Содержание
Какое влияние Луны на Землю и что, если бы ее не было? ⋆ FutureNow
Твитнуть
Узнайте, какое влияние Луны на Землю и что бы случилось с нашей планетой и ее обитателями в случае исчезновения спутника Земли.
Луна- единственный крупный объект на ночном небе, и нам кажется, что мы можем протянуть руку и дотронуться до нее. Она нависает над нами, добросовестно проходя по всем своим фазам.
Но, если бы Луна внезапно исчезла? Была бы наша планета погружена в хаос, или ничего бы не произошло? Ответ, пожалуй, более тонкий, чем можно было ожидать.
Влияние Луны на Землю: что бы было, если бы Луны не существовало?
Если бы Луна внезапно исчезла, как в научно-фантастическом фильме, наши ночи не только были бы просто темными – наш мир был бы радикально изменен. Хотя сначала было бы трудно заметить разницу. Непосредственные последствия для мира после исчезновения Луны были бы незначительными.
Что измеряется световыми годами?
Почему маленький серебристый шар, вращающийся от нас на расстоянии 384 400 километров, имеет значительное влияние на нас здесь, на Земле?
Без бликов Луны темное ночное небо было бы замечательным фактом для всех, кто имеет телескоп.
Полнолуние в 14 000 раз ярче Венеры, которая является следующим по яркости объектом на небе. На самом деле это не Луна не позволяет астрономам наслаждаться нетронутым темным небом круглый год – а дневной свет, погода и световое загрязнение, создаваемое человеком, мешают обзору космоса.
Влияние Луны на Землю: что если бы Луны не существовало? – (Photo Credit: BBC Future)
В тоже время с других перспектив – все не были бы такими оптимистичным. Кораллы и некоторые виды крабов, червей и рыб могут чувствовать лунный свет по определенным фазам Луны. Они используют это как пусковой механизм для начала воспроизведения. Непонятно, как они отреагировали бы на постоянное безлунное ночное небо.
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О КОСМОСЕ: 12 ВЕЩЕЙ В КОТОРЫЕ ТРУДНО ПОВЕРИТЬ
Времена приливов
Мгновенный эффект был бы на прилив океана. Но чтобы понять влияние Луны, нам нужно знать больше о том, как работают приливы и отливы. Приливы являются результатом гравитационного притяжения Луны и Солнца, которое испытывает на себе Земля.
Если пока не принимать во внимание Солнце, океаны Земли, обращенные к Луне, движутся в ответ на лунную гравитационную силу: это прилив. Отличие гравитационного притяжения на ближней и дальней сторонах Земли означает, что одновременно наблюдается приток и на стороне, наиболее удаленной от Луны. А поскольку океан жидкий, между этими приливами есть два отливы. Поскольку Земля вращается, эти приливы и отливы перемещаются по всему земному шару в течение 24 часов, то есть каждое побережье ежедневно испытывает два приливы и отливы.
На самом деле все немного сложнее. Месячная 27-дневная орбита Земли означает время, когда меняются приливы и отливы. Вам придется ждать 12 часов плюс 25 минут между каждым приливом. И Солнце тоже играет свою роль. Влияние Солнца на приливы и отливы примерно вдвое меньше, чем Луны.
Когда Солнце, Луна и Земля выстраиваются, Солнце и Луна работают вместе, чтобы вызвать «весенние» приливы (хотя это немного запутанно, они не должны происходить весной).
Во время весеннего притока приливы немного больше, а отливы – немного ниже нормы. В противоположность этому, когда Солнце и Луна находятся под прямым углом друг к другу, приливы от Солнца частично отменяют приливы от Луны. Здесь приливы немного меньшие, а отливы чуть больше среднего. Если бы в этой картине не было Луны, приливы Земли были бы намного проще, но, что важно, гораздо слабее.
Черепахи и серфингисты
Без сильного притяжения Луны, которое влияет на приливы и отливы, животному миру, особенно в приточной зоне, придется быстро адаптироваться. Приточная зона – это полоса, где определенные виды процветают между экологическими ареалами моря и суши. Более слабые приливы приведут к тому, что эта территория сузится, что усилит конкуренцию и поставит под угрозу выживание определенных видов.
Для других видов приливы и отливы еще важнее. Например, калифорнийская рыба -грунион и различные виды морских черепах были бы потеряны, если бы Луна исчезла, поскольку они развились так, чтобы были хорошо приспособленым к увеличивающимся и ниспадающим приливам.
Они откладывают яйца в песок и время вылупления совпадает с приливами и отливами, что дает потомству лучшие шансы на выживание. Эта система сломалась бы без влияния Луны.
С точки зрения человека, слабые приливы затрудняют рыбалку и вылов морских животных, которые живут на берегу или вблизи него, поскольку эти морские животные двигаются в соответствии с движением прилива.
Влияние Солнца и Луны на Землю: приливы | (Photo: Encyclopaedia Britannica)
Говоря о влиянии Луны на Землю, следует вспомнить о серфинге. Ее исчезновение также может уничтожить спорт серфинга. Серфингисты используют волны в свое удовольствие, поэтому они также пристально следят за приливами. Это объясняется тем, что многие серфингистов считают, что прилив толкает больше воды к пляжу, тем самым создавая большие волны. И теперь мы знаем, что в мире без Луны серфинг на больших волнах закончится.
Малые тела Солнечной системы: астероиды, кометы, метеоры …
Влияние Луны на Землю в глобальном плане
Итак, исчезновение Луны, безусловно, сразу принесел хорошие, плохие и ужасные последствия, но вряд ли апокалиптические.
Наиболее существенный еффект требует времени, чтобы он проявился: дестабилизация вращения Земли.
Сегодня ось Земли наклонена на 23,4 ° относительно нашей орбиты вокруг Солнца. Но в этом цикле есть небольшое колебание. Эти колебания похоже на те, что вы видите у волчка, когда медленно его кончик обводит круг, когда игрушка быстро вращается. Для Земли это достаточно медленное колебание, на полный круг которого нужно около 26 000 лет. Оно также довольно мягко сдвигает земную ось на 2,4 градуса. Но без Луны, которая стабилизирует его, это колебания стало бы нестабильным и экстремальным.
Иногда ось Земли могла бы быть направлена прямо вверх или вниз под прямым углом к орбите Земли вокруг Солнца. По этому сценарию времена года остались бы в прошлом, а ночь и день были бы одинаково длинными целый год. В другое время Земля наклонилась бы до конца и легла на бок в своей орбите вокруг Солнца. Это означало бы, что полюса стали горячие, а экватор будет замерзать.
По сути, исчезновение Луны означало бы экстремальное изменение климата.
В течение года будут огромные разницы температур и дневного света, а ледниковые периоды будут поражать различные части мира каждые несколько тысяч лет. Нам повезло, что Луна в ближайшее время никуда не денется.
Источник: https://www.iop.org
Почему Луна не падает на Землю?
Глядя на Луну, многие дети задаются вопросом: как она остается на своем месте и почему не падает на Землю? Вопрос вполне логичен, ведь искусственные спутники, которые запускает человек, действительно падают, но у естественного спутника нашей планеты есть простой секрет.
Что мешает Луне упасть на нас
На Луну действует сила притяжения – гравитационное поле Земли. Из-за этой же силы мы не парим в невесомости, а ходим по земле. Гравитация могла бы притянуть к себе Луну, но этого не происходит, потому что она движется вокруг Земли по орбите. В процессе такого движения возникает другая сила – центробежная, которая отталкивает ночное светило от нашей планеты.
Вспомните об аттракционах в луна-парке, которые движутся по кругу.
Сможете ли вы переместиться к центру карусели, пока она вращается? Не получится: вас будет очень сильно отталкивать от него, будто кто-то давит вам в грудь или вас сносит мощным ветром. То же самое происходит с Луной, когда она движется вокруг Земли.
Что произойдет, если толкать мяч одновременно в две противоположные стороны? Он останется на месте. Точно так же равновесие сил, притягивающих и отталкивающих Луну, позволяет ей миллионы лет не сходить со своей дорожки, по которой она бежит вокруг планеты.
Почему Луна не упадет на Солнце
Луна – самый близкий к Солнцу спутник, и у главной звезды нашей галактики тоже есть мощная сила, которая может притянуть его, — это магнитное поле Солнца. Оно в несколько раз сильнее (по сравнению с полем Земли) тянет к себе Луну.
Но и на этот горящий шар Луна не упадет по той же причине. Она вращается не только вокруг Земли: вместе с Землей спутник движется вокруг Солнца, и между ними возникает центробежная сила. Она отталкивает Луну от Солнца и компенсирует его притяжение.
Из-за этого на Солнце не упадут другие планеты нашей Солнечной системы и их спутники — они тоже вращаются, а поэтому одновременно притягиваются и отталкиваются. Если бы движение остановилось, они бы могли упасть, но миллиарды лет этот космический механизм работает без сбоев.
Почему на Землю падают спутники, созданные человеком
Маленькие «луны», которые запускаются в космос человеческими руками, должны вращаться вокруг Земли с определенной скоростью и на определенном расстоянии, чтобы оставаться на своей орбите. Если скорость будет большей, их вырвет из гравитационного поля и унесет во Вселенную, а если меньшей – они сойдут с орбиты и упадут.
В космосе есть множество факторов, которые могут замедлить спутник: вещества из атмосферы Земли, которые встречаются даже на большой высоте, солнечный ветер – частицы, которые Солнце выпускает в космос, гравитация Земли и других небесных тел нашей галактики. Кроме того, при создании спутников ученые иногда допускают ошибки и честно признают, что не знают, почему их космические аппараты падают.
Но как бы то ни было со спутниками, созданными человеком, в Луне можно быть уверенным: она точно не упадет на Землю.
Солнце, Земля и Луна – элементарные научные методы
Гелиоцентризм против геоцентризма
В древние времена люди верили в геоцентризм — теорию о том, что Земля находится в центре Солнечной системы, а Солнце и другие планеты вращаются вокруг нее. В эпоху Возрождения в 1500-х годах Коперник популяризировал концепцию гелиоцентризма — теорию о том, что Солнце находится в центре Вселенной, а Земля вращается вокруг Солнца.
На протяжении всей жизни Коперника научное сообщество широко отрицало теорию гелиоцентризма. Поколение спустя, когда Галилей изобрел телескоп в 1609 году, теория, ориентированная на Солнце, стала более общепринятой., облегчая наблюдение за пространством. Кроме того, Галилей сделал ряд открытий о нашей Солнечной системе, которые опровергли геоцентрическую модель Вселенной. Однако, несмотря на эти новые открытия, гелиоцентризм по-прежнему встречал серьезное сопротивление, особенно со стороны католической церкви.
В то время Церковь отстаивала свою позицию в отношении геоцентризма, поскольку считала, что открытия Галилея оставили слишком много вопросов без ответа и не доказывали явным образом гелиоцентризм. В течение этого периода дело все еще могло быть технически будет создано для геоцентризма до тех пор, пока технологии не будут достаточно развиты, чтобы ученые могли найти больше доказательств, подтверждающих гелиоцентризм.
Кроме того, в Церкви было определенное духовенство, которое интерпретировало части Библии очень буквально, как если бы это был научный учебник, а не богословский труд. Утверждения Галилея были в их глазах скандальными, потому что гелиоцентризм прямо противоречил некоторым библейским отрывкам. По этим причинам Церковь предала Галилея суду, признала его виновным в ереси и приговорила к домашнему аресту до конца жизни. В 1822 году Церковь в конце концов приняла теорию гелиоцентризма, когда было достаточно научных доказательств, чтобы признать ее истиной.
Чтобы запомнить теорию и , разбейте названия и посмотрите на этимологию.
- Корень geo – означает «земля», а centr – означает «центр». Итак, геоцентризм — это теория, согласно которой Земля находится в центре Солнечной системы.
- Корень helio – означает «солнце», а centr – означает «центр». Итак, гелиоцентризм — это теория, согласно которой Солнце находится в центре Солнечной системы.
Фазы Луны
Луна совершает оборот вокруг Земли за 28 дней или примерно раз в месяц. В зависимости от того, где Луна находится на своей орбите, она выглядит иначе, чем Земля. Однако все на Земле видят одну и ту же фазу Луны в один и тот же день.
- Новое: Лицо Луны не видно с Земли
- Полумесяц: Между новолунием и четвертью луны
- Четверть : С Земли мы можем видеть половину поверхности Луны, которая составляет четверть всей Луны
- Горбатый : Между четвертью и полнолунием
- Полный : Вся поверхность Луны видна с Земли
В первой половине этого цикла видимая часть Луны увеличивается или увеличивается.
Достигнув полнолуния, Луна убывает или становится меньше на вторую часть цикла.
На изображении ниже показаны фазы Луны.
«Moon Phases from Earth» от pmonaghan находится под лицензией CC-By-NC-ND 2.0
Где находятся Луна, Солнце и Земля по отношению друг к другу для различных фаз Луны?
Для дальнейшего объяснения фаз Луны посмотрите следующее видео.
Видео: «Луна» от Khan Academy под лицензией CC BY-NC-SA 3.0. Примечание. Весь контент Академии Хана доступен бесплатно на сайте khanacademy.org.
Равноденствие и Солнцестояние
В году бывает 2 равноденствия и 2 солнцестояния – весеннее равноденствие, осеннее равноденствие, зимнее солнцестояние и летнее солнцестояние. (что звучит как слово равный) отмечают день, в который вся Земля получает равное количество солнечного света – 12 часов.
Это равное количество солнечного света происходит, когда экватор находится прямо на одной линии с Солнцем. Весеннее равноденствие происходит примерно 20 марта, а осеннее равноденствие — примерно 23 сентября каждого года.
Равноденствие
«Освещение Земли Солнцем в день равноденствия» Пшемыслава «Синяя тень» Идзкевича лицензировано согласно CC BY SA-2.0
Солнцестояния отмечают дни в году, в которые полушарие получает наименьшее количество солнечного света (т. день в году) и наибольшее количество солнечного света (он же самый длинный день в году). Эти дни наступают, когда одна из тропических линий находится прямо на одной линии с Солнцем. В Северном полушарии (день с наименьшим солнечным светом, обычно около 21 декабря) наступает, когда тропик Козерога (линия южного тропика) находится на одной линии с Солнцем. (День с наибольшим количеством солнечного света, обычно около 21 июня) наступает, когда Тропик Рака (линия северного тропика) находится на одной линии с Солнцем.
Зимнее солнцестояние
«Освещение Земли Солнцем в день летнего солнцестояния в северном полушарии» Пшемыслава «Синяя тень» Идзкевича под лицензией CC BY SA-2.
0Летнее солнцестояние
«Освещение Земли Солнцем в день летнего солнцестояния в северном полушарии». северное полушарие» Пшемыслава «Blueshade» Идзкевича под лицензией CC BY SA-2.0
Затмения
Затмения случаются, когда блокируется свет. Есть два типа затмений, которые мы можем наблюдать на Земле: солнечные затмения и лунные затмения.
Чтобы понять каждый тип затмения, вы должны определить, что загораживает Солнце или Луну.
Солнечное затмение
- Во время солнечного затмения Солнце закрывается — это происходит, когда Луна идеально проходит между Землей и Солнцем. Солнечное затмение всегда происходит во время новолуния.
Солнечное затмение
Изображение предоставлено: «Полное солнечное затмение» НАСА
Для получения дополнительной информации о солнечных затмениях посмотрите видео ниже:
youtube.com/embed/Qog18tiNnqg?start=168&feature=oembed» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»>
Видео: «Что создает полное солнечное затмение?» Энди Коэн/TED-Ed под лицензией CC BY-NC-ND 4.0
Лунное затмение
- Во время лунного затмения Луна блокируется, когда проходит сквозь тень Земли. Когда Луна находится в этом положении, солнечный свет не может достичь ее. Лунное затмение всегда происходит в полнолуние.
Лунное затмение
«Лунное затмение» Центра космических полетов им. Маршалла НАСА имеет лицензию CC BY-NC 2.0
Для получения дополнительной информации о лунных затмениях посмотрите видео ниже:
Видео: «Основы лунного затмения» НАСА является общественным достоянием
Времена года
Земля вращается в той же плоскости, что и другие планеты Солнечной системы: .
Однако Земля также наклонена относительно своей оси. Этот наклон никогда не меняется по отношению к космосу, поэтому разные области Земли наклонены к Солнцу в разное время года. Вот почему у нас есть времена года.
- Если полушарие наклонено к Солнцу, оно получает больше солнечного света и нагревается — это лето.
- Если полушарие наклонено в сторону от Солнца, оно получает меньше солнечного света и охлаждается — то есть зима.
Кроме того, в Северном и Южном полушариях времена года противоположны из-за наклона оси Земли. Когда Северное полушарие наклонено к Солнцу, наступает лето (в Южном полушарии зима). Когда Южное полушарие наклонено к Солнцу, наступает лето (в Северном полушарии зима).
Времена года на Земле показаны на изображении ниже.
Изображение предоставлено: Времена года от NASA Space Place является общественным достоянием
Тени
- Это в Южном полушарии, и вы стоите на Тропике Козерога. Сейчас полдень, поэтому Солнце находится прямо над вами.
В каком направлении указывает ваша тень? - Если вы находитесь в Айове, что произойдет с длиной вашей тени, когда мы приблизимся к источнику?
В каком направлении указывает ваша тень?- Поскольку Земля вращается вокруг Солнца, различные области получают прямой или косвенный солнечный свет из-за наклона Земли вокруг своей оси. Это то, что вызывает времена года.
- Расстояние Земли от Солнца не является причиной смены времен года.
- Линии тропиков, экватора, полярного круга — все это отметки областей, подверженных воздействию прямых солнечных лучей.
Ожидаемые результаты
| 1-ESS1-1 | Используйте наблюдения за солнцем, луной и звездами для описания закономерностей, которые можно предсказать. |
|---|
1-ESS1-2. | Планирование и проведение расследований Планирование и проведение исследований для получения ответов на вопросы или проверки решений проблем в K-2 основано на предыдущем опыте и переходит к простым исследованиям, основанным на объективных тестах, которые предоставляют данные для поддержки объяснений или проектных решений.
«>Проводить наблюдения ESS1.B: Земля и Солнечная система
«>в разное время года. Закономерности
«>для связи ESS1.B: Земля и Солнечная система
«>количество дневного света в зависимости от времени года. |
|---|
[Уточнение: акцент сделан на относительном сравнении количества дневного света зимой с количеством дневного света весной или осенью.] [ Граница оценки: Оценка ограничивается относительным количеством дневного света, без количественного определения часов или времени дневного света. ]| 5-ESS1-2. | Анализ и интерпретация данных Анализ данных в 3–5 основывается на опыте K–2 и продвигается к внедрению количественных подходов к сбору данных и проведению многочисленных испытаний качественных наблюдений. Когда это возможно и осуществимо, следует использовать цифровые инструменты.
|
|---|
> модели ESS1.B: Земля и Солнечная система| MS-ESS1-1. | Разработка и использование моделей Моделирование на уровне 6–8 основано на опыте K–5 и переходит к разработке, использованию и пересмотру моделей для описания, тестирования и прогнозирования более абстрактных явлений и систем проектирования.
«>Разработайте и используйте модель ESS1.A: Вселенная и ее звезды
ESS1.B: Земля и Солнечная система
«>системы Земля-Солнце-Луна Разработка и использование моделей Моделирование в 6–8 основывается на опыте К–5 и переходит к разработке, использованию и пересмотру моделей для описания, тестирования и прогнозирования более абстрактных явлений и дизайна. системы
«>для описания паттернов
«>циклические паттерны ESS1.A: Вселенная и ее звезды
ESS1.B: Земля и Солнечная система
«>лунные фазы, затмения солнца и луны и времена года. [Уточнение: примеры моделей могут быть физическими, графическими или концептуальными.] |
|---|
Основные дисциплинарные идеи: DCI
Первый класс: ESS1.B: Земля и Солнечная система
- Можно наблюдать, описывать и предсказывать сезонные закономерности восхода и захода солнца. (1-ESS1-2)
(1-ESS1-2)Пятый класс: ESS1.B: Земля и Солнечная система
- Орбиты Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли вместе с вращением Земли вокруг оси между ее Северным и Южным полюсами вызывают наблюдаемые закономерности. К ним относятся день и ночь; ежедневные изменения длины и направления теней; и разное положение солнца, луны и звезд в разное время дня, месяца и года. (5-ESS1-2)
Средняя школа
Эта модель солнечной системы может объяснить затмения солнца и луны. Ось вращения Земли фиксируется в краткосрочном направлении, но наклонена относительно ее орбиты вокруг Солнца. Времена года являются результатом этого наклона и вызваны разной интенсивностью солнечного света в разных областях Земли в течение года. (МС-ESS1-1)
Сквозные концепции: CCC
Первый класс: Выкройки
- Образцы в мире природы можно наблюдать, использовать для описания явлений и использовать в качестве доказательства. (1-ESS1-1),(1-ESS1-2)
– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –
Связь с природой науки
Научное знание предполагает порядок и последовательность в природных системах
- Наука предполагает, что природные явления происходят сегодня так же, как они происходили в прошлом. (1-ESS1-1)
- Многие события повторяются. (1-ESS1-1)
(1-ESS1-1)Узоры
- Сходства и различия в закономерностях можно использовать для сортировки, классификации, сообщения и анализа простых скоростей изменений природных явлений. (5-ESS1-2)
Причина и следствие
- Причинно-следственные связи обычно выявляются и используются для объяснения изменений. (5-ПС2-1)
Системы и модели систем
- Модели можно использовать для представления систем и их взаимодействий. (МС-ESS1-2)
- Создайте ежедневный журнал наблюдений за небом: где находится Солнце, в какое время восходит и заходит солнце, положение Луны. Может быть частью ежедневного календаря. Сравните с сезонами.
- Играйте с тенями снаружи и внутри: отмечайте тени, обводя тени тротуарным мелом и наблюдая, как они двигаются в течение дня; сравните тени с тем, где находится Солнце. Играйте с тенями внутри: посветите фонариком на палочки в помещении, попросите детей двигать фонариком вверх и вниз, чтобы увидеть, как движется длина тени. Нарисуйте тень и напишите, где был фонарик.
- Поэкспериментируйте с системой Солнце/Луна/Земля, как мы это делали в классе, чтобы понять равноденствия, солнцестояния, затмения, времена года и т. д.
Нарисуйте тень и напишите, где был фонарик.
Земля, Солнце и Луна — Вселенная сегодня
С нашей точки зрения, три объекта, оказывающие наибольшее влияние на нашу жизнь, — это Земля, Солнце и Луна. Земля, конечно же, планета у нас под ногами. Без него у нас вообще ничего бы не было. Солнце согревает нашу планету, а вместе с Луной создает приливы.
Луна вращается вокруг Земли, а Земля, в свою очередь, вращается вокруг Солнца. Мы видим Вселенную с платформы, которая одновременно вращается вокруг своей оси и движется по эллиптической орбите вокруг Солнца. Вращение Земли вокруг своей оси заставляет Солнце восходить на востоке и заходить на западе, и это большая часть того, почему Луна тоже восходит и заходит; хотя Луне также требуется 29 дней, чтобы совершить полный оборот вокруг Земли.
Среднее расстояние от Земли до Луны составляет 384 403 км. А среднее расстояние от Земли до Солнца равно 149597 887 км. Если вы разделите эти два числа, вы получите примерно 389. Теперь, если вы разделите диаметр Солнца (1,4 миллиона километров) на диаметр Луны (3474 километра), вы получите 403. Эти два числа довольно близки. Вот почему Луна и Солнце кажутся на небе одинакового размера; это полное совпадение.
Поскольку на небе Солнце, Земля и Луна кажутся одинакового размера, они вместе создают затмения. Когда Луна находится прямо между Землей и Солнцем, мы наблюдаем солнечное затмение. Кажется, что Луна проходит перед Солнцем и полностью затемняет его. А в обратной ситуации, когда Земля находится между Солнцем и Луной, тень Земли затемняет Луну. Это лунное затмение. Мы не видим затмения каждый месяц, потому что орбита Луны немного отклоняется от орбиты Земли вокруг Солнца. Иногда Луна находится выше этой орбиты, а иногда ниже, поэтому она не блокирует свет от Солнца и не попадает в тень Земли.