La densidad de las rocas lunares es en promedio 3.343 g / cm3, que es notablemente inferior a la densidad promedio de la Tierra (5.518 g / cm3). Esta diferencia se debe principalmente al hecho de que la compactación de la materia con la profundidad se manifiesta en la Tierra de manera mucho más notoria que en la Luna. También hay diferencias en la composición mineralógica de las rocas lunares y terrestres: el contenido de óxidos de hierro en los basaltos lunares es del 25% y el titanio es un 13% más alto que en las terrestres. Los basaltos "marinos" de la Luna se distinguen por un mayor contenido de óxidos de aluminio y calcio y una densidad relativamente más alta, que se asocia con su origen profundo.

Se utilizaron métodos sísmicos para estudiar la estructura de la luna. Actualmente, la imagen de esta estructura se ha desarrollado con cierto detalle. Generalmente se acepta que el interior de la luna se puede dividir en cinco capas.

La capa superficial - la corteza lunar (su espesor varía de 60 km en la mitad de la Luna visible desde la Tierra a 100 km - en la invisible) - tiene una composición cercana a la composición de los "continentes". Debajo de la corteza se encuentra el manto superior, una capa de unos 250 km de espesor. Aún más profundo, el manto medio tiene unos 500 km de espesor; Se cree que fue en esta capa donde se formaron los basaltos "marinos" como resultado de la fusión parcial. Las fuentes sísmicas lunares de enfoque profundo se encuentran a profundidades de aproximadamente 600 a 800 km. Sin embargo, cabe señalar que la actividad sísmica natural en la Luna es baja.

A una profundidad de aproximadamente 800 km, la litosfera (capa sólida) termina y comienza la astenosfera lunar, una capa fundida en la que, como en cualquier líquido, solo las ondas sísmicas longitudinales pueden propagarse. La temperatura de la parte superior de la astenosfera es de unos 1200 K.

A una profundidad de 1380-1570 km, hay un cambio brusco en la velocidad de las ondas longitudinales: aquí está el límite (bastante borroso) de la quinta zona: el núcleo de la Luna. Presumiblemente, este núcleo relativamente pequeño (no representa más del 1% de la masa de la Luna) consiste en sulfuro de hierro fundido.

Una capa superficial bastante suelta de la Luna está formada por rocas, aplastadas por una corriente constante de cuerpos sólidos que caen sobre ella, desde micrometeoritos y polvo hasta partículas grandes, meteoritos y asteroides de varias toneladas.

Por encima de la superficie de la Luna, la atmósfera gaseosa como tal está ausente, ya que la Luna no la puede sostener debido a su baja masa. Como resultado, incluso los átomos más ligeros a velocidades térmicas medias pueden superar la atracción de la luna. Por lo tanto, la densidad del gas sobre la Luna es al menos 12 órdenes de magnitud menor que la densidad de la atmósfera superficial (aunque es notablemente más alta que la densidad del gas interestelar).

La capa superior está representada por la corteza, cuyo espesor, determinado solo en las regiones de las cuencas, es de 60 km. Es muy probable que en las vastas áreas continentales del lado opuesto de la Luna, la corteza sea aproximadamente 1,5 veces más poderosa. La corteza está compuesta de rocas cristalinas ígneas: basaltos. Sin embargo, en términos de su composición mineralógica, los basaltos de las regiones continentales y marinas tienen diferencias notables. Mientras que las regiones continentales más antiguas de la Luna están formadas predominantemente por rocas ligeras: anortositas (que consisten casi en su totalidad en plagioclasas media y básica, con pequeñas impurezas de piroxeno, olivino, magnetita, titanomagnetita, etc.), rocas cristalinas de los mares lunares, como los basaltos de la tierra, están compuestos principalmente por plagioclasas y piroxenos monoclínicos (augitas).

Debajo de la corteza hay un manto, en el que, al igual que la tierra, se pueden distinguir la parte superior, media e inferior. El grosor del manto superior es de unos 250 km, y el promedio es de unos 500 km, y su límite con el manto inferior se encuentra a una profundidad de unos 1000 km. Hasta este nivel, las velocidades de las ondas de corte son casi constantes, lo que significa que la sustancia del interior se encuentra en estado sólido, representando una litosfera potente y relativamente fría, en la que las vibraciones sísmicas no amortiguan durante mucho tiempo. La composición del manto superior es presumiblemente olivino-piroxeno, mientras que el escalope y la melilita, que se encuentra en rocas alcalinas ultrabásicas, están presentes a mayores profundidades.

En el límite con el manto inferior, las temperaturas se acercan a las temperaturas de fusión, y desde aquí comienza una fuerte absorción de ondas sísmicas. Esta área representa la astenosfera lunar. En el mismo centro, aparentemente, hay un pequeño núcleo líquido con un radio de menos de 350 kilómetros, a través del cual no pasan ondas de corte. El núcleo puede ser sulfuro de hierro o hierro; en el último caso, debería ser menor, lo que concuerda mejor con las estimaciones de la distribución de densidad sobre profundidad. Su masa probablemente no supera el 2% de la masa de toda la luna. La temperatura en el núcleo depende de su composición y, aparentemente, está en el rango de 1300-1900 K.

La propia luna ya es única en el sentido de que es el único satélite esférico en órbita. Se cree que la razón de esta forma es que su masa es lo suficientemente grande como para atraer materia uniformemente hacia el centro del satélite.

El tamaño Luna constituye poco más de una cuarta parte del diámetro de la Tierra (3475 km) y esto también es un fenómeno único. Hasta ahora, los astrónomos no han podido encontrar un satélite de ningún planeta con grandes o al menos las mismas dimensiones en relación con el tamaño del planeta.

Sin embargo, a pesar de las dimensiones tan significativas para el satélite, la masa de la Luna es comparativamente pequeña. Esto también indica la baja densidad del satélite. La explicación de este fenómeno radica en el motivo de la formación de la luna. Los científicos tienen una versión de que durante el período del nacimiento de la Tierra, un enorme cuerpo cósmico del tamaño de un colisionó con nuestro planeta. Como resultado de tal colisión, una gran cantidad del manto exterior y la corteza fueron arrojados a la órbita de la Tierra. Combinando gradualmente bajo la influencia de las fuerzas gravitacionales, el material formó el satélite que hoy conocemos como la Luna. Teniendo en cuenta que el manto exterior de la Tierra es mucho menos denso que las capas interiores, este concepto permite explicar hasta cierto punto la baja densidad de la Luna.

Las observaciones desde la Tierra nos permiten considerar numerosos cráteres en la superficie lunar. La razón de la existencia de tal alivio es bastante simple. A diferencia de la Tierra, la Luna no es un cuerpo geológicamente activo, no tiene atmósfera y no se observa actividad volcánica. Es por eso que la superficie de la luna se ha mantenido sin cambios durante siglos.

El siguiente diagrama destaca ocho fases diferentes de la luna: luna llena, mes creciente, primer trimestre, luna creciente, luna llena, luna menguante, tercer trimestre y mes menguante.

Estructura de la luna

La luna es un cuerpo cósmico diferenciado y se subdivide en corteza, manto y núcleo por su estructura. A pesar de que la Luna es el segundo satélite (después de Io) en términos de densidad en el sistema solar, su núcleo interno se considera de tamaño muy pequeño, ya que su diámetro es de solo unos 700 kilómetros, lo que es un indicador insignificante en relación con el tamaño del satélite.

En el núcleo interno, el caparazón está saturado de hierro y tiene un radio de aproximadamente 240 kilómetros. El núcleo exterior también se compone principalmente de hierro, solo fundido, su espesor es de unos 300 kilómetros.

Además, el núcleo lunar tiene una capa límite fundida en partes. Según los cálculos de los científicos planetarios, se formó como resultado de los procesos de cristalización fraccionada de un enorme océano magmático hace 4.500 millones de años. El espesor de esta capa es de unos 480 kilómetros.

Al igual que la Tierra, el manto de la Luna está formado principalmente por rocas ultrabásicas que, a diferencia de las contenidas en la corteza, contienen impurezas menores de óxidos de silicio y una cantidad bastante grande de hierro y magnesio. El olivino y el piroxeno son los principales minerales formadores de rocas.

El espesor medio de la corteza lunar es de unos 50 kilómetros. Debido a los periódicos terremotos causados ​​por la gravedad de la Tierra, pueden aparecer grietas en ella.

Primer hombre en la luna

Doce representantes de la humanidad tuvieron la suerte de caminar sobre la superficie de la luna. El comienzo fue establecido por Neil Armstrong en 1969 como parte de la misión Apollo 11, y el último en este momento fue Gene Cernan en 1972 con la misión Apollo 17. Desde 1972, los vuelos humanos a la luna se han descontinuado, y el estudio del satélite de la Tierra se ha mantenido en el campo de las naves espaciales automáticas.

En un futuro próximo, el hombre podrá volver a visitar la luna. Los planes de las principales agencias espaciales como la NASA, Roskosmos y la ESA están relacionados con esto. Quizás la primera estación espacial aparezca en la Luna en la década de 2020.

El primer paso del hombre en la luna

"Este es un pequeño paso para el hombre, pero un gran paso para toda la humanidad", - esta famosa frase fue dicha por Neil Armstrong después de descender a la superficie de la luna.

La luna no tiene un lado oscuro. Ambos lados de la Luna reciben la misma cantidad de luz solar, pero dado que la Luna está unida a la Tierra por las fuerzas de las mareas, los terrestres siempre pueden observar solo un lado de ella. Este lado refleja la luz del sol y la gente puede verlo incluso a simple vista, luego se obtuvo información sobre el llamado "lado oscuro" utilizando naves espaciales.

El reflujo y el flujo en la Tierra se lleva a cabo precisamente con la ayuda de la Luna. Surgen como resultado de su atracción gravitacional. Las mareas altas ocurren en el lado de la Tierra que actualmente está frente a la Luna, mientras que las mareas bajas ocurren en el otro lado.

Cada año, la Luna se aleja lentamente de la Tierra, unos 3,8 centímetros. Según los cálculos de los científicos, este proceso continuará durante otros 50 mil millones de años.

Si estuvieras en la luna, pesarías mucho menos. La gravedad lunar es mucho más débil que la de la Tierra. Esto se debe al hecho de que su masa es mucho menor. Es decir, su peso en la luna sería solo una sexta parte (aproximadamente el 16,5%) de su peso terrestre.

En la década de 1950, Estados Unidos planeó detonar una bomba atómica en la Luna. El proyecto secreto se desarrolló durante el apogeo de la Guerra Fría y se llamó "Proyecto A119". El objetivo principal de un plan tan extraordinario era demostrar la superioridad militar y espacial frente a la URSS. Afortunadamente, la idea nunca se materializó.

La luna no tiene atmósfera. La superficie del satélite de la Tierra no está absolutamente protegida de los rayos cósmicos, meteoritos, asteroides, cometas y vientos solares. Es por eso que se observan fluctuaciones de temperatura tan grandes en la Luna, y toda su superficie está cubierta de cráteres. La falta de atmósfera también significa que no se puede escuchar ningún sonido en la Luna y el cielo siempre está negro.

Hay temblores en la luna. La atracción gravitacional de la Tierra conduce a pequeños terremotos lunares que ocurren varios kilómetros por debajo de la superficie y forman pequeños rasgaduras y grietas. Se cree que la Luna tiene un núcleo fundido como la Tierra.

Información básica sobre la luna

© Vladimir Kalanov,
sitio"El conocimiento es poder".

La luna es el cuerpo espacial más grande más cercano a la Tierra. La luna es el único satélite natural de la tierra. Distancia de la Tierra a la Luna: 384,400 km.

En el medio de la superficie de la Luna, frente a nuestro planeta, hay grandes mares (manchas oscuras).
Representan áreas que han estado inundadas de lava durante mucho tiempo.

Distancia media desde la Tierra: 384.000 km (mínimo 356.000 km, máximo 407.000 km)
Diámetro del ecuador - 3480 km
Gravedad - 1/6 de la tierra
El período de la revolución de la Luna alrededor de la Tierra es de 27,3 días terrestres.
El período de rotación de la Luna alrededor de su eje es de 27,3 días terrestres. (El período de revolución alrededor de la Tierra y el período de rotación de la Luna son iguales, lo que significa que la Luna siempre mira hacia la Tierra en un lado; ambos planetas giran alrededor de un centro común ubicado dentro del globo, por lo que generalmente se acepta que la Luna gira alrededor de la Tierra).
Mes sidéreo (fases): 29 días 12 horas 44 minutos 03 segundos
Velocidad media de rotación en órbita: 1 km / s.
La masa de la Luna es 7.35 x10 22 kg. (1/81 de la masa terrestre)
Temperatura de la superficie:
- máximo: 122 ° C;
- mínimo: -169 ° C.
Densidad media: 3,35 (g / cm³).
Ambiente: ausente;
Agua: ausente.

Se cree que la estructura interna de la luna es similar a la estructura de la tierra. La luna tiene un núcleo líquido con un diámetro de aproximadamente 1500 km, alrededor del cual hay un manto de aproximadamente 1000 km de espesor, y la capa superior es una corteza cubierta en la parte superior con una capa de suelo lunar. La capa más superficial del suelo consiste en regolito, una sustancia porosa gris. El grosor de esta capa es de unos seis metros y el grosor de la corteza lunar es, en promedio, de 60 km.

Durante miles de años, la gente ha estado observando esta asombrosa estrella nocturna. Cada nación tiene canciones, mitos y cuentos de hadas sobre la Luna. Y las canciones son en su mayoría líricas, sinceras. En Rusia, por ejemplo, es imposible conocer a una persona que no conozca la canción popular rusa "Shines the Month", y en Ucrania a todo el mundo le encanta la maravillosa canción "Nich Yaka Mysyatna". Sin embargo, no puedo responder por todos, especialmente por los jóvenes. Después de todo, lamentablemente, puede haber quienes sean más del agrado de los "Rolling Stones" y sus efectos rockeros. Pero no nos apartemos del tema.

Interés en la luna

La gente ha estado interesada en la luna desde la antigüedad. Ya en el siglo VII a.C. Los astrónomos chinos han descubierto que los intervalos de tiempo entre las mismas fases de la luna son iguales a 29,5 días y la duración del año es de 366 días.

Aproximadamente al mismo tiempo en Babilonia, los astrólogos publicaron una especie de libro cuneiforme sobre astronomía en tablillas de arcilla, que contenía información sobre la luna y los cinco planetas. Sorprendentemente, los observadores de estrellas de Babilonia ya sabían cómo calcular los períodos de tiempo entre los eclipses lunares.

No mucho después, en el siglo VI a. C. el griego Pitágoras ya ha argumentado que la Luna no brilla con su propia luz, sino que refleja la luz solar sobre la Tierra.

Sobre la base de las observaciones, se han recopilado calendarios lunares precisos para varias regiones de la Tierra.

Al observar áreas oscuras en la superficie lunar, los primeros astrónomos se convencieron de que estaban viendo lagos o mares similares a los de la Tierra. Aún no sabían que no se puede hablar de agua, porque en la superficie de la Luna la temperatura alcanza + 122 ° C durante el día y menos 169 ° C durante la noche.

Antes del advenimiento del análisis espectral, y luego de los cohetes espaciales, el estudio de la Luna se reducía esencialmente a la observación visual o, como dicen ahora, a la monitorización. La invención del telescopio amplió las posibilidades de estudiar tanto la Luna como otros cuerpos celestes. Elementos del paisaje lunar, numerosos cráteres (de diversos orígenes) y "mares" comenzaron posteriormente a recibir los nombres de personajes destacados, principalmente científicos. En el lado visible de la luna, aparecieron los nombres de científicos y pensadores de diferentes épocas y pueblos: Platón y Aristóteles, Pitágoras y, Darwin y Humboldt, y Amundsen, Ptolomeo y Copérnico, Gauss y, Struve y Keldysh, y Lorentz y otros.

En 1959, una estación automática soviética fotografió la cara oculta de la luna. A los acertijos lunares disponibles, se agregó uno más: en contraste con el lado visible, casi no hay áreas oscuras de los "mares" en el lado opuesto de la Luna.

Los cráteres descubiertos en la cara oculta de la Luna recibieron el nombre de Julio Verne, Giordano Bruno, Edison y Maxwell por sugerencia de los astrónomos soviéticos, y una de las áreas oscuras se llamó Mar de Moscú.... Los nombres están aprobados por la Unión Astronómica Internacional.

Uno de los cráteres del lado visible de la luna se llama Hevelius. Este es el nombre del astrónomo polaco Jan Hevelius (1611-1687), quien fue uno de los primeros en observar la luna a través de un telescopio. En su ciudad natal de Gdansk, Hevelius, abogado de formación y apasionado amante de la astronomía, publicó el atlas más detallado de la Luna en ese momento, llamándolo "Selenografía". Este trabajo le trajo fama mundial. El atlas constaba de 600 folios y 133 grabados. El mismo Hevelius mecanografió los textos, hizo copias e imprimió él mismo la tirada. No comenzó a preguntarse qué mortal es digno y quién no es digno de imprimir su nombre en la tabla eterna del disco lunar. Hevelius dio nombres terrestres a las montañas que se encuentran en la superficie de la Luna: Cárpatos, Alpes, Apeninos, Cáucaso, montañas Riphean (es decir, Ural).

La ciencia ha acumulado mucho conocimiento sobre la Luna. Sabemos que la Luna brilla con la luz del sol reflejada en su superficie. La luna gira constantemente hacia la Tierra por un lado, porque su revolución completa alrededor de su propio eje y la revolución alrededor de la Tierra tienen la misma duración y equivalen a 27 días terrestres y ocho horas. Pero, ¿por qué, por qué razón surgió tal sincronicidad? Este es uno de los misterios.

Fases de la luna

Cuando la Luna gira alrededor de la Tierra, el disco lunar cambia su posición con respecto al Sol. Por lo tanto, un observador en la Tierra ve la Luna sucesivamente como un círculo brillante completo, luego como una luna creciente, convirtiéndose en una creciente cada vez más delgada hasta que esta luna creciente desaparece por completo del campo de visión. Entonces todo se repite: la fina media luna de la Luna reaparece y aumenta hasta convertirse en media luna y luego en un disco lleno. La fase en la que la luna no es visible se llama luna nueva. La fase durante la cual una "hoz" delgada, que aparece en el lado derecho del disco lunar, crece hasta convertirse en un semicírculo, se llama primer cuarto. La parte iluminada del disco crece y cubre todo el disco: ha llegado la fase de luna llena. Después de eso, el disco iluminado disminuye a un semicírculo (el último cuarto) y continúa disminuyendo hasta que la estrecha "hoz" en el lado izquierdo del disco lunar desaparece del campo de visión, es decir, de nuevo llega la luna nueva y todo se repite.

Se produce un cambio de fase completo en 29,5 días terrestres, es decir, durante aproximadamente un mes. Es por eso que a la luna se le llama el mes en el habla popular.

Entonces, no hay nada maravilloso en el fenómeno de cambiar las fases de la luna. Tampoco es un milagro que la Luna no caiga sobre la Tierra, aunque experimenta una poderosa gravitación desde la Tierra. No cae porque la fuerza de gravedad equilibra la fuerza de inercia del movimiento de la Luna en su órbita alrededor de la Tierra. Aquí opera la ley de la gravitación universal, descubierta por Isaac Newton. Pero ... ¿por qué apareció el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra, el movimiento de la Tierra y otros planetas alrededor del Sol, cuál es el motivo, qué fuerza inicialmente hizo que estos cuerpos celestes se movieran de la forma indicada? La respuesta a esta pregunta debe buscarse en los procesos que tuvieron lugar cuando surgieron el sol y todo el sistema solar. Pero, ¿dónde se puede obtener conocimiento de lo que fue hace muchos miles de millones de años? La mente humana puede mirar tanto hacia el pasado inimaginablemente distante como hacia el futuro. Esto se evidencia en los logros de muchas ciencias, incluidas la astronomía y la astrofísica.

Hombre aterrizando en la luna

Los logros más impresionantes y, sin exagerar, que marcaron una época del pensamiento científico y técnico en el siglo XX fueron: el lanzamiento del primer satélite terrestre artificial en la URSS el 7 de octubre de 1957, el primer vuelo tripulado al espacio realizado por Yuri Alekseevich Gagarin el 12 de abril de 1961 y el aterrizaje de un hombre en la luna por parte de los Estados Unidos de América el 21 de julio de 1969.

Hasta la fecha, 12 personas ya han visitado la luna (todas son ciudadanas estadounidenses), pero la gloria siempre pertenece a la primera. Las primeras personas en pisar la superficie lunar fueron Neil Armstrong y Edwin Aldrin. Aterrizaron en la luna desde la nave espacial Apolo 11, pilotada por el astronauta Michael Collins. Collins estaba en una nave espacial que estaba en órbita circunlunar. Después de completar el trabajo en la superficie lunar, Armstrong y Aldrin despegaron de la luna en el compartimento lunar de la nave espacial y, después de atracar en órbita circunlunar, se trasladaron a la nave espacial Apolo 11, que luego se dirigió a la Tierra. En la luna, los astronautas hicieron observaciones científicas, tomaron fotografías de la superficie, recolectaron muestras de suelo lunar y no se olvidaron de plantar la bandera nacional de su tierra natal en la luna.

De izquierda a derecha: Neil Armstrong, Michael Collins, Edwin ("Buzz") Aldrin.

Los primeros astronautas mostraron coraje y heroísmo real. Estas palabras son estándar, pero se aplican completamente a Armstrong, Aldrin y Collins. El peligro podría esperarlos en cada etapa del vuelo: al partir de la Tierra, al entrar en la órbita de la Luna, al aterrizar en la Luna. ¿Y dónde estaba la garantía de que regresarían de la Luna a la nave pilotada por Collins y luego volarían a salvo a la Tierra? Pero eso no es todo. Nadie sabía de antemano qué condiciones encontraría la gente en la luna, cómo se comportarían sus trajes espaciales. Lo único que los astronautas no podían temer era que no se ahogarían en el polvo lunar. La estación automática soviética "Luna-9" en 1966 aterrizó en una de las llanuras lunares, y sus instrumentos informaron: ¡sin polvo! Por cierto, el diseñador general de sistemas espaciales soviéticos Sergei Pavlovich Korolev, incluso antes, en 1964, basándose únicamente en su intuición científica, dijo (y por escrito) que no había polvo en la luna. Por supuesto, esto no significa la ausencia total de polvo, sino la ausencia de una capa de polvo de un grosor notable. De hecho, antes, algunos científicos asumieron la presencia en la luna de una capa de polvo suelto de hasta 2-3 metros de profundidad o más.

Pero Armstrong y Aldrin estaban personalmente convencidos de la veracidad del académico S.P. Koroleva: no hay polvo en la luna. Pero eso fue después del aterrizaje, y al llegar a la superficie lunar, la emoción fue grande: el pulso de Armstrong llegó a 156 latidos por minuto, no fue muy tranquilizador que el aterrizaje lunar tuviera lugar en el Mar de la Tranquilidad.

Recientemente, algunos geólogos y astrónomos rusos llegaron a una conclusión interesante e inesperada basada en el estudio de las características de la superficie lunar. En su opinión, el relieve del lado de la Luna que mira hacia la Tierra recuerda mucho a la superficie de la Tierra como era en el pasado. Los contornos generales de los "mares" lunares son, por así decirlo, una huella de los contornos de los continentes de la tierra, que eran hace 50 millones de años, cuando, de hecho, casi toda la tierra de la Tierra parecía un gran continente. Resulta que, por alguna razón, el "retrato" de la Tierra joven se imprimió en la superficie de la Luna. Esto probablemente sucedió cuando la superficie lunar estaba en un estado plástico blando. ¿Cuál fue este proceso (si lo fue, por supuesto) que resultó en tal "fotografía" de la Tierra por la Luna? ¿Quién responderá a esta pregunta?

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LUNA
satélite natural de la Tierra, su vecino más cercano permanente. Es un cuerpo esférico rocoso sin atmósfera ni vida. Su diámetro es de 3480 km, es decir. un poco más de una cuarta parte del diámetro de la Tierra. Su diámetro angular (el ángulo en el que el disco lunar es visible desde la Tierra) es de aproximadamente 30ў de arco. La distancia promedio de la Luna a la Tierra es de 384,400 km, que es aproximadamente 30 veces el diámetro de la Tierra. La nave espacial puede llegar a la Luna en menos de 3 días. La primera nave espacial Luna-2 en llegar a la Luna fue lanzada el 12 de septiembre de 1959 en la URSS. Los primeros humanos pisaron la luna el 20 de julio de 1969; estos eran los astronautas del Apolo 11 lanzado en los Estados Unidos. Incluso antes de la era de la exploración espacial, los astrónomos sabían que la luna era un cuerpo inusual. Aunque no es el satélite más grande del sistema solar, es uno de los más grandes en relación con su planeta, la Tierra. La densidad de la Luna es solo 3.3 veces la del agua, que es menor que la de cualquiera de los planetas terrestres: la Tierra misma, Mercurio, Venus y Marte. Esta sola circunstancia hace pensar en las inusuales condiciones de formación de la Luna. Las muestras de suelo de la superficie lunar permitieron determinar su composición química y edad (4,1 mil millones de años para las muestras más antiguas), pero esto solo confundió aún más nuestra comprensión del origen de la luna.
APARIENCIA
Como todos los planetas y sus lunas, la Luna brilla principalmente por la luz solar reflejada. Por lo general, la parte de la luna que está iluminada por el sol es visible. La excepción son los períodos cercanos a la luna nueva, cuando la luz reflejada desde la Tierra ilumina débilmente el lado oscuro de la Luna, creando una imagen de "la luna vieja en los brazos de los jóvenes".

El brillo de la luna llena es 650 mil veces menor que el brillo del sol. La luna llena refleja solo el 7% de la luz solar que cae sobre ella. Después de períodos de intensa actividad solar, ciertas partes de la superficie lunar pueden brillar débilmente bajo la influencia de la luminiscencia. En el lado visible de la Luna, el que siempre está volteado hacia la Tierra, las áreas oscuras son llamativas, llamadas mares por los astrónomos del pasado (en latín mare). Debido a la superficie relativamente plana del mar, se eligieron las primeras expediciones de astronautas para el aterrizaje; Los estudios han demostrado que los mares tienen una superficie seca, cubierta de pequeños fragmentos de lava porosa y piedras raras. Estas grandes áreas oscuras de la Luna están en marcado contraste con las áreas montañosas brillantes, cuyas superficies irregulares reflejan la luz significativamente mejor. Las naves espaciales que giraron alrededor de la luna han demostrado, contrariamente a las expectativas, que no hay grandes mares en el lado opuesto de la luna y, por lo tanto, no se parece al lado visible.

Ilusión de la luna. Cerca del horizonte, la Luna parece mucho más grande que en lo alto del cielo. Esta es una ilusión óptica. Los experimentos psicológicos han demostrado que el observador ajusta inconscientemente su percepción del tamaño de un objeto en función del tamaño de otros objetos en el campo de visión. La luna parece más pequeña cuando está alta en el cielo y está rodeada de un gran espacio vacío; pero cuando está cerca del horizonte, su tamaño se compara fácilmente con la distancia entre él y el horizonte. Bajo la influencia de esta comparación, inconscientemente reforzamos nuestra impresión del tamaño de la luna.
Etapas. Las fases de la luna surgen de un cambio en la posición relativa de la tierra, la luna y el sol. Por ejemplo, cuando la Luna está entre el Sol y la Tierra, su lado que mira hacia la Tierra es oscuro y, por lo tanto, casi invisible. Este momento se llama luna nueva, porque a partir de él, la luna parece nacer y se hace cada vez más visible. Después de pasar un cuarto de su órbita, la Luna revela la mitad iluminada del disco; se dice que está en el primer trimestre. Cuando la Luna pasa la mitad de la órbita, todo el lado que mira hacia la Tierra se vuelve visible: entra en la fase de luna llena. La tierra también pasa por diferentes fases cuando se ve desde la luna. Por ejemplo, en una luna nueva, cuando el disco lunar está completamente oscuro para un observador en la Tierra, un astronauta en la luna ve una "tierra llena" completamente iluminada. Por el contrario, cuando vemos la luna llena en la Tierra, podemos observar la "tierra nueva" desde la luna. En el primer y tercer trimestre, cuando las personas en la Tierra vean la mitad del disco lunar iluminado, los astronautas en la Luna también verán la mitad del disco de la Tierra iluminado.
TRÁFICO
La principal influencia en el movimiento de la Luna la ejerce la Tierra, aunque también influye el Sol mucho más distante. Por tanto, la explicación del movimiento de la luna se convierte en uno de los problemas más difíciles de la mecánica celeste. La primera teoría aceptable fue propuesta por Isaac Newton en sus Elementos (1687), donde se publicaron la ley de la gravitación universal y las leyes del movimiento. Newton no solo tuvo en cuenta todas las perturbaciones de la órbita lunar conocidas en ese momento, sino que también predijo algunos de los efectos.
Características de la órbita. El tiempo necesario para que la Luna complete una órbita de 360 ​​° alrededor de la Tierra es de 27 días 7 horas 43,2 minutos. Pero durante todo este tiempo, la Tierra misma se mueve alrededor del Sol en la misma dirección, por lo que la posición relativa de los tres cuerpos se repite no a través del período orbital de la Luna, sino unas 53 horas después. Por lo tanto, la luna llena ocurre cada 29 días 12 horas 44,1 minutos; este período se llama mes lunar. Cada año solar contiene 12,37 meses lunares, por lo que 7 de cada 19 años tienen 13 lunas llenas. Este período de 19 años se denomina "ciclo metónico", ya que en el siglo quinto. ANTES DE CRISTO. el astrónomo ateniense Meton propuso este período como base para la reforma del calendario, aunque no se llevó a cabo. La distancia a la luna cambia constantemente; Hiparco sabía esto en el siglo II. ANTES DE CRISTO. Determinó la distancia promedio a la Luna, habiendo obtenido un valor bastante cercano al moderno: 30 diámetros de la Tierra. La distancia a la Luna se puede determinar mediante varios métodos, por ejemplo, mediante el método de triangulación desde dos puntos distantes de la Tierra, o con la ayuda de tecnología moderna: mediante el tiempo de tránsito de una señal de radar o láser a la Luna y espalda. La distancia promedio en el perigeo (el punto más cercano de la órbita de la Luna a la Tierra) es de 362 mil km, y la distancia promedio en el apogeo (el punto más lejano de la órbita) es de 405 mil km. Estas distancias se miden desde el centro de la Tierra hasta el centro de la Luna. El punto de apogeo y con él toda la órbita gira alrededor de la Tierra en 8 años y 310 días.
Inclinación. El plano de la órbita de la Luna está inclinado con respecto al plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, la eclíptica, unos 5 °; por lo tanto, la Luna nunca se mueve más de 5 ° de la eclíptica, siempre estando entre o cerca de las constelaciones zodiacales. Los puntos en los que la órbita lunar cruza la eclíptica se denominan nodos. Un eclipse solar puede ocurrir solo en luna nueva y solo en aquellos momentos en que la luna está cerca del nodo. Esto sucede al menos dos veces al año. De lo contrario, la Luna pasa en el cielo por encima o por debajo del Sol. Los eclipses lunares ocurren solo en lunas llenas; en este caso, como en el caso de los eclipses solares, la luna debería estar cerca del nodo. Si el plano de la órbita lunar no estaba inclinado al plano de la órbita terrestre, es decir, si la Tierra y la Luna se movieran en el mismo plano, entonces con cada luna nueva habría un eclipse solar, y con cada luna llena - un eclipse lunar. La línea de nodos (una línea recta que pasa por ambos nodos) gira alrededor de la Tierra en la dirección opuesta al movimiento de la Luna - de este a oeste con un período de 18 años 224 días. Este período está muy relacionado con el ciclo "saros", que es de 18 años 11,3 días y determina el intervalo de tiempo entre los mismos eclipses.
ver también ECLIPSES.
El sistema Tierra-Luna. Por supuesto, no es del todo correcto hablar del movimiento de la luna alrededor de la Tierra. Más precisamente, ambos cuerpos giran alrededor de su centro de masa común, que se encuentra debajo de la superficie de la Tierra. El análisis de las oscilaciones de la Tierra mostró que la masa de la Luna es 81 veces menor que la masa de la Tierra. La atracción gravitacional de la luna provoca el flujo y reflujo de la tierra. Los movimientos de las mareas como resultado de la fricción ralentizan la rotación de la Tierra, aumentando la duración del día terrestre en 0,001 s por siglo. Dado que el momento angular del sistema Tierra-Luna se conserva, la desaceleración de la rotación de la Tierra conduce a un lento alejamiento de la Luna de la Tierra. Sin embargo, en la era actual, la distancia entre la Tierra y la Luna está disminuyendo en 2,5 cm por año debido a la compleja interacción del Sol y los planetas con la Tierra.
ver también Flujo y reflujo. La luna siempre mira hacia la Tierra con un lado. Un análisis detallado de su campo gravitacional mostró que la Luna está deformada en la dirección de la Tierra, pero la distorsión de su forma es demasiado grande para el efecto de marea moderno. Esta distorsión se considera una "marea congelada" que quedó del momento en que la Luna estaba más cerca de la Tierra y experimentó un efecto de marea más fuerte en su costado que ahora. Pero este bulto también puede representar la falta de homogeneidad de la estructura interna de la luna. La preservación tanto del antiguo abultamiento de las mareas como de la distribución asimétrica de la masa requiere un caparazón sólido, ya que bajo la acción de su propia gravedad, el cuerpo líquido adquiere una forma esférica. Algunos expertos creen que toda la Luna es sólida por dentro. Para ello, debe estar lo suficientemente fría. Los resultados de los experimentos sísmicos indican que las regiones internas de la Luna están, de hecho, débilmente calentadas.

LUNA, fotografía de la nave espacial Apollo.

Las mediciones gravitacionales realizadas en la órbita lunar por la nave espacial American Lunar Orbiter confirmaron parcialmente la falta de homogeneidad de la estructura interna de la Luna: en algunos mares grandes, áreas de concentración de materia densa llamadas mascons (de las palabras "masa" y "concentración") fueron descubiertos. Han surgido donde grandes masas de rocas densas están rodeadas por rocas relativamente ligeras.
DETALLES DE SUPERFICIE
Aunque la Luna siempre mira hacia la Tierra por un lado, tenemos la oportunidad de ver un poco más de la mitad de su superficie. Cuando la Luna está en el punto más alto de su órbita inclinada, se puede observar un área generalmente oculta cerca de su polo sur, y el área alrededor del polo norte se vuelve visible cuando la Luna alcanza el punto más bajo de su órbita. Además, se pueden observar áreas adicionales en el limbo (borde) este y oeste de la Luna, ya que gira alrededor de su eje a una velocidad constante, y la velocidad de su movimiento alrededor de la Tierra cambia del máximo en el perigeo al mínimo en el apogeo. . Como resultado, hay meneos - libraciones - de la luna, que le permiten ver el 59% de su superficie. Las áreas que son completamente imposibles de ver desde la Tierra se fotografían utilizando naves espaciales. El mapa completo más antiguo del hemisferio visible de la Luna se da en Selenografía, o la descripción de la Luna (1647) por J. Hevelius. En 1651 G. Riccioli propuso asignar los nombres de astrónomos y filósofos destacados a los detalles de la superficie lunar. La selenografía moderna, la ciencia de las características físicas de la Luna, comenzó con un mapa detallado y detallado de la Luna (1837) de W. Beer e I. Medler. La fotografía de la Luna comenzó en 1837 y alcanzó su mayor desarrollo en el Atlas Fotográfico Sistemático de la Luna (J. Kuiper et al., 1960). Muestra regiones de la luna iluminadas por la luz solar desde al menos cuatro ángulos diferentes. La mejor resolución en fotografías tomadas desde la superficie de la Tierra es de 0,24 km. Cinco naves espaciales Lunar Orbiter, lanzadas con éxito en 1966 y 1967, obtuvieron de la órbita circunlunar un magnífico y casi completo mapa fotográfico de la Luna. Por lo tanto, incluso los detalles del lado lejano de la Luna se conocen ahora con una resolución diez veces mejor que los del lado visible en 1960. La NASA produjo mapas detallados de la Luna y se pueden obtener de la Oficina de Registros del Gobierno de los Estados Unidos. Los nuevos detalles de la superficie lunar reciben sus nombres. Por ejemplo, el Ranger 7 robótico se estrelló en un aterrizaje sin nombre en 1964; ahora este sitio se llama el Mar Conocido. Los grandes cráteres fotografiados en el lado opuesto de la Luna por la nave espacial Luna-3 llevan el nombre de Tsiolkovsky, Lomonosov y Joliot-Curie. Antes de que se pueda asignar oficialmente un nuevo nombre, debe ser aprobado por la Unión Astronómica Internacional. Se pueden distinguir tres tipos principales de formaciones en la Luna: 1) mares: áreas vastas, oscuras y bastante planas de la superficie cubiertas de lava basáltica; 2) continentes: áreas elevadas brillantes llenas de muchos cráteres circulares grandes y pequeños, a menudo superpuestos; 3) cadenas montañosas, como los Apeninos, y pequeños sistemas montañosos, como la que rodea el cráter Copérnico.
Mares. El más grande de la docena de mares en el lado visible de la Luna es el Mar de las Lluvias, aprox. 1200 km. El anillo de picos individuales en su parte inferior y la cadena de montañas circundante con rayos radiales indican que el Mar de las Lluvias surgió como resultado de un enorme meteorito o núcleo de cometa que golpeó la luna. Su fondo no es perfectamente plano, sino que está atravesado por ondulaciones onduladas, que se pueden ver en un ángulo de incidencia bajo de los rayos solares. Esta ondulación, con la diferencia de color que la acompaña, indica que la lava se ha derramado aquí más de una vez, pero posiblemente como resultado de varios impactos sucesivos. Las fotos de la órbita lunar revelaron una piscina más impresionante que el Mar de las Lluvias. Este es el Mar del Este, que es parcialmente visible desde la Tierra en el extremo izquierdo de la Luna, pero solo el "Orbitador Lunar" mostró su verdadera apariencia. La llanura oscura central de este mar es bastante pequeña, pero sirve como centro de un gran número de cadenas montañosas circulares y radiales. La cuenca central está rodeada por dos cadenas montañosas casi perfectamente concéntricas con un diámetro de 600 y 1000 km, y se han expulsado rocas en forma de formaciones radiales complejas más allá de la cordillera exterior durante más de 1000 km. El contorno casi circular del Mar de la Claridad también indica una colisión, pero a menor escala. Otros mares también parecen haberse llenado de lava por una o más colisiones, las últimas de las cuales destruyeron el cráter que emergió después de la primera colisión. Otras áreas grandes con cráteres que no fueron destruidas por una colisión violenta podrían convertirse en mares después de una poderosa efusión de lava. Ejemplos de esto son el Océano de las Tormentas y el Mar de la Tranquilidad, que tienen contornos irregulares y contienen antiguos cráteres parcialmente sumergidos. Pequeñas pero inexplicables diferencias de color son características de diferentes mares. Por ejemplo, la región central del fondo del Mar de la Claridad tiene un tinte rojizo típico de las capas más antiguas y profundas, mientras que la parte exterior de este mar y el vecino Mar de la Tranquilidad tienen un tinte azulado. La extraña ausencia de mares oscuros en el lado opuesto de la luna sugiere que no se forman con mucha frecuencia. Probablemente, todo el sistema de mares se formó como resultado de solo unas pocas colisiones. Por ejemplo, el llenado del Océano de Tormentas y el Mar de Nubes pudo haber ocurrido de un solo golpe en el área del Mar de Lluvias. Es posible que este lado de la luna se haya alejado de la tierra al principio. Cuando, como resultado de los impactos, los cráteres resultantes se llenaron de lava pesada y dieron lugar a mascones, la asimetría resultante en la distribución de la masa permitió que la gravedad de la Tierra girara la Luna y fijara permanentemente su hemisferio con los mares en la dirección de nuestro planeta. planeta.
La naturaleza de la superficie lunar. El resultado más importante del programa Apolo fue el descubrimiento de una poderosa corteza en la Luna. En el lugar de aterrizaje del Apolo 14 en el cráter Fra Mauro, la corteza tiene unos 65 km de espesor. La luna está cubierta con material detrítico suelto, regolito, cuya capa tiene un espesor de 3 a 15 m, por lo que la roca sólida casi nunca está expuesta, con la excepción de algunos cráteres grandes y jóvenes. El regolito se compone principalmente de pequeñas partículas de varios tamaños, generalmente alrededor de 25 µm. Es una mezcla de pedazos de piedra, esférulas (esferas microscópicas) y fragmentos de vidrio. La sustancia es muy porosa y compresible, pero lo suficientemente fuerte como para soportar el peso de un astronauta. Las muestras de roca entregadas por Apolo 11, 12 y 15 resultaron ser principalmente lava basáltica. Este basalto marino es rico en hierro y, con menos frecuencia, en titanio. Aunque el oxígeno es sin duda uno de los principales elementos de las rocas de los mares lunares, las rocas lunares son significativamente más pobres en oxígeno que sus contrapartes terrestres. Cabe destacar especialmente la ausencia total de agua, incluso en la red cristalina de minerales. Los basaltos entregados por Apolo 11 tienen la siguiente composición: ________________________
Contenido del componente,%
Dióxido de silicio (SiO2) 40
Óxido de hierro (FeO) 19
Dióxido de titanio (TiO2) 11
Óxido de aluminio (Al2O3) 10
Óxido de calcio (CaO) 10
Óxido de magnesio (MgO) 8.5 ________________________
Las muestras entregadas por el Apolo 14 representan un tipo diferente de corteza: la brecha, rica en elementos radiactivos. La brecha es un aglomerado de detritos de piedra cementado por finas partículas de regolito. El tercer tipo de muestras de la corteza lunar son las anortositas ricas en aluminio. Esta roca es más clara que los basaltos oscuros. En términos de composición química, está cerca de las rocas investigadas por Surveyor-7 en el área montañosa cerca del cráter Tycho. Esta roca es menos densa que el basalto, por lo que las montañas construidas por ella parecen flotar sobre la superficie de una lava más densa. Los tres tipos de rocas se encuentran en grandes muestras recolectadas por los astronautas del Apolo; pero la confianza en que son los principales tipos de rocas de la corteza se basa en el análisis y la clasificación de miles de pequeños fragmentos en muestras de suelo recolectadas en varios lugares de la superficie lunar. Los cráteres son uno de los rasgos característicos de la luna. Se pueden ver decenas de miles de cráteres con un telescopio de tamaño mediano. Los más grandes parecen áreas planas rodeadas por una pared. Los cráteres como Grimaldi, Shikcard y Tsiolkovsky (en el lado opuesto de la luna) tienen un diámetro de unos 250 km y un fondo de lava suave. Las observaciones de los Rangers, Surveyors y Apollo revelaron muchos cráteres pequeños, hasta del tamaño de diminutos surcos. Aunque la mayoría de los cráteres son redondos, algunos de los más grandes tienen forma poligonal. Para el observador terrestre, el fuerte contraste de luz y sombra da la impresión de una superficie muy irregular de la luna; en realidad, las paredes de los cráteres son muy poco profundas.

CRATERS en el otro lado de la luna, fotografiados desde el Apolo 11.

La mayoría de los cráteres se formaron por impactos en la superficie de la Luna por meteoritos y núcleos de cometas al principio de su historia. Los cráteres primarios más grandes surgieron del impacto directo de los cuerpos cósmicos, y muchos cráteres secundarios se formaron después de la caída de los escombros arrojados por las primeras explosiones. Los cráteres secundarios se concentran alrededor de los cráteres primarios y, a menudo, están dispuestos en pares o tienen una forma alargada. Los cráteres de impacto en la Tierra son muy similares a los lunares. Pero los cráteres de la Tierra son destruidos por la erosión, y en la Luna, en ausencia de aire, viento y lluvia, las principales causas de la erosión, quedan formaciones muy antiguas. Algunos cráteres pueden ser el resultado de la actividad volcánica. Estos son pozos sorprendentemente regulares en forma de embudo con deslumbrantes paredes blancas en luna llena. El hecho de que a veces estén dispuestos en filas, probablemente sobre grietas sísmicas o en cimas de montañas, solo refuerza la hipótesis volcánica propuesta por el astrónomo holandés-estadounidense J. Kuiper. Las observaciones infrarrojas realizadas durante los eclipses lunares totales han revelado cientos de puntos inusualmente cálidos; por regla general, coinciden con cráteres jóvenes y brillantes. Dado que la mayoría de los cráteres se encuentran en áreas continentales de colores claros, deberían ser más antiguos que los mares. Según Kuiper, los primeros cráteres se formaron después de que los mares adquirieran un piso de lava suave. Más tarde, la superficie se derritió, pero no lo suficiente como para llenar los cráteres de lava, aunque son visibles erupciones volcánicas. Cerca de la luna llena, el cráter Tycho y varios cráteres aislados como Copérnico y Kepler se vuelven de un blanco deslumbrante, y desde ellos se irradian radialmente largas franjas blancas llamadas "rayos". Estos cráteres tienen deslizamientos centrales irregulares y muchos escombros pequeños dentro de la muralla. Dado que sus rayos se encuentran encima de otras formaciones lunares, los cráteres radiantes deberían ser los más jóvenes de la Luna. Ranger 7 mostró que los rayos son filas de numerosos cráteres secundarios blancos. Las observaciones de cambios en la superficie lunar son muy controvertidas. Suelen ser cambios aparentes debidos a diferencias en el ángulo de incidencia de los rayos solares. Durante mucho tiempo, los astrónomos han debatido si Linneo, un punto brillante en el Mar de la Claridad, fue alguna vez un cráter, como se indica en un antiguo mapa lunar en el trabajo de Riccioli. En 1958, el astrónomo soviético N.A. Kozyrev observó algo que probablemente representaba una liberación de gas en el cráter Alphonse. Después de un período de desconfianza, los astrónomos se interesaron por la posibilidad de actividad volcánica activa en la Luna. El análisis de observaciones dispersas muestra que las áreas de actividad esperada se concentran en los bordes de los mares.
Otras características. Las cadenas montañosas que nos son tan familiares en la Tierra son bastante raras en la Luna. Las principales cadenas montañosas en el lado visible de la Luna (Apeninos, Alpes y Cáucaso) fueron, por supuesto, formadas por la colisión que dio lugar al Mar de las Lluvias. Las cadenas montañosas concéntricas también rodean algunos otros mares. Algunas montañas a lo largo del borde sur de la luna son comparables en altura al Monte Everest. Las arrugas de compresión son visibles en el interior de la mayoría de los mares. A menudo tienen una estructura escalonada con segmentos paralelos pero ligeramente desplazados. A veces parecen una trenza bastante complicada. Las grietas y los cañones escarpados de 1 a 2 km de ancho a menudo se extienden por cientos de kilómetros en una línea casi recta. Su profundidad varía de uno a varios cientos de metros; más de mil de ellos están catalogados. Estas fracturas en la corteza de lava suelen ser paralelas a los bordes de los mares. Algunos de ellos se asemejan a los meandros de los canales de los ríos de la tierra. Las arrugas y las grietas, así como los valles anchos y estrechos, forman una red gigantesca. Las características de relieve radial asociadas con el Mar de las lluvias forman el sistema de rejilla más grande de la Luna. Algunos investigadores creen que el sistema de rejilla refleja el estrés intralunar y los procesos de compresión, pero otros piensan que esto es el resultado de influencias externas asociadas con las colisiones que dieron lugar a los mares. Encontrado en la luna y muchas otras características. La falla más grandiosa es la Pared Recta, que se extiende en el Mar de Nubes por unos 170 km; Es una escarpa escarpada con una altura de unos 300 m. El valle de Reita es un ejemplo de graben, es decir. zonas de ruptura, donde una parte significativa de la superficie comenzó a hundirse. Se han encontrado varios pequeños volcanes extintos en el fondo de los mares. Otra característica curiosa de la superficie lunar son las pequeñas cúpulas de lava.
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En 1609, después de la invención del telescopio, la humanidad pudo examinar su satélite espacial en detalle por primera vez. Desde entonces, la Luna es el cuerpo cósmico más estudiado, así como el primero que el hombre ha podido visitar.

Lo primero que hay que abordar es: ¿qué es nuestro satélite? La respuesta es inesperada: aunque la Luna se considera un satélite, técnicamente es un planeta tan completo como la Tierra. Es grande - 3476 kilómetros de diámetro en el ecuador - y pesa 7.347 × 10 22 kilogramos; La luna es solo ligeramente inferior al planeta más pequeño del sistema solar. Todo esto lo convierte en un participante de pleno derecho en el sistema gravitacional Luna-Tierra.

Se conoce otro tándem de este tipo en el sistema solar, y Caronte. Aunque la masa total de nuestro satélite es un poco más de una centésima parte de la masa de la Tierra, la Luna no gira alrededor de la Tierra en sí, tienen un centro de masa común. Y la cercanía de un satélite a nosotros da lugar a otro efecto interesante, la captura de mareas. Gracias a él, la Luna siempre se vuelve hacia la Tierra por el mismo lado.

Además, desde el interior, la Luna está organizada como un planeta en toda regla: tiene una corteza, un manto e incluso un núcleo, y en el pasado distante había volcanes en ella. Sin embargo, no quedó nada de los paisajes antiguos: en el transcurso de cuatro mil quinientos millones de años de la historia de la Luna, millones de toneladas de meteoritos y asteroides cayeron sobre ella, que la surcaron y dejaron cráteres. Algunos de los golpes fueron tan fuertes que atravesaron su ladrido hasta el manto. Los pozos de tales colisiones formaron mares lunares, manchas oscuras en la luna, de las que se pueden distinguir fácilmente. Además, están presentes exclusivamente en el lado visible. ¿Por qué? Hablaremos de esto más a fondo.

Entre los cuerpos cósmicos, la Luna es la que más afecta a la Tierra, excepto, quizás, al Sol. Las mareas lunares, que regularmente elevan el nivel del agua en los océanos del mundo, son el impacto más obvio, pero no el más fuerte, del satélite. Entonces, alejándose gradualmente de la Tierra, la Luna ralentiza la rotación del planeta: el día solar ha crecido de las 5 originales a las 24 horas modernas. Y el satélite también sirve como barrera natural contra cientos de meteoritos y asteroides, interceptándolos en su camino a la Tierra.

Y sin duda, la Luna es un objeto sabroso para los astrónomos, tanto aficionados como profesionales. Aunque la distancia a la Luna se ha medido con una precisión de un metro utilizando tecnología láser, y muchas veces se han traído muestras de suelo a la Tierra, todavía hay espacio para el descubrimiento. Por ejemplo, los científicos están buscando anomalías lunares: misteriosas llamaradas y auroras en la superficie de la luna, no todas las cuales pueden explicarse. Resulta que nuestro satélite oculta mucho más de lo que se ve en la superficie. ¡Descubramos juntos los secretos de la Luna!

Mapa topográfico de la Luna

Características de la luna

El estudio científico de la luna tiene ahora más de 2.200 años. El movimiento de un satélite en el cielo de la Tierra, las fases y la distancia desde él a la Tierra fueron descritos en detalle por los antiguos griegos, y la estructura interna de la Luna y su historia aún están siendo investigadas por naves espaciales. Sin embargo, siglos de trabajo de filósofos y luego de físicos y matemáticos han proporcionado datos muy precisos sobre cómo se ve y se mueve nuestra luna, y por qué es exactamente así. Toda la información sobre un satélite se puede dividir en varias categorías, que fluyen mutuamente entre sí.

Características orbitales de la Luna

¿Cómo se mueve la luna alrededor de la tierra? Si nuestro planeta estuviera estacionario, el satélite rotaría en un círculo casi perfecto, acercándose y alejándose de vez en cuando ligeramente del planeta. Pero la Tierra misma alrededor del Sol, la Luna tiene que "ponerse al día" constantemente con el planeta. Y nuestra Tierra no es el único cuerpo con el que interactúa nuestro satélite. El Sol, que está 390 veces más lejos de la Tierra que la Luna, es 333 mil veces más masivo que la Tierra. E incluso teniendo en cuenta la ley del cuadrado inverso, según la cual la intensidad de cualquier fuente de energía cae bruscamente con la distancia, ¡el Sol atrae a la Luna 2,2 veces más fuerte que la Tierra!

Por tanto, la trayectoria final del movimiento de nuestro satélite se asemeja a una espiral, e incluso difícil. El eje de la órbita lunar fluctúa, la Luna misma se acerca y se aleja periódicamente y, a escala global, se aleja completamente de la Tierra. Las mismas fluctuaciones llevan a que el lado visible de la Luna no sea el mismo hemisferio del satélite, sino diferentes partes del mismo, que rotan alternativamente hacia la Tierra debido al "balanceo" del satélite en órbita. Estos movimientos de la Luna en longitud y latitud se denominan libraciones y le permiten mirar detrás del reverso de nuestro satélite mucho antes del primer sobrevuelo de la nave espacial. La luna gira 7,5 grados de este a oeste y 6,5 grados de norte a sur. Por lo tanto, desde la Tierra, puedes ver fácilmente ambos polos de la Luna.

Las características orbitales específicas de la luna son útiles no solo para los astrónomos y astronautas; por ejemplo, los fotógrafos valoran especialmente la superluna: la fase de la luna en la que alcanza su tamaño máximo. Esta es una luna llena durante la cual la luna está en perigeo. Estos son los principales parámetros de nuestro satélite:

• La órbita de la Luna es elíptica, su desviación del círculo ideal es de aproximadamente 0,049. Teniendo en cuenta las fluctuaciones orbitales, la distancia mínima del satélite a la Tierra (perigeo) es de 362 mil kilómetros y la máxima (apogeo) es de 405 mil kilómetros.
• El centro de masa común de la Tierra y la Luna está a 4.5 mil kilómetros del centro de la Tierra.
• El mes sideral, el paso completo de la Luna en su órbita, tarda 27,3 días. Sin embargo, para una revolución completa alrededor de la Tierra y el cambio de fases lunares, se necesitan 2,2 días más; después de todo, durante el tiempo que la Luna se mueve en su órbita, la Tierra vuela a través de la decimotercera parte de su propia órbita alrededor del planeta. ¡Sol!
• La Luna está sujeta a la Tierra por las mareas: gira alrededor de su eje a la misma velocidad que alrededor de la Tierra. Debido a esto, la Luna se gira constantemente hacia la Tierra por el mismo lado. Esta condición es típica de los satélites que están muy cerca del planeta.

• La noche y el día en la luna son muy largos: medio mes terrestre.
• En esos períodos en los que la Luna sale de detrás del globo, es visible en el cielo: la sombra de nuestro planeta se desliza gradualmente fuera del satélite, lo que permite que el Sol lo ilumine y luego lo vuelve a cerrar. Los cambios en la iluminación de la Luna, visibles desde la Tierra, se llaman así. Durante la luna nueva, el satélite no es visible en el cielo, en la fase de la luna joven, aparece su delgada media luna, que recuerda al rizo de la letra "P", en el primer cuarto la luna está exactamente medio iluminada, y durante la luna llena es notablemente mejor. Otras fases, el segundo cuarto y la luna vieja, ocurren en orden inverso.

Un dato interesante: dado que el mes lunar es más corto que el del calendario, a veces puede haber dos lunas llenas en un mes; la segunda se llama "luna azul". Es tan brillante como un bosque ordinario: ilumina la Tierra con 0,25 lux (por ejemplo, la iluminación habitual dentro de una casa es de 50 lux). La Tierra misma ilumina la luna 64 veces más, hasta 16 lux. Por supuesto, toda la luz no es propia, sino la luz solar reflejada.

• La órbita de la Luna está inclinada al plano de la órbita de la Tierra y la cruza regularmente. La inclinación del satélite cambia constantemente, variando entre 4.5 ° y 5.3 °. Se necesitan más de 18 años para cambiar la inclinación de la luna.
• La luna se mueve alrededor de la Tierra a una velocidad de 1.02 km / s. Esto es mucho menor que la velocidad de movimiento de la Tierra alrededor del Sol: 29,7 km / s. La velocidad máxima de la nave espacial alcanzada por la sonda para investigar el Sol "Helios-B" fue de 66 kilómetros por segundo.

Parámetros físicos de la luna y su composición.

La gente tardó mucho en comprender qué tan grande es la luna y en qué consiste. Solo en 1753, el científico R. Boskovich pudo demostrar que la Luna no tiene una atmósfera esencial, así como mares líquidos: cuando está cubierta por la Luna, las estrellas desaparecen instantáneamente, cuando la presencia permitiría observar su gradual "desvanecimiento". En 1966, la estación soviética "Luna-13" tardó otros 200 años en medir las propiedades mecánicas de la superficie lunar. Y no se supo nada sobre el lado lejano de la luna hasta 1959, cuando el aparato Luna-3 no pudo tomar sus primeras fotografías.

La tripulación del Apolo 11 trajo las primeras muestras a la superficie en 1969. También se convirtieron en las primeras personas en visitar la luna: hasta 1972, 6 barcos aterrizaron en ella y 12 astronautas aterrizaron. A menudo se dudaba de la fiabilidad de estos vuelos; sin embargo, muchos de los puntos críticos procedían de su ignorancia en asuntos espaciales. La bandera estadounidense, que, según las seguridades de los teóricos de la conspiración, "no podía ondear en el espacio sin aire de la luna", es en realidad sólida y estática: fue especialmente reforzada con hilos sólidos. Esto se hizo específicamente para tomar hermosas fotografías: el lienzo hundido no es tan espectacular.

Muchas distorsiones de color y forma en los reflejos de los cascos de los trajes espaciales en los que se buscaba la falsificación se debieron al chapado en oro del vidrio resistente a los rayos UV. Los cosmonautas soviéticos, que vieron la transmisión del aterrizaje de los astronautas en tiempo real, también confirmaron la confiabilidad de lo que estaba sucediendo. ¿Y quién puede engañar a un experto en su campo?

Y hasta el día de hoy se están recopilando mapas geológicos y topográficos completos de nuestro satélite. En 2009, la estación espacial LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) no solo entregó las imágenes más detalladas de la Luna en la historia, sino que también demostró la presencia de una gran cantidad de agua congelada en ella. También puso fin a la discusión sobre si las personas estaban en la luna filmando los rastros del equipo Apolo desde la órbita baja de la luna. El dispositivo estaba equipado con equipos de varios países del mundo, incluida Rusia.

Dado que nuevos estados espaciales como China y empresas privadas se están uniendo a la exploración de la luna, todos los días llegan nuevos datos. Hemos recopilado los principales parámetros de nuestro satélite:

• El área de la superficie lunar ocupa 37,9x10 6 kilómetros cuadrados, aproximadamente el 0,07% del área total de la Tierra. ¡Increíblemente, esto es solo un 20% más grande que el área de todas las áreas pobladas por humanos en nuestro planeta!
• La densidad media de la luna es de 3,4 g / cm 3. Es un 40% menos que la densidad de la Tierra, principalmente debido al hecho de que el satélite carece de muchos elementos pesados ​​como el hierro, en el que nuestro planeta es rico. Además, el 2% de la masa de la Luna cae sobre el regolito, una pequeña migaja de piedra creada por la erosión cósmica y los impactos de meteoritos, cuya densidad es menor que la de la roca ordinaria. ¡Su grosor en algunos lugares alcanza decenas de metros!
• Todo el mundo sabe que la Luna es mucho más pequeña que la Tierra, lo que afecta su gravedad. La aceleración de la caída libre sobre él es de 1,63 m / s 2, solo el 16,5 por ciento de la gravedad total de la Tierra. Los saltos de los astronautas en la luna fueron muy altos a pesar de que sus trajes espaciales pesaban 35,4 kilogramos, ¡casi como la armadura de un caballero! Al mismo tiempo, todavía estaban restringidos: caer en el vacío era bastante peligroso. A continuación se muestra un video de los saltos del astronauta de la transmisión en vivo.

• Los mares lunares cubren alrededor del 17% de toda la Luna, principalmente su lado visible, que es casi un tercio cubierto por ellos. Son rastros de los impactos de meteoritos especialmente pesados, que literalmente arrancaron la corteza del satélite. En estos lugares, la superficie está separada del manto de la Luna solo por una capa delgada de medio kilómetro de lava solidificada: basalto. Dado que la concentración de sólidos aumenta más cerca del centro de cualquier cuerpo cósmico grande, hay más metal en los mares lunares que en cualquier otro lugar de la Luna.
• La principal forma de relieve de la Luna son los cráteres y otros derivados de impactos y ondas de choque que son esteroides. Las montañas lunares y los circos se construyeron enormes y cambiaron la estructura de la superficie de la Luna más allá del reconocimiento. Su papel fue especialmente fuerte al comienzo de la historia de la Luna, cuando aún estaba líquida: las cataratas levantaron olas enteras de piedra fundida. Esto también provocó la formación de mares lunares: el lado que mira hacia la Tierra estaba más caliente debido a la concentración de sustancias pesadas en él, por lo que los asteroides lo influenciaron más que el lado frío. La razón de esta distribución desigual de la materia fue la atracción de la Tierra, que fue especialmente fuerte al comienzo de la historia de la Luna, cuando estaba más cerca.

• Además de cráteres, montañas y mares, hay cuevas y grietas en la luna, testigos sobrevivientes de aquellos tiempos en que las entrañas de la luna estaban tan calientes como lo eran y los volcanes actuaban sobre ellas. Estas cuevas a menudo contienen agua helada, así como cráteres en los polos, por lo que a menudo se consideran lugares para futuras bases lunares.
• El color real de la superficie de la Luna es muy oscuro, más cercano al negro. En toda la Luna, hay una variedad de colores, desde el azul turquesa hasta casi el naranja. El tinte gris claro de la Luna desde la Tierra y en las imágenes se debe a la alta iluminación de la Luna por el Sol. Debido a su color oscuro, la superficie del satélite refleja solo el 12% de todos los rayos que caen de nuestra estrella. Si la Luna fuera más brillante, sería tan brillante como el día durante las lunas llenas.

¿Cómo se formó la luna?

El estudio de los minerales de la luna y su historia es una de las disciplinas más difíciles para los científicos. La superficie de la Luna está abierta a los rayos cósmicos y no hay nada que atrape el calor en la superficie; por lo tanto, el satélite se calienta a 105 ° C durante el día y se enfría a -150 ° C por la noche. La duración de una semana de día y de noche intensifica el efecto en la superficie y, como resultado, los minerales de la Luna cambian más allá del reconocimiento con el tiempo. Sin embargo, logramos averiguar algo.

Hoy en día, se cree que la Luna es el producto de la colisión de un gran embrión planetario, Theia, con la Tierra, que ocurrió hace miles de millones de años, cuando nuestro planeta estaba completamente fundido. Parte del planeta que chocó con nosotros (y era del tamaño de) fue absorbido, pero su núcleo, junto con parte de la materia de la superficie de la Tierra, fue arrojado por inercia a la órbita, donde permaneció en forma de Luna.

Esto se demuestra por la deficiencia ya mencionada de hierro y otros metales en la Luna: cuando Theia extrajo un trozo de materia terrestre, la mayoría de los elementos pesados ​​de nuestro planeta fueron arrastrados hacia adentro por la gravedad, hasta el núcleo. Esta colisión se reflejó en el desarrollo posterior de la Tierra: comenzó a girar más rápido y su eje de rotación se inclinó, lo que hizo posible cambiar las estaciones.

Además, la Luna se desarrolló como un planeta ordinario: formó un núcleo de hierro, manto, corteza, placas litosféricas e incluso su propia atmósfera. Sin embargo, la baja masa y la composición pobre en elementos pesados ​​llevaron al hecho de que las entrañas de nuestro satélite se enfriaron rápidamente y la atmósfera se evaporó por la alta temperatura y la ausencia de un campo magnético. Sin embargo, todavía se están produciendo algunos procesos en el interior: los terremotos lunares a veces ocurren debido a movimientos en la litosfera de la Luna. Representan uno de los principales peligros para los futuros colonizadores de la Luna: su alcance alcanza los 5 puntos y medio en la escala de Richter, y duran mucho más que el de la Tierra: no hay océano que pueda absorber el impulso del interior de la Tierra. .

Los principales elementos químicos de la luna son el silicio, el aluminio, el calcio y el magnesio. Los minerales que forman estos elementos son similares a los de la Tierra e incluso se encuentran en nuestro planeta. Sin embargo, la principal diferencia entre los minerales de la luna es la ausencia de exposición al agua y al oxígeno producido por los seres vivos, una alta proporción de impurezas de meteoritos y rastros de los efectos de la radiación cósmica. La capa de ozono de la Tierra se formó hace mucho tiempo, y la atmósfera quema la mayor parte de la masa de meteoritos que caen, lo que permite que el agua y los gases cambien lenta pero seguramente la faz de nuestro planeta.

El futuro de la luna

La luna es el primer cuerpo espacial después de Marte, que afirma ser la principal colonización humana. En cierto sentido, la Luna ya ha sido dominada: la URSS y los EE. UU. Han dejado insignias estatales en el satélite, y los radiotelescopios en órbita se esconden detrás de la cara opuesta de la Luna a la Tierra, un generador de mucha interferencia en la Tierra. aire. Sin embargo, ¿qué le espera a nuestro satélite en el futuro?

El proceso principal, que ya se ha mencionado más de una vez en el artículo, es el retroceso de la Luna debido a la aceleración de las mareas. Ocurre con bastante lentitud: el satélite no vuela más de 0,5 centímetros por año. Sin embargo, aquí es importante algo completamente diferente. Alejándose de la Tierra, la Luna ralentiza su rotación. Tarde o temprano, puede llegar un momento en el que un día en la Tierra dure tanto como el mes lunar: 29-30 días.

Sin embargo, la eliminación de la Luna tendrá su límite. Después de alcanzarlo, la Luna comenzará a acercarse a la Tierra por turnos, y mucho más rápido de lo que se alejó. Sin embargo, no podrá chocar completamente contra él. A 12-20 mil kilómetros de la Tierra, comienza su lóbulo de Roche, el límite gravitacional en el que el satélite de cualquier planeta puede mantener una forma sólida. Por lo tanto, la Luna al acercarse se romperá en millones de pequeños fragmentos. Algunos de ellos caerán a la Tierra, provocando un bombardeo miles de veces más poderoso que el nuclear, y el resto formará un anillo alrededor del planeta. Sin embargo, no será tan brillante - los anillos de los gigantes gaseosos están hechos de hielo, que es muchas veces más brillante que las rocas oscuras de la Luna - no siempre serán visibles en el cielo. El anillo de la Tierra planteará un problema para los astrónomos del futuro, si, por supuesto, para ese momento alguien permanecerá en el planeta.

Colonización de la Luna

Sin embargo, todo esto sucederá en miles de millones de años. Hasta entonces, la humanidad considera a la luna como el primer objeto potencial de colonización espacial. Sin embargo, ¿qué se entiende exactamente por "exploración de la luna"? Ahora veremos juntos los prospectos más cercanos.

Mucha gente imagina que la colonización del espacio es como la colonización de la Tierra durante la Nueva Era: buscar recursos valiosos, obtenerlos y luego traerlos de regreso a casa. Sin embargo, esto no se aplica al espacio: en los próximos doscientos años, entregar un kilogramo de oro incluso desde el asteroide más cercano costará más que extraerlo de las minas más difíciles y peligrosas. Además, es poco probable que la Luna actúe como un "sector de dacha de la Tierra" en el futuro cercano; aunque hay grandes depósitos de recursos valiosos, será difícil cultivar alimentos allí.

Pero nuestro satélite bien puede convertirse en una base para una mayor exploración espacial en direcciones prometedoras, por ejemplo, el mismo Marte. El principal problema de la astronáutica actual son las restricciones de peso de las naves espaciales. Para el lanzamiento, debes construir estructuras monstruosas que necesitan toneladas de combustible; después de todo, debes superar no solo la gravedad de la Tierra, ¡sino también la atmósfera! Y si se trata de una nave interplanetaria, también debes repostarla. Esto limita seriamente a los diseñadores, obligándolos a preferir la parsimonia a la funcionalidad.

La luna es mucho más adecuada para una plataforma de lanzamiento para naves espaciales. La falta de atmósfera y la baja velocidad para superar la gravedad de la luna (2,38 km / s frente a 11,2 km / s de la Tierra) hacen que los lanzamientos sean mucho más fáciles. Y los depósitos minerales del satélite permiten ahorrar en peso de combustible: una piedra alrededor del cuello de la astronáutica, que ocupa una proporción significativa de la masa de cualquier vehículo. Si ampliamos la producción de combustible para cohetes en la Luna, será posible lanzar naves espaciales grandes y complejas, ensambladas a partir de piezas enviadas desde la Tierra. Y el montaje en la luna será mucho más fácil que en la órbita terrestre baja, y mucho más confiable.

Las tecnologías existentes hoy en día permiten, si no completamente, parcialmente, implementar este proyecto. Sin embargo, cualquier paso en esta dirección requiere un riesgo. Una enorme inversión de dinero requerirá la investigación de los fósiles necesarios, así como el desarrollo, la entrega y la prueba de módulos para futuras bases lunares. ¡Y el costo estimado de lanzar incluso los elementos iniciales por sí solos puede arruinar toda una superpotencia!

Por lo tanto, la colonización de la luna no es tanto el trabajo de científicos e ingenieros como de la gente de todo el mundo para lograr una unidad tan valiosa. Porque en la unidad de la humanidad reside la verdadera fuerza de la Tierra.