 % земной. Человек, весящий 45 кг на Земле, на Луне будет весить лишь 7,5 кг. Человек, который может прыгать на 3 м на Земле, сможет прыгнуть почти на 18 м на Луне.
Как и на большинстве миров Солнечной системы, гравитация Луны изменяется в зависимости от характеристик ее поверхности. В 2012 году миссия НАСА GRAIL картографировала лунную гравитацию в беспрецедентных деталях. «Когда мы видим заметное изменение в гравитационном поле, мы можем синхронизировать это изменение с особенностями поверхностной топографии, такими как кратеры или горы», говорится в заявлении сотрудника миссии Марии Зубер из Массачусетского технологического института.
Хотя Луна является ближайшим и одним из самых изученных астрономических объектов, интерес ученых к ней не ослабевает.
«Луна это Розеттский камень, благодаря которому мы понимаем остальную Солнечную систему», сказал Ной Петр, заместитель сотрудника проекта НАСА LRO.
Суперлуние
Поскольку орбита Луны не идеально круглая, она то ближе к нам, то дальше. Перигей это точка лунной орбиты, в которой она ближе всего к Земле. Когда полнолуние совпадает с перигеем, мы получаем суперлуну, которая на 14 % больше и на 30 % ярче, чем обычно.
Основная причина, по которой орбита Луны не идеальный круг, заключается в том, что на Луне много приливных, или гравитационных сил. Гравитация Земли, Солнца и планет нашей Солнечной системы воздействуют на орбиту Луны, заставляя ее совершать эти близкие проходы.
Суперлуние происходит примерно каждые 414 дней. Но надо учитывать, что это средний показатель. Например, 2016 год может похвастаться тремя суперлуниями. В следующий раз Луна подойдет на такое близкое расстояние лишь 25 ноября 2034 года. В 2017 году ожидается только одно суперлуние, которое состоится 3 декабря.
В 2018 году два 2 и 31 января.
Иллюзия горизонта
Малопонятый оптический эффект может визуально увеличивать Луну, когда она восходит за удаленными объектами на горизонте. Этот эффект, известный как лунная иллюзия, либо иллюзия Понцо, наблюдается с древних времен, но до сих пор не имеет общепринятого объяснения.
Согласно одной теории, мы привыкли видеть облака всего в нескольких километрах над нами, в то время как мы знаем, что облака на горизонте могут находиться на расстоянии в десятки километров. Если облако на горизонте такого же размера, какими обычно бывают облака над головой, несмотря на большое расстояние, мы знаем, что оно должен быть огромным. И поскольку Луна вблизи горизонта имеет тот же размер, в каком мы ее видим над головой, наш мозг автоматически увеличивает ее.
Другая гипотеза предполагает, что Луна кажется больше у горизонта, потому что мы можем сравнить ее размеры с близлежащими деревьями и другими объектами на Земле и она принимает ужасающие размеры по сравнению с ними.
Над головой, на фоне обширного космического пространства Луна кажется маленькой.
Один из способов проверить иллюзорность картины поднести большой палец к видимой Луне и сравнить ее размер с ногтем. Когда Луна поднимется выше, посмотрите на нее снова, и вы увидите, что Луна будет такого же размера по сравнению с вашим ногтем.
Содержание
Что больше — Луна или Земля?
Ближайшее к нашей планете небесное тело – Луну – мы каждый вечер можем наблюдать невооруженным глазом. В древности люди придумывали множество легенд, связанных с ее бледным сиянием, с пятнами на ее поверхности и т.д.
Но что мы вообще знаем о Луне, ее размерах, свойствах и т.д.? На самом деле – не так уж мало.
Сравнение размеров Земли и Луны
Как известно, Луна является естественным спутником нашей Земли. Это значит, что по своей массе и величине Луна намного меньше, чем Земля. Сравним некоторые их размеры.
– Диаметр Луны в среднем составляет 3474 километра, тогда как диаметр Земли равен 12742 километра.
То есть, размер Луны в диаметре составляет всего 3/11 земного диаметра, он меньше диаметра Земли в 3, 67 раза.
– Поверхность Луны занимает площадь в 37,9 миллионов кв. км, а площадь земной поверхности, как известно – 510 миллионов кв. км. Если сравнить эти показатели, то получится, что площадь поверхности Луны меньше земной в 13,5 раз. Даже если сравнить по площади Луну с земной сушей, то окажется, что лунная поверхность занимает в 4 раза меньшую площадь, чем материки и острова нашей планеты.
– Объем, занимаемый Луной, почти в 50 раз меньше земного. В процентном отношении Луна занимает всего 2% от объема Земли.
– Масса Луны примерно в 80 раз меньше, чем масса нашей Земли. Это значит, что средняя плотность пород, из которых состоит Луна, гораздо меньше плотности земных горных пород (примерно 60% земной). Возможно, внутри Луны имеется немало пустых пространств.
– Тяготение на Луне составляет всего 1,6 м/кв. сек, это в 6 раз меньше земного тяготения, которое равняется, как мы помним, 9,8 м/кв.
сек. Поэтому на Луне каждый человек может стать чемпионом по прыжкам.
Действительно, Земля по всем показателям оказывается намного больше. Вот почему Луна является спутником нашей Земли, а не наоборот.
Несколько интересных фактов о Луне
– Если наглядно сравнивать размеры Луны, Земли и Солнца, то нужно положить рядышком обычную горошину (Луна), пятирублевую монетку (Земля) и входную двустворчатую дверь (Солнце).
– Полные лунные сутки составляют 29 земных суток, а вокруг Земли Луна делает круг за 27 наших суток.
– У Луны нет собственных спутников.
– На Луне практически нет атмосферы, которая защищает нашу Землю от ударов случайных метеоритов. Поэтому поверхность Луны изрыта большими и маленькими кратерами, которые остались после многочисленных столкновений с небесными камнями разных размеров.
– Из-за отсутствия атмосферы на поверхности Луны по ночам царит космический холод. Поэтому вода там может находиться только в замерзшем состоянии. Ни один живой организм не сможет выдержать таких условий.
Если на Луне когда-то и была жизнь, то сейчас она вся погибла.
Исследования Луны
Луна является самым изученным людьми небесным телом. Для ее изучения исследователями разных стран было запущено более 100 различных космических аппаратов. Большинство из них просто совершали облеты вокруг Луны и передавали полученную информацию.
Советский Союз еще в 1959 году первым в мире запустил исследовательский аппарат «Луна-1», который пролетел вблизи от лунной поверхности и сделал первые непосредственные замеры ее физических параметров. Тогда было обнаружено, что у Луны, в отличие от Земли, нет собственного магнитного поля.
Советская космическая программа запусков автоматических станций была достаточно успешной, хотя имелись и неудачные запуски. Впрочем, даже те лунные модули, которым не удалось совершить прилунение, передавали снимки поверхности, т.е. приносили определенную пользу.
Впервые именно советский аппарат в 1966 году совершил мягкую посадку на поверхность Луны и передал снимки с поверхности нашего спутника.
Беспилотный исследовательский комплекс «Луна-16» в 1970 году смог опуститься на поверхность Луны, взять образцы грунта и вернуться на Землю.
Кроме того, СССР доставил на поверхность Луны два автоматических модуля «Луноход». Первый проработал около 10 месяцев, проехав по поверхности Луны более 10 километров, второй – около 4 месяцев, пройдя 37 километров.
США запустили к Луне 6 экспедиций с космонавтами, которые достигли поверхности Луны и смогли вернуться обратно. До начала пилотируемой программы «Аполло» у американских исследователей было несколько неудачных попыток мягкой посадки автоматических станций – аппараты разбивались, столкнувшись с лунной поверхностью.
Все пилотируемые запуски происходили в период с 1969 по 1972 год, все без исключения были удачными. Сегодня считается, что первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американский астронавт Нейл Армстронг в 1969 году.
Пять вещей, которые нужно знать о Луне – Исследование Солнечной системы НАСА
Престон Дайчес
Ищете краткие факты, чтобы произвести впечатление на других, когда вы наслаждаетесь лунной ночью? Что ж, вот пять вещей, которые нужно знать о Луне, которыми вы можете поделиться с другими, когда смотрите на наш естественный спутник.
Надпись: Расстояние от Земли до Луны в масштабе. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.
1) Как далеко Луна?
Луна находится дальше от Земли, чем многие думают. Хорошее приблизительное число, которое следует помнить, это то, что Луна равна 9.0011 около около четверти миллиона миль (то есть 250 000 миль), или около 400 тысяч километров. Это такое огромное расстояние, что вы могли бы почти поместить остальные семь больших планет в пространство между двумя мирами.
Остальные семь больших планет могли бы просто поместиться в пространстве между Землей и ее Луной. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.
Астронавты трех миссий НАСА «Аполлон», включая «Аполлон-11», разместили на поверхности Луны специальные отражатели, которые до сих пор используются для определения расстояния до Луны с предельной точностью. На самом деле они обнаружили, что Луна удаляется от Земли примерно на 1,5 дюйма (почти 4 сантиметра) в год.
Земля и Луна в масштабе. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.
2) Насколько велика Луна?
Это еще одно простое приближение для запоминания: Луна составляет около одной четверти (или четверти) размера Земли в ширину. Другими словами, Земля примерно в четыре раза шире Луны.
Земная Луна примерно такая же широкая, как США или Европа. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.
Это примерно по ширине как США или Европа.
3) Какого цвета Луна?
Лунный образец, доставленный астронавтами Аполлона. Кредит: НАСА
Луна имеет тенденцию выглядеть оранжевым или янтарным цветом, когда она восходит или заходит, и более беловатой, когда она находится высоко над головой. Но вас может удивить, что вблизи он выглядит иначе. Оранжевые цвета вызваны светом Луны, проходящим через атмосферу Земли и достигающим ваших глаз. А яркий беловатый вид (назовем его «яичной скорлупой» или, может быть, «костью»?) возникает из-за того, что его поверхность ярко освещена Солнцем.
(Луна не излучает собственный свет – она отражает свет Солнца.)
Вблизи поверхность Луны в основном имеет оттенки серого, в частности, цвета старого, изношенного асфальта.
4) Почему мы всегда видим одну и ту же сторону Луны?
Возможно, не выглядит так, как отсюда, на Земле, но Луна действительно вращается вокруг своей оси, как это делает Земля. Мы всегда видим практически одно и то же лицо Луны, потому что она обращается вокруг Земли за то же время, что и ее оборот. (Причина связана с гравитацией и теми же силами, которые вызывают ежедневные океанские приливы.)
Кстати, поскольку Луна вращается, на самом деле нет постоянной темной стороны Луны. Смена фаз Луны демонстрирует, как область ее поверхности, освещенная Солнцем, каждый месяц обращается вокруг Луны в течение лунного дня.
Различные лунные кобылы на ближней стороне Луны. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.
5) Какие темные области на Луне?
Одна из главных вещей, которую вы замечаете при наблюдении за Луной, это то, что на ее поверхности есть светлые и темные области. (Все знакомы с «Человеком на Луне», верно?)
Темные области известны как «кобыла» (произносится как МАХ-луч), что на латыни означает море. Лунная кобыла — это вулканические бассейны, образовавшиеся в результате древних ударов миллиарды лет назад. После ударов кратеры заполнились лавой, которая со временем остыла, образовав гладкие темные равнины. Темная лавовая порода такого типа, известная как базальт (произносится как бах-СОЛЬ), также встречается здесь, на Земле.
Одна из самых известных кобыл Море Спокойствия. Это место было выбрано для посадки Аполлона-11, отчасти потому, что оно было довольно гладким и ровным.
Бассейн моря, затемненный здесь для эффекта, — это Море Спокойствия. Белый кружок указывает на регион, куда НАСА отправило Аполлон-11, первую человеческую миссию, высадившуюся на Луну.
Красная точка в его центре отмечает приблизительное место посадки. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.
50 лет спустя НАСА продолжает раскрывать секреты Луны с целью отправки туда следующих астронавтов-людей в ближайшем будущем в рамках программы агентства Artemis.
Насколько велика Луна? Размер и вес по сравнению с Землей
Насколько велика луна? По отношению к Земле Луна составляет немногим более одной четверти размера нашей родной планеты.
(Изображение предоставлено CochiseVista через Getty Images)
Луна Земли — самый яркий объект на нашем ночном небе. Но насколько велика Луна? Средний радиус Луны составляет 1079,6 мили (1737,5 км), а средний диаметр — 2159,2 мили (3475 км). По данным НАСА, по сравнению с Землей Луна составляет менее трети ширины нашей родной планеты . Экваториальная окружность Луны составляет 6 783,5 миль (10,922 кг
– Плотность: 3,34 грамма на кубический сантиметр (3,34 г/см3)
Луна составляет чуть больше одной четверти (27%) размера Земли, соотношение намного больше (1:4) чем любые другие планеты и их луны.
Луна Земли является пятой по величине луной в Солнечной системе.
«Если бы Земля была размером с пятицентовую монету, Луна была бы размером с кофейное зерно», — говорится в заявлении НАСА .
Площадь поверхности Луны составляет около 14,6 миллиона квадратных миль (38 миллионов квадратных километров), что меньше общей площади поверхности азиатского континента (17,2 миллиона квадратных миль или 44,5 миллиона квадратных километров).
Связанный: Луна вращается?
Масса Луны, плотность и гравитация
Масса Луны составляет 7,35 х 1022 кг, что составляет около 1,2% массы Земли. Другими словами, Земля весит в 81 раз больше, чем Луна. Плотность Луны составляет 3,34 грамма на кубический сантиметр (3,34 г/см3). Это около 60% плотности Земли.
Притяжение Луны составляет всего около 16,6 % земного притяжения, что означает, что человек на Луне будет весить в шесть раз меньше, чем на Земле. 45-килограммовый человек будет весить 100 фунтов.
на Земле, но только 16,6 фунтов. на Луне. Соревнования по прыжкам в длину на поверхности Луны, безусловно, были бы интересны, поскольку человек, который может прыгнуть на 10 футов на Земле, сможет прыгнуть почти на 60 футов на Луне.
Как и в большинстве миров Солнечной системы, гравитация Луны зависит от особенностей ее поверхности. В 2012 году миссия NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) нанесла на карту гравитацию Луны с беспрецедентной точностью.
Знаете ли вы?
Луна — вторая по плотности луна в Солнечной системе; Спутник Юпитера Ио более плотный, с плотностью 3,53 г/см3.
«Эта карта говорит нам о том, что больше, чем любое другое известное нам небесное тело, Луна носит свою гравитацию на рукаве», — заявила главный исследователь GRAIL Мария Зубер из Массачусетского технологического института . ). «Когда мы видим заметное изменение в гравитационном поле, мы можем синхронизировать это изменение с особенностями топографии поверхности, такими как кратеры, борозды или горы».
В то время как Луна является ближайшим и одним из самых долго изучаемых астрономических объектов, ученые продолжают настаивать на подробностях небесного тела.
«Луна — это Розеттский камень, с помощью которого мы понимаем остальную часть Солнечной системы», — заявил Ноа Петро, заместитель научного сотрудника миссии NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) .
Размер Луны немногим больше четверти Земли. Спутник Deep Space Climate Observatory запечатлел Луну и Землю вместе, когда орбита спутника пересекает плоскость орбиты Луны. (Изображение предоставлено НАСА/НОАА)
Чем наша Луна отличается от других в Солнечной системе?
Согласно научно-образовательному веб-сайту The Nine Planets (они по-прежнему любят Плутон), наша Луна является самой большой в Солнечной системе по сравнению с размером ее планеты, она пятая по величине в целом. Спутник Юпитера Ганимед — самый большой спутник в Солнечной системе.
Проведите по экрану для горизонтальной прокрутки
| Rank | Moon | Equatorial radius | Parent planet |
|---|---|---|---|
| 1 | Ganymede | 1,635 miles (2,631 km) | Jupiter |
| 2 | Titan | 1,600 miles (2,575 km) | 1,600 miles (2,575 km) Saturn |
| 3 | Callisto | 1,497 miles (2,410. 3 km) | Jupiter |
| 4 | Io | 1,131.7 miles (1,821.6 km) | Jupiter |
| 5 | The moon | 1,079.6 miles (1,737.5 km) | Earth |
| 6 | Europa | 969.84 miles (1,560.8 km) | Jupiter |
| 7 | Triton | 840.96 miles (1,353.4 km) | Neptune |
| 8 | Titania | 490.19 miles (788.9 km) | Uranus |
| 9 | Rhea | 474.91 miles (764.3 km) | Saturn |
| 10 | Oberon | 473. 11 miles (761.4 km) | Uranus |
Supermoon
A supermoon rises над Вашингтоном, 3 декабря 2017 г. (Изображение предоставлено НАСА/Билл Ингаллс)
Вы когда-нибудь смотрели вверх и на ночное небо и думали: «Почему сегодня луна такая большая?». Ответ находится на орбите Луны. Поскольку орбита Луны не круглая, иногда она ближе, чем в другое время. Когда Луна находится ближе всего к Земле — примерно в 226 000 миль (363 300 км) — она известна как Перигей, согласно статье НАСА . Когда полнолуние совпадает с перигеем, мы получаем суперлуние, которое кажется на 14 процентов больше и на 30 процентов ярче, чем обычно.
Впервые применённый астрологом Ричардом Нолле в 1979 году термин «суперлуние» первоначально относился к новолунию или полнолунию, которое происходит, когда Луна находится в пределах 90 процентов от своего ближайшего сближения с Землей. Астрономический термин для этого явления — перигей-сизигия луны.
Согласно Лаборатории реактивного движения НАСА, «Сизигия — это выравнивание трех небесных тел, в данном случае Солнца, Луны и Земли. Но это не так легко слетает с языка, как суперлуние».
Разница не всегда очевидна; по данным НАСА, «30-процентная разница в яркости может быть легко замаскирована облаками или конкурирующими бликами городских огней».
Истории по теме
«Основная причина, по которой орбита Луны не является идеальным кругом, заключается в том, что на Луну действует множество приливных или гравитационных сил», — сказал Петро Space.com, добавив, что гравитация Земли, Солнца и планет нашей Солнечной системы влияет на орбиту Луны. «У вас есть все эти различные гравитационные силы, притягивающие и толкающие Луну, что дает нам возможность совершать такие близкие проходы».
Суперлуние происходит каждые 414 дней. Однако это среднее значение; В 2016 году было не одно, а три суперлуния. Луна не подойдет к Земле так близко, как во время суперлуния в ноябре 2016 года, до 25 ноября 2034 года.
Почему луна кажется большой, когда она восходит или садится над горизонтом?
Иногда луна может выглядеть особенно большой, когда она восходит или садится у горизонта. На этом изображении показана потрясающая суперлуна, восходящая из-за горы Серро Армазонес в Чили. (Изображение предоставлено G.Hüdepohl (atacamaphoto.com)/ESO)
(открывается в новой вкладке)
Это все иллюзия. Малопонятный оптический эффект может заставить луну казаться больше, когда она поднимается из-за удаленных объектов на горизонте. Этот трюк мозга, известный как лунная иллюзия или иллюзия Понцо, наблюдается с древних времен, но до сих пор не имеет общепринятого объяснения , сообщает НАСА.
Одна из теорий гласит, что мы привыкли видеть облака всего в нескольких милях над нами, в то время как мы знаем, что облака на горизонте могут быть в десятках миль от нас. Если облако на горизонте такого же размера, как обычно облака над головой, несмотря на большое расстояние, мы знаем, что оно должно быть огромным.
А поскольку луна у горизонта имеет тот же размер, что и над головой, наш мозг автоматически увеличивает размер.
Но не все думают, что облака так сильно повлияли на наш мозг. Одна альтернативная гипотеза утверждает, что Луна кажется больше вблизи горизонта, потому что мы можем сравнить ее размер с близлежащими деревьями и другими объектами на Земле — и в сравнении она кажется большой . Над головой, среди бескрайних просторов космоса, Луна кажется крошечной.
Один из способов проверить, не иллюзия ли это, — поднести большой палец к луне и сравнить размер луны с размером ногтя большого пальца. Когда луна будет выше в небе, взгляните на нее еще раз; луна будет того же размера, что и ноготь миниатюры.
Дополнительные ресурсы
Если вы хотите узнать больше фактов о Луне, эта образовательная инфографика от ESA (откроется в новой вкладке) поможет вам. Любопытно узнать, сколько бы вы весили в других мирах, это увлекательное интерактивное задание из научного музея Exploratorium (откроется в новой вкладке) расскажет вам! Если вы хотите узнать больше об иллюзии Понцо, в The Illusion Index Университета Глазго есть большая коллекция иллюзий, которые вы можете изучить.
Библиография
- Ло Престо, Майкл С. «Насколько велика Луна?» Учитель физики (открывается в новой вкладке) 38.3 (2000): 179-180.
- Рудрауф, Дэвид, Дэниел Беннекин и Кеннет Уиллифорд. «Иллюзия луны объясняется моделью проективного сознания». (открывается в новой вкладке) Journal of Theoretical Biology 507 (2020): 110455.
- Шмидт, Иоганн Фридрих Юлий. «Размер и масса Луны». (откроется в новой вкладке) Луна. Спрингер, Чам, 2020. 7–7
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Тим Шарп — справочный редактор Space.com. Он публикует статьи, объясняющие научные концепции, описывающие природные явления и определяющие технические термины. Ранее он был редактором по технологиям в The New York Times и онлайн-редактором в Des Moines Register.