Спутник Земли – Луна

Луна является единственным естественным спутником Земли и единственным внеземным телом, которое посетили люди – всего 12 человек на борту шести миссий « Аполлон» в период с июля 1969 года по декабрь 1972 года. Также Луна стала объектом работы многочисленных роботизированных зондов.

В общей сложности 382 килограмма образцов горных пород были доставлены на Землю в результате работы «Аполлонов» и лунных программ СССР. Кроме того, на Земле найдено несколько лунных метеоритов . Большинство из этих образцов датированы от 4,6 до 3 миллиардов лет (одно исключение – лунный метеорит, датируемый 2.8 миллиардами лет). Все они содержат ценную информацию о ранней истории Солнечной системы, которая отсутствует на Земле из-за тектонической активности и присутствия сильной атмосферы в последние 3,8 миллиарда лет.

Луна необычайно велика по сравнению с размером ее “хозяина” ( в этом отношении первенство только у Харона). Ее кора в среднем составляет 68 километров, тоньше на ближней стороне и варьируется от практически нулевой толщины под Mare Crisium. Ниже коры есть мантия и, вероятно, небольшое ядро, около 340 километров в радиусе, содержащее около 2% лунной массы.

Любопытно, что центр масс Луны смещен от своего геометрического центра примерно на 2 километра в направлении к Земле.

Насколько велика Луна по сравнению с Землей?

Диаметр Луны составляет 3474 километра, а Земли – ​​12 800 километров, поэтому Земля имеет диаметр в 3,68 раза больше, чем у Луны. Площадь поверхности Земли примерно в 13 раз больше, чем у Луны (которая имеет примерно площадь поверхности Африки), и около 50 Лун могут поместиться внутри объема Земли. Масса Луны в 81 раз меньше, чем у Земли.

Происхождение и ранняя история

большой знак
Теория влияния


 

Происхождение Луны остается предметом дебатов, хотя до недавнего времени широко распространенное мнение заключалось в том, что она сформировалась более 4,5 миллиардов лет назад из обломков, вызванных относительно медленным, близким лобовым столкновением, произошедшим между Землей и телом размерами с Марс, называемым Theia. В 2012 году эта теория была поставлена ​​под сомнение в результате компьютерных расчетов, которые показали, что воздействие должно было включать в себя гораздо больший и быстрее движущийся объект. Только более крупный объект мог бы нанести Земле такой удар, который бы отделил часть нашей планеты, впоследствии образовавшую Луну из горящих обломков. При этом сценарии очень незначительно влияние, оказываемое ударяющим объектом на вещество Луны – ситуация, которая объясняет, почему некоторые изотопные отношения (в частности, кислорода и титана) в материале лунной поверхности почти идентичны тем, что найдены в земных породах.

Внешние слои Луны, первоначально расплавленные и содержащие глобальный «океан магмы», охлаждались с образованием пород в течении 4,5 млрд. лет, и наблюдаются сейчас в лунном нагорье. Эти древние изверженные породы, известные как анортозиты, богаты силикатным минеральным плагиоклазом и придают лунной возвышенности свой характерный светлый цвет. Затем последовала интенсивная бомбардировка, которая вызвала обширное разрушение и фрагментацию коры. Около 4 миллиардов лет назад Луна испытала ряд катаклизмов, которые образовали бассейны, называемые морями. Последующая вулканическая активность, произошедшая примерно от 4 до 2,5 миллиардов лет назад, затопила эти бассейны расплавленной лавой, которая затем охлаждалась и затвердевала с образованием темного базальта. С того времени Луна мало изменилась, за исключением случайных воздействий метеоритов или комет.

Геологическая активность на Луне

Однако Луна не полностью неактивна. Сейсмометры, оставленные на лунной поверхности астронавтами “Аполлона”, зафиксировали небольшие сейсмические события, известные как «лунотрясения», происходящие на глубинах в несколько сотен километров, что, вероятно, является результатом приливных напряжений, вызванных гравитационным притяжением Земли. Кроме того, за многие годы необычных изменений цвета и облачных обструкций, связанных с некоторыми кратерами, в том числе с Аристархом и Альфонсом, поступало много сообщений о процессах, называемых переходными лунными явлениями . Наиболее необычное из них наблюдал Кен Маттингли, пилот командного модуля на Apollo 16, который сообщал о появлении вспышек света на темной стороне Луны.

Концентрации массы, или масконы , связанные с морями, считаются вызванными слоями более плотной базальтовой лавы. Они были обнаружены в результате их гравитационного воздействия на орбитальные движения лунных орбитальных зондов в 1960-х годах. Локальные магнитные области также обнаружены вокруг некоторых кратеров, хотя у Луны нет глобального магнитного поля.

Воздух и вода

Естественно, что философы и романтики давно мечтали отправиться на Луну и найти разумную жизнь. Но возможность лунной жизни (за исключением, возможно, определенных типов выносливых микробов) умерла с осознанием того, что Луна не имеет ни атмосферы, ни жидкой воды. Однако недавние наблюдения подтвердили существование значительных количеств льда в глубоких кратерах на лунных полюсах.

Взаимодействие Земля-Луна

Гравитационные силы между Землей и Луной вызывают некоторые интересные эффекты, наиболее очевидными из которых являются приливы. Гравитационное притяжение Луны сильнее на стороне Земли. ближайшей к Луне. Поскольку Земля и ее океаны не являются абсолютно жесткими, они тянутся к Луне. С нашей точки зрения, мы видим два небольших “выпуклости”, одну в направлении Луны и одну прямо противоположную. Эффект проявляется гораздо сильнее в океанах, чем в твердой коре, поэтому изменение уровня воды выше. Кроме того, поскольку Земля вращается намного быстрее, чем Луна движется по своей орбите, “выпуклости” движутся вокруг Земли примерно раз в сутки, производя два прилива в день.

Асимметричный характер этого гравитационного взаимодействия отвечает за то, что Луна вращается синхронно, т.е. она блокируется в такой фазе своей орбиты, что одна и та же сторона всегда обращена к нам. Так же, как вращение Земли замедляется влиянием Луны, в далеком прошлом вращение Луны замедлялось действием Земли, но в этом случае эффект был намного сильнее. Когда скорость вращения Луны замедлилась в соответствии с ее орбитальным периодом (так, что выпуклость всегда была направлена ​​к Земле), на Луне больше не стало кругового крутящего момента, и была достигнута стабильная ситуация. То же самое произошло с большинством других спутников в Солнечной системе.

Луна немного колеблется (из-за ее не совсем круглой орбиты), так что время от времени можно видеть небольшую часть ее поверхности с дальней стороны, но большая обратной стороны была совершенно неизвестна до тех пор, пока Луна 3 не сфотографировала ее в 1959.

 

Лунная статистика
среднее расстояние от центра Земли 384 400 км (238 906 миль)
диаметр 3,476 км (2160 миль)
масса (Земля = 1) 0,0122
средняя плотность 3,34 г / см 3
поверхностная гравитация (Земля = 1) 0,165
вторая космическая скорость 2,38 км / с (8 568 км / ч, 5 325 миль в час)
орбитальный период 27,3 дня
орбитальный эксцентриситет 0,055
наклон орбиты 5.1 °
осевой период 27,3 дня (гравитационный замок)
Максимум. температура поверхности 117oC (243oF)
минимум температура поверхности -163oC (-261oC)
альбедо 0,07

 

Некоторые заметные особенности на Луне
Особенность Описание
Бассейн Эйткен Ударный бассейн в южной полярной области. При диаметре около 2500 километров, максимальной глубине более 12 километров и средней глубине около 10 километров, это самый большой, самый глубокий ударный бассейн в Солнечной системе
Апеннины Горный хребет, который поднимается до 4572 метров на юго-восточном краю Mare Imbrium. Самый большой перепад высот на Луне,выше чем Гималайский фронт и равнины Индии и Непала. Место посадки Аполлона-15 было выбрано так, чтобы астронавты могли проехать от Лунного модуля к основанию Апеннинов во время двух экскурсий
Байи Самый крупный кратер на окраине Луны с диаметром 295 километров и максимальной глубиной 3,96 километра. Очень эродированная структура
Коперник Кратер шириной 93 километра, который является одним из наиболее заметных объектов на лунной поверхности. Возникший менее 1 миллиарда лет назад, является таким образом, одним из самых молодых кратеров Луны, у него есть система ярких лучей, наиболее ярко видимых при полной Луне
Море дождей Самый большой и самый молодой из гигантских  бассейнов Луны. Астероидное столкновение, которое сформировало его около 3,9 миллиарда лет назад, практически привело к разрыву поверхности Луны; произошли выбросы магмы на большую часть поверхности Луны из появившихся глубоких трещин. Через эти трещины лава выливалась, наполняя большую часть бассейна и оставляя темную черту шириной 1300 километров, известную как Mare Imbrium
Море восточное  Сформировавшись от 3,8 до 3,9 миллиарда лет назад, что показывает три концентрических кольца гор. Также очевидны сильные радиальные линии, создаваемые потоком выбросов
Кратер Тихо Великолепный кратер шириной 85 километров, связанный с самой яркой и самой обширной системой лучей на Луне. В некоторых случаях лучи простираются на более чем 1500 километров; их яркость свидетельствует о том, что Тихо был сформирован сравнительно недавно, возможно, в течение последних 3 миллиардов лет

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: