Distanța medie dintre centrele Pământului și Lunii este de 384.467 km (0,00257 UA, ~ 30 diametre Pământului).
Magnitudinea stelară aparentă a lunii pline de pe cerul pământului este de -12,71 m. Iluminarea creată de luna plină lângă suprafața Pământului pe vreme senină este de 0,25 - 1 lux.
Luna este singurul obiect astronomic din afara Pământului care a fost vizitat de om.
Nume
Cuvântul lună se întoarce la Praslav. *lună< пра-и.е. *louksnā́ «светлая» (ж. р. прилагательного *louksnós), к этой же индоевропейской форме восходит и лат. lūna «луна». Греки называли спутник Земли Селеной (др.-греч. Σελήνη), древние египтяне - Ях (Иях).
Luna ca corp ceresc
Orbită
Din cele mai vechi timpuri, oamenii au încercat să descrie și să explice mișcarea lunii. De-a lungul timpului, au apărut teorii din ce în ce mai precise.
Teoria lui Brown stă la baza calculelor moderne. Creat la începutul secolelor XIX-XX, a descris mișcarea Lunii cu acuratețea instrumentelor de măsură din acea vreme. În același timp, în calcul au fost folosiți peste 1400 de termeni (coeficienți și argumente pentru funcții trigonometrice).
Știința modernă poate calcula mișcarea Lunii și poate verifica aceste calcule cu o acuratețe și mai mare. Folosind metode cu laser, distanța până la Lună este măsurată cu o eroare de câțiva centimetri. Nu numai măsurătorile, ci și predicțiile teoretice ale poziției Lunii au o asemenea acuratețe; pentru astfel de calcule se folosesc expresii cu zeci de mii de termeni și nu există limită a numărului lor dacă este necesară o acuratețe și mai mare.
Ca o primă aproximare, putem presupune că Luna se mișcă pe o orbită eliptică cu o excentricitate de 0,0549 și o semi-axă majoră de 384.399 km. Mișcarea reală a Lunii este destul de complexă, iar la calcularea acesteia trebuie luați în considerare mulți factori, de exemplu, aplatizarea Pământului și influența puternică a Soarelui, care atrage Luna de 2,2 ori mai puternic decât Pământul. Mai precis, mișcarea Lunii în jurul Pământului poate fi reprezentată ca o combinație a mai multor mișcări:
circulație în jurul Pământului pe o orbită eliptică cu o perioadă de 27,32166 zile, aceasta este așa-numita lună siderale (adică mișcarea este măsurată în raport cu stele);
rotația planului orbitei lunare: nodurile sale (punctele de intersecție a orbitei cu ecliptica) sunt deplasate spre vest, făcând o revoluție completă în 18,6 ani. Această mișcare este precesională;
rotația axei majore a orbitei lunare (linii de abside) cu o perioadă de 8,8 ani (apare în sens opus mișcării nodurilor indicate mai sus, adică crește longitudinea perigeului);
modificare periodică a înclinării orbitei lunare față de ecliptică de la 4°59’ la 5°19’;
modificare periodică a dimensiunii orbitei lunare: perigeu de la 356,41 la 369,96 mii km, apogeu de la 404,18 la 406,74 mii km;
îndepărtarea treptată a Lunii de pe Pământ datorită accelerației mareelor (aproximativ 4 cm pe an), astfel încât orbita sa este o spirală care se desfășoară lent.
Structura generală
Luna este formată dintr-o crustă, o manta superioară (astenosferă), o manta medie, o manta inferioară și un miez. Atmosfera este practic inexistentă. Suprafața Lunii este acoperită cu ceea ce este cunoscut sub numele de regolit, un amestec de praf fin și resturi stâncoase formate ca urmare a ciocnirii meteoriților cu suprafața lunară. Procesele șoc-explozive care însoțesc bombardamentul cu meteoriți contribuie la afânarea și amestecarea solului, sinterind și compactând simultan particulele de sol. Grosimea stratului de regolit variază de la fracțiuni de metru la zeci de metri.
Grosimea scoarței Lunii variază foarte mult de la 0 la 105 km. Conform datelor de la sateliții de recunoaștere gravitațională GRAIL, grosimea scoarței lunare este mai mare în emisfera care este în fața Pământului.
Condiții de pe suprafața lunii
Atmosfera Lunii este extrem de rarefiată. Când suprafața nu este iluminată de Soare, conținutul de gaze deasupra acesteia nu depășește 2,0 10 5 particule/cm³ (pentru Pământ această cifră este de 2,7 10 19 particule/cm³), iar după răsăritul soarelui crește cu două ordine de mărime datorita degazarii solului . Atmosfera rarefiată duce la o diferență mare de temperatură pe suprafața Lunii (de la -160 ° C la +120 ° C), în funcție de iluminare; în același timp, temperatura rocilor aflate la o adâncime de 1 m este constantă și egală cu −35 °C. Din cauza absenței virtuale a unei atmosfere, cerul de pe Lună este întotdeauna negru, cu stele, chiar și atunci când Soarele se află deasupra orizontului.
Discul Pământului atârnă aproape nemișcat pe cerul Lunii. Motivele micilor fluctuații lunare ale Pământului în înălțime deasupra orizontului lunar și în azimut (aproximativ 7 °) sunt aceleași ca și pentru librari. Dimensiunea unghiulară a Pământului, privit de pe Lună, este de 3,7 ori mai mare decât dimensiunea lunii când este privit de pe Pământ, iar aria sferei cerești acoperită de Pământ este de 13,5 ori mai mare decât cea acoperită de Lună. Gradul de iluminare al Pământului, vizibil de pe Lună, este invers față de fazele lunare vizibile pe Pământ: în timpul lunii pline, partea neluminată a Pământului este vizibilă de pe Lună și invers. Iluminarea prin lumina reflectată a Pământului este de aproximativ 50 de ori mai puternică decât iluminarea cu lumina lunii pe Pământ, magnitudinea aparentă maximă a Pământului pe Lună este de aproximativ -16 m.
Câmp gravitațional
Potențialul gravitațional al Lunii este scris în mod tradițional ca suma a trei termeni:
unde δ W- potențialul mareelor, Q- potential centrifugal, V- potential de atractie. Potențialul de atracție este de obicei descompus în armonici zonale, sectoriale și teserale:
Unde P n m este polinomul Legendre asociat, G este constanta gravitațională, M este masa lunii, λ Și θ - longitudine și latitudine.
Flux și reflux
Influența gravitațională a Lunii provoacă unele efecte interesante asupra Pământului. Cel mai faimos dintre ele este mareele mării. Pe părțile opuse ale Pământului se formează două umflături (în prima aproximare) - din partea îndreptată spre Lună și din partea opusă. În oceane, acest efect este mult mai pronunțat decât în crusta solidă (bombonarea apei este mai mare). Amplitudinea mareelor (diferența dintre nivelurile mareelor înalte și joase) în spațiile deschise ale oceanului este mică și se ridică la 30-40 cm.Totuși, în apropiere de coastă, din cauza incursiunii unui maree pe un fund solid, valul de maree își crește înălțimea în același mod ca valurile obișnuite ale vântului din surf. Având în vedere direcția de revoluție a Lunii în jurul Pământului, este posibil să se formeze o imagine a valului de maree care urmează oceanului. Mareele puternice sunt mai susceptibile la coastele de est ale continentelor. Amplitudinea maximă a unui val de maree pe Pământ este observată în Golful Fundy din Canada și este de 18 metri.
Deși forța gravitațională a Soarelui este de aproape 200 de ori mai mare pe glob decât cea a Lunii, forțele de maree generate de Lună sunt aproape de două ori mai mari decât cele generate de Soare. Acest lucru se datorează faptului că forțele de maree depind nu numai de mărimea câmpului gravitațional, ci și de gradul de neomogenitate a acestuia. Pe măsură ce distanța de la sursa câmpului crește, neomogenitatea scade mai repede decât mărimea câmpului în sine. Deoarece Soarele este de aproape 400 de ori mai departe de Pământ decât Lună, forțele de maree cauzate de atracția Soarelui sunt mai slabe.
Un câmp magnetic
Se crede că sursa câmpului magnetic al planetelor este activitatea tectonică. De exemplu, pentru Pământ, câmpul este creat de mișcarea metalului topit în miez, pentru y - consecințele activității trecute.
„Luna-1” în 1959 a stabilit absența unui câmp magnetic uniform pe Lună. Rezultatele cercetărilor efectuate de oamenii de știință de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts confirmă ipoteza că avea un miez lichid. Acest lucru se încadrează în cea mai populară ipoteză a originii Lunii - ciocnirea Pământului cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă cu un corp cosmic de mărimea lui Marte a „eliminat” o bucată uriașă de materie topită de pe Pământ, care mai târziu s-a transformat în luna. Experimental, s-a putut demonstra că, într-un stadiu incipient al existenței sale, Luna avea un câmp magnetic similar cu cel al Pământului.
Observarea Lunii de pe Pământ
Relația dintre fazele lunii și poziția sa față de soare și pământ. Culoarea verde indică unghiul cu care se va roti Luna de la sfârșitul lunii siderale până la sfârșitul lunii sinodice.
În emisfera sudică, Luna este cu susul în jos, ca în această imagine australiană.
Diametrul unghiular al Lunii este foarte apropiat de cel al Soarelui și este de aproximativ o jumătate de grad. Luna de pe Pământ arată albă și galbenă, deși reflectă doar 7% din lumina soarelui care cade pe ea (aproximativ la fel ca cărbunele). Deoarece Luna nu strălucește însăși, ci doar reflectă lumina soarelui, doar partea din suprafața lunară iluminată de Soare este vizibilă de pe Pământ (în fazele Lunii apropiate de luna nouă, adică la începutul lunii noi). primul trimestru și la sfârșitul ultimului trimestru, cu o semilună foarte îngustă, puteți observa „lumina cenușie a lunii” - iluminare slabă a razelor sale de soare reflectate de pământ). Luna se rotește pe o orbită în jurul Pământului și, prin urmare, unghiul dintre Pământ, Lună și Soare se schimbă; observăm acest fenomen ca un ciclu de faze lunare. Perioada de timp dintre lunile noi succesive este în medie de 29,5 zile (709 ore) și se numește lună sinodică. Faptul că durata lunii sinodice este mai mare decât cea siderală se explică prin mișcarea Pământului în jurul Soarelui: atunci când Luna face o revoluție completă în jurul Pământului în raport cu stele, Pământul a trecut deja în acest moment. 1/13 din orbită și pentru ca Luna să se găsească din nou între Pământ și Soare, are nevoie de două zile în plus.
Biblioteci lunare
Deși Luna se rotește în jurul axei sale, ea se confruntă întotdeauna cu Pământul cu aceeași parte, adică rotația Lunii în jurul Pământului și rotația în jurul propriei axe sunt sincronizate. Această sincronizare este cauzată de frecarea mareelor pe care Pământul le-a produs în învelișul Lunii. Conform legilor mecanicii, Luna este orientată în câmpul gravitațional al Pământului în așa fel încât semiaxa majoră a elipsoidului lunar să fie îndreptată spre Pământ.
Fenomenul de librare, descoperit de Galileo Galilei în 1635, face posibilă observarea a aproximativ 59% din suprafața lunii. Cert este că Luna se rotește în jurul Pământului cu o viteză unghiulară variabilă datorită excentricității orbitei lunare (se mișcă mai repede în apropierea perigeului, mai încet în apropierea apogeului), în timp ce rotația satelitului în jurul propriei axe este uniformă. Acest lucru face posibilă vizualizarea marginilor de vest și de est ale părții îndepărtate a Lunii față de Pământ (librație optică în longitudine). În plus, datorită înclinării axei de rotație a Lunii față de planul orbitei Pământului, marginile nordice și sudice ale părții îndepărtate a Lunii pot fi văzute de pe Pământ (librație optică în latitudine). Există, de asemenea, librarea fizică din cauza oscilației satelitului în jurul poziției de echilibru din cauza centrului de greutate deplasat, precum și datorită acțiunii forțelor mareelor de pe Pământ. Această librare fizică are o magnitudine de 0,02° în longitudine cu o perioadă de 1 an și 0,04° în latitudine cu o perioadă de 6 ani.
Datorită refracției din atmosfera Pământului, atunci când Luna este observată jos deasupra orizontului, discul său este turtit.
Timpul (1,255 secunde) necesar luminii de pe Pământ pentru a ajunge pe Lună. Desenul este realizat la scară.
Mărgelele lui Bailey pot fi văzute în timpul unei eclipse totale de soare din cauza terenului neuniform de pe suprafața Lunii. Când, dimpotrivă, Luna cade în umbra Pământului, se poate observa un alt efect optic: se înroșește, fiind iluminată de lumina împrăștiată în atmosfera Pământului.
Selenologie
Anomalie gravitațională radială pe suprafața Lunii.
Datorită dimensiunii și compoziției sale, Luna este uneori clasificată ca planetă terestră împreună cu Mercur, Venus, Pământ și Marte. Studiind structura geologică a Lunii, se pot afla multe despre structura și dezvoltarea Pământului.
Grosimea scoarței Lunii este în medie de 68 km, variind de la 0 km sub marea lunară a Crizei până la 107 km în partea de nord a craterului Korolev pe revers. Sub crustă se află o manta și, eventual, un mic miez de sulfură de fier (aproximativ 340 km în rază și 2% din masa Lunii). Este curios că centrul de masă al Lunii este situat la aproximativ 2 km de centrul geometric spre Pământ. Conform rezultatelor misiunii Kaguya, s-a constatat că în Marea Moscovei, grosimea crustei este cea mai mică pentru întreaga Lună - aproape 0 metri sub un strat de lavă bazaltică de 600 de metri grosime.
Măsurătorile vitezei sateliților Lunar Orbiter au făcut posibilă crearea unei hărți gravitaționale a Lunii. Cu ajutorul lui, au fost descoperite obiecte lunare unice, numite mascons (din concentrația de masă engleză) - acestea sunt mase de materie cu densitate crescută.
Luna nu are un câmp magnetic, deși unele dintre rocile de pe suprafața ei prezintă magnetism rezidual, ceea ce indică posibilitatea existenței unui câmp magnetic al Lunii în stadiile incipiente de dezvoltare.
Fără atmosferă sau câmp magnetic, suprafața Lunii este direct afectată de vântul solar. Timp de 4 miliarde de ani, ionii de hidrogen din vântul solar au fost introduși în regolitul lunar. Astfel, mostrele de regolit livrate de misiunile Apollo s-au dovedit a fi foarte valoroase pentru studiul vântului solar.
În februarie 2012, astronomii americani au descoperit câteva formațiuni geologice noi pe partea îndepărtată a Lunii. Acest lucru indică faptul că procesele tectonice lunare au continuat cel puțin încă 950 de milioane de ani după data estimată a „morții” geologice a Lunii.
pesteri
Sonda japoneză Kaguya a descoperit o gaură pe suprafața Lunii, situată în apropierea platoului vulcanic al Dealurilor Marius, care duce probabil la un tunel sub suprafață. Diametrul găurii este de aproximativ 65 de metri, iar adâncimea, probabil, este de 80 de metri.
Oamenii de știință cred că astfel de tuneluri s-au format prin solidificarea fluxurilor de rocă topită, unde lava s-a solidificat în centru. Aceste procese au avut loc în perioada de activitate vulcanică pe Lună. Această teorie este confirmată de prezența unor șanțuri sinuoase pe suprafața satelitului.
Astfel de tuneluri pot servi ca colonizare, datorită protecției împotriva radiațiilor solare și izolării spațiului, în care este mai ușor să se mențină condițiile de susținere a vieții.
Există găuri similare pe Marte.
Seismologie
Patru seismografe lăsate pe Lună de expedițiile Apollo 12, Apollo 14, Apollo 15 și Apollo 16 au arătat prezența activității seismice. Pe baza ultimelor calcule ale oamenilor de știință, nucleul lunar este format în principal din fier încins la roșu. Din cauza lipsei de apă, oscilațiile suprafeței lunare sunt lungi în timp, pot dura mai mult de o oră.
Cutremurele lunare pot fi împărțite în patru grupuri:
mareele, apar de două ori pe lună, sunt cauzate de influența forțelor de maree ale Soarelui și Pământului;
tectonic - neregulat, cauzat de mișcările din solul lunii;
meteoritic - din cauza căderii;
termice - sunt cauzate de o încălzire bruscă a suprafeței lunare odată cu răsăritul soarelui.
Cutremurele tectonice reprezintă cel mai mare pericol pentru posibilele stații locuibile. Seismografele NASA au înregistrat 28 de cutremure similare pe parcursul a 5 ani de cercetare. Unele dintre ele ajung la 5,5 pe scara Richter și durează mai mult de 10 minute. Pentru comparație, pe Pământ, astfel de cutremure nu durează mai mult de două minute.
apa pe luna
Pentru prima dată, informațiile despre descoperirea apei pe Lună au fost publicate în 1978 de către cercetătorii sovietici în revista Geochemistry. Faptul a fost stabilit în urma analizei probelor livrate de Luna-24 în 1976. Procentul de apă găsit în probă a fost de 0,1.
În iulie 2008, un grup de geologi americani de la Instituția Carnegie și Universitatea Brown au descoperit urme de apă în probele de sol ale Lunii, care au fost eliberate în cantități mari din intestinele satelitului în primele etape ale existenței sale. Cea mai mare parte a acestei ape s-a evaporat ulterior în spațiu.
Oamenii de știință ruși, folosind dispozitivul LEND pe care l-au creat, instalat pe sonda LRO, au identificat părțile lunii care sunt cele mai bogate în hidrogen. Pe baza acestor date, NASA a ales locația pentru bombardamentul LCROSS al Lunii. După experiment, pe 13 noiembrie 2009, NASA a anunțat descoperirea apei sub formă de gheață în craterul Cabeus de lângă polul sud.
Conform datelor transmise de radarul Mini-SAR instalat pe sonda lunară indiană Chandrayaan-1, cel puțin 600 de milioane de tone de apă au fost găsite în regiunea polului nord, cea mai mare parte fiind sub formă de blocuri de gheață sprijinite pe fundul cratere lunare. În total, apă a fost găsită în peste 40 de cratere, al căror diametru variază de la 2 la 15 km. Acum, oamenii de știință nu mai au nicio îndoială că gheața găsită este tocmai gheață de apă.
Chimia rocilor lunare
Harta concentrației de toriu pe suprafața lunară conform Lunar Prospector.
Compoziția solului lunar este semnificativ diferită în regiunile marine și continentale ale Lunii. Rocile lunare sunt epuizate în fier, apă și componente volatile.
Există un miez de metal în măruntaiele lunii! René Weber de la Marshall Space Flight Center al NASA și Rafael Garcia de la Universitatea din Toulouse au ajuns la această concluzie după ce au reexaminat datele din misiunea lunară Apollo la sfârșitul anilor 1960 și începutul anilor 1970. Poate că descoperirea va arunca o nouă lumină asupra evoluției satelitului Pământului.
Ca parte a programului spațial Apollo, patru seismometre au fost livrate pe Lună, care au înregistrat activitatea seismică a unui corp ceresc până în 1977. S-a dovedit că tremurele seismice pe Lună apar mult mai rar decât pe Pământ. În același timp, deoarece suprafața satelitului terestră este presărată cu cratere rămase în urma coliziunilor cu corpuri cosmice mici, acest lucru distorsionează semnalele instrumentelor și face ca fluctuațiile scoarței lunare să nu fie atât de vizibile.
Multă vreme, informațiile primite de la Lună prin intermediul senzorilor seismici au fost considerate practic inutile pentru oamenii de știință. Cu toate acestea, în ultimii patruzeci de ani, metodele de analiză a datelor seismice s-au schimbat semnificativ. În plus, Weber și Garcia au reușit să țină cont de „eroarea” rezultată din cratere. Drept urmare, au ajuns la concluzia că Luna, la fel ca Pământul, are un miez de metal încins. Diametrul său este de aproximativ 330-360 de kilometri, este înconjurat de o coajă parțial topită cu un diametru de aproximativ 480 de kilometri. În interiorul miezului, la rândul său, se află un miez solid de fier de aproximativ 240 de kilometri în diametru.
„Am aplicat tehnici seismologice robuste acestui set de date, rezultând primele dovezi directe ale nucleului lunar”, a spus cosmologul René Weber.
Cercetătorii au analizat și seismogramele prin prelucrarea datelor în grupuri, ceea ce a făcut posibilă determinarea sursei activității seismice. După ce au determinat traiectoriile trecerii undelor seismice și caracteristicile reflectării acestora din straturile interioare ale Lunii, ei au putut identifica compoziția și structura straturilor nucleului lunar la diferite adâncimi.
Oamenii de știință cred că, datorită cantității mari de fier din intestinele Lunii, aceasta are un câmp magnetic puternic. Deși nucleul lunar este în multe privințe similar cu cel al pământului, structura lor este încă diferită. După cum știm, miezul pământului are un strat lichid solid, interior și exterior. Și în miezul Lunii există și un al treilea strat solid, granița dintre manta și învelișul nuclear lichid exterior.
Luna, cred astrofizicienii, s-a format în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani, ca urmare a ciocnirii Pământului cu un obiect spațial mare de dimensiunea planetei Marte. Ipotetic, această împingere a „doit” din Pământ o bucată formată din crusta mantalei topite, care ulterior s-a transformat în Lună. Mai mult decât atât, studiile efectuate la fântâna superadâncă Kola au descoperit că compoziția rocilor din peninsula este aproape 90 la sută aceeași cu cea a rocilor lunare. Se dovedește că acest lucru s-a întâmplat în locul în care se aflau straturile crustei, care ulterior au format Peninsula Kola.
Până de curând, se credea că Luna este un corp ceresc „rece”, dar prezența unui câmp magnetic slab (rezidual) pe ea era un mister pentru oamenii de știință. Cert este că, după cum spun teoriile științifice, sursa sa în planete este activitatea tectonică. De exemplu, la Pământ este creat prin mișcarea metalului topit în miez.
În 1959, s-a constatat că câmpul magnetic al Lunii este neuniform. După cum au arătat studiile oamenilor de știință de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, Luna, într-un stadiu incipient al existenței sale, avea un miez lichid, iar câmpul său magnetic era similar cu cel al pământului.
Acum, acest fenomen pare să găsească o explicație. În plus, deoarece mantaua Lunii, aparent, este de asemenea fierbinte și în ea are loc convecția materiei (citiți mai multe despre acest lucru în articolul „Vulcani - nivelul de anxietate este în creștere”), activitatea vulcanică poate fi prezentă pe satelitul nostru. Într-adevăr, sonda japoneză Kaguya a descoperit pe suprafața Lunii, nu departe de platoul Dealurilor Marius, o gaură cu un diametru de aproximativ 65 de metri și o adâncime de aproximativ 80 de metri. Potrivit oamenilor de știință, acest lucru poate indica existența unor tuneluri pe satelitul Pământului, așezate de fluxuri de lavă vulcanică întărită. Această ipoteză este confirmată și de prezența unor șanțuri sinuoase de origine necunoscută pe suprafața satelitului.
Rezultatele cercetării au fost prezentate la o conferință recentă a Uniunii Americane de Astrofizică. Participanții săi au remarcat că cunoașterea compoziției nucleului lunar va ajuta, de asemenea, la înțelegerea mai bună a modului în care s-a format Pământul nostru și a modului în care va evolua în viitor.
Să vedem cum funcționează luna.
Forma și compoziția lunii
Luna, spre deosebire de Pământ, are o formă sferică mai regulată.
- Raza sa este de aproximativ 1738 km, ceea ce reprezintă 0,272 din raza Pământului la ecuator.
- Masa Lunii este mai mică decât masa Pământului de 81 de ori.
- Atracția este de 6 ori mai mică decât pământul.
Din cauza acestei caracteristici (gravitație prea slabă), Luna nu este capabilă să rețină atmosfera din jurul ei (atmosfera va fi capturată de Pământ), așa că proiectele de creare a unei atmosfere artificiale în jurul Lunii sunt sortite eșecului în avans. Pe Lună, este posibil să se creeze doar cupole pline cu aer respirabil.
Distanța medie de la Lună la Pământ este de 384.400 km. Cea mai mare distanță este de 405.500 km, cea mai mică este de 363.300 km. Partea Lunii care este invizibilă de pe Pământ reprezintă 41% din întreaga suprafață lunară. Temperatura Lunii în punctul subsolar este de +130 de grade Celsius. Temperatura Lunii pe partea de noapte este de -160 de grade Celsius.
Din ce este făcută luna
Solul lunar, care a fost adus pe Pământ de expedițiile lunare, este format, după cum a arătat analiza, dintr-un strat de praf detritic numit righolit. Acest strat s-a format pe marginile stâncoase ale suprafeței lunare sub influența impacturilor meteoriților (Luna este bombardată constant de meteoriți), proceselor de încălzire și răcire, zdrobire, amestecare și sinterizare.
Și datorită faptului că vântul solar acționează asupra solului lunar, rigolitul este saturat cu gaze neutre. În general, rocile lunare au o dublă origine: unele aparțin cosmosului, altele sunt de origine lunară.
Solul lunar în sine poartă adesea urme de topire ca urmare a căderilor de meteoriți sau este reprezentat de roci vulcanice (lavă) precum bazalt terestru, iar cealaltă parte a rigolitului este meteoriți. Sunt o mulțime de ei pe lună.
Există și roci care sunt asemănătoare cu pământul. Unele roci sunt îmbogățite în potasiu, fosfor și metale din pământuri rare. Potrivit oamenilor de știință, rocile vulcanice sunt caracteristice mărilor lunare și similare cu pământul - pentru continentele lunare.
În general, diferența față de rocile terestre este asociată cu absența apei în roci, un conținut redus de sodiu și potasiu și un conținut crescut de fier și titan. Cu alte cuvinte, Luna este un paradis pentru industria minieră.
Cum este luna
Rocile lunare sunt foarte vechi - vârsta lor este de aproximativ 4 miliarde de ani, iar cele „mai tinere” (mai mult de 3 miliarde de ani) au fost mostre aduse din regiunile mărilor lunare.
Era vulcanismului activ pe Lună sa încheiat cu mult timp în urmă.
De-a lungul timpului, a scăzut și intensitatea bombardamentului cu meteoriți de pe suprafața sa. Din această cauză, în ultimii 2-3 miliarde de ani, aspectul suprafeței lunare nu s-a schimbat. (Pe Pământ, sub influența apei și a aerului, relieful antic nu a putut fi păstrat.)
Cu toate acestea, pe Lună mai au loc cutremure de lună (care amintesc de cutremure slabe), care sunt înregistrate de seismografele instalate pe Lună de astronauți. Datele de la aceste instrumente au făcut posibilă studierea structurii interne a Lunii, evidențiind scoarța (aproximativ 60 km grosime), mantaua (până la 1000 km) și miezul cu o rază de aproximativ 750 km.
Relief lunar
Mările uscate ale Lunii. Observatorii pământeni le-au numit mări și oceane în epoca în care se credea că pe Lună existau mări adevărate cu apă. Acest lucru a fost facilitat de faptul că oamenii pur și simplu nu și-au putut imagina vecinul într-un mod diferit și de faptul că, pe fondul general, mările și oceanele arată ca pete întunecate.
Abia mai târziu a devenit clar că aceste mări și oceane sunt uscate. Și astăzi știm că culoarea mărilor Lunii, spre deosebire de „continentele” lunare, este asociată cu o culoare mai închisă a rocilor care le compun.
Razele soarelui luminează diferit peisajul lunar, se reflectă mai puternic din „continentele” înalte și luminoase și mai slab din mările mai adânci și mai întunecate, motiv pentru care le vedem pe suprafața satelitului nostru ca pete.
Mările lunare acoperă aproximativ 40 la sută din partea care este orientată spre Pământ a planetei. Aceste depresiuni lunare sunt practic lipsite de circuri, dar au multe fisuri adânci și creste joase netezite. Multe mări lunare sunt înconjurate de lanțuri de munți lunari.
Depresiunile mai mici de pe Lună sunt numite lacuri și golfuri.
Numele pe care le poartă mările Lunii arată bine cum le părea Luna oamenilor: Marea Ploilor, Marea Linistei, Marea Crizei, Oceanul Furtunilor... Prenumele de mările lunare au fost primite încă din secolul al XVII-lea. Au fost dăruite zonelor joase lunare de astronomul italian Giovanni Battista Riccioli în 1651.
Cele mai mari mări ale Lunii sunt Marea Frigului, Marea Ploilor, Marea Fertilității, Marea Linistei.
munții lunii
Regiunile continentale sunt reprezentate de munți și lanțuri muntoase. Este foarte dificil să determinați înălțimea munților lunari față de Pământ, deoarece satelitul este întors spre noi pe o parte și vedem întotdeauna o imagine destul de plată. În plus, pentru a determina înălțimea, trebuie să aveți cel puțin un fel de punct de referință.
Pe Pământ, calculăm înălțimea munților în raport cu nivelul oceanelor lumii. Luna este o planetă uscată. Nu are apă și, prin urmare, nu are nivelul oceanului.
Prin urmare, cartografia complexă a Lunii cu determinarea adâncimii depresiunilor și a înălțimii munților este o sarcină pentru viitorii selenografi. Evident, această lucrare va necesita prezența lor pe planeta însăși. La urma urmei, imaginile Lunii, chiar și de la sateliți, nu oferă date exacte despre înălțimea munților. Primii munți lunari, descoperiți de astronomi, au primit numele celor terestre - Caucaz, Apenini, Alpi, Carpați...
Lanțurile muntoase s-au format ca urmare a bombardamentului cu meteoriți sau a activității vulcanice de pe Lună însăși. Ele variază foarte mult în înălțime - de la câteva sute de metri la câțiva kilometri. De exemplu, faimosul lanț muntos Apenini are vârfuri de până la 6 km înălțime.
Luna se caracterizează și prin vene pliate sau pliuri montane. Nu sunt de origine meteoritică, ci s-au format ca urmare a coborârii și ridicării crustei lunare. Formațiunile pliate se observă numai în zonele adiacente mărilor sau sistemelor montane.
cratere lunare
Suprafața lunii este presărată cu cratere sau, așa cum sunt numite în mod obișnuit, circuri lunare. Practic, circurile lunare s-au format ca urmare a căderii meteoriților pe el sau a ciocnirii Lunii cu alte corpuri cosmice mari. Dar nu toate circurile lunare sunt rezultatul bombardamentului lunii.
Există un întreg grup de cratere care au o origine vulcanică diferită. Craterele nu sunt atât de adânci pe cât par de pe Pământ. Practic, au adâncimea de la 10 m până la 10 km, acestea din urmă fiind mai rar întâlnite.
În general, oamenii de știință împart toate circurile în cinci categorii.
- Primul include cratere unice mari,
- celelalte trei tipuri se disting printr-o culoare mai deschisă a zonelor adiacente și un timp de formare mai târziu,
- al cincilea grup de cratere sunt circuri pline cu lavă (de aceea sunt adesea numite inundate).
Craterele inundate se caracterizează prin faptul că nu au o depresiune și arată netede, parcă acoperite cu un capac deasupra. Toate craterele au o formă rotunjită și caneluri specifice pe versanți. De regulă, craterele tinere sunt înconjurate de „raze” strălucitoare. Uneori blochează circurile antice deja existente.
Unele cratere sunt adunate într-un lanț. Aceste circuri sunt în mod clar de origine vulcanică, deoarece chiar și cu un bombardament activ de meteoriți, modele atât de lungi și distincte nu s-ar fi putut forma pe Lună. Lanțurile de cratere se întind pe mai mult de 150 km.
Crăpături, defecte și cupole pe Lună
Pe lângă mările, munții și circurile de pe Lună, există și alte trăsături interesante ale reliefului. Totul este presărat cu crăpături și brazde. Se crede că aceste brazde s-au format ca urmare a deplasării faliilor lunare. Unele au apărut ca o urmă a bombardamentului de meteoriți, într-o coliziune cu obiecte mari.
Și o parte este de origine vulcanică lunară. Brazdele se întind pe distanțe considerabile, uneori de peste o sută de kilometri. Adâncimea brazdelor este relativ mică - de la 500 m la 1 km și, ceea ce este foarte caracteristic, lățimea brazdelor nu se schimbă pe tot parcursul.
O caracteristică interesantă a peisajului lunar sunt defectele. Acestea sunt formațiuni sub formă de pereți drepti, care pot dura până la câteva sute de kilometri. Cel mai faimos este Zidul drept din Marea Norilor. Are aproximativ 100 km lungime și până la 400 m adâncime.
Un alt detaliu interesant al geografiei lunare sunt cupolele. Acestea sunt scuturi curbate, care, conform oamenilor de știință, s-au format ca urmare a activității vulcanice, adică a formațiunilor de lavă. Unele dintre aceste domuri au goluri care ar fi putut apărea atunci când lava s-a diminuat și s-au format goluri în interiorul scuturilor, precum cele carstice ale noastre. Ufologii plasează adesea fabricile secrete ale extratereștrilor în cupole. Există puține cupole pe Lună, literalmente câteva zeci.
Luna este cel mai accesibil corp în care vrei să privești brusc un obiect spațial cu ochiul liber. Oamenii au fost foarte interesați de istoria apariției petelor întunecate și luminoase pe suprafața sa de-a lungul istoriei omenirii.Ce a cauzat formarea acestor trăsături ciudate?
Basmele pentru copii ne vorbesc despre ce se face din brânză. Dar, așa cum este adevărat și în cazul altor corpuri din sistemul solar, roca este un candidat mai realist. Suprafața Lunii are vulcani morți, cratere de impact și fluxuri de lavă solidificate. Unele dintre ele pot fi văzute fără instrumente speciale.
Oamenii de știință antici credeau că zonele întunecate ale lunii ar putea fi oceane. Și de aceea au fost numite în latină „mare”, care înseamnă „mare”. Aceste zone sunt într-adevăr oceane într-un sens. În loc de apă, mările lunare conțin lavă solidificată. Când luna era tânără, crusta sa era suficient de caldă pentru a forma vulcani. Deși în același timp s-a răcit și s-a întărit rapid. Lava ar putea sparge crusta atunci când asteroizi suficient de mari au căzut pe Lună.
Pe suprafața lunii, există o mulțime de dovezi ale căderii unor astfel de asteroizi. La începutul istoriei sistemului solar, toate planetele și lunile au fost afectate de acestea. Aceasta a fost așa-numita perioadă a bombardamentelor puternice. Tectonica plăcilor și eroziunea de suprafață au ascuns o mare parte din dovezile din această perioadă. În plus, atmosfera a ajutat la arderea unor meteoriți mici, împiedicându-i să ajungă la suprafață. Cu toate acestea, Luna nu are toți acești factori. Prin urmare, istoria sistemului solar se păstrează neschimbată pe suprafața Lunii.
Grosimea scoarței Lunii este de 60-100 km. Regolitul de la suprafață poate fi puțin adânc - până la 3 metri în mări și până la o adâncime de 20 de metri la altitudini mai mari.
Sub suprafata
La fel ca Pământul, Luna se mândrește cu o crustă, manta și miez. În adâncul interiorului său, Luna poate avea un miez solid de fier înconjurat de metal topit. Miezul exterior al Lunii poate avea o dimensiune de până la 500 km. Cu toate acestea, miezul interior mic reprezintă doar aproximativ 20 la sută din Lună, comparativ cu 50 la sută nucleul altor corpuri stâncoase.
O mare parte din structura internă a Lunii este formată din litosferă, care are o grosime de aproximativ 1.000 km. Deoarece această regiune s-a topit devreme în evoluția Lunii, a furnizat magmă câmpiilor de lavă de pe suprafața sa. Cu toate acestea, în timp, magma s-a răcit și s-a solidificat, punând astfel capăt vulcanismului de pe Lună.
Luna este al doilea cel mai dens corp din Sistemul Solar după satelit. Separarea straturilor sale interioare a fost probabil cauzată de cristalizarea oceanului de magmă la scurt timp după formarea sa.
S-ar putea să vă placă aceste articole:
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 adâncimea 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 rocă ușoară - anortozite (compuse aproape în întregime 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, iar la adâncimi mai mari se găsesc șnițelul și melilitul mineral care apar în rocile alcaline ultrabazice.
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.
