Densitatea rocilor lunare este în medie de 3,343 g/cm3, ceea ce este vizibil inferioară densității medii pentru Pământ (5,518 g/cm3). Această diferență se datorează în principal faptului că densificarea materiei cu adâncime este mult mai vizibilă pe Pământ decât pe Lună. De asemenea, există diferențe în compoziția mineralogică a rocilor lunare și terestre: conținutul de oxizi de fier din bazalții lunari este cu 25% mai mare, iar cel al titanului este cu 13% mai mare decât în ​​cele terestre. Bazalții „marin” de pe Lună se disting printr-un conținut ridicat de oxizi de aluminiu și calciu și o densitate relativ mai mare, care este asociată cu originea lor profundă.

Pentru a studia structura Lunii au fost folosite metode seismice. În prezent, imaginea acestei structuri a fost dezvoltată în detaliu. Este în general acceptat că interiorul lunii poate fi împărțit în cinci straturi.

Stratul de suprafață - scoarța lunară (grosimea sa variază de la 60 km pe jumătatea Lunii vizibilă de pe Pământ la 100 km - pe cea invizibilă) - are o compoziție apropiată de cea a „continentelor”. Sub crustă se află mantaua superioară - un strat de aproximativ 250 km grosime. Și mai adânc - mantaua mijlocie are aproximativ 500 km grosime; Se crede că în acest strat s-au format bazalți „marin” ca urmare a topirii parțiale. Sursele seismice lunare cu focalizare profundă sunt situate la adâncimi de ordinul a 600-800 km. Trebuie remarcat, însă, că activitatea seismică naturală de pe Lună nu este mare.

La o adâncime de aproximativ 800 km, litosfera (coaja solidă) se termină și începe astenosfera lunară - un strat topit în care, ca în orice lichid, se pot propaga doar undele seismice longitudinale. Temperatura părții superioare a astenosferei este de aproximativ 1200 K.

La o adâncime de 1380-1570 km are loc o schimbare bruscă a vitezei undelor longitudinale - aici este limita (mai degrabă neclară) a celei de-a cincea zone - nucleul Lunii. Probabil, acest miez relativ mic (reprezintă nu mai mult de 1% din masa Lunii) este format din sulfură de fier topit.

Stratul de suprafață destul de liber al Lunii este format din roci zdrobite de un flux constant de corpuri solide care cad pe ea - de la micrometeoriți și praf până la particule mari - meteoriți de mai multe tone și asteroizi.

Deasupra suprafeței Lunii, nu există atmosferă gazoasă ca atare, deoarece nu poate fi ținută de Lună din cauza masei sale mici. Drept urmare, chiar și cei mai ușori atomi la viteze termice medii sunt capabili să depășească atracția Lunii. Prin urmare, densitatea gazului deasupra Lunii este cu cel puțin 12 ordine de mărime mai mică decât densitatea atmosferei de suprafață (deși este vizibil mai mare decât densitatea gazului interstelar).

Stratul superior este reprezentat de crusta a cărei grosime, determinată doar în zonele bazinelor, este de 60 km. Este foarte probabil ca în vastele zone continentale ale părții îndepărtate a Lunii, crusta să fie de aproximativ 1,5 ori mai groasă. Crusta este compusă din roci cristaline magmatice - bazalt. Cu toate acestea, în ceea ce privește compoziția lor mineralogică, bazalții din regiunile continentale și marine au diferențe notabile. În timp ce cele mai vechi regiuni continentale ale Lunii sunt formate predominant din roci ușoare - anortozite (aproape în întregime compuse din plagioclază medie și bazică, cu mici amestecuri de piroxen, olivină, magnetit, titanomagnetit etc.), roci cristaline ale mărilor lunare, ca bazalții terestre, compuse în principal din plagioclaze și piroxeni monoclinici (augite).

Sub crustă se află mantaua, în care, la fel ca pământul, se pot distinge partea superioară, mijlocie și inferioară. Grosimea mantalei superioare este de aproximativ 250 km, iar cea a mantalei mijlocii este de aproximativ 500 km, iar limita sa cu mantaua inferioară este situată la o adâncime de aproximativ 1000 km. Până la acest nivel, vitezele undelor transversale sunt aproape constante, ceea ce înseamnă că substanța din interior este în stare solidă, reprezentând o litosferă puternică și relativ rece în care vibrațiile seismice nu se amortizează mult timp. Compoziția mantalei superioare este probabil olivinepiroxen, în timp ce la adâncimi mai mari există șnițelul și melilitul mineral care apar în rocile alcaline ultramafice.

La limita cu mantaua inferioară, temperaturile se apropie de temperaturile de topire și de aici începe absorbția puternică a undelor seismice. Această regiune este astenosfera lunară. În centrul, se pare, există un mic nucleu lichid cu o rază mai mică de 350 de kilometri, prin care nu trec undele transversale. Miezul poate fi sulfură de fier sau fier; în ultimul caz, ar trebui să fie mai mic, ceea ce se potrivește mai bine cu estimările distribuției densității pe adâncime. Masa sa probabil nu depășește 2% din masa întregii luni. Temperatura din miez depinde de compoziția sa și, aparent, este în intervalul 1300-1900 K.

Luna în sine este deja unică prin faptul că este singurul satelit sferic pe orbită. Se crede că motivul acestei forme este că masa sa este suficient de mare pentru atragerea uniformă a materiei către centrul satelitului.

mărimea Luna are puțin peste un sfert din diametrul Pământului (3475 km) și este, de asemenea, un fenomen unic. Până acum, astronomii nu au reușit să găsească un satelit cu vreo planetă cu dimensiuni mari sau cel puțin de aceeași dimensiune față de dimensiunea planetei.

Cu toate acestea, în ciuda dimensiunilor atât de semnificative pentru un satelit, masa Lunii este relativ mică. Acest lucru indică, de asemenea, densitatea scăzută a satelitului. Explicația acestui fenomen constă în motivul formării Lunii. Oamenii de știință au o versiune conform căreia, în perioada nașterii Pământului, un corp cosmic uriaș de dimensiunea . Ca urmare a unei astfel de coliziuni, o mare cantitate din mantaua exterioară și crusta a fost aruncată pe orbita Pământului. Combinându-se treptat sub influența forțelor gravitaționale, materialul a format satelitul pe care îl cunoaștem astăzi sub numele de Lună. Având în vedere că mantaua exterioară a Pământului este mult mai puțin densă decât straturile interioare, acest concept permite într-o oarecare măsură să explice densitatea scăzută a Lunii.

Observațiile de pe Pământ fac posibilă luarea în considerare a numeroase cratere de pe suprafața Lunii. Motivul existenței unei astfel de reliefuri este destul de simplu. Spre deosebire de Pământ, Luna nu este un corp activ din punct de vedere geologic, nu are atmosferă și nu există activitate vulcanică. De aceea suprafața lunii rămâne neschimbată de secole.

Diagrama de mai jos evidențiază opt faze diferite ale lunii: lună plină, luna în creștere, primul trimestru, lună în creștere, lună plină, lună în descreștere, al treilea trimestru și luna în descreștere.

Structura lunii

Luna este un corp cosmic diferențiat și este subdivizată în funcție de structura sa în crustă, manta și miez. În ciuda faptului că Luna este al doilea (după Io) cel mai dens satelit din sistemul solar, nucleul său interior este considerat foarte mic ca dimensiune, deoarece diametrul său este de numai aproximativ 700 de kilometri, ceea ce este un indicator nesemnificativ în raport cu dimensiunea lui. satelitul.

La miezul interior, carcasa este saturată cu fier și are o rază de aproximativ 240 de kilometri. Miezul exterior constă în mare parte din fier, doar topit, grosimea sa este de aproximativ 300 de kilometri.

Miezul lunar are, de asemenea, un strat limită topit în părți. Conform calculelor planetologilor, s-a format ca urmare a cristalizării fracționate a unui ocean de magmă uriaș în urmă cu 4,5 miliarde de ani. Grosimea acestui strat este de aproximativ 480 de kilometri.

La fel ca Pământul, mantaua Lunii este formată în principal din roci ultramafice, care, spre deosebire de cele conținute în crustă, conțin impurități minore de oxizi de siliciu și o cantitate destul de mare de fier și magneziu. Olivina și piroxenul sunt principalele minerale care formează roci.

Grosimea medie a crustei lunare este de aproximativ 50 de kilometri. Din cauza cutremurelor lunare periodice cauzate de gravitația Pământului, în el pot apărea crăpături.

Primul om de pe Lună

Doisprezece reprezentanți ai omenirii au avut norocul să pășească pe suprafața Lunii. Începutul a fost pus de Neil Armstrong în 1969, ca parte a misiunii Apollo 11, iar ultima până în prezent a fost Gene Cernan în 1972 cu misiunea Apollo 17. Din 1972, zborurile umane către Lună au fost întrerupte, iar studiul satelitul Pământului a rămas în domeniul navelor spațiale automate.

În viitorul apropiat, omul poate vizita din nou luna. Legate de aceasta sunt planurile unor agenții spațiale de top precum NASA, Roskosmos și ESA. Poate încă din anii 2020, prima stație spațială va apărea pe Lună.

Primul pas al omului pe lună

„Este un pas mic pentru un om, dar un salt uriaș pentru întreaga omenire”, - această frază celebră a fost spusă de Neil Armstrong coborând la suprafața lunii.

Luna nu are latura întunecată. Ambele părți ale Lunii primesc aceeași cantitate de lumină solară, dar având în vedere că Luna este conectată la Pământ prin forțe de maree, pământenii pot observa întotdeauna doar o parte a acesteia. Această parte reflectă lumina soarelui și oamenii o pot vedea chiar și cu ochiul liber, apoi informații despre așa-numita „parte întunecată” au fost obținute cu ajutorul navelor spațiale.

Fluxul și refluxul pe Pământ se realizează tocmai cu ajutorul Lunii. Ele apar ca urmare a atracției gravitaționale. Mareele apar pe partea Pământului care este în prezent cu fața spre Lună, în timp ce mareele apar pe cealaltă parte.

În fiecare an, Luna se îndepărtează încet de Pământ, cu aproximativ 3,8 centimetri. Potrivit oamenilor de știință, acest proces va continua încă 50 de miliarde de ani.

Dacă ai fi pe lună, ai cântări mult mai puțin. Gravitația lunară este mult mai slabă decât gravitația Pământului. Acest lucru se datorează faptului că masa sa este mult mai mică. Adică, greutatea ta pe Lună ar fi doar o șesime (aproximativ 16,5%) din greutatea ta pe Pământ.

În anii 1950, Statele Unite plănuiau să detoneze o bombă atomică pe Lună. Proiectul secret a fost dezvoltat în apogeul Războiului Rece și a fost numit „Proiectul A119”. Scopul principal al unui astfel de plan extraordinar era acela de a demonstra superioritatea militară și spațială față de URSS. Din fericire, ideea nu a fost niciodată realizată.

Luna nu are atmosferă. Suprafața satelitului Pământului nu este absolut protejată de razele cosmice, meteoriți, asteroizi, comete și vânturi solare. De aceea există fluctuații atât de uriașe de temperatură pe Lună, iar întreaga sa suprafață este acoperită de cratere. Absența unei atmosfere înseamnă, de asemenea, că nu se aude niciun sunet pe Lună, iar cerul este întotdeauna negru.

Sunt tremurături pe lună. Atractia gravitațională a Pământului duce la mici cutremure lunare care au loc la câțiva kilometri sub suprafață și formează mici lacrimi și crăpături. Se crede că Luna are un miez topit ca Pământul.

Informații de bază despre lună

© Vladimir Kalanov,
site-ul web"Cunoașterea este putere".

Luna este cel mai apropiat corp cosmic mare de Pământ. Luna este singurul satelit natural al pământului. Distanța de la Pământ la Lună: 384400 km.

În mijlocul suprafeței Lunii, cu fața spre planeta noastră, există mări mari (pete întunecate).
Sunt zone care au fost inundate cu lavă de foarte mult timp.

Distanța medie față de Pământ: 384.000 km (min. 356.000 km, max. 407.000 km)
Diametrul ecuatorului - 3480 km
Gravitația - 1/6 din pământ
Perioada de revoluție a Lunii în jurul Pământului este de 27,3 zile pământești
Perioada de rotație a Lunii în jurul axei sale este de 27,3 zile pământești. (Perioada de revoluție în jurul Pământului și perioada de rotație a Lunii sunt egale, ceea ce înseamnă că Luna este întotdeauna în fața Pământului pe o parte; ambele planete se învârt în jurul unui centru comun situat în interiorul globului, deci este general acceptat că Luna se învârte în jurul Pământului.)
Luna siderale (faze): 29 zile 12 ore 44 minute 03 secunde
Viteza orbitală medie: 1 km/s.
Masa Lunii este de 7,35 x10 22 kg. (1/81 masa pământului)
Temperatura suprafetei:
- maxima: 122°C;
- minima: -169°C.
Densitate medie: 3,35 (g/cm³).
Atmosfera: absent;
Apă: nu este disponibilă.

Se crede că structura internă a Lunii este similară cu structura Pământului. Luna are un miez lichid cu un diametru de aproximativ 1500 km, în jurul căruia se află o manta de aproximativ 1000 km grosime, iar stratul superior este o crustă acoperită deasupra cu un strat de pământ lunar. Cel mai superficial strat de sol este format din regolit, o substanță poroasă de culoare gri. Grosimea acestui strat este de aproximativ șase metri, iar grosimea crustei lunare este în medie de 60 km.

Oamenii au observat această stea uimitoare de noapte de mii de ani. Fiecare națiune are cântece, mituri și basme despre Lună. Mai mult, melodiile sunt în mare parte lirice, sincere. În Rusia, de exemplu, este imposibil să întâlnești o persoană care nu ar cunoaște melodia populară rusă „The Moon Shines”, iar în Ucraina toată lumea iubește frumoasa melodie „Nich ​​Yaka Misyachna”. Cu toate acestea, nu pot garanta pentru toată lumea, în special pentru tineri. Până la urmă, pot fi, din păcate, cei care sunt mai pe placul „Rolling Stones” și efectele lor fatale. Dar să nu ne abatem de la subiect.

Interes pentru Lună

Oamenii au fost interesați de Lună din cele mai vechi timpuri. Deja în secolul al VII-lea î.Hr. Astronomii chinezi au descoperit că intervalele de timp dintre aceleași faze ale lunii sunt de 29,5 zile, iar lungimea anului este de 366 de zile.

Cam în aceeași perioadă, în Babilon, observatorii stelelor au publicat un fel de carte cuneiformă despre astronomie pe tăblițe de lut, care conținea informații despre lună și cele cinci planete. În mod surprinzător, observatorii stelelor din Babilon știau deja cum să calculeze perioadele de timp dintre eclipsele de Lună.

Nu mult mai târziu, în secolul VI î.Hr. Grecul Pitagora a susținut deja că luna nu strălucește prin propria lumină, ci reflectă lumina soarelui pe Pământ.

Pe baza observațiilor, au fost elaborate de mult timp calendare lunare precise pentru diferite regiuni ale Pământului.

Observând zone întunecate de pe suprafața Lunii, primii astronomi erau siguri că văd lacuri sau mări asemănătoare cu cele de pe Pământ. Încă nu știau că este imposibil să vorbim despre orice apă, pentru că la suprafața Lunii temperatura în timpul zilei ajunge la plus 122°C, iar noaptea - minus 169°C.

Înainte de apariția analizei spectrale și apoi a rachetelor spațiale, studiul Lunii se reducea în esență la observarea vizuală sau, după cum se spune acum, la monitorizare. Invenția telescopului a extins posibilitățile de studiu atât a Lunii, cât și a altor corpuri cerești. Elemente ale peisajului lunar, numeroase cratere (de diverse origini) și „mări” au început ulterior să primească numele unor oameni de seamă, în majoritate oameni de știință. Pe partea vizibilă a Lunii au apărut numele oamenilor de știință și gânditori din diferite epoci și popoare: Platon și Aristotel, Pitagora și, Darwin și Humboldt, și Amundsen, Ptolemeu și Copernic, Gauss și, Struve și Keldysh și Lorentz și alții.

În 1959, stația automată sovietică a fotografiat partea îndepărtată a lunii. La ghicitorile lunare existente s-a adăugat încă una: spre deosebire de partea vizibilă, aproape că nu există zone întunecate de „mări” pe partea îndepărtată a Lunii.

Craterele descoperite pe partea îndepărtată a Lunii, la sugestia astronomilor sovietici, au fost numite după Jules Verne, Giordano Bruno, Edison și Maxwell, iar una dintre zonele întunecate a fost numită Marea Moscovei.. Numele sunt aprobate de Uniunea Astronomică Internațională.

Unul dintre craterele de pe partea vizibilă a Lunii se numește Hevelius. Acesta este numele astronomului polonez Jan Hevelius (1611-1687), care a fost unul dintre primii care au văzut luna printr-un telescop. În orașul natal Gdansk, Hevelius, avocat de studii și pasionat iubitor de astronomie, a publicat cel mai detaliat atlas al lunii la acea vreme, numindu-l „Selenografia”. Această muncă i-a adus faima mondială. Atlasul a constat din 600 de pagini folio și 133 de gravuri. Hevelius însuși a dactilografiat textele, a făcut gravuri și a tipărit el însuși ediția. Nu a început să ghicească care dintre muritori este vrednic și care nu este vrednic să-și întipărească numele pe tăblița eternă a discului lunar. Hevelius a dat nume pământești munților descoperiți pe suprafața Lunii: Carpați, Alpi, Apenini, Caucaz, Munții Rifei (adică Urali).

Multe cunoștințe despre Lună au fost acumulate de știință. Știm că Luna strălucește de lumina soarelui reflectată de suprafața sa. Luna este întoarsă în mod constant către Pământ de o parte, deoarece revoluția sa completă în jurul propriei axe și revoluția în jurul Pământului au aceeași durată și sunt egale cu 27 de zile pământești și opt ore. Dar de ce, din ce motiv, a apărut o asemenea sincronicitate? Acesta este unul dintre mistere.

Fazele lunii

Când Luna se rotește în jurul Pământului, discul lunar își schimbă poziția față de Soare. Prin urmare, un observator de pe Pământ vede Luna succesiv ca un cerc luminos complet, apoi ca o semilună, devenind o semilună din ce în ce mai subțire până când semiluna dispare complet din vedere. Apoi totul se repetă: semiluna subțire a Lunii reapare și crește până la o semilună, apoi la un disc plin. Faza în care luna nu este vizibilă se numește lună nouă. Faza în care o „semilună” subțire, care apare pe partea dreaptă a discului lunar, crește până la un semicerc, se numește primul sfert. Partea iluminată a discului crește și captează întregul disc - a venit faza de lună plină. După aceea, discul iluminat scade la un semicerc (ultimul sfert) și continuă să scadă până când „semiluna” îngustă din partea stângă a discului lunar dispare din câmpul vizual, adică. vine din nou luna nouă și totul se repetă.

O schimbare completă a fazelor are loc în 29,5 zile pământești, adică. în decurs de aproximativ o lună. De aceea, în vorbirea populară luna este numită lună.

Deci, nu este nimic miraculos în fenomenul de schimbare a fazelor lunii. De asemenea, nu este un miracol faptul că Luna nu cade pe Pământ, deși experimentează puternica gravitație a Pământului. Nu cade deoarece forța gravitațională este echilibrată de forța de inerție a mișcării Lunii pe orbită în jurul Pământului. Aici operează legea gravitației universale, descoperită de Isaac Newton. Dar... de ce a apărut mișcarea Lunii în jurul Pământului, mișcarea Pământului și a altor planete în jurul Soarelui, care a fost motivul, ce forță a făcut inițial să se miște aceste corpuri cerești în acest fel? Răspunsul la această întrebare trebuie căutat în procesele care au avut loc atunci când au apărut Soarele și întregul sistem solar. Dar de unde poți obține cunoștințe despre ceea ce s-a întâmplat cu multe miliarde de ani în urmă? Mintea umană poate privi atât în ​​trecutul inimaginabil de îndepărtat, cât și în viitor. Acest lucru este dovedit de realizările multor științe, inclusiv astronomia și astrofizica.

Aterizarea unui om pe lună

Cele mai impresionante și, fără exagerare, realizări de epocă ale gândirii științifice și tehnice în secolul XX au fost: lansarea în URSS a primului satelit artificial al Pământului la 7 octombrie 1957, primul zbor cu echipaj în spațiu, realizat de Yuri. Alekseevici Gagarin pe 12 aprilie 1961 și aterizarea unui om pe Lună, efectuată de Statele Unite ale Americii la 21 iulie 1969.

Până în prezent, 12 persoane au umblat deja pe Lună (toți sunt cetățeni americani), dar gloria îi aparține întotdeauna primului. Neil Armstrong și Edwin Aldrin au fost primii oameni care au pășit pe Lună. Au aterizat pe Lună de pe nava spațială Apollo 11, care a fost pilotată de astronautul Michael Collins. Collins se afla pe o navă spațială care se afla pe orbită în jurul Lunii. După finalizarea lucrărilor la suprafața lunară, Armstrong și Aldrin s-au lansat de pe Lună pe compartimentul lunar al navei spațiale și, după acostarea pe orbită lunară, s-au transferat pe nava spațială Apollo 11, care s-a îndreptat apoi spre Pământ. Pe Lună, astronauții au efectuat observații științifice, au făcut fotografii ale suprafeței, au colectat mostre de sol lunar și nu au uitat să planteze pe Lună steagul național al patriei lor.

De la stânga la dreapta: Neil Armstrong, Michael Collins, Edwin „Buzz” Aldrin.

Primii astronauți au dat dovadă de curaj și de un adevărat eroism. Aceste cuvinte sunt standard, dar se aplică pe deplin la Armstrong, Aldrin și Collins. Pericolul i-ar putea aștepta în fiecare etapă a zborului: la pornirea de pe Pământ, la intrarea pe orbita Lunii, la aterizarea pe Lună. Și unde era garanția că se vor întoarce de pe Lună pe nava pilotată de Collins și apoi vor ajunge în siguranță pe Pământ? Dar asta nu este tot. Nimeni nu știa dinainte în ce condiții se vor întâlni oamenii pe Lună, cum se vor comporta costumele lor spațiale. Singurul lucru de care astronauții nu se puteau teme este că nu se vor îneca în praful lunar. Stația automată sovietică „Luna-9” în 1966 a aterizat pe una dintre câmpiile Lunii, iar instrumentele sale au raportat: nu există praf! Apropo, designerul general al sistemelor spațiale sovietice, Serghei Pavlovici Korolev, chiar mai devreme, în 1964, bazându-se exclusiv pe intuiția sa științifică, a declarat (și în scris) că nu există praf pe Lună. Desigur, acest lucru nu înseamnă absența completă a oricărui praf, ci absența unui strat de praf de o grosime vizibilă. Într-adevăr, mai devreme, unii oameni de știință au presupus prezența pe Lună a unui strat de praf liber de până la 2-3 metri adâncime sau mai mult.

Dar Armstrong și Aldrin erau convinși personal de corectitudinea academicianului S.P. Koroleva: Nu există praf pe Lună. Dar asta a fost deja după aterizare, iar la intrarea pe suprafața Lunii, entuziasmul a fost mare: pulsul lui Armstrong a ajuns la 156 de bătăi pe minut, faptul că aterizarea a avut loc în „Marea calmului” nu a fost. foarte liniştitor.

O concluzie interesantă și neașteptată bazată pe studiul caracteristicilor suprafeței Lunii a fost făcută recent de unii geologi și astronomi ruși. În opinia lor, relieful părții Lunii îndreptată spre Pământ este foarte asemănător cu suprafața Pământului, așa cum a fost în trecut. Contururile generale ale „mărilor” lunare sunt, parcă, o amprentă a contururilor continentelor pământului, care erau acum 50 de milioane de ani, când, apropo, aproape întregul pământ al Pământului arăta ca unul imens. continent. Se pare că din anumite motive „portretul” tânărului Pământ a fost imprimat pe suprafața Lunii. Acest lucru s-a întâmplat probabil când suprafața lunară era într-o stare moale, plastică. Care a fost acest proces (dacă a existat, desigur), în urma căruia a avut loc o astfel de „fotografie” a Pământului de către Lună? Cine va răspunde la această întrebare?

Dragi vizitatori!

Munca dvs. este dezactivată JavaScript. Vă rugăm să activați scripturile în browser și veți vedea funcționalitatea completă a site-ului!

LUNA
satelitul natural al Pământului, cel mai apropiat vecin permanent al acestuia. Acesta este un corp sferic stâncos, fără atmosferă și viață. Diametrul său este de 3480 km, adică. ceva mai mult de un sfert din diametrul Pământului. Diametrul său unghiular (unghiul la care discul Lunii este vizibil de pe Pământ) este de aproximativ 30º de arc. Distanța medie a Lunii de Pământ este de 384.400 km, adică de aproximativ 30 de ori diametrul Pământului. O navă spațială poate ajunge pe Lună în mai puțin de 3 zile. Primul aparat care a ajuns pe Lună, Luna-2, a fost lansat pe 12 septembrie 1959 în URSS. Primii oameni au pus piciorul pe Lună pe 20 iulie 1969; au fost astronauții lui Apollo 11, lansat în Statele Unite. Chiar înainte de epoca explorării spațiului, astronomii știau că Luna era un corp neobișnuit. Deși nu este cel mai mare satelit din sistemul solar, este unul dintre cei mai mari în raport cu planeta sa - Pământul. Densitatea Lunii este de numai 3,3 ori mai mare decât cea a apei, ceea ce este mai mică decât cea a oricăreia dintre planetele terestre: Pământul însuși, Mercur, Venus și Marte. Deja această împrejurare ne face să ne gândim la condițiile neobișnuite pentru formarea Lunii. Probele de sol de la suprafața Lunii au făcut posibilă determinarea compoziției sale chimice și a vârstei (4,1 miliarde de ani pentru cele mai vechi mostre), dar acest lucru nu a făcut decât să ne încurce și mai mult înțelegerea originii Lunii.
ASPECT
La fel ca toate planetele și lunile lor, Luna strălucește în principal prin lumina soarelui reflectată. De obicei, partea Lunii care este luminată de Soare este vizibilă. Excepție fac perioadele din apropierea lunii noi, când lumina reflectată de Pământ luminează slab partea întunecată a Lunii, creând o imagine a „Lunii bătrâne în brațele tinerilor”.

Luminozitatea lunii pline este de 650 de mii de ori mai mică decât luminozitatea soarelui. Luna plină reflectă doar 7% din lumina soarelui care cade pe ea. După perioade de activitate solară intensă, locurile individuale de pe suprafața lunii pot străluci slab sub acțiunea luminiscenței. Pe partea vizibilă a Lunii - cea care este mereu întoarsă spre Pământ - izbitoare sunt regiuni întunecate, numite de astronomii din trecut mările (în latină mare). Datorită suprafeței relativ plane, mările au fost alese pentru aterizarea primelor expediții de astronauți; studiile au arătat că mările au o suprafață uscată acoperită cu mici fragmente de lavă poroasă și pietre rare. Aceste zone întunecate mari ale Lunii sunt în contrast puternic cu regiunile muntoase luminoase, ale căror suprafețe accidentate reflectă lumina mult mai bine. Nava spațială care a înconjurat Luna a arătat, contrar așteptărilor, că nu există mări mari pe partea îndepărtată a Lunii și, prin urmare, nu arată ca partea vizibilă.

Iluzia lunii. Luna pare mult mai mare lângă orizont decât sus pe cer. Aceasta este o iluzie optică. Experimentele psihologice au arătat că observatorul își ajustează subconștient percepția asupra dimensiunii unui obiect în funcție de dimensiunea altor obiecte din câmpul vizual. Luna pare mai mică atunci când este sus pe cer și este înconjurată de un spațiu gol mare; dar când este aproape de orizont, dimensiunea sa este ușor de comparat cu distanța dintre el și orizont. Sub influența acestei comparații, ne întărim inconștient impresia despre dimensiunea lunii.
faze. Fazele lunii apar ca urmare a unei modificări a poziției relative a Pământului, a Lunii și a Soarelui. De exemplu, atunci când Luna se află între Soare și Pământ, partea sa îndreptată spre Pământ este întunecată și, prin urmare, aproape invizibilă. Acest moment se numește lună nouă, deoarece, pornind de la el, luna pare să se nască și devine din ce în ce mai vizibilă. După ce a trecut de un sfert din orbită, Luna arată o jumătate iluminată a discului; în timp ce ei spun că este în primul trimestru. Odată cu trecerea a jumătate din orbită a Lunii, întreaga latură îndreptată spre Pământ devine vizibilă - intră în faza lunii pline. Pământul trece, de asemenea, prin diferite faze atunci când este privit de pe Lună. De exemplu, pe o Lună nouă, când discul Lunii este complet întunecat pentru un observator de pe Pământ, un astronaut de pe Lună vede un „Pământ plin” complet iluminat. Și invers, când vedem o lună plină pe Pământ, un „pământ nou” poate fi observat de pe Lună. În primul și al treilea trimestru, când oamenii de pe Pământ văd jumătate din discul lunar iluminat, astronauții de pe Lună vor vedea și jumătatea iluminată a discului Pământului.
MIŞCARE
Principala influență asupra mișcării Lunii este exercitată de Pământ, deși Soarele mult mai îndepărtat îl afectează și pe acesta. Prin urmare, explicația mișcării Lunii devine una dintre cele mai dificile probleme ale mecanicii cerești. Prima teorie acceptabilă a fost propusă de Isaac Newton în Elementele sale (1687), unde au fost publicate legea gravitației universale și legile mișcării. Newton nu numai că a luat în considerare toate perturbațiile orbitei lunare cunoscute la acea vreme, dar a prezis și unele efecte.
Caracteristicile orbitei. Timpul necesar pentru ca Luna să facă o orbită completă de 360° în jurul Pământului este de 27 de zile, 7 ore și 43,2 minute. Dar în tot acest timp, Pământul însuși se mișcă în jurul Soarelui în aceeași direcție, astfel încât poziția reciprocă a celor trei corpuri se repetă nu în perioada orbitală a Lunii, ci după aproximativ 53 de ore după aceasta. Prin urmare, luna plină apare la fiecare 29 de zile 12 ore 44,1 minute; această perioadă se numește luna lunară. Fiecare an solar conține 12,37 luni lunare, așa că 7 din 19 ani au 13 luni pline. Această perioadă de 19 ani este numită „ciclul metonic” deoarece în secolul al V-lea. î.Hr. astronomul atenian Meton a propus această perioadă ca bază pentru reforma calendarului, însă nu a avut loc. Distanța până la lună este în continuă schimbare; Hiparh a știut acest lucru în secolul al II-lea. î.Hr. El a determinat distanța medie până la Lună, obținând o valoare destul de apropiată de cea modernă - 30 diametre Pământului. Distanța până la Lună poate fi determinată prin diferite metode, de exemplu, prin triangulare din două puncte îndepărtate de pe Pământ sau folosind tehnologia modernă: în momentul în care este nevoie de un semnal radar sau laser pentru a călători spre Lună și înapoi. Distanța medie la perigeu (cel mai apropiat punct al orbitei Lunii de Pământ) este de 362.000 km, iar distanța medie la apogeu (cel mai îndepărtat punct al orbitei) este de 405.000 km. Aceste distanțe sunt măsurate de la centrul pământului până la centrul lunii. Punctul de apogeu și odată cu el întreaga orbită se învârte în jurul Pământului în 8 ani și 310 zile.
Înclinaţie. Planul orbitei Lunii este înclinat față de planul orbitei Pământului în jurul Soarelui - ecliptica - cu aproximativ 5 °; prin urmare, Luna nu se mișcă niciodată mai mult de 5° față de ecliptică, fiind întotdeauna în sau în apropierea constelațiilor zodiacale. Punctele în care orbita lunii traversează ecliptica se numesc noduri. O eclipsă de soare poate avea loc doar pe o lună nouă și numai atunci când luna se află în apropierea unui nod. Acest lucru se întâmplă de cel puțin două ori pe an. În alte cazuri, Luna trece pe cer deasupra sau sub Soare. Eclipsele de Lună apar doar pe lunile pline; în acest caz, ca și în cazul eclipselor de soare, Luna trebuie să fie aproape de nod. Dacă planul orbitei lunare nu ar fi înclinat față de planul orbitei pământului, i.e. dacă Pământul și Luna s-ar deplasa în același plan, atunci la fiecare lună nouă ar avea loc o eclipsă de soare, iar la fiecare lună plină - o eclipsă de lună. Linia de noduri (o linie dreaptă care trece prin ambele noduri) se rotește în jurul Pământului în direcția opusă mișcării Lunii - de la est la vest cu o perioadă de 18 ani și 224 de zile. Această perioadă este strâns legată de ciclul „saros”, care este de 18 ani 11,3 zile și determină intervalul de timp dintre eclipse identice.
Vezi si ECLIPSE.
Sistemul Pământ-Lună. Desigur, nu este în întregime corect să vorbim despre mișcarea Lunii în jurul Pământului. Mai precis, ambele corpuri se învârt în jurul centrului lor comun de masă, care se află sub suprafața Pământului. O analiză a oscilațiilor Pământului a arătat că masa Lunii este de 81 de ori mai mică decât masa Pământului. Atractia gravitațională a Lunii determină fluxul și refluxul mareelor ​​pe Pământ. Mișcările mareelor ​​ca urmare a frecării încetinesc rotația Pământului, mărind durata zilei Pământului cu 0,001 s pe secol. Deoarece momentul unghiular al sistemului Pământ-Lună este conservat, decelerația rotației Pământului duce la îndepărtarea lentă a Lunii de pe Pământ. Cu toate acestea, în epoca actuală, distanța dintre Pământ și Lună scade cu 2,5 cm pe an din cauza interacțiunii complexe a Soarelui și planetelor cu Pământul.
Vezi si DEBIRE ȘI DEBIRE. Luna este întotdeauna îndreptată spre Pământ pe o parte. O analiză detaliată a câmpului său gravitațional a arătat că Luna este deformată în direcția Pământului, dar distorsiunea formei sale este prea mare pentru efectul de maree modern. Această distorsiune este considerată o „maree înghețată” rămasă de atunci când Luna era mai aproape de Pământ și a experimentat o influență a mareelor ​​mai puternică decât acum. Dar această umflătură poate reprezenta și neomogenitatea structurii interne a lunii. Păstrarea atât a umflării antice de maree, cât și a distribuției asimetrice a masei necesită prezența unei învelișuri solide, deoarece sub influența propriei gravitații corpul lichid capătă o formă sferică. Unii experți cred că, în general, întreaga lună este solidă în interior. Pentru a face acest lucru, trebuie să fie suficient de rece. Rezultatele experimentelor seismice indică faptul că regiunile interioare ale Lunii sunt într-adevăr slab încălzite.

LUNA, fotografie de la sonda spațială Apollo.

Măsurătorile gravitaționale efectuate pe orbită circumlună de către aparatul american Lunar Orbiter au confirmat parțial neomogenitatea structurii interne a Lunii: în unele mări mari s-au găsit zone de concentrare a materiei dense, numite mascons (de la cuvintele „masă” și „concentrare”. "). Au apărut acolo unde mase mari de roci dense sunt înconjurate de roci relativ ușoare.
DETALII SUPRAFAȚEI
Deși Luna este întotdeauna întoarsă spre Pământ pe o parte, avem ocazia să vedem puțin mai mult de jumătate din suprafața sa. Când Luna se află la vârful orbitei sale oblice, poate fi observată o zonă ascunsă în mod normal lângă polul său sudic, iar zona din jurul polului nord devine vizibilă atunci când Luna atinge punctul cel mai de jos al orbitei. În plus, se pot observa zone suplimentare pe marginea (marginea) estică și vestică a Lunii, deoarece aceasta se rotește în jurul axei sale cu o viteză constantă, iar viteza de mișcare în jurul Pământului variază de la maxim la perigeu la minim la apogeu. . Drept urmare, se observă mișcări - librari - ale Lunii, care vă permit să vedeți 59% din suprafața acesteia. Zonele care sunt complet imposibil de văzut de pe Pământ sunt fotografiate folosind nave spațiale. Cea mai veche hartă completă a emisferei vizibile a Lunii este dată în Selenografia sau descrierea Lunii (1647) de J. Hevelius. În 1651, G. Riccioli a propus ca detaliile suprafeței lunare să fie numite după astronomi și filozofi proeminenți. Selenografia modernă - știința caracteristicilor fizice ale Lunii - a început cu o hartă detaliată și detaliată a Lunii (1837) de V. Ber și I. Medler. Fotografierea Lunii a început în 1837 și a atins cea mai mare dezvoltare în Atlasul Fotografic Sistematic al Lunii (J. Kuiper și colab., 1960). Acesta arată regiuni ale Lunii iluminate de lumina soarelui din cel puțin patru unghiuri diferite. Cea mai bună rezoluție în fotografiile făcute de pe suprafața Pământului este de 0,24 km. Cinci Lunar Orbiters, lansate cu succes în 1966 și 1967, au obținut de pe orbita Lunii o excelentă și aproape completă hartă fotografică a Lunii. Prin urmare, chiar și detaliile părții îndepărtate a Lunii sunt acum cunoscute cu o rezoluție de zece ori mai bună decât detaliile părții sale vizibile în 1960. Hărțile detaliate ale Lunii au fost produse de NASA și sunt disponibile de la Oficiul de evidență al guvernului SUA. Noile detalii ale suprafeței lunare își primesc numele. De exemplu, vehiculul automat Ranger 7 a căzut pe un loc fără nume în 1964; acum acest site se numește Marea Cunoscută. Cratere mari fotografiate pe partea îndepărtată a Lunii de Luna-3 poartă numele după Tsiolkovsky, Lomonosov și Joliot-Curie. Înainte ca un nou nume să poată fi atribuit oficial, acesta trebuie să fie aprobat de Uniunea Astronomică Internațională. Pe Lună se pot distinge trei tipuri principale de formațiuni: 1) mări - zone vaste, întunecate și destul de plate ale suprafeței acoperite cu lavă bazaltică; 2) continente - zone luminoase înălțate umplute cu multe cratere rotunde mari și mici, adesea suprapuse; 3) lanțuri muntoase, precum Apeninii, și mici sisteme montane, precum cel care înconjoară craterul Copernic.
Mări. Cea mai mare dintre cele zece mări de pe partea vizibilă a Lunii este Marea Ploilor cu un diametru de aprox. 1200 km. Inelul de vârfuri individuale din partea de jos și lanțul de munți înconjurător cu raze radiale indică faptul că Marea Ploilor a apărut ca urmare a unui meteorit uriaș sau a unui nucleu de cometă care a lovit Luna. Fundul său nu este perfect plat, dar este străbătut de ondulații ondulate, care pot fi văzute la un unghi mic de incidență a luminii solare. Aceste ondulații, cu diferența lor de culoare însoțitoare, indică faptul că lava s-a turnat aici de mai multe ori, dar posibil ca urmare a mai multor impacturi succesive. Fotografiile de pe orbita lunii au dezvăluit un bazin mai impresionant decât Marea Ploilor. Aceasta este Marea de Est, care este parțial vizibilă de pe Pământ în partea stângă a Lunii, dar numai Lunar Orbiter și-a arătat adevărata înfățișare. Câmpia întunecată centrală a acestei mări este destul de mică, dar servește drept centru pentru un număr mare de lanțuri muntoase circulare și radiale. Bazinul central este înconjurat de două lanțuri de munți aproape perfect concentrice cu diametrul de 600 și 1000 km, iar roci sub formă de formațiuni radiale complexe sunt ejectate dincolo de lanțul muntos exterior pe mai mult de 1000 km. Conturul aproape circular al Mării Clarității indică și o coliziune, dar la scară mai mică. Alte mări par, de asemenea, să fi fost umplute cu lavă în urma uneia sau mai multor ciocniri, dintre care ulterioare au distrus craterul creat de prima ciocnire. Alte zone mari cu cratere, care nu au fost distruse de o coliziune puternică, ar putea deveni mări după o revărsare puternică de lavă. Exemple de acest fel sunt Oceanul Furtunilor și Marea Linistei, care au contururi neregulate și conțin cratere antice parțial scufundate. Diferențele mici, dar inexplicabile de culori sunt caracteristice diferitelor mări. De exemplu, zona centrală a fundului Mării Clarității are o nuanță roșiatică tipică straturilor mai vechi și mai adânci, în timp ce partea exterioară a acestei mări și Marea Linistei vecină au o nuanță albăstruie. Absența ciudată a mărilor întunecate pe partea îndepărtată a Lunii sugerează că acestea nu se formează atât de des. Probabil că întregul sistem de mări s-a format ca urmare a doar câteva ciocniri. De exemplu, umplerea Oceanului Furtunilor și a Mării Norilor ar putea avea loc dintr-o singură lovitură în zona Mării Ploilor. Poate că această parte a Lunii a fost mai întâi îndepărtată de Pământ. Când craterele de impact rezultate s-au umplut cu lavă grea și au dat naștere masconilor, asimetria rezultată în distribuția masei a permis gravitației Pământului să rotească Luna și să-și fixeze permanent emisfera cu mările în direcția planetei noastre.
Natura suprafeței lunii. Cel mai important rezultat al programului Apollo a fost descoperirea unei cruste puternice în apropierea Lunii. La locul de aterizare al lui Apollo 14 în zona craterului Fra Mauro, crusta are o grosime de aproximativ 65 km. Luna este acoperită cu material clastic liber - regolit, al cărui strat are o grosime de 3 până la 15 m. Prin urmare, roca solidă nu este aproape niciodată expusă, cu excepția câtorva cratere mari tinere. regolitul este compus în principal din particule mici de diferite dimensiuni, de obicei în jur de 25 µm. Este un amestec de bucăți de piatră, sferule (sfere microscopice) și fragmente de sticlă. Materialul este foarte poros și compresibil, dar suficient de puternic pentru a suporta greutatea unui astronaut. Probele de rocă livrate de Apollo 11, -12 și -15 s-au dovedit a fi în mare parte lavă bazaltică. Acest bazalt marin este bogat în fier și, mai rar, titan. Deși oxigenul este, fără îndoială, unul dintre elementele principale ale rocilor din mările lunare, rocile lunare sunt semnificativ mai sărace în oxigen decât omologii lor terestre. De remarcat este absența completă a apei, chiar și în rețeaua cristalină a mineralelor. Bazalții livrați de Apollo 11 au următoarea compoziție: ____________________________
Conținutul componentelor, %
Dioxid de siliciu (SiO2) 40
Oxid de fier (FeO) 19
Dioxid de titan (TiO2) 11
Oxid de aluminiu (Al2O3) 10
Oxid de calciu (CaO) 10
Oxid de magneziu (MgO) 8,5 ________________________
Probele livrate de Apollo 14 reprezintă un alt tip de crustă - o brecie bogată în elemente radioactive. Breccia este un aglomerat de fragmente de piatră cimentate de mici particule de regolit. Al treilea tip de probe de crustă lunară sunt anortozitele bogate în aluminiu. Această rocă este mai ușoară decât bazalții întunecați. Din punct de vedere al compoziției chimice, este aproape de rocile studiate de Surveyor-7 din zona muntoasă din apropierea craterului Tycho. Această stâncă este mai puțin densă decât bazaltul, astfel încât munții formați de ea par să plutească pe suprafața unei lave mai dense. Toate cele trei tipuri de roci sunt reprezentate în mostre mari colectate de astronauții Apollo; dar credința că acestea sunt principalele tipuri de rocă care alcătuiesc scoarța se bazează pe analiza și clasificarea a mii de fragmente mici în probe de sol colectate din diferite locuri de pe suprafața lunară. Craterele sunt una dintre trăsăturile caracteristice ale Lunii. Zeci de mii de cratere pot fi văzute cu un telescop de dimensiuni medii. Cele mai mari dintre ele arată ca niște zone plate înconjurate de un zid. Cratere precum Grimaldi, Shikkard și Tsiolkovsky (pe partea îndepărtată a Lunii) au un diametru de aproximativ 250 km și un fund de lavă neted. Observațiile Rangers, Surveyors și Apollo au descoperit multe cratere mici, până la dimensiunea unor gropi mici. În timp ce majoritatea craterelor sunt rotunjite, unele dintre cele mai mari au formă poligonală. Pentru un observator terestru, contrastul puternic de lumină și umbră dă impresia unei suprafețe foarte neuniforme a Lunii; de fapt, pereții craterelor sunt foarte blânzi.

Cratere de pe partea îndepărtată a Lunii, fotografiate de pe Apollo 11.

Cele mai multe dintre cratere s-au format ca urmare a impactului asupra suprafeței Lunii de către meteoriți și nuclee cometare într-un stadiu incipient al istoriei sale. Cratere primare mai mari au apărut dintr-o lovitură directă a corpurilor cosmice și multe cratere secundare s-au format după căderea resturilor aruncate de primele explozii. Craterele secundare sunt concentrate în jurul celor primare și sunt adesea dispuse în perechi sau au o formă alungită. Craterele de impact de pe Pământ sunt foarte asemănătoare cu cele de pe Lună. Dar eroziunea distruge craterele terestre, iar pe Lună, în absența aerului, a vântului și a ploii – principalele cauze ale eroziunii – rămân formațiuni foarte vechi. Unele cratere pot fi rezultatul activității vulcanice. Acestea sunt gropi surprinzător de regulate în formă de pâlnie, cu pereți albi orbitori sub luna plină. Faptul că acestea sunt uneori amplasate în rânduri, probabil deasupra fisurilor seismice sau pe vârfuri muntoase, nu face decât să întărească ipoteza vulcanică propusă de astronomul american de origine olandeză J. Kuiper. Observațiile în infraroșu făcute în timpul eclipselor totale de Lună au scos la iveală sute de puncte neobișnuit de calde; de regulă, ele coincid cu cratere tinere strălucitoare. Deoarece majoritatea craterelor sunt situate în zone continentale luminoase, acestea trebuie să fie mai vechi decât mările. Potrivit lui Kuiper, primele cratere s-au format după ce mările au căpătat un fund neted de lavă. Suprafața s-a topit ulterior, dar nu suficient pentru a umple craterele cu lavă, deși sunt vizibile erupții vulcanice. Aproape de lună plină, Tycho și câteva cratere solitare precum Copernic și Kepler devin albe orbitoare, iar din ele radiază benzi lungi albe numite „raze”. Aceste cratere au alunecări centrale neregulate și o mulțime de resturi mici în interiorul puțului. Deoarece razele lor se află deasupra altor formațiuni lunare, craterele radiante trebuie să fie cele mai tinere de pe Lună. Ranger 7 a arătat că razele sunt șiruri de numeroase cratere secundare albe. Observațiile schimbărilor de pe suprafața lunară sunt foarte discutabile. De obicei, acestea sunt modificări aparente datorate diferențelor de unghi de incidență a razelor solare. Astronomii au argumentat de mult dacă Linnaeus - un punct luminos în Marea Clarității - a fost cândva un crater, așa cum se arată pe vechea hartă lunară din lucrarea lui Riccioli. În 1958, astronomul sovietic N.A. Kozyrev a observat ceva care probabil reprezenta o explozie de gaz în craterul Alfons. După o perioadă de neîncredere, astronomii au devenit interesați de posibilitatea activității vulcanice active pe Lună. O analiză a observațiilor disparate arată că zonele de activitate așteptate sunt concentrate de-a lungul marginilor mărilor.
Alte caracteristici. Lanțurile muntoase atât de familiare nouă pe Pământ sunt destul de rare pe Lună. Principalele lanțuri muntoase de pe partea vizibilă a Lunii (Apenini, Alpi și Caucaz) au fost, desigur, modelate de coliziunea care a creat Marea Ploilor. Lanțuri concentrice de munți înconjoară alte mări. Unii munți de-a lungul marginii sudice a Lunii sunt comparabili ca înălțime cu Everestul. Ridurile formate prin compresie sunt vizibile în interiorul majorității mărilor. Adesea au o structură în trepte cu segmente paralele, dar ușor decalate. Uneori arată ca o împletitură destul de complexă. Crăpăturile și canioanele abrupte de 1-2 km lățime se întind adesea pe sute de kilometri aproape în linie dreaptă. Adâncimea lor variază de la unu la câteva sute de metri; mai mult de o mie dintre ele sunt catalogate. Aceste fisuri de ruptură în scoarța de lavă sunt adesea paralele cu marginile mărilor. Unele dintre ele seamănă cu meandrele râurilor pământești. Ridurile și crăpăturile, precum și văile largi și înguste formează o rețea uriașă. Caracteristicile radiale ale reliefului asociate cu Marea Ploilor formează cel mai mare sistem de grilă de pe Lună. Unii cercetători cred că sistemul de grilă reflectă stresul intralunar și procesele de contracție, dar alții cred că acesta este rezultatul influențelor externe asociate cu coliziunile care au creat mările. Găsit pe lună și multe alte caracteristici. Cea mai grandioasă falie este Zidul drept, care se extinde în Marea Norilor pe aproximativ 170 km; este un escarp abrupt de aproximativ 300 m înălțime. zone de ruptură, unde o parte semnificativă a suprafeței a început să se scufunde. Mai mulți vulcani mici dispăruți au fost descoperiți pe fundul mărilor. O altă caracteristică curioasă a suprafeței lunare sunt micile cupole de lavă.
Vezi si

În 1609, după inventarea telescopului, omenirea a putut să-și examineze satelitul spațial pentru prima dată în detaliu. De atunci, Luna a fost cel mai studiat corp cosmic, precum și primul pe care o persoană a reușit să-l viziteze.

Primul lucru de care trebuie să ne ocupăm este care este satelitul nostru? Răspunsul este neașteptat: deși Luna este considerată un satelit, din punct de vedere tehnic este aceeași planetă cu drepturi depline ca Pământul. Are dimensiuni mari - 3476 de kilometri diametru la ecuator - și o masă de 7,347 × 10 22 kilograme; Luna este doar puțin inferioară celei mai mici planete din sistemul solar. Toate acestea îl fac un participant cu drepturi depline la sistemul gravitațional Lună-Pământ.

Un alt astfel de tandem în sistemul solar este, de asemenea, cunoscut și Charon. Deși întreaga masă a satelitului nostru este puțin mai mult de o sutime din masa Pământului, Luna nu se învârte în jurul Pământului în sine - au un centru de masă comun. Iar apropierea satelitului de noi dă naștere unui alt efect interesant, captarea mareelor. Din această cauză, Luna este întotdeauna întoarsă spre Pământ cu aceeași parte.

Mai mult, din interior, Luna este aranjată ca o planetă cu drepturi depline - are o crustă, o manta și chiar un miez, iar vulcani au existat pe ea în trecutul îndepărtat. Cu toate acestea, din peisajele antice nu a mai rămas nimic - de-a lungul a patru miliarde și jumătate de ani din istoria Lunii, milioane de tone de meteoriți și asteroizi au căzut pe ea, care au brăzdat-o, lăsând cratere. Unele lovituri au fost atât de puternice încât i-au spart scoarța până la manta. Gropile de la astfel de ciocniri au format mările lunare, pete întunecate pe Lună, de care se pot distinge ușor. Mai mult, ele sunt prezente exclusiv pe partea vizibilă. De ce? Vom vorbi mai departe despre asta.

Dintre corpurile cosmice, Luna influențează cel mai mult Pământul - cu excepția, poate, a Soarelui. Mareele lunare, care ridică în mod regulat nivelul apei în oceanele lumii, sunt impactul cel mai evident, dar nu cel mai puternic al satelitului. Deci, îndepărtându-se treptat de Pământ, Luna încetinește rotația planetei - o zi însorită a crescut de la cele 5 inițiale la cele 24 de ore moderne. Și satelitul servește și ca o barieră naturală împotriva sutelor de meteoriți și asteroizi, interceptându-i la apropierea de Pământ.

Și fără îndoială, Luna este un obiect gustos pentru astronomi: atât amatori, cât și profesioniști. Deși distanța până la Lună a fost măsurată la un metru folosind tehnologia laser și mostre de sol din aceasta au fost aduse în mod repetat pe Pământ, există încă loc pentru descoperiri. De exemplu, oamenii de știință vânează anomalii lunare - fulgerări misterioase și aurore de pe suprafața lunii, care nu au toate o explicație. Se pare că satelitul nostru ascunde mult mai mult decât ceea ce este vizibil la suprafață - haideți să descoperim împreună secretele lunii!

Harta topografică a lunii

Caracteristicile Lunii

Studiul științific al Lunii are peste 2200 de ani astăzi. Mișcarea unui satelit pe cerul Pământului, fazele și distanța de la acesta la Pământ au fost descrise în detaliu de către grecii antici - iar structura internă a Lunii și istoria ei sunt studiate până în prezent de nave spațiale. Cu toate acestea, secole de muncă ale filozofilor, apoi ale fizicienilor și matematicienilor, au oferit date foarte precise despre cum arată și se mișcă Luna noastră și de ce este așa. Toate informațiile despre satelit pot fi împărțite în mai multe categorii, urmând reciproc.

Caracteristicile orbitale ale Lunii

Cum se mișcă luna în jurul pământului? Dacă planeta noastră ar fi nemișcată, satelitul s-ar roti într-un cerc aproape perfect, din când în când apropiindu-se ușor și îndepărtându-se de planetă. Dar până la urmă, Pământul însuși în jurul Soarelui - Luna trebuie să „atingă” în mod constant planeta. Și Pământul nostru nu este singurul corp cu care satelitul nostru interacționează. Soarele, care este de 390 de ori mai departe de Pământ decât Lună, este de 333.000 de ori mai masiv decât Pământul. Și chiar și ținând cont de legea inversului pătratului, conform căreia intensitatea oricărei surse de energie scade brusc odată cu distanța, Soarele atrage Luna de 2,2 ori mai puternic decât Pământul!

Prin urmare, traiectoria finală a satelitului nostru seamănă cu o spirală și chiar cu una dificilă. Axa orbitei lunare fluctuează, Luna însăși se apropie periodic și se îndepărtează, iar la scară globală zboară complet departe de Pământ. Aceleași oscilații duc la faptul că partea vizibilă a Lunii nu este aceeași emisferă a satelitului, ci diferitele sale părți, care se întorc alternativ spre Pământ din cauza „legănării” satelitului pe orbită. Aceste mișcări ale Lunii în longitudine și latitudine sunt numite librari și vă permit să priviți dincolo de partea îndepărtată a satelitului nostru cu mult înainte de primul zbor al navei spațiale. De la est la vest, Luna se rotește cu 7,5 grade, iar de la nord la sud - 6,5. Prin urmare, de pe Pământ este ușor să vezi ambii poli ai Lunii.

Caracteristicile orbitale specifice ale Lunii sunt utile nu numai astronomilor și astronauților – de exemplu, fotografi apreciază în mod deosebit superluna: faza lunii în care aceasta atinge dimensiunea maximă. Aceasta este o lună plină în timpul căreia luna este la perigeu. Iată principalii parametri ai satelitului nostru:

• Orbita Lunii este eliptică, abaterea sa de la un cerc perfect este de aproximativ 0,049. Luând în considerare fluctuațiile orbitelor, distanța minimă a satelitului față de Pământ (perigeu) este de 362 mii de kilometri, iar distanța maximă (apogeu) este de 405 mii de kilometri.
• Centrul comun de masă al Pământului și al Lunii este situat la 4,5 mii de kilometri de centrul Pământului.
• O lună siderale - trecerea completă a Lunii pe orbita sa - durează 27,3 zile. Cu toate acestea, pentru o revoluție completă în jurul Pământului și o schimbare a fazelor lunare, este nevoie de 2,2 zile mai mult - la urma urmei, în timpul în care Luna merge pe orbita sa, Pământul zboară pe a treisprezecea parte a propriei orbite în jurul lui. Soare!
• Luna se află într-un blocaj de maree pe Pământ - se rotește în jurul axei sale cu aceeași viteză ca în jurul Pământului. Din această cauză, Luna este întoarsă constant spre Pământ de aceeași parte. Această condiție este tipică pentru sateliții care sunt foarte aproape de planetă.

• Noaptea și ziua pe Lună sunt foarte lungi - o jumătate de lună terestră.
• În acele perioade în care Luna iese din spatele globului, ea poate fi văzută pe cer - umbra planetei noastre alunecă treptat de pe satelit, permițând Soarelui să-l lumineze și apoi o închide înapoi. Schimbările în iluminarea Lunii, vizibile de pe Pământ, sunt numite ea. În timpul lunii noi, satelitul nu este vizibil pe cer, în faza lunii tinere apare semiluna sa subțire, asemănătoare cu o buclă a literei „P”, în primul sfert luna este exact pe jumătate luminată, iar în timpul lunii noi. lună plină este vizibil cel mai bine. Fazele ulterioare - al doilea trimestru și luna veche - au loc în ordine inversă.

Un fapt interesant: deoarece luna lunară este mai scurtă decât luna calendaristică, uneori pot exista două luni pline într-o lună - a doua se numește „lună albastră”. Este la fel de strălucitor ca un plin obișnuit - luminează Pământul la 0,25 lux (de exemplu, iluminarea normală în interiorul unei case este de 50 de lux). Pământul însuși luminează Luna de 64 de ori mai puternic - până la 16 lux. Desigur, toată lumina nu este a ta, ci lumina soarelui reflectată.

• Orbita Lunii este înclinată față de planul orbitei Pământului și o traversează în mod regulat. Înclinarea satelitului este în continuă schimbare, variind între 4,5° și 5,3°. Este nevoie de mai mult de 18 ani pentru a schimba înclinarea lunii.
• Luna se mișcă în jurul pământului cu o viteză de 1,02 km/s. Aceasta este mult mai mică decât viteza Pământului în jurul Soarelui - 29,7 km/s. Viteza maximă a navei spațiale atinsă de sonda solară Helios-B a fost de 66 de kilometri pe secundă.

Parametrii fizici ai Lunii și compoziția sa

Pentru a înțelege cât de mare este Luna și în ce constă, oamenilor le-a luat mult timp. Abia în 1753, omul de știință R. Boskovic a reușit să demonstreze că Luna nu are o atmosferă semnificativă, precum și mări lichide - atunci când sunt acoperite de Lună, stelele dispar instantaneu, când prezența ar face posibilă observarea lor treptată. "decolorare". A fost nevoie de încă 200 de ani pentru ca stația sovietică Luna-13 în 1966 să măsoare proprietățile mecanice ale suprafeței lunare. Și nimic nu s-a știut despre partea îndepărtată a Lunii până în 1959, când aparatul Luna-3 nu a reușit să facă primele fotografii.

Echipajul navei spațiale Apollo 11 a adus primele mostre la suprafață în 1969. De asemenea, au devenit primii oameni care au mers pe Lună - până în 1972, 6 nave au aterizat pe ea și 12 astronauți au aterizat. Fiabilitatea acestor zboruri a fost adesea pusă la îndoială - cu toate acestea, multe puncte de critică au venit din ignoranța lor în afacerile spațiale. Steagul american, care, potrivit teoreticienilor conspirației, „nu putea zbura în spațiul fără aer al Lunii”, este de fapt solid și static - a fost întărit special cu fire solide. Acest lucru a fost făcut special pentru a face imagini frumoase - pânza lăsată nu este atât de spectaculoasă.

Multe dintre distorsiunile de culori și forme ale reliefului din reflexiile de pe căștile costumelor spațiale în care s-a căutat contrafacerea s-au datorat placajului cu aur de pe sticla de protecție UV. Cosmonauții sovietici, care au urmărit transmisia aterizării astronauților în timp real, au confirmat și ei autenticitatea a ceea ce se întâmplă. Și cine poate înșela un expert în domeniul său?

Și hărți geologice și topografice complete ale satelitului nostru sunt compilate până în prezent. În 2009, stația spațială LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) nu numai că a livrat cele mai detaliate imagini ale Lunii din istorie, dar a demonstrat și prezența unei cantități mari de apă înghețată pe ea. El a pus, de asemenea, capăt dezbaterii despre dacă au existat oameni pe Lună filmând urmele echipei Apollo de pe orbita joasă a Lunii. Dispozitivul a fost echipat cu echipamente din mai multe țări ale lumii, inclusiv Rusia.

Pe măsură ce noi națiuni spațiale precum China și companii private se implică în explorarea lunară, noi date vin în fiecare zi. Am colectat principalii parametri ai satelitului nostru:

• Suprafața Lunii este de 37,9 x 10 6 kilometri pătrați - aproximativ 0,07% din suprafața totală a Pământului. Incredibil, aceasta este doar cu 20% mai mult decât suprafața tuturor zonelor locuite de oameni de pe planeta noastră!
• Densitatea medie a Lunii este de 3,4 g/cm3. Este cu 40% mai mică decât densitatea Pământului - în primul rând datorită faptului că satelitul este lipsit de multe elemente grele precum fierul, în care planeta noastră este bogată. În plus, 2% din masa Lunii este regolit - o mică firimitură de piatră creată de eroziunea cosmică și impactul meteoriților, a cărui densitate este mai mică decât roca obișnuită. Grosimea sa ajunge pe alocuri la zeci de metri!
• Toată lumea știe că Luna este mult mai mică decât Pământul, ceea ce îi afectează gravitația. Accelerația căderii libere pe acesta este de 1,63 m/s 2 - doar 16,5 la sută din întreaga forță de gravitație a Pământului. Salturile astronauților pe Lună au fost foarte mari, deși costumele lor spațiale cântăreau 35,4 kilograme – aproape ca o armură cavalerească! În același timp, ei încă se țineau înapoi: căderea în vid era destul de periculoasă. Mai jos este un videoclip cu astronautul sărind dintr-o transmisie în direct.

• Mările lunare acoperă aproximativ 17% din întreaga Lună - în principal partea sa vizibilă, care este acoperită de ele cu aproape o treime. Sunt urme ale impactului unor meteoriți deosebit de grei, care și-au smuls literalmente crusta de pe satelit. În aceste locuri, doar un strat subțire, de jumătate de kilometru, de lavă întărită - bazalt - separă suprafața de mantaua Lunii. Deoarece concentrația de solide crește mai aproape de centrul oricărui corp cosmic mare, există mai mult metal în mările lunare decât oriunde altundeva pe Lună.
• Principala formă de relief a Lunii este craterele și alte derivate ale impactului și undelor de șoc, care sunt tosteroizi. Munții și circurile lunare au fost construite uriașe și au schimbat structura suprafeței Lunii dincolo de recunoaștere. Rolul lor a fost deosebit de puternic la începutul istoriei Lunii, când aceasta era încă lichidă - căderile ridicau valuri întregi de piatră topită. Acesta a fost și motivul formării mărilor lunare: partea îndreptată spre Pământ era mai fierbinte din cauza concentrației de substanțe grele în ea, motiv pentru care asteroizii l-au afectat mai mult decât partea rece. Motivul acestei distribuții neuniforme a materiei a fost atracția Pământului, mai ales puternică la începutul istoriei lunii, când aceasta era mai aproape.

• Pe lângă cratere, munți și mări, există peșteri și crăpături în lună - martori supraviețuitori ai acelor vremuri în care măruntaiele lunii erau la fel de fierbinți ca și ele, iar vulcanii acționau asupra ei. Aceste peșteri conțin adesea gheață de apă, la fel ca și craterele de la poli, motiv pentru care sunt adesea considerate site-uri pentru viitoare baze lunare.
• Culoarea reală a suprafeței Lunii este foarte închisă, mai aproape de negru. Peste Lună, există o varietate de culori - de la albastru turcoaz la aproape portocaliu. Nuanța gri deschis a Lunii de pe Pământ și din imagini se datorează iluminării mari a Lunii de către Soare. Datorită culorii închise, suprafața satelitului reflectă doar 12% din toate razele care cad de pe steaua noastră. Dacă luna ar fi mai strălucitoare - și în timpul lunii pline ar fi la fel de strălucitoare ca ziua.

Cum s-a format luna?

Studiul mineralelor Lunii și al istoriei sale este una dintre cele mai dificile discipline pentru oamenii de știință. Suprafața Lunii este deschisă razelor cosmice și nu există nimic care să rețină căldura lângă suprafață - prin urmare, satelitul se încălzește până la 105 ° C în timpul zilei și se răcește la -150 ° C noaptea. Durata săptămânii a zilei și a nopții crește efectul asupra suprafeței - și, ca urmare, mineralele Lunii se schimbă dincolo de recunoaștere în timp. Totuși, am reușit să aflăm ceva.

Astăzi, se crede că Luna este produsul unei coliziuni între un mare embrion planetar, Theia, și Pământ, care a avut loc cu miliarde de ani în urmă, când planeta noastră a fost complet topită. O parte a planetei care s-a ciocnit cu noi (și avea dimensiunea ) a fost absorbită - dar miezul său, împreună cu o parte din materia de suprafață a Pământului, a fost aruncat pe orbită prin inerție, unde a rămas sub forma Lunii. .

Acest lucru dovedește deficiența de fier și alte metale de pe Lună deja menționată mai sus - în momentul în care Theia a rupt o bucată de materie terestră, majoritatea elementelor grele ale planetei noastre au fost atrase de gravitație spre interior, spre miez. Această coliziune a afectat dezvoltarea ulterioară a Pământului - a început să se rotească mai repede, iar axa sa de rotație s-a înclinat, ceea ce a făcut posibilă schimbarea anotimpurilor.

În plus, Luna s-a dezvoltat ca o planetă obișnuită - a format un nucleu de fier, manta, crustă, plăci litosferice și chiar propria sa atmosferă. Cu toate acestea, masa mică și compoziția săracă în elemente grele au dus la faptul că intestinele satelitului nostru s-au răcit rapid, iar atmosfera s-a evaporat din cauza temperaturii ridicate și a absenței unui câmp magnetic. Cu toate acestea, unele procese au loc încă în interior - datorită mișcărilor din litosfera Lunii, uneori apar cutremure lunare. Ele reprezintă unul dintre principalele pericole pentru viitorii colonizatori ai Lunii: domeniul lor ajunge la 5 puncte și jumătate pe scara Richter și durează mult mai mult decât cel al Pământului - nu există ocean capabil să absoarbă impulsul mișcării interiorul pământului.

Principalele elemente chimice de pe Lună sunt siliciul, aluminiul, calciul și magneziul. Mineralele care formează aceste elemente sunt asemănătoare cu cele ale pământului și chiar se găsesc pe planeta noastră. Cu toate acestea, principala diferență între mineralele Lunii este absența expunerii la apă și oxigen produse de ființele vii, o proporție mare de impurități meteoritice și urme de radiații cosmice. Stratul de ozon al Pământului s-a format cu destul de mult timp în urmă, iar atmosfera arde cea mai mare parte a masei meteoriților în cădere, permițând apei și gazelor să schimbe încet, dar sigur, fața planetei noastre.

Viitorul lunii

Luna este primul corp cosmic după Marte, care pretinde a fi prima colonizare umană. Într-un fel, Luna a fost deja stăpânită - URSS și SUA au lăsat regalii de stat pe satelit, iar radiotelescoapele orbitale se ascund în spatele părții îndepărtate a Lunii de Pământ, generatoare de multe interferențe în aer. Cu toate acestea, ce așteaptă satelitul nostru în viitor?

Procesul principal, care a fost deja menționat de mai multe ori în articol, este distanța Lunii din cauza accelerației mareelor. Se întâmplă destul de încet - satelitul zboară cu cel mult 0,5 centimetri pe an. Cu toate acestea, ceva complet diferit este important aici. Îndepărtându-se de Pământ, Luna își încetinește rotația. Mai devreme sau mai târziu, poate veni un moment în care o zi pe Pământ va dura cât o lună lunară - 29-30 de zile.

Cu toate acestea, îndepărtarea lunii își va avea limita. După ce va ajunge la el, Luna va începe să se apropie de Pământ pe rând - și mult mai repede decât s-a îndepărtat. Cu toate acestea, nu va reuși să se prăbușească complet în el. La 12-20 de mii de kilometri de Pământ, începe cavitatea sa Roche - limita gravitațională la care un satelit al unei planete își poate menține o formă solidă. Prin urmare, Luna la apropiere va fi ruptă în milioane de fragmente mici. Unii dintre ei vor cădea pe Pământ, declanșând un bombardament de mii de ori mai puternic decât cel nuclear, iar restul vor forma un inel în jurul planetei ca . Cu toate acestea, nu va fi atât de strălucitor - inelele giganților gazoși sunt făcute din gheață, care este de multe ori mai strălucitoare decât rocile întunecate ale Lunii - nu vor fi întotdeauna vizibile pe cer. Inelul Pământului va crea o problemă pentru astronomii viitorului - dacă, desigur, până atunci mai rămâne cineva pe planetă.

Colonizarea lunii

Totuși, toate acestea se vor întâmpla în miliarde de ani. Până atunci, omenirea consideră Luna drept primul obiect potențial pentru colonizarea spațiului. Dar ce se înțelege mai exact prin „explorarea lunii”? Acum vom analiza împreună cele mai apropiate perspective.

Mulți își imaginează colonizarea spațiului ca fiind similară cu colonizarea Pământului New Age - găsirea de resurse valoroase, extragerea lor și apoi aducerea lor înapoi acasă. Cu toate acestea, acest lucru nu se aplică spațiului - în următoarele două sute de ani, livrarea unui kilogram de aur, chiar și de la cel mai apropiat asteroid, va fi mai costisitoare decât extracția sa din cele mai dificile și periculoase mine. De asemenea, este puțin probabil ca Luna să acționeze ca un „sector dacha al Pământului” în viitorul apropiat - deși există depozite mari de resurse valoroase, va fi dificil să crești alimente acolo.

Dar satelitul nostru ar putea deveni o bază pentru continuarea explorării spațiului în direcții promițătoare - de exemplu, același Marte. Principala problemă a astronauticii de astăzi este restricțiile privind greutatea navelor spațiale. Pentru a lansa, trebuie să construiți structuri monstruoase care au nevoie de tone de combustibil - la urma urmei, trebuie să depășiți nu numai gravitația Pământului, ci și atmosfera! Și dacă aceasta este o navă interplanetară, atunci trebuie să o realimentați. Acest lucru îi constrânge serios pe designeri, forțându-i să prefere parcimonie față de funcționalitate.

Luna este mult mai potrivită pentru rampa de lansare a navelor spațiale. Absența unei atmosfere și viteza redusă de a depăși gravitația Lunii - 2,38 km/s față de 11,2 km/s a Pământului - fac lansările mult mai ușoare. Și zăcămintele minerale ale satelitului fac posibilă economisirea greutății combustibilului - o piatră în jurul gâtului astronauticii, care ocupă o proporție semnificativă din masa oricărui aparat. Dacă extindeți producția de combustibil pentru rachete pe Lună, va fi posibil să lansați nave spațiale mari și complexe asamblate din piese aduse de pe Pământ. Și asamblarea pe Lună va fi mult mai ușoară decât pe orbita Pământului - și mult mai fiabilă.

Tehnologiile care există astăzi fac posibilă, dacă nu complet, atunci parțial, implementarea acestui proiect. Cu toate acestea, orice pas în această direcție necesită riscuri. Investiția uriașă va necesita cercetare pentru mineralele potrivite, precum și dezvoltarea, livrarea și testarea modulelor pentru viitoarele baze lunare. Și un cost estimat al lansării chiar și a elementelor inițiale este capabil să distrugă o întreagă superputere!

Prin urmare, colonizarea Lunii nu este atât munca oamenilor de știință și inginerilor, cât munca oamenilor din întreaga lume pentru a realiza o unitate atât de valoroasă. Căci în unitatea omenirii se află adevărata forță a Pământului.