Все спутники планет солнечной системы: 20 крупнейших спутников Солнечной системы – Zagge.ru

СПУТНИКИ ПЛАНЕТ — Энциклопедический словарь

Найдено определений: 3

спутники планет

ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Спу́тники плане́т — тела естественного или искусственного происхождения, обращающиеся вокруг планет. Естественные спутники имеют Земля (Луна), Марс (Фобос и Деймос), Юпитер (Амальтея, Ио, Европа, Ганимед, Каллисто, Леда, Гималия, Лиситея, Элара, Ананке, Карме, Тасифе, Синопе и др.), Сатурн (Янус, Мимас, Энцелад, Тефия, Диона, Рея, Титан, Гиперион, Япет, Феба и др.), Уран (Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания, Оберон и др.), Нептун (Тритон, Нереида), Плутон (Харон).

* * *

СПУТНИКИ ПЛАНЕТ — СПУ́ТНИКИ ПЛАНЕ́Т, тела естественного или искусственного происхождения, обращающиеся вокруг более крупных тел (планет (см. ПЛАНЕТЫ), карликовых планет (см. КАРЛИКОВЫЕ ПЛАНЕТЫ) и др.) под действием гравитации. Принятый в науке термин «спутник» предложил в 1618 Иоганн Кеплер (см. КЕПЛЕР Иоганн). Известно 170 естественных спутников (июнь 2008), их имеют все планеты Солнечной системы, кроме Меркурия (см. МЕРКУРИЙ (планета)) и Венеры (см. ВЕНЕРА (планета)). Земля (см. ЗЕМЛЯ (планета)) (Луна (см. ЛУНА (спутник Земли))), Марс (см. МАРС (планета)) (Фобос (см. ФОБОС (в астрономии)) и Деймос (см. ДЕЙМОС)), Юпитер (см. ЮПИТЕР (планета)) (63 спутника), Сатурн (см. САТУРН (планета)) (60), Уран (см. УРАН (планета)) (27), Нептун (см. НЕПТУН (планета)) (13) и две карликовые планеты — Плутон (см. ПЛУТОН (планета)) (Харон (см. ХАРОН (спутник Плутона)), Гидра (см. ГИДРА (спутник Плутона)) и Никс (см. НИКС)) и Эрида (Дисномия (см. ДИСНОМИЯ)). Также спутники обнаружены у многих объектов пояса Койпера (см. КОЙПЕРА ПОЯС) — Оркуса (см. ОРКУС), Кваоара (см. КВАОАР) и др. У экзопланет (см. ЭКЗОПЛАНЕТЫ) спутников пока что не обнаружено.

Физические параметры

Естественные спутники планет сильно различаются по размерам и строению. Самые крупные из них представляют собой эллипсоиды, напоминающие планеты земной группы. 16 спутников превосходят по размерам Цереру (см. ЦЕРЕРА (планета)), пять (Каллисто (см. КАЛЛИСТО (спутник Юпитера)), Ио (см. ИО (спутник)), Луна, Европа (см. ЕВРОПА (спутник)) и Тритон (см. ТРИТОН (спутник Нептуна))) — Плутон, а Титан (см. ТИТАН (спутник Сатурна)) и Ганимед (см. ГАНИМЕД (спутник Юпитера)) — Меркурий. Меньшие спутники в основном имеют неправильную форму и их размеры колеблются от 1 до 500 км. Химический состав спутников также разнообразен. Некоторые из них имеют достаточно сильное собственное магнитное поле, что говорит о наличии железного ядра, тогда как у других магнитное поле отсутствует, и они состоят в основном из силикатов и льда. На трех спутниках (Ио, Тритон и Энцелад (см. ЭНЦЕЛАД)) обнаружены действующие вулканы.

На самых крупных спутниках планет существует атмосфера. Первым спутником, у которого была обнаружена газовая оболочка, был Титан (Джерард Койпер, 1944). Впоследствии она была найдена также у Ганимеда, Каллисто, Ио, Луны, Европы, Тритона, Дионы (см. ДИОНА) и Энцелада, однако все эти «атмосферы» очень разреженные. Титан — единственный спутник, имеющий атмосферу плотнее земной.

Орбиты

Орбиты спутников отличаются большим разнообразием. Самые близкие к планетам спутники — Фобос, приближающийся к Марсу на расстояние 5900 км, и Харон с Деймосом, обращающиеся на расстоянии 20 тыс. км от своих планет. Самый далекий — спутник Нептуна Несо (см. НЕСО), который в афелии (см. АФЕЛИЙ) удаляется от планеты больше, чем на 75 млн. км. Самую вытянутую орбиту (с эксцентриситетом 0,75) имеет спутник Нептуна Нереида (см. НЕРЕИДА), ее минимальное расстояние до планеты в семь раз меньше максимального. Некоторые из ближайших к планетам спутников обращаются по круговым орбитам (с нулевым эксцентриситетом), например Дафнис (см. ДАФНИС (спутник Сатурна)) и Пан (см. ПАН (спутник Сатурна)). Иногда несколько спутников имеют одну и ту же орбиту, например Диона, Полидевк (см. ПОЛИДЕВК (спутник Сатурна)) и Елена (см. ЕЛЕНА (спутник)). Происходит это, когда меньшие спутники попадают в точки либрации более крупных. Орбитальный период варьируется от 7 часов у Наяды (см. НАЯДА) до 27 лет у вышеупомянутого Несо.

Обычно направление орбитального вращения спутников совпадает с направлением суточного вращения планеты, что объясняется современными моделями формирования Солнечной системы. Спутники, имеющие противоположное направление движения, находятся на большом расстоянии от планет (4 млн. км и больше), имеют малые размеры, и, скорее всего, представляют собой захваченные малые планеты, попавшие под гравитационное воздействие. Единственным исключением является крупный спутник Тритон, находящийся на близком расстоянии от Нептуна. Причина его необычного движения до сих пор не ясна.

История открытия

Первым спутником, известным людям с древности, была Луна. В начале 17 века почти одновременно Галилео Галилей (см. ГАЛИЛЕЙ Галилео) (1610) и Симон Марий (см. МАРИЙ Симон) (1609) обнаружили первые спутники другой планеты — четыре самых больших спутника Юпитера. В 1655 Христиан Гюйгенс (см. ГЮЙГЕНС Христиан) открыл Титан вместе с кольцами Сатурна, а спустя 20 лет Джованни Кассини (см. КАССИНИ) были открыты еще 4 спутника этой планеты. Прошло более века, прежде чем Уильям Гершель обнаружил новые спутники — два у Урана (1787) и два у Сатурна (1789). С развитием оптических приборов астрономы открывали все новые спутники. Так, в 1846 был открыт первый спутник Нептуна — Тритон, в 1877 — спутники Марса Фобос и Деймос, в 1978 — спутник Плутона Харон. Новую веху в исследование солнечной системы внесли АМС «Вояджер-1» и «Вояджер-2», обнаружившие несколько ранее неизвестных спутников с близкого расстояния. В начале 2000-х гг. рывок в области компьютерных и оптических технологий позволил увидеть недосягаемые ранее небесные тела с поверхности Земли, удвоив за 5 лет количество открытых спутников. С 2004 по 2007 с близкого расстояния АМС «Кассини» было открыто несколько десятков спутников Сатурна. Наконец, в 2005 году были открыты новые спутники у карликовых планет — два у Плутона и один у Эриды.

Названия

Первые открытые спутники не имели собственных имен, а только цифровые обозначения по удаленности их от планеты, например Юпитер III. Когда в 1789 Уильям Гершель открыл Мимас (см. МИМАС) и Энцелад, находящиеся к Сатурну ближе, чем уже известные спутники, от этой традиции пришлось отказаться. В 1847 его сын Джон Гершель дал имена всем 14 известным на тот момент спутникам. Поскольку планеты назывались в честь римских и греческих богов, было решено называть спутники именами, также взятыми из греческой мифологии. Исключением стали только спутники Урана, которые Гершель назвал в честь героев шекспировской пьесы. Это было ответом на отказ международного астрономического сообщества принять для планеты, открытой его отцом, название «Георг 3», в честь правившего в то время английского короля. Планету назвали Ураном, а все его вновь открываемые спутники стали по традиции называть именами литературных героев, в основном Шекспира (см. ШЕКСПИР Уильям). После этого право называть спутники оставалось за первооткрывателям, хотя они не всегда им пользовались. В 1973 стандартизацией названий спутников занялся Международный Астрономический Союз (см. МЕЖДУНАРОДНЫЙ АСТРОНОМИЧЕСКИЙ СОЮЗ (МАС)) (МАС), создавший для этой цели специальную рабочую группу. В 2002 в связи с увеличившимся количеством открываемых спутников было решено расширить область источников для их имен, и к греческим мифам присоединились скандинавские, кельтские и эскимосские.

МАС утверждает имена спутников после дополнительных наблюдений за ними и вычислений орбит, позволяющих убедиться в том, что это именно спутники, а не пролетающие астероиды. Собственные имена имеют 148 спутников (июнь 2008). Современные средства позволяют обнаруживать с Земли спутники других планет размером 1 км и больше. Когда с развитием телескопов появится возможность наблюдать спутники меньших размеров, собственные имена им присваиваться не будут.

БОЛЬШОЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

СПУТНИКИ ПЛАНЕТ — тела естественного или искусственного происхождения, обращающиеся вокруг планет. Естественные спутники имеют: Земля (Луна), Марс (Фобос и Деймос), Юпитер (Амальтея, Ио, Европа, Ганимед, Каллисто, Леда, Гималия, Лиситея, Элара, Ананке, Карме, Тасифе, Синопе и др. ), Сатурн (Янус, Мимас, Энцелад, Тефия, Диона, Рея, Титан, Гиперион, Япет, Феба и др.), Уран (Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания, Оберон и др.), Нептун (Тритон, Нереида), Плутон (Харон).

ИЛЛЮСТРИРОВАННЫЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

СПУТНИКИ ПЛАНЕТ, относительно массивные тела естественного или искусственного происхождения, обращающиеся вокруг планет. 7 из девяти планет Солнечной системы обладают естественными спутниками: Земля (1), Марс (2), Юпитер (16), Сатурн (18), Уран (15), Нептун (8), Плутон (1). Самый крупный из спутников планет — Ганимед (спутник Юпитера, диаметр около 5260 км).

ПОЛЕЗНЫЕ СЕРВИСЫ

Составить слова из букв «спутники планет»

ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Искусственные спутники планет Солнечной системы — космические аппараты, вращающиеся вокруг планет Солнечной системы на планетарных орбитах. После запуска первых искусственных спутников в околоземное пространство внимание ученых переключилось на ближайшее небесное тело к Земле — Луну.
Первым искусственным спутником Луны принято считать советскую автоматическую станцию «Луна-10», которая отправилась в дачьний полет 31 марта 1966 г. Вес искусственного спутника «Луна-10» составлял 245 кг. Запуск станции осуществлялся с целью отработки системы, которая бы обеспечила создание искусственного спутника Луны и позволила детально изучить окололунное космическое пространство. 3 апреля 1966 г. автоматическая межпланетная станция «Луна-10» стала искусственным спутником Луны. Искусственный спутник Луны движется по орбитам приблизительно эллиптической формы с фокусом в центре Луны. С 1966 по 1969 г. было запущено 10 искусственных спутников Луны: пять с советской (серия «Луна») и пять с американской («Лунар орбитер») стороны.

Движение искусственных спутников Марса задается притяжением планеты Марс. 1971 г. был годом очередного сближения планеты Земля с Марсом. В этот период исследования планеты считаются наиболее эффективными. Великое противостояние Марса происходит приблизительно раз в 15 лет.
Космические державы не упустили такую возможность, и в мае 1971 г. были запущены две советские автоматические межпланетные станции «Марс-2» и «Марс-3» и американский космический зонд «Маринер-9». Все три космических аппарата впоследствии стали искусственными спутниками Марса.

Для выхода на орбиту искусственного спутника планеты аппараты были оснащены: автономной системой астронавигации, бортовым цифровым вычислительным комплексом, тормозной двигательной установкой. Автоматические станции «Марс-2», «Марс-3» и космический зонд «Маринер-9» выводились на различные орбиты, и результаты исследований были дополняющими друг друга. Одной из главных задач искусственного спутника «Марс-3» был советско-французский эксперимент под названием «Стерео», в ходе которого предполагалось детально изучить радиоизлучение Солнца.

Новости МирТесен

Первыми искусственными спутниками Венеры стали советские космические аппараты серии «Венера»: «Венера-9» была запущена в 1975 г., а «Венера-10» — на 6 дней позднее. В основное оснащение спутников входили: система управления и ориентации на базе астродатчиков и бортового вычислительного комплекса; система дальней радиосвязи; система электропитания, использующая солнечные батареи для получения электроэнергии; система терморегулирования; двигательная установка, в основную задачу которой входило обеспечение перехода с межпланетной траектории на заданную орбиту искусственного спутника Венеры; разнообразная научная аппаратура для проведения исследований. Через три года был запущен американский космический аппарат «Пионер-Венера», который занял свое рабочее место на орбите в декабре 1978 г. и стал третьим искусственным спутником этой планеты. В задачи этих космических аппаратов входили: проведение научных исследований космического пространства в окрестностях Венеры, фотографирование облачного покрова в видимой и ближней УФ-области спектра, изучение свечения ночного неба Венеры.

Искусственные спутники Солнца, иначе называемые искусственными планетами, — космические аппараты, которые были выведены на орбиты вокруг Солнца, определяющим фактором движения которых является солнечное притяжение.

До 1971 г. было запущено много космических аппаратов, которые во время своей работы некоторое время являлись искусственными спутниками Солнца, так как для достижения целей эксперимента были вынуждены использовать околосолнечные орбиты.

Возможны два варианта, при которых космический аппарат покидает сферу действия Земли после движения по отрезку гиперболической орбиты, впоследствии выйдя на орбиту вокруг Солнца. Первым космическим аппаратом, который стал искусственным спутником Солнца, стала «Луна-1». Он был выведен на гиперболическую орбиту в 1959 г., на второй день после праздника Нового года. После прохождения траектории мимо планеты Луна космический аппарат «Луна-1» вышел на эллиптическую орбиту вокруг Солнца с периодом обращения 450 суток.

Другим примером являются космические аппараты, траектория которых рассчитана на пролет вблизи какой-либо планеты, в результате чего аппарат будет двигаться почти по эллиптической орбите. При сближении с планетой ее притяжение может перевести аппарат на другую эллиптическую орбиту и так далее, пока не произойдет следующее сближение с планетой. В 1974—1976 гг. были запущены немецкие космические аппараты серии «Гелиос», которые предназначены для исследования космического и околосолнечного пространства с гелиоцентрической орбиты.

• ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ
• ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ

Солнечная система и спутники

Солнечная система состоит из восьми планет, вращающихся вокруг нашего Солнца, и других небесных тел, таких как луны, кометы, астероиды, малые планеты, пыль и газ. Солнце считается центром Солнечной системы, и все планеты вращаются вокруг Солнца. Восемь планет Солнечной системы в порядке возрастания их расстояния от Солнца: Меркурий, Венера, Земля и Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Шиха Гоял
Обновлено:
24 февраля 2016 г. 10:47 IST

Солнечная система состоит из восьми планет, вращающихся вокруг нашего Солнца и других небесных тел, таких как луны, кометы, астероиды, малые планеты, пыль и газ. Солнце считается центром Солнечной системы, и все планеты вращаются вокруг Солнца. Солнце является конечным источником тепловой и световой энергии для всей Солнечной системы.

Солнечная система

Солнечная система состоит из восьми планет, которые вращаются вокруг нашего Солнца и других небесных тел, таких как луны, кометы, астероиды, малые планеты, пыль и газ. Солнце считается центром Солнечной системы, и все планеты вращаются вокруг Солнца. Солнце является конечным источником тепловой и световой энергии для всей Солнечной системы. Вся Солнечная система связана воедино гравитационным притяжением Солнца. Солнечная система образовалась 4,6 миллиарда лет назад в результате гравитационного коллапса гигантского межзвездного молекулярного облака.

Восемь планет Солнечной системы в порядке возрастания их расстояния от Солнца: Меркурий, Венера, Земля и Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Из этих восьми планет первые четыре известны как внутренние или земные растения, а последние четыре — внешние или гигантские планеты. Последние две планеты, то есть Уран и Нептун, состоят в основном из веществ с относительно высокими температурами плавления по сравнению с водородом и гелием, называемых льдами, таких как вода, аммиак и метан. Однако из всех планет Солнечной системы условия, подходящие для жизни, обнаружены только на Земле. Ранее в Солнечной системе было девять планет, включая Плутон, однако Международный астрономический союз исключил Плутон из списка планет и назвал его карликовой планетой из-за небольшого размера Плутона по сравнению с другими существующими планетами нашей Солнечной системы. Эти планеты и другие небесные тела вращаются вокруг Солнца. Однако вокруг этих планет вращаются и другие объекты, известные как спутники.

Спутники

Спутники — это в основном небесные тела, вращающиеся вокруг других небесных тел большей массы, таких как Луна, которая является единственным естественным спутником Земли. Внутренние планеты, то есть Меркурий и Венера, не имеют спутников, в то время как у Марса есть два естественных спутника, а именно Фебос и Деймос. Планеты-гиганты, такие как Сатурн и Уран, имеют разветвленную систему естественных спутников. Ло. Европа, Ганимед и Калисто — четыре основных естественных спутника Юпитера. У Юпитера максимальное количество лун/спутников, то есть 51 луна, за которым следует Сатурн, имеющий 36 лун. С другой стороны, существуют и искусственные спутники, созданные руками человека и запускаемые с Земли. Эти спутники могут выполнять определенные специфические функции. Первым искусственным спутником Земли стал спутник-1, запущенный Советским Союзом в 1957. Эти искусственные спутники выполняют различные функции, такие как мониторинг погоды, космическое наблюдение, глобальная система позиционирования и т. д. Эти искусственные спутники, основанные на их орбитах вращения, известны как геосинхронные спутники, геостационарные спутники и т. д. Первым спутником Индии был Арьябхатта, который был запущен в 1975 г. В настоящее время запускается множество спутников для выполнения конкретных задач, таких как оборона, дистанционное зондирование, прогнозирование погоды, шпионаж, космические исследования, телевещание и т. д.

Изображение предоставлено: www.i.ytimg.com

Изображение предоставлено www.esa.int

. Знания и текущие события со всей Индии и мира для всех конкурсных экзаменов.

Происхождение Луны

Мы настолько привыкли к присутствию Луны на нашем ночном (а иногда и дневном) небе, что почти не задумываемся о том, как нам повезло иметь такого «космического соседа». Земля и ее спутник — уникальное явление в Солнечной системе, и последние исследования показывают, что такие комбинации не так уж распространены во Вселенной в целом. Как же появилась эта странная пара и что нужно было знать ученым, чтобы ответить на этот вопрос?

Первый из известных спутников

Луна, пожалуй, единственное тело в Солнечной системе, которое ученые правильно «поставили на место» на ранних этапах развития астрономии: наши предки давно поняли, что она вращается вокруг Земля. Однако их немного смущал почти неизменный вид нашего спутника, поэтому им легко было представить, что он «приколот» к прозрачной хрустальной сфере (которая, собственно, и вращается вокруг нас). Также в древности было замечено, что Луна, как и Солнце и известные в то время планеты, движется по небу вблизи эклиптики, плоскости орбиты Земли. Но необычность этого факта осознали намного позже, когда поняли, что не только у Земли есть естественные спутники. Это революционное открытие было сделано Галилео Галилеем в 1610 году, когда ему удалось увидеть четыре крупнейших спутника Юпитера в один из своих первых телескопов.

Геоцентрическая система Птолемея (схема из «Небесного атласа» Иоганна Доппельмайера). Ближайшим телом, вращающимся вокруг Земли, является Луна

Позже были открыты естественные спутники Сатурна, Урана и Нептуна (причем для двух последних это произошло практически одновременно с открытием самих планет). В конце концов, этот список был дополнен Марсом, когда астрономам удалось разглядеть две его крохотные луны, названные Фобос и Деймос (в 1877 году). Итак, оказалось, что из всех «неодиноких» больших планет Солнечной системы Земля ближе всего к Солнцу, и в этом одно из проявлений ее уникальности. Среди прочего можно упомянуть тот факт, что наша Луна вращается близко к плоскости эклиптики, а не к земному экватору. Подавляющее большинство других крупных спутников действительно «тяготеет» к экваториальной плоскости своих планет.

Еще во II веке нашей эры древнегреческий астроном Птолемей довольно точно оценил размеры Луны и расстояние до нее (разумеется, не в километрах, а в пересчете на радиус Земли). Спустя почти 1700 лет человечеству удалось измерить и другие крупные спутники планет, и стало ясно, что наша Луна принадлежит к семерке крупнейших из них, и в этой «большой семерке» она даже не на последнем месте: она уступает размером с Европу (наименьший из четырех галилеевых спутников Юпитера) и спутник Нептуна Тритон. Определить массу этих объектов оказалось сложнее, и тут ученых ждал новый сюрприз: оказалось, что Луна всего в 81,3 раза легче Земли. Это наименьшее соотношение между массами планеты и ее спутника в Солнечной системе, за которым следует Титан, который в 4200 раз легче Сатурна.

Крупнейшие спутники планет Солнечной системы. Меркурий и карликовая планета Плутон также приведены для сравнения

Наконец, еще одной особенностью Луны является ее средняя плотность (3344 кг/м3), что составляет 60% от плотности Земли. У всех крупных спутников газовых гигантов этот показатель больше, чем у материнских планет. Только марсианские спутники Фобос и Деймос оказались менее плотными, чем тело, вокруг которого они вращаются. Можно назвать только одну общую для всех крупных спутников черту: равенство периодов орбитального и осевого вращения (то есть все они постоянно обращены к своим планетам одной и той же стороной).

Тайны рождения

Перечисленные «лунные аномалии» требовали каких-то объяснений, и научное сообщество постепенно стало склоняться к выводу, что в их основе лежит механизм происхождения Луны. Еще в XVIII веке шведский богослов Эммануил Сведенборг, немецкий философ Иммануил Кант и французский математик Пьер-Симон Лаплас сформулировали так называемую «небулярную гипотезу» происхождения Солнечной системы, дошедшую до нашего времени. с некоторыми уточнениями и считается основным. Она объясняет основные физические особенности планет: все они вращаются вокруг центрального светила в одном направлении, их орбиты лежат примерно в одной плоскости, а их орбитальные эксцентриситеты незначительно отличаются от нуля (две самые маленькие планеты, Марс и Меркурий , являются здесь «рекордсменами»).

Суть гипотезы в том, что изначально на месте Солнечной системы существовала газопылевая туманность, состоящая в основном из водорода, гелия и межзвездной пыли — мелких частиц льда, соединений углерода, а также оксидов кремния, алюминий и более тяжелые металлы. Почти 99% процентов его вещества на первом этапе эволюции было «притянуто» к его центру под действием собственной гравитации, образовав Солнце, а остальное постепенно вовлеклось в орбитальное движение и сформировало протопланетный диск. У него были свои локальные концентрации массы — «зародыши» будущих планет. Вокруг самых массивных из них образовались собственные «вихри», давшие начало спутниковым системам. Ученые предполагали, что подобный диск существовал на месте протоземли, а Луна позже возникла в результате консолидации вещества из ее внешних областей. Этому предположению противоречили две важные характеристики Луны: большая масса и относительно низкая плотность.

После того, как основной пул массы газопылевого облака сконцентрировался для формирования протоСолнца, его остатки сформировали протопланетный диск, где из отдельных сгустков материи стали «вырастать» планеты.

Потом появилась альтернативная гипотеза. Утверждалось, что Луна образовалась дальше от Солнца, чем наша планета (например, в Главном поясе астероидов, где средняя плотность некоторых тел действительно близка к плотности Луны), а затем, вследствие столкновения с другим астероидом или гравитационных возмущений, изменил свою орбиту, приблизился к Земле и был захвачен ее гравитацией. Проблема с этой гипотезой заключалась в том, что механизм такого «захвата» работает достаточно хорошо в случае газовых гигантов, но для менее массивных тел требует наличия большого количества дополнительных благоприятных обстоятельств, что статистически очень маловероятно. Однако такой вариант считался вполне приемлемым вплоть до 60-х годов прошлого века — точнее, до того времени, когда в лабораториях появились первые образцы лунного вещества, привезенные астронавтами миссий «Аполлон».

Здесь стоит вернуться в начало 20 века, когда английский химик Фредерик Содди, занимавшийся изучением продуктов радиоактивного распада, предположил существование разновидностей атомов одного и того же химического элемента с разной атомной массой . Через четыре года его догадка подтвердилась, и в научный оборот вошел термин «изотопы». Подавляющее большинство элементов в природе встречается в виде нескольких изотопов в определенном соотношении. Изучая внеземное вещество, попадающее на поверхность нашей планеты в виде метеоритов, ученые заметили, что для них это соотношение оказалось разным и зависело от района Солнечной системы, где сформировался «космический гость». Позже удалось обнаружить характерные «изотопные сигнатуры» Марса, Меркурия, Пояса астероидов… Некоторые тела, хотя и имели явные признаки пребывания в космическом пространстве, по составу практически не отличались от образцов земных пород. Некоторые специалисты предположили, что это «лунные камни». Первые экспедиции на Луну окончательно подтвердили: да, она имеет тот же изотопный состав, что и Земля. А значит, он образовался в одном регионе пространства и, скорее всего, практически в одно и то же время.

Согласно современным представлениям, Луна возникла в результате столкновения протоземли с телом размером примерно в половину ее размера, которое было названо «Тейя»

Однако имелось и совершенно экзотическое объяснение особенностям химический состав Луны и ее орбита. Она могла образоваться в результате столкновения Земли с другим огромным протопланетным объектом, примерно в десять раз менее массивным и вдвое меньшим. Это должно было произойти после того, как на нашей планете произошла частичная гравитационная дифференциация вещества: более тяжелое вещество опустилось к центру и образовало ядро, а более легкое сконцентрировалось на поверхности. Столкновение разрушило часть этих поверхностных минералов, которые сначала образовали кольцо вокруг Земли (некоторые из них были разбросаны по всей Солнечной системе), а затем из них образовалась Луна. Основным возражением против этого предположения (так называемой импактной гипотезы) было то, что после такой катастрофы форма земной орбиты отличалась бы от «правильного круга» гораздо сильнее, чем сейчас. И, конечно же, если бы ударное тело прибыло к нам из другого региона Солнечной системы, геологи должны были бы найти его останки в земной коре — области с необычными «изотопными сигнатурами». Но мы ничего подобного не видим.

На помощь приходит Лагранж

А теперь ненадолго вернемся в 18 век. В 1772 году французский математик итальянского происхождения Жозеф-Луи Лагранж опубликовал статью с аналитическим решением так называемой задачи трех тел — то есть возможности вычисления взаимного положения трех объектов, влияющих друг на друга гравитационно, при любой момент времени (подобная задача для двух тел была успешно решена Ньютоном сто лет назад). Ученый пришел к выводу, что решение такой задачи математическими методами возможно лишь при нескольких очень жестких ограничениях: первое тело системы должно быть значительно массивнее второго, которое, в свою очередь, должно двигаться по кругу. орбита. Тогда в такой системе есть пять точек, где третье тело, гораздо более легкое, чем второе, может длительное время оставаться практически неподвижным относительно первых двух.

Точки Лагранжа системы Солнце-Земля (размеры небесных тел и расстояния указаны не в масштабе)

Три из этих точек расположены на прямой, проходящей через центры двух более массивных тел, и они неустойчивы: если на захваченный в них предмет воздействовать какой-либо дополнительной внешней силой, он покинет свое положение и уже никогда в него не вернется (если его не вернуть туда насильственно).

А вот последние две точки — теперь их принято обозначать индексами L4 и L5 — оказались более интересными. Они расположены на орбите тела второй массы системы на 60° впереди и сзади по отношению к его орбитальному движению — и являются положениями устойчивого равновесия. Оказавшись там, объект относительно малой массы останется там надолго, и потребуется достаточно мощное внешнее воздействие, чтобы выбить его оттуда. В отношении Солнечной системы эти расчеты оставались чисто теоретическими до 19 века.06, когда в точках L4 и L5 на орбите Юпитера были обнаружены первые астероиды, получившие впоследствии название «троянцы» (им были присвоены имена мифических героев Троянской войны). Сейчас известно более восьми тысяч таких объектов. На орбите Нептуна обнаружено несколько десятков «лагранжевых астероидов»; четыре — на орбите Марса; У Урана, Земли и Венеры по одному; таких «орбитальных спутников» лишены только Меркурий и Сатурн, но астрономы уверены, что их открытие — лишь вопрос времени.

В 1975 году американский планетолог Уильям Хартманн и астроном Дональд Дэвис предположили, что на ранних этапах эволюции Солнечной системы плотность пыли в протопланетном диске была достаточной, чтобы образовать своеобразную «гравитационную ловушку» для накопления достаточно частиц пыли, чтобы сформировать еще одно планетоподобное тело меньшего размера. Она продолжала «собирать» окружающее вещество, и когда ее масса стала примерно в десять раз меньше массы протоземли, равновесие системы нарушилось — столкновение с нашей планетой стало практически неизбежным. Это столкновение не было «лобовым», а произошло по касательной, раскрутив Землю до большой скорости (она все равно вращается вокруг своей оси быстрее, чем все остальные планеты земной группы). В результате наша планета лишилась части легкой силикатной коры, которая вырвалась в космос, а затем из этого мусора образовался наш естественный спутник.

Луна на фоне Земли, сфотографированная космическим кораблем Глубокой космической климатической обсерватории, работающим в точке L1 системы Земля-Солнце. Соотношение видимых размеров планеты и ее спутника практически соответствует соотношению их диаметров.

Эта концепция объясняла почти все явления пары Земля-Луна, от изотопного состава до относительно малого эксцентриситета земной орбиты и отсутствия на Луне легких элементов (они практически полностью испарились на стадии ее образования и ушел в открытый космос или к более массивному центральному телу). Гипотеза становилась все более популярной в научном сообществе. В 2000 году Александр Холлидей предложил назвать объект, предположительно образовавшийся в точке Лагранжа, в честь титаниды Тейи (Θεία) из древнегреческой мифологии, дочери богини Земли Геи и бога неба Урана, матери богини Луны Селены.

В последние годы представители различных наук находят все больше подтверждений ударной гипотезы (независимо от происхождения тела, столкнувшегося с Землей). Например, сейсмические исследования показали, что бассейн Тихого океана вместе с окружающим его вулканическим «огненным кольцом» имеет несколько иные физические характеристики, и эти различия доходят почти до края земного ядра. Кажется, что эта впадина — огромный «шрам», оставшийся на Земле после великого космического столкновения.

Дар небес

Независимо от того, откуда пришла Луна, мы должны признать, что нам очень повезло с ней. Благодаря своей большой массе он создает в теле Земли мощные приливы, которые способствуют тектоническим процессам и поддержанию в жидком состоянии внешних слоев земного ядра. Это, в свою очередь, помогает нашей планете поддерживать магнитное поле, защищающее атмосферу от «сдувания» солнечным ветром. Лунная гравитация стабилизирует положение земной оси, не давая нашему экватору слишком сильно отклоняться от плоскости эклиптики, и это способствует стабилизации климатических условий. И почти каждый год наш спутник устраивает грандиозное небесное шоу — полное солнечное затмение (правда, его можно наблюдать лишь в довольно узкой полосе на земле).

Гравитация Луны стабилизирует положение земной оси, «не позволяя» ей слишком сильно отклоняться от перпендикуляра к плоскости орбиты

Такая уникальность Луны побудила некоторых ученых высказывать мнения об уникальности Сама Земля, в частности, как место, где могли зародиться и развиваться живые организмы.