Луна

ЛУНА

Луна – самое близкое к нам небесное тело.

Спутник Земли с доисторических времен привлекал внимание людей. Луна – это самый заметный объект неба после Солнца, а потому ей всегда приписывались столь же значительные свойства, как и дневному светилу. Спустя века на смену поклонению и простому любопытству пришел научный интерес.

В 20 веке в течение длительного времени были принятыми 3 теории происхождения Луны:

- Луна – это осколок Земли. Гипотеза была предложена в 1975 году Уильямом Хартманом и Дональдом Дэвисом. Они предположили, что с молодой Землей, успевшей набрать 90% своей массы, столкнулась протопланета, названная Тэйей. Размер ее соответствовал современному Марсу. В результате удара, пришедшегося на «край» планеты, практически все вещество Тэйи и часть земного была выброшена в космическое пространство. Из этого «строительного материала» стала формироваться Луна. Однако огромные различия в характере этих двух тел делают данную теорию практически несостоятельной.
- Луна образовалась из того же пылевого облака, что и Земля (аккреция).

- Луна – объект, который Земля «подцепила» своим притяжением, то есть она – гость из далекого космоса. В пользу гипотезы ученые приводят достаточно распространенные мифы народов мира, повествующие о времени, когда Луны не было на небе.

Недостаток этого объяснения заключается в том, что орбита Луны практически круглая и циклическая. При подобном явлении (когда спутник «пойман» планетой) орбита была бы достаточно удалена от центра или, по крайней мере, представляла из себя некий эллипсоид.

Сейчас большая часть научного сообщества приняла также гипотезу об искусственном происхождении планетоида Луны как не менее обоснованную, чем другие. Это объясняет физические законы, действию которых она поддаётся, и они не были бы одинаково применимы к другим небесным телам.

Вследствие эллиптичности орбиты и возмущений расстояние до Луны постоянно меняется. Это знал еще Гиппарх во 2 веке до н.э. Он определил среднее расстояние до Луны, получив значение, довольно близкое к современному – 30 диаметров Земли.

 Движение Луны вокруг Земли очень сложно, и его изучение составляет одну из труднейших задач небесной механики. Эллиптическое движение представляет собой лишь грубое приближение, на него накладываются многие возмущения, обусловленные притяжением Солнца (притяжение Луны Солнцем в 2,2 раза сильнее, чем Землей), планет и формой Земли. Первая приемлемая теория была предложена Исааком Ньютоном (Isaak Newton) в его «Началах» в 1687 году, где были опубликованы закон всемирного тяготения и законы движения.

На самом деле орбита движения и величина спутника Луны являются физически почти невозможными. Если бы это было естественным, можно было бы утверждать, что это крайне странный «каприз» космоса. Обусловлено это тем, что величина Луны равняется четверти величины Земли, а отношение величин спутника и планеты всегда во много раз меньше.

Луна совершает полный оборот вокруг Земли за период, называемый сидерическим месяцем. Сидерический месяц равен 27 суткам 7 часам 43,2 минуты. Но все это время Земля сама движется вокруг Солнца в ту же сторону, что и Луна, поэтому взаимное положение трех тел повторяется не через орбитальный период Луны, а спустя примерно 53 часа после него. Поэтому полнолуние происходит через каждые 29 суток 12 часов 44,1 минуты; этот период называют синодическим (лунным) месяцем.

Каждый солнечный год содержит 12,37 лунных месяцев.

Каждый месяц Луна, двигаясь по орбите, проходит примерно между Солнцем и Землей и обращена к Земле своей темной стороной, в это время происходит новолуние.

Остальная часть лунного диска бывает в это время слабо освещена Землей, повернутой к Луне своим дневным полушарием. Через 7 суток Луна отходит от Солнца на 90 градусов; наступает первая четверть лунного цикла, когда освещена ровно половина диска. В последующие дни вид Луны приближается к светлому кругу и через 14-15 суток наступает полнолуние. Затем западный край Луны начинает ущербляться; на 22-е сутки наблюдается последняя четверть, когда Луна опять видна полукругом, но на сей раз обращенным выпуклостью к востоку. Угловое расстояние Луны от Солнца уменьшается, она опять становится суживающимся серпом и через 29,5 суток вновь наступает новолуние.

(Простейший способ узнать растет лунный серп или убывает – это представить на какую букву он больше похож. «Р» - значит Луна растущая, «С» - значит «стареющая», убывающая.)

Точки пересечения орбиты с эклиптикой, называются восходящим и нисходящим узлами, имеют неравномерное попятное движение и совершают полный оборот по эклиптике за 6794 суток (около 18,6 года), вследствие чего Луна возвращается к одному и тому же узлу через интервал времени – так называемый драконический месяц, – более короткий, чем сидерический и в среднем равный 27,21222 суток; с этим месяцем связана периодичность солнечных и лунных затмений. Исторически узлы называют головой и хвостом дракона, который по легенде пожирает Луну, а потом она рождается вновь.

Солнечное затмение может произойти только в новолуние и только в те моменты, когда Луна находится вблизи узла, то есть на одной оси расположены и Луна и Солнце, которое она от нас загораживает.. Это случается, по меньшей мере, дважды в году. В остальных случаях Луна проходит на небе над или под Солнцем. Лунные затмения происходят только в полнолуние; при этом, как и в случае солнечных затмений, Луна должна находиться вблизи узла, в это время Земля загораживает свет Солнца от Луны, она попадает в тень.

Если бы плоскость лунной орбиты не была наклонена к плоскости земной орбиты, то при каждом новолунии происходило бы солнечное затмение, а при каждом полнолунии – лунное затмение.

Луна также оказывает влияние на Землю, как и Земля на нее – ее гравитационное поле вызывает колебание уровня воды в акваториях Земли, приливы и отливы.

Масса Луны в 81,3 раза меньше массы Земли

 Не будучи защищена атмосферой, поверхность Луна нагревается днем до +110° С, а ночью остывает до -120° С, однако, как показали радионаблюдения, эти огромные колебания температуры проникают вглубь лишь на несколько дм вследствие чрезвычайно слабой теплопроводности поверхностных слоев.

Неправдоподобная кривизна, которой обладает поверхность Луны, является необъяснимой. Луна не есть круглое тело. Результаты геологических исследований приводят к выводу, что этот планетоид — фактически полый шар. Хотя он и является таковым, учёным всё же не удаётся объяснить, каким образом Луна может иметь такую странную структуру, не поддаваясь разрушению.

То, что остаётся необъяснимым, так это небольшая глубина, на которую смогли проникнуть метеориты, которые падают на поверхность Луны.  Они не сгорают в атмосфере, как те, которые стремятся к Земле. Действительно выглядит так, как если бы слой крайне прочного вещества не позволял метеоритам проникать в центр спутника. Даже кратеры диаметром 150 километров не превышают 4 километров вглубь Луны. Эта особенность необъяснима с точки зрения нормальных наблюдений о том, что должны были бы существовать кратеры, по меньшей мере, 50-километровой глубины.

На протяжении многих веков собирались по крупицам научные знания о Луне. С древнейших времен Луна привлекала к себе внимание человека. Неудивительно, что с Луной связано множество легенд и суеверий. С каждым днем ученые узнают о Луне что-то новое, хотя часто полученные данные порождают еще больше сомнений в существующих теориях.