Чего на луне больше всего. Интересные факты о луне. Что находится под поверхностью Луны

Дата: 28.10.2023

Луна сама по себе уже уникальна тем, что это единственный сферический спутник на орбите . Считается, что причиной такой формы является то, что ее масса достаточно велика для равномерного притяжения материи по направлению к центру спутника.

Размер Луны составляет чуть более одной четвертой диаметра Земли (3475 км) и это тоже уникальное явление. Пока еще астрономам не удалось обнаружить у какой-либо планеты спутника с большими или хотя бы такими же размерами относительно размеров планеты.

Однако, не смотря на столь значительные для спутника размеры, масса Луны сравнительно невелика. Это же указывает и на низкую плотность спутника. Объяснение этого явления заключается в причине формирования Луны. У ученых есть версия, что в период зарождения Земли с нашей планетой столкнулось какое-то огромное космическое тело размером с . В результате такого столкновения на орбиту Земли было выброшено большое количество внешней мантии и коры. Постепенно объединяясь под действием гравитационных сил, материал сформировал спутник, который мы сегодня знаем как Луну. Учитывая, что внешняя мантия Земли намного менее плотная, чем внутренние слои, такая концепция позволяет в какой-то мере объяснить низкую плотность Луны.

Наблюдения с Земли позволяют рассмотреть многочисленные кратеры на поверхности Луны. Причина существования такого рельефа достаточно проста. В отличие от Земли, Луна не является геологически активным телом, у нее нет атмосферы, и не наблюдается вулканической активности. Именно поэтому поверхность Луны столетиями остается неизменной.

На приведенной ниже схеме выделены восемь различных фаз Луны: полная Луна, растущий месяц, первая четверть, растущая Луна, полнолуние, убывающая луна, третья четверть и спадающий месяц.

Структура Луны

Луна является дифференцированным космическим телом и по своей структуре подразделяется на кору, мантию и ядро. Несмотря на то, что Луна является вторым (после Ио) по плотности спутником в Солнечной системе, его внутреннее ядро считается очень небольшим по размерам, так как его диаметр составляет всего лишь порядка 700 километров, что является незначительным показателем относительно размеров спутника.

У внутреннего ядра оболочка насыщена железом и имеет радиус около 240 километров. Внешнее же ядро также в основной своей массе состоит из железа, только расплавленного, его толщина составляет примерно 300 километров.

Так же у лунного ядра существует частями расплавленный пограничный слой. Согласно расчетам планетологов, он образовался в результате процессов фракционной кристаллизации огромного магматического океана 4,5 млрд. лет назад. Толщина данного слоя составляет порядка 480 километров.

Как и Земли, мантия Луны состоит в основном из ультраосновных пород, который в отличие от тех, что содержатся в коре, содержат незначительные примеси окислов кремния и достаточно большое количество железа и магния. Оливин и пироксен являются главными породообразующими минералами.

Средняя толщина лунной коры составляет порядка 50 километров. Из-за периодических лунотрясений, вызванных гравитацией Земли, в ней могут появляться трещины.

Первый человек на Луне

На поверхности Луны посчастливилось погулять двенадцати представителям человечества. Начало положил Нил Армстронг в 1969 году в рамках миссии Apollo 11, а последним на текущий момент был Джин Сернан в 1972 году с миссией Apollo 17. С 1972 года полеты людей на Луну были прекращены, а изучение спутника Земли осталось в сфере автоматических космических аппаратов.

В ближайшем будущем человек может вновь посетить Луну. С этим связаны планы ведущих космических агентств, таких как NASA, Роскосмос и ЕКА. Возможно, уже в 2020-х годах на Луне появится первая космическая станция.

Первый шаг человека на Луне

“Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества” , — эту знаменитую фразу произнес Нил Армстронг спустившись на поверхность Луны.

У Луны нет темной стороны. Обе стороны Луны получают одно и то же количество солнечного света, но с учетом того, что Луна связана с Землей приливными силами, земляне всегда могут наблюдать только одну ее сторону. Эта сторона отражает солнечный свет и люди могут рассматривать ее даже невооруженным взглядом, тогда информация о так называемой «темной стороне» была получена при помощи космических аппаратов.

Отливы и приливы на Земле осуществляются именно при помощи Луны. Они возникают как результат ее гравитационного притяжения. Приливы происходят на той стороне Земли, которая в данный момент обращена к Луне, тогда как на другой стороне происходят отливы.

Каждый год Луна медленно удаляется от Земли, примерно на 3,8 сантиметров. По расчетам ученых данный процесс будет продолжаться еще 50 миллиардов лет.

Если бы вы находились на Луне, то весили бы намного меньше. Лунная гравитация гораздо слабее, чем гравитация Земли. Это связано с тем, что ее масса значительно меньше. То есть ваш вес на Луне составил бы всего лишь одну шестую (около 16,5%) от вашего земного веса.

В 50-е годы США планировало взорвать атомную бомбу на Луне. Секретный проект был разработан в разгар холодной войны и носил название «Проект A119». Основной целью такого неординарного плана было продемонстрировать СССР военное и космическое превосходство. К счастью, затея так и не была осуществлена.

У Луны нет атмосферы. Поверхность спутника Земли абсолютно не защищена от космических лучей, метеоритов, астероидов, комет и солнечных ветров. Вот почему на Луне наблюдают такие огромные колебания температуры, а вся ее поверхность покрыта кратерами. Отсутствие атмосферы также означает, на Луне невозможно услышать ни единого звука, а небо всегда черное.

На Луне происходят толчки. Гравитационное притяжение Земли приводит к небольшим лунотрясениям, которые происходят в нескольких километров под поверхностью и образуют небольшие разрывы и трещины. Считается, что Луна имеет расплавленное ядро как у Земли.

Что мы знаем о Луне ? Луна - это единственный естественный спутник Земли, второй по яркости объект на нашем небе, и единственное космическое тело, на которое ступала нога человека помимо Земли. В большинстве случаев, вы услышите только эти 3 факта, спросив у случайного человека о Луне. Выходит довольно странно, ведь на протяжении всей человеческой истории к Луне постоянно были обращены наши взгляды, она постоянно была предметом споров и дискуссий, вокруг нее таилось огромное количество тайн и загадок, многие из которых мы уже разгадали, другую часть еще предстоит раскрыть...

В Древнем Египте луну называли "Ях ", а в Древней Греции - "Селена ".

Вопрос происхождения Луны долгое время не давал покоя ученым. Выдвигалось множество различных теорий: от формирования из остатков протопланетного диска, до захвата гравитационным полем Земли проходившего мимо астероида. Были и совсем противоречивые, а порой и абсурдные теории, на манер искусственного происхождения. Ответ на вопрос о происхождении Луны был найден там, где его найти ожидали меньше всего - под землей на глубине нескольких километров. Породы, поднятые из недр планеты во время бурения Кольской сверхглубокой скважины были как две капли воды похожи на те, что советская космическая автоматическая станция доставила на Землю с поверхности Луны в начале 70-х годов. Это положило начало новой теории, которая лишь спустя 30 лет была подтверждена и получила общественное признание - Луна - это осколок от столкновения двух молодых протопланет Земли и Теи , которое произошло 4,36 млрд лет назад на заре формирования Солнечной системы.

Луна появилась в результате самого крупного столкновения в истории Земли. Произошло это 4,36 млрд лет назад на заре формирования Солнечной системы. Осколки от столкновения были выброшены на околоземную орбиту, где и остались под воздействием гравитационного взаимодействия планеты.

Молодая Луна оказалась на орбите, удаленной на 60 000 км от Земли. С каждым годом ночное светило медленно но стабильно отдалялось от Земли - примерно на 4 см в год . Это происходило из-за гравитационного взаимодействия двух тел, заставляющего Луну приближаться с каждым проходом мимо планеты, но в тоже время отталкивающего Селену дальше после каждого такого сближения. На сегодняшний день орбита Луны удалена на 384 467 км. Исходя из этого траекторию движения нашего спутника правильней будет представить в виде спирали , двигаясь по которой Луна постоянно удаляется от нас.

Наглядная схема движения Луны (изменения орбиты) за последние 4,3 млрд лет.

Нашему поколению и примерно десятку поколений до и после нашего в некотором смысле сильно повезло - мы можем наблюдать идеально правильные солнечные затмения , такие, во время которых Луна полностью перекрывает солнечный диск, оставляя лишь корону. В наше время Селена находиться на идеальном расстоянии от планеты, раньше дистанция была меньше и Луна перекрывала Солнце вместе с короной, превращая день в темную ночь, в будущем же спутник отдалится и больше не сможет закрывать свет нашей звезды.

Идеальное солнечное затмение - Луна полностью перекрывает солнечный диск, но оставляет видимой корону.

За 100 лет на Земле происходит в среднем 237 солнечных затмений, из которых только 63 будут полными.

Только 63 из 237 затмений будут полными, остальные будут частными или кольцеобразными. На фотографии запечатлено частное затмение.

Диаметр Луны 3476 км (по экватору, полярный диаметр на 6 км меньше), что делает ее 5-м по величине спутником Солнечной системы. Самым большим спутником является Ганимед, вращающийся вокруг Юпитера, его диаметр 5264 км.

Луна - это 5-й по размеру спутник в Солнечной Системе.

Внутренняя структура Луны подобна строению планет земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс), она также состоит из твердого внутреннего и жидкого внешнего ядра, мантии и твердой коры на поверхности.

Приблизительно 16% поверхности Луны занимают так называемые лунные моря . В действительности же эти объекты с морями не имеют ничего общего, они представляют собой кратеры от довольно масштабных столкновений с астероидами, кометами и другим космическим мусором. Энергии таких столкновений было достаточно, чтобы вызвать обильные извержения магмы на поверхность, которая застыв обрела более темный цвет по сравнению с остальным ландшафтом.

Океан Бурь - самая большая темно-серая область на видимой стороне Луны.

Доводилось ли вам когда-нибудь замечать, что Луна находящаяся низко над горизонтом кажется значительно более крупной, чем когда она находится высоко в небе. Этот феномен общепризнан и называется "", как полагают эффект проявляется в результате какого-то обмана зрения, но механизм его образования до сих остается загадкой.

Иллюзия Луны над морем. Объяснить этот интересный феномен ученные пока не смогли.

Одна из наиболее интересных особенностей Луны заключается в том, что период ее вращения вокруг собственной оси полностью совпадает с периодом вращения вокруг Земли. Как следствие, нам видна только одна сторона Луны, всегда одна и та же. Другая, темная сторона , наоборот всегда скрыта от нас. Этот феномен называется приливным захватом, на просторах Солнечной системы, да и Вселенной в целом, это довольно распространенное явления, так например оба спутника Марса, все крупные спутники газовых гигантов и многие открытые экзопланеты имеют синхронное вращение.

Один из первых снимков темной стороны Луны

Впервые темную сторону Луны человечество увидело 7 октября 1959 года - советская автоматическая межпланетная станция "Луна-3 " сделала первые фотографии. Ландшафты обратной стороны разительно отличались от видимой, но ничем особенным не выделялись. По фотографиям было определено преобладание материков над морями и обилие кратеров, 9 из которых являлись самыми крупными на Селене.

А это современная фотография обратной стороны Луны

Самое распространенное заблуждение: "на Луне нет атмосферы". На Луне есть атмосфера! Но она чрезвычайно разряжена, ее плотность в 10 триллионов раз меньше земной. Поэтому небо на нашем спутнике постоянно черное, Солнце светит там совсем не ярко, и даже днем видны все звезды.

Лунная атмосфера содержит настолько ничтожное количество газов, что небо на ней абсолютно прозрачное.

Сила гравитации Луны постоянно воздействует на Землю и это воздействие настолько велико, что замедляет планету (имеются ввиду скорость вращения вокруг своей оси). Так, на молодой Земле 4,3 млрд лет назад сутки длились менее 6 часов, 3 млрд лет назад - 9 часов, 100 млн лет назад, во времена динозавров - 23 часа.

За 4,3 млрд лет Луна увеличила земные сутки на 18 часов.

Сила притяжения Луны также ответственна за приливы и отливы . Каждый раз, когда Селена приближается к Земле, она вызывает прилив, притягивая водные массы. А когда отдаляется - происходит отлив. В открытом океане максимум на который может подняться вода 40 см, но у береговой линии в результате набега приливной волны на дно высота может значительно возрастать.

Самые высокие приливные волны у берегов Канады, их высота достигает 18 метров.

Для земного шара величина силы тяготения Солнца почти в 200 раз больше, чем силы тяготения Луны, но при этом приливные силы, порождаемые Луной, почти вдвое мощнее порождаемых Солнцем.

На нашем спутнике было больше десяти луноходов, запускали которые СССР, США и Китай. Несколько десятков космических станций и зондов исследовали Луну, сделали множество важных открытий и фотографий с близкого расстояния. Шесть пилотируемых экспедиций смогли успешно высадиться на лунной поверхности. На Землю было доставлено более 380 кг лунного грунта.

Космонавт НАСА Эдвин «Базз» Олдрин стал вторым человеком, чья нога ступила на Луне. 1969 год, миссия "Апполон-11"

Также можно отметить, что Китай начал долгосрочную космическую программу, которая включает не только высадку человека, но и строительство обитаемых лунных баз.

Проект обитаемой лунной базы Китая. Когда это станет реальностью пока точно не известно, но Китай намерен очень серьезно.

16839 просмотров

Евгений Мартыненко

Луна - это самое близкое к Земле космическое тело. Однако, несмотря на это, спутник нашей планеты скрывает ещё большое количество секретов и тайн, о которых будет интересно узнать.

Самые интересные факты о Луне, о которых знает или догадывается человечество, будут приведены ниже. И в конце списка вы наверняка скажете, что не знали этого.

Несмотря на то, что наш спутник имеет слабую геологическую активность, на ней происходят землетрясения, и некоторые из них доходят до чувствительных 5-6 балов по шкале Рихтера. Лунотрясения имеют разнообразную природу — столкновение с метеоритами, изменение температуры от влияния Солнца. Также есть особенно сильные толчки, природа которых пока неясна. Есть гипотеза, что они происходят под влиянием гравитации Земли. По словам членом экспедиции Аполлон 11, во время такой активности в течение некоторого времени слышен звук, подобный звону колокольчика.
Вопреки расхожему мнению — Луна не вращается вокруг Земли, а Земля и Луна вращаются вокруг одной точки, которая называется барицентром. Таким образом, по мнению некоторых Луну нельзя считать спутником Земли, так как Луна и Земля - это двойная планета. В пользу этого также говорят и размеры Луны, которые составляет четверть диаметра Земли. У других планет спутники гораздо меньше.
На нашем спутнике есть мусор, общий вес которого составляет примерно 200 тонн. И, конечно же, весь этот мусор образовался от деятельности человека - это останки спутников, вездеходов, роверов и другого оборудования, которое было запущенно с Земли.
Астроном Юджин Шумейкер мечтал стать космонавтом и побывать на Луне. Однако здоровье не позволило ему реализовать мечту. Поэтому он завещал после смерти развеять его прах на поверхности спутника. NASA сделало это в 1998 году. Кратер, где это произошло, получил имя Шумейкера.
Лунная пыль обладает запахом жжённого пороха и очень опасна для оборудования. Из-за низкой гравитации на спутнике пылинки могут развивать большую скорость, а их структура очень агрессивна. Любой предмет, даже изготовленных из прочного металла, при длительном контакте с такой пылью, будет значительно изношен. При экспедиции Аполлон 11, пыль изнашивала и нарушала целостность скафандров астронавтов, проникала в космическое судно и всячески мешала.
Многие думают, что передвигаться на Луне легко из-за низкой гравитации. Однако это не так. Во время экспедиции нога астронавта в тяжёлом скафандре могла погружаться в грунт на глубину до 15 см. А длительные прыжки из-за низкой силы притяжения становились неуправляемыми и опасными, ведь на поверхности есть глубокие кратеры.

Есть несколько теорий о происхождении Луны: спутник раньше был частью Земли и отделился от неё; спутник раньше был свободным телом, но земля захватила его своей гравитацией; Луна появились из пыли обломков, которые образовались от столкновения Земли с другой планетой. Последняя теория сегодня самая достоверная.
Рассказывая самые интересные факты о Луне, нужно, конечно же, упомянуть и её влияние на человека. Достоверно известно, что в полнолуние некоторые люди страдают бессонницей, другим могут сниться кошмарные сновидения.
Из-за отсутствия атмосферы на спутнике чёткие и контрастные тени. Контраст доходит до того, что на экспедиции астронавты не могли полноценно работать с частями корабля, которые находились в тени. А если спрятаться в тени самому, то можно не увидеть собственных ног и рук.
Луна не обладает магнитным полем. Однако камни, привезённый из экспедиции были магнитными. Вероятно, они попали на поверхность спутника с других космических тел.
Большинство кратеров появились на поверхности около 4 миллиардов лет назад. Не Земле эти шрамы уже давно бы заросли, но на Луне нет такой сильной геологической активности, поэтому они видны до сих пор.
Это единственное космическое тело, где был человек.
На нашем спутнике есть вода в виде льда, но нет атмосферы.
Да, принято считать, что атмосферы там нет, однако на самом деле она есть, но очень разряжённая — в 10 триллионов раз менее плотная, чем на Земле. Состоит из водорода, неона, гелия и аргона.
На Луне можно наблюдать необычное явление — танцующую пыль. Пыль парит в воздухе некоторое время. Она поднимается из-за магнитного воздействия других космических тел, и чаще всего бывает во время заката и восхода.
Приливы и отливы на Земле происходят под действием гравитации Луны. Спутник притягивает воду.
Климат нашего спутника далеко не курортный. Днём на экваторе бывает жарко 127 градусов, а ночью прохладно — до -170 градусов по Цельсию.

29,5 земных дней длятся сутки на Луне.
В 1969 году в составе экспедиции Аполлон 11 была произведена первая и единственная посадка человека на Луне. Нил Армстронг — первый человек, который ступил на Луну. Сегодня прогресс шагнул так далеко, что большинство смартфонов имеют более высокую вычислительную мощность, чем компьютеры, которые использовались на Аполлон 11.
Первый аппарат, который прилунился на поверхности принадлежал СССР и назывался Луна-2. Это произошло в 1959 году.
Спутник виден жителям Земли только с одной стороны. Но это не значит, что спутник не вращается вокруг своей оси. Он вращается. И его период вращения до секунды совпадает с периодом вращения земли. Поэтому другую сторону никогда не видно.
Самые интересные факты о Луне должны коснуться и солнечный затмений, который видны с Земли. Полное солнечное затмение явление редкое, и оно происходит из-за удивительного совладения — луна в 400 раз ближе к Земле, чем Солнце, и точно в 400 раз меньше по диаметру, чем Солнце. Таким образом, когда Луна оказывается на одной линии с Солнцем, они кажутся с Земли одинакового размера.
В 70-х годах ООН объявило о том, что ни одно государство не может стать владельцем Луны. Однако, хитрый американец Деннис Хоус сразу понял, что речь идёт лишь о государствах, и ничего о частных лицах не сказано. Поэтому он самопроизвольно стал владельцем Луны, основал лунное посольство и разослал в другие государства свою дипломатическую ноту. Каким бы смешным ни казался замысел, но Хоус заработал миллиарды долларов, продавая участки на Луне.
В газете Sun в 1835 году вышла публикация о Джоне Кершеле, астрономе, который якобы собрал мощнейший телескоп и через него смог увидеть на нашем спутнике сказочных единорогов, летающих существ, бобров без хвоста. Номер разошёлся очень быстро и выгодно для издания. И даже после разоблачения мистификации тиражи газеты не упали. Это событие получили название «Большое лунное надувательство».

Луна — самый близкий спутник человечества в нашем путешествии в космическом пространстве, а также единственное небесное тело, которое мы посещали. Тем не менее, несмотря на свою относительную близость к нам и кажущуюся простоту, наш спутник продолжает скрывать немало интересных тайн, и некоторые из них стоят того, чтобы о них узнать.

Несмотря на то, что, по сути, Луна - это просто мёртвый кусок скалы с крайне низкой геологической активностью, движения коры случаются и там. Называются они лунотрясениями (по аналогии с землетрясениями).

Существует четыре вида лунотрясений: первые три - глубокие лунотрясения, колебания от ударов метеоритов и тепловые лунотрясения, вызванные солнечной активностью, - относительно безопасны. А вот лунотрясения четвёртого вида могут быть довольно неприятными. Обычно они составляют до 5,5 баллов по шкале Рихтера - этого достаточно, чтобы начали дрожать небольшие объекты. Длятся такие толчки примерно по десять минут. По данным НАСА, такие лунотрясения заставляют нашу Луну «звенеть, как колокол».

Самое пугающее в этих лунотрясениях то, что у нас нет ни малейшего понятия о том, что именно их вызывает. Землетрясения на Земле, как правило, вызваны движением тектонических плит, но на Луне тектонических плит просто нет. Некоторые исследователи думают, что они могут иметь некоторую связь с приливной активностью Земли, которая как бы «тянет» Луну на себя. Однако теория ничем не подкреплена - приливные силы связаны с полнолуниями, а лунотрясения обычно наблюдаются в другое время.

2. Двойная планета

Большинство людей уверены, что Луна - это спутник. Тем не менее, многие утверждают, что Луна должна быть классифицирована как планета. С одной стороны, она слишком крупная для настоящего спутника - её диаметр равен четверти диаметра Земли, так что Луну можно назвать крупнейшим спутником в Солнечной системе, если учитывать это соотношение. У Плутона, правда, тоже есть спутник под названием Харон, диаметр которого равен половине диаметра самого Плутона. Только вот Плутон больше не считается настоящей планетой, так что Харон мы в расчёт принимать не будем.

Из-за своих больших размеров Луна на самом деле не находится на околоземной орбите. Земля и Луна вращаются друг вокруг друга и вокруг некоей точки в центре между ними. Эта точка называется барицентром, а иллюзия того, что Луна находится на орбите Земли, вызвана тем, что центр тяжести в настоящее время находится внутри земной коры. Именно этот факт и не позволяет классифицировать Землю с Луной как двойную планету, однако в будущем положение может измениться.

3. Лунный мусор

Всем известно, что человек на Луне был. Но не все знают, что Человек (специально напишем это слово с большой буквы) использовал Луну, как стандартное место для пикника; побывавшие на Луне астронавты оставили там немало мусора. Считается, что на поверхности Луны покоится около 181 437 кг искусственных материалов.

Разумеется, виноваты не только астронавты - специально они не разбрасывали по Луне обёртки от сэндвичей и банановые корки. Большая часть этого мусора осталась от различных экспериментов, космических зондов и лунных роверов, некоторые из которых функционируют до сих пор.

4. Лунная могила

Юджен «Джин» Шумейкер, известный астроном и геолог, в своих кругах является кем-то вроде легенды: он разработал методы научного исследования космического воздействия, а также придумал приёмы, которые астронавты «Аполлонов» использовали для исследования Луны.

Шумейкер сам хотел стать астронавтом, но не смог получить эту работу из-за незначительных проблем со здоровьем. Это оставалось самым большим разочарованием на протяжении всей его жизни, но Шумейкер, тем не менее, продолжал мечтать о том, что когда-нибудь всё же сможет сам посетить Луну. Когда он умер, НАСА выполнили его самое заветное желание и отправили его прах на Луну со станцией «Lunar Prospector» в 1998-м году. Его прах остаётся там, развеянный среди лунной пыли.

5. Лунные аномалии

На некоторых снимках, сделанных различными спутниками, видны очень странные вещи на поверхности Луны. Кажется, что на Луне есть искусственные конструкции, размер которых варьируется от совсем крошечных, обычно имеющих форму параллелепипеда, до обелисков менее 1,5 км высотой.

Любители паранормальных явлений даже «нашли» среди этих объектов большой замок, «висящий» высоко над поверхностью Луны. Всё это как будто указывает на развитую цивилизацию, ранее жившую на Луне и якобы построившую сложные структуры.

НАСА никогда не опровергали эти странные теории, несмотря на то, что все снимки, скорее всего, подделаны приверженцами «теории заговора».

6. Лунная пыль

Одна из самых удивительных и вместе с тем самых опасных вещей на Луне - это лунная пыль. Как всем известно, песок проникает повсюду и на Земле, но пыль на луне - субстанция крайне опасная: она мелкая, как мука, но при этом очень грубая. Благодаря своей текстуре и низкой гравитации она проникает абсолютно куда угодно

У НАСА были многочисленные проблемы, связанные с лунной пылью: она разрывала ботинки астронавтов почти полностью, проникала внутрь кораблей и скафандров и становилась причиной «лунной сенной лихорадки» у несчастных астронавтов, если те её вдыхали. Считается, что при длительном контакте с лунной пылью любой, даже самый прочный предмет может сломаться.

Да, кстати, эта дьявольская субстанция пахнет, как жжёный порох.

7. Трудности с низкой гравитацией

Хотя гравитация на Луне равняется только одной шестой от земной гравитации, двигаться по её поверхности - настоящий подвиг. Базз Олдрин говорил, что основать на Луне поселения будет чрезвычайно сложно: ноги астронавтов в громоздких скафандрах утопали в лунной пыли почти на 15 см.

Несмотря на низкую гравитацию, инерция человека на Луне высока, поэтому двигаться быстро или менять направление там сложно. Если астронавты хотели двигаться быстрее, им приходилось изображать из себя неуклюжих кенгуру, что тоже было проблемой, поскольку на Луне полно кратеров и других опасных объектов.

8. Происхождение Луны

Откуда взялась Луна? Простого и точного ответа нет, но, тем не менее, наука позволяет сделать несколько предположений

Есть пять основных теорий о происхождении Луны. Теория деления утверждает, что Луна когда-то была частью нашей планеты и отделилась от неё на очень раннем этапе истории Земли - на самом деле Луна как раз могла бы находиться на месте современного Тихого океана. Теория захвата говорит, что Луна просто «скиталась» по Вселенной, пока не была захвачена земной гравитацией. Другие теории гласят, что наш спутник либо сформировался из обломков астероидов, либо остался от столкновения Земли с неизвестной планетой размером с Марс

Самая достоверная на данный момент теория происхождения Луны называется Теорией Колец: протопланета (планета, которая только формируется) под названием Тейя столкнулась с Землёй, и образовавшееся после этого облако мусора в конечном итоге собралось вместе и превратилось в Луну.

9. Луна и сон

Влияние Луны и Земли друг на друга невозможно отрицать. Тем не менее, влияние Луны на людей является источником постоянных дискуссий. Многие считают, что полная луна является причиной странного поведения людей, но наука не может дать убедительных доказательств за или против этой теории. Зато наука согласна с тем, что луна может нарушить цикл человеческого сна.

Согласно эксперименту, проведённому в Университете Базеля в Швейцарии, фазы Луны влияют на циклы сна человека строго определённым образом. Хуже всего люди спят, как правило, именно в полнолуние. Эти результаты в полной мере могут объяснить так называемое «лунное безумие»: согласно эксперименту и уверениям многих людей, именно в полнолуние им чаще всего снятся кошмары.

10. Лунные тени

Когда Нил Армстронг и Базз Олдрин впервые ступили на Луну, они сделали удивительное открытие: тени на Луне гораздо темнее земных теней из-за отсутствия атмосферы. Все лунные тени - абсолютно чёрные. Как только астронавты шагали в тень, они больше не могли видеть собственные ноги, несмотря на ярко пылающий в небе солнечный диск.

Конечно, астронавты смогли приспособиться к этому, но такой контраст между тёмными и светлыми участками поверхности всё же остался проблемой. Астронавты заметили, что некоторые тени - а именно, их собственные - имеют гало. Позже они узнали, что жуткое явление объясняется эффектом оппозиции, при котором у некоторых тёмных теневых зон появляется яркий ореол, при условии, что наблюдатель смотрит на тени под определённым углом.

Тени Луны стали бичом многих миссий «Аполлон». Некоторые астронавты обнаружили, что выполнить задачи по обслуживанию корабля невозможно, потому что они не могли видеть, что делают их руки. Другие же думали, что случайно приземлились в пещере - такой эффект создавался из-за отбрасываемых склонами теней.

11. Лунный магнетизм

Одна из самых интересных тайн Луны состоит в том, что у Луны отсутствует магнитное поле. Удивительно то, что при этом камни, которые астронавты впервые привезли с Луны на Землю в 1960-х годах, магнитными свойствами обладали. Может, камни имеют инопланетное происхождение? Как они могут обладать магнитными свойствами, если на Луне нет магнитного поля?

За прошедшие годы наука установила, что магнитное поле у Луны когда-то было, но пока никто не может сказать, почему оно исчезло. Существует две основных теории: одна гласит, что магнитное поле исчезло из-за естественных движений железного ядра Луны, а вторая утверждает, что это может быть связано с серией столкновений Луны с метеоритами.

В 1609 году, после изобретения телескопа, человечество сумело впервые подробно рассмотреть свой космический спутник. С тех пор Луна - это наиболее изученное космическое тело, а также первое, на котором сумел побывать человек.

Первое, с чем предстоит разобраться - чем же является наш спутник? Ответ неожиданный: хотя Луна и считается спутником, технически она является такой же полноценной планетой, как и Земля. У нее большие размеры - 3476 километров в поперечнике на экваторе - и масса в 7,347×10 22 килограмм; Луна лишь немногим уступает , самой маленькой планете Солнечной Системы. Все это делает ее полноценным участником гравитационной системы Луна-Земля.

Известен и другой такой тандем в Солнечной системе, и Харон. Хотя вся масса нашего спутника составляет чуть больше сотой части массы Земли, Луна не обращается вокруг самой Земли - у них есть общий центр массы. А близость к нам спутника порождает еще один интересный эффект, приливный захват. Из-за него Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной.

Более того, изнутри Луна устроена как полноценная планета - у нее есть кора, мантия и даже ядро, а в далеком прошлом на ней существовали вулканы. Однако от древних ландшафтов уже ничего не осталось - на протяжении четырех с половиной миллиардов лет истории Луны на нее падали миллионы тонн метеоритов и астероидов, которые избороздили ее, оставив кратеры. Некоторые удары были настолько сильны, что прорвали ее кору вплоть до самой мантии. Котлованы от таких столкновений образовали лунные моря, темные пятна на Луне, которые легко различимы с . Более того, они присутствуют исключительно на видимой стороне. Почему? Об этом мы расскажем дальше.

Среди космических тел, Луна влияет на Землю сильнее всего - кроме, разве, Солнца. Лунные приливы, которые регулярно поднимают уровень воды в мировом океане - наиболее очевидное, но не самое сильное воздействие спутника. Так, постепенно отдаляясь от Земли, Луна замедляет вращение планеты - солнечный день вырос из первоначальных 5 до современных 24-х часов. А еще спутник служит естественным барьером против сотен метеоритов и астероидов, перехватывая их на подлете к Земле.

И вне сомнения, Луна - это лакомый объект для астрономов: как любителей, так и профессионалов. Хотя расстояние до Луны измерено с точностью до метра с помощью лазерных технологий, а образцы грунта с нее неоднократно привозили на Землю, там все еще остается место для открытий. Например, ученые охотятся за лунными аномалиями - таинственными вспышками и сияниями на поверхности Луны, не всем из которых находится объяснение. Оказывается, наш спутник скрывает гораздо больше, чем видно на поверхности - давайте же разберемся в тайнах Луны вместе!

Топографическая карта Луны

Характеристики Луны

Научному изучению Луны сегодня больше 2200 лет. Движение спутника на небосклоне Земли, фазы и расстояние от него до Земли были подробно описаны еще древними греками - а внутреннее строение Луны и ее история исследуются по сей день космическими аппаратами. Тем не менее века работы философов, а затем физиков и математиков дали весьма точные данные о том, как выглядит и движется наша Луна, и почему она именно такая. Все сведения о спутнике можно разделить на несколько категорий, взаимовытекающих друг из друга.

Орбитальные характеристики Луны

Как движется Луна вокруг Земли? Если бы наша планета была неподвижной, спутник вращался бы по почти идеальному кругу, время от времени незначительно приближаясь и отдаляясь от планеты. Но ведь и сама Земля вокруг Солнца - Луне приходится постоянно «догонять» планету. А еще наша Земля не является единственным телом, с которым наш спутник взаимодействует. Солнце, находящееся в 390 раз дальше Земли от Луны, массивнее Земли в 333 тысячи раз. И даже с учетом закона обратных квадратов, по которому интенсивность любого источника энергии резко падает при отдалении, Солнце притягивает Луну в 2,2 раза сильнее Земли!

Поэтому конечная траектория движения нашего спутника напоминает спираль, да еще и непростую. Ось лунной орбиты колеблется, сама Луна периодически приближается и отдаляется, а в глобальных масштабах и вовсе улетает от Земли. Эти же колебания приводят к тому, что видимая сторона Луны - это не одно и то же полушарие спутника, но разные его части, которые попеременно поворачиваются к Земле из-за «покачивания» спутника на орбите. Эти перемещения Луны по долготе и широте называются либрациями, и позволяют заглянуть за обратную сторону нашего спутника задолго до первого облета космическими аппаратами. С востока на запад Луна проворачивается на 7,5 градуса, а с севера на юг - на 6,5. Поэтому с Земли легко можно увидеть оба полюса Луны.

Конкретные орбитальные характеристики Луны полезны не только астрономам и космонавтам - к примеру, фотографами особенно ценится суперлуние: фаза Луны, в которой она достигает максимального размера. Это полнолуние, во время которого Луна находится в перигее. Приведем основные параметры нашего спутника:

Орбита Луны - эллиптическая, ее отклонение от идеального круга, составляет около 0,049. Учитывая колебания орбит, минимальное расстояние спутника до Земли (перигей) оставляет 362 тысячи километров, а максимальное (апогей) - 405 тысяч километров.
Общий центр массы Земли и Луны находится за 4,5 тысячи километров от центра Земли.
Сидерический месяц - полное прохождение Луны по своей орбите - проходит за 27,3 дня. Однако для полного оборота вокруг Земли и смены лунных фаз требуется на 2,2 дня больше - ведь за то время, что Луна идет по своей орбите, Земля пролетает тринадцатую часть собственной орбиты вокруг Солнца!
Луна находится в приливном захвате Земли - она вращается вокруг своей оси с той же скоростью, что и вокруг Земли. Из-за этого Луна постоянно повернута к Земле одной и той же стороной. Такое состояние характерно для спутников, которые находятся очень близко к планете.

Ночь и день на Луне очень долгие - по половине земного месяца.
В те периоды, когда Луна выходит из-за земного шара, ее видно на небе - тень нашей планеты постепенно сползает со спутника, позволяя освещать его Солнцу, а затем обратно закрывает его. Смены освещенности Луны, видимые с Земли, называются ее . Во время новолуния спутника не видно на небе, в фазе молодой Луны появляется ее тонкий серп, напоминающий завиток буквы «Р», в первой четверти Луна освещена ровно наполовину, а во время полнолуния ее заметно лучше всего. Дальнейшие фазы - вторая четверть и старая луна - происходят в обратном порядке.

Интересный факт: так как лунный месяц короче календарного, иногда за один месяц может быть два полнолуния - второе называется «голубой луной». Она такая же яркая, как и обычная полня - Землю она освещает на 0,25 люкс (для примера, обычное освещение внутри дома составляет 50 люкс). Сама Земля освещает Луну в 64 раза сильнее - целых 16 люкс. Разумеется, весь свет не собственный, а отраженный солнечный.

Орбита Луны наклонена к плоскости орбиты Земли и регулярно ее пересекает. Наклонение спутника постоянно меняется, варьируясь между 4,5° и 5,3°. На смену наклонения Луны уходит больше 18 лет.
Луна движется вокруг Земли со скоростью 1,02 км/с. Это намного меньше скорости движения Земли вокруг Солнца - 29,7 км/с. Максимальная скорость космического аппарата, достигнутая зондом для исследования Солнца «Гелиос-Б», составляла 66 километров в секунду.

Физические параметры Луны и ее состав

Для того чтобы понять, насколько большая Луна и из чего она состоит, людям понадобилось немало времени. Только в 1753 году ученый Р. Бошкович сумел доказать, что у Луны нет существенной атмосферы, равно как и жидких морей - при покрытии Луной звезды исчезают мгновенно, когда наличие дало бы возможность наблюдать их постепенное «затухание». Еще 200 лет понадобилось на то, чтобы советская станция «Луна-13» в 1966 году измерила механические свойства поверхности Луны. А про обратную сторону Луны вообще не было ничего не известно вплоть до 1959 года, пока аппарат «Луна-3» не сумел сделать первые ее снимки.

Команда космического корабля «Аполлон-11» доставила первые образцы на поверхность в 1969 году. Также они стали первыми людьми, которые побывали на Луне - до 1972 года на ней приземлилось 6 кораблей, и высадились 12 астронавтов. В достоверности этих полетов часто сомневались - однако многие пункты критиков исходили из их несведущести в космическом деле. Американский флаг, который по уверениям конспирологов «не мог развеваться в безвоздушном пространстве Луны», на самом деле твердый и статичный - его специально укрепили твердыми нитями. Это было сделано специально для того, чтобы сделать красивые снимки - провисшее полотно не столь зрелищное.

Многие искажения цветов и форм рельефа в отражениях на шлемах скафандров, в которых искали фальсификат, были обусловлены золотым напылением на стекле, защищающем от ультрафиолетового . Советские космонавты, которые смотрели трансляцию высадки астронавтов в реальном времени, также подтвердили достоверность происходящего. А кто сможет обмануть эксперта в своем деле?

А полные геологические и топографические карты нашего спутника составляются по сегодняшний день. В 2009 году космическая станция LRO (англ. «Lunar Reconnaissance Orbiter», Лунный Орбитальный Зонд) не только доставила самые детальные снимки Луны в истории, но и доказала наличие на ней большого количества замерзшей воды. Он же поставил точку в дискуссии о том, были ли люди на Луне, засняв следы деятельности команды «Аполлон» с низкой орбиты Луны. Аппарат был укомплектован оборудованием из нескольких стран мира, в том числе и из России.

Так как к исследованию Луны подключаются новые космические государства вроде Китая и частные компании, свежие данные поступают каждый день. Мы собрали основные параметры нашего спутника:

Площадь поверхности Луны занимает 37,9х10 6 квадратных километров - около 0,07% от всей площади Земли. Невероятно, но это лишь на 20% превышает площадь всех заселенных человеком местностей на нашей планете!
Средняя плотность Луны 3,4 г/см 3 . Она на 40% меньше плотности Земли - в первую очередь из-за того, что спутник лишен многих тяжелых элементов вроде железа, которыми богата наша планета. Кроме того, 2% массы Луны приходится на реголит - мелкую крошку камня, созданную космической эрозией и ударами метеоритов, плотность которой ниже обычной породы. Его толща в отдельных местах достигает десятков метров!
Все знают, что Луна намного меньше Земли, что сказывается на ее гравитации. Ускорение свободного падения на ней составляет 1,63 м/с 2 - всего 16,5 процентов от всей силы притяжения Земли. Прыжки астронавтов на Луне были очень высокими несмотря даже на то, что их скафандры весили 35,4 килограмма - почти как рыцарские доспехи! При этом они еще сдерживались: падение в условиях вакуума было достаточно опасным. Ниже - видео прыжков астронавта из прямой трансляции.

Лунные моря охватывают около 17% всей Луны - в основном ее видимую сторону, которая почти на треть покрыта ими. Они являются следами ударов особенно тяжелых метеоритов, которые буквально сорвали со спутника его кору. В этих местах от мантии Луны поверхность отделяет лишь тонкий, полукилометровый слой застывшей лавы - базальта. Поскольку ближе к центру любого большого космического тела концентрация твердых веществ растет, в лунных морях больше металла, чем где-либо по Луне.
Основная форма рельефа Луны - это кратеры и другие производные от ударов и ударными волнами, которастероидов. Лунные горы и цирки были построены громадными ые изменяли структуру поверхности Луны до неузнаваемости. Особенно сильна их роль была в начале истории Луны, когда та была еще жидкой - падения поднимали целые волны расплавленного камня. Это же стало причиной образования лунных морей: обращенная к Земле сторона была сильнее раскалена из-за концентрации в ней тяжелых веществ, из-за чего астероиды влияли на нее сильнее, чем на прохладную обратную сторону. Причиной такого неравномерного распределения вещества стало притяжение Земли, особенно сильное в начале истории Луны, когда та была ближе.

Кроме кратеров, гор и морей, в луне существуют пещеры и трещины - уцелевшие свидетели тех времен, когда недра Луны были также раскалены, как и , и на ней действовали вулканы. В этих пещерах часто присутствуют водные льды, как и у кратеров на полюсах, из-за чего их часто рассматривают как места для будущих лунных баз.
Настоящий цвет поверхности Луны - очень темный, ближе к черному. По всей же Луне попадаются самый разные цвета - от бирюзово-голубого до почти оранжевого. Светло-серый оттенок Луны из Земли и на снимках обусловлен высокой освещенностью Луны Солнцем. Из-за темного цвета, поверхность спутника отражает лишь 12% от всех лучей, падающих от нашего светила. Будь Луна светлее - и во время полнолуний было бы светло как днем.

Как сформировалась Луна?

Исследование минералов Луны и ее история - одна из самых тяжелых для ученых дисциплин. Поверхность Луны открыта для космических лучей, а тепло у поверхности нечему задерживать - поэтому спутник днем накаляется до 105° C, а ночью остывает до –150° C. Двухнедельная продолжительность дня и ночи усиливает влияние на поверхность - и в итоге минералы Луны изменяются до неузнаваемости со временем. Однако удалось кое-что выяснить.

Сегодня считается, что Луна - это продукт столкновения крупного зародыша планеты, Тейи, с Землей, который произошел миллиарды лет назад, когда наша планета была полностью расплавленной. Часть столкнувшейся с нами планеты (а она была размером с ) была поглощена - но ее ядро вместе с частью поверхностной материи Земли было выброшено по инерции на орбиту, где и осталалось в виде Луны.

Это доказывает уже упоминавшийся выше дефицит железа и других металлов на Луне - к тому времени, когда Тейя, вырвала кусок земного вещества, большая часть тяжелых элементов нашей планеты была притянута гравитацией внутрь, к ядру. Это столкновение отразилось на дальнейшем развитии Земли - она стала вращаться быстрее, а ось ее вращения наклонилась, из-за чего стала возможной смена сезонов.

Дальше Луна развивалась как обычная планета - у нее сформировалось железное ядро, мантия, кора, литосферные плиты и даже своя атмосфера. Однако малая масса и бедный на тяжелые элементы состав привел к тому, что недра нашего спутника быстро остыли, а атмосфера - испарилась от высокой температуры и отсутствия магнитного поля. Однако кое-какие процессы внутри все еще происходят - из-за движений в литосфере Луны иногда происходят лунотрясения. Они представляют одну из главных опасностей для будущих колонизаторов Луны: их размах доходит до 5 с половиной баллов по шкале Рихтера, а длятся они куда дольше земных - нет океана, способного вобрать в себя импульс движения земных недр.

Основные химические элементы на Луне - это кремний, алюминий, кальций и магний. Минералы, которые образуют эти элементы, схожие с земными и даже встречаются на нашей планете. Однако главное отличие минералов Луны - это отсутствие воздействия воды и кислорода, вырабатываемого живыми существами, высокая доля метеоритных примесей и следы воздействия космического излучения. Озоновый слой Земли сформировался достаточно давно, а атмосфера сжигает большую часть массы падающих метеоритов, позволяя воде и газам медленно, но уверенно менять облик нашей планеты.

Будущее Луны

Луна - это первое космическое тело после Марса, которое претендует на первоочередную колонизацию человеком. В некотором смысле Луна уже освоена - СССР и США оставили на спутнике государственные регалии, а орбитальные радиотелескопы прячутся за обратной стороной Луны от Земли, генератора множества помех в эфире. Однако что ждет наш спутник в будущем?

Главный процесс, о котором уже не раз упоминалось в статье - это отдаление Луны за счет приливного ускорения. Оно происходит достаточно медленно - спутник улетает не больше чем на 0,5 сантиметра в год. Однако важно тут совершенно другое. Дистанцируясь от Земли, Луна замедляет ее вращение. Рано или поздно может наступить момент, когда сутки на Земле будут длиться столько же, сколько лунный месяц - 29–30 дней.

Однако у удаления Луны будет свой предел. После его достижения, Луна начнет витками приближаться к Земле - причем куда быстрее, чем отдалялась. Полностью врезаться ей, однако, не удастся. За 12–20 тысяч километров от Земли начинается ее полость Роша - гравитационный предел, при котором спутник какой-либо планеты может сохранять твердую форму. Поэтому Луна на подлете будет разорвана на миллионы маленьких фрагментов. Часть из них упадет на Землю, устроив бомбардировку в тысячи раз мощнее ядерной, а остальные образуют вокруг планеты кольцо наподобие . Однако оно будет не таким ярким - кольца газовых гигантов состоят изо льда, который в разы ярче темных пород Луны - их не всегда будет видно на небе. Кольцо Земли создаст проблему астрономам будущего - если, конечно, к тому времени на планете кто-либо останется.

Колонизация Луны

Однако все это произойдет через миллиарды лет. А до тех пор человечество рассматривает Луну как первый потенциальный объект для космической колонизации. Однако что именно подразумевается под «освоением Луны»? Сейчас мы вместе просмотрим ближайшие перспективы.

Многие представляют колонизацию космоса подобно колонизации Земли времен Нового Века - поиск ценных ресурсов, их добыча, а затем доставка обратно домой. Однако это неприменимо к космосу - в ближайшие пару сотен лет доставка килограмма золота даже с ближайшего астероида будет обходиться дороже, чем его добыча из самых сложных и опасных для работы шахт. Также Луна вряд ли выступит «дачным сектором Земли» в ближайшем будущем - хотя там и есть большие месторождения ценных ресурсов, там будет тяжело выращивать еду.

Зато наш спутник вполне может стать базой для дальнейшего освоения космоса в перспективных направлениях - например, того же Марса. Главная проблема космонавтики на сегодняшний день - это ограничения по весу космических аппаратов. Для запуска приходится строить монструозные конструкции, которым нужны тонны топлива - ведь нужно преодолеть не только притяжение Земли, но и атмосферу! А если это межпланетный корабль, то нужно его еще и заправить. Это серьезно стесняет конструкторов, принуждая их предпочитать экономность функциональности.

Луна подходит для стартовой площадки космических кораблей куда лучше. Отсутствие атмосферы и низкая скорость для преодоления притяжения Луны - 2,38 км/c против 11,2 км/с Земли - делают запуски намного проще. А залежи полезных ископаемых спутника позволяют сэкономить на весе топлива - камне на шее космонавтики, который занимает значительную долю массы любого аппарата. Если развернуть производство ракетного топлива на Луне, можно будет запускать большие и сложные космические корабли, собранные с деталей, доставленных с Земли. Да и сборка на Луне будет куда проще, чем на околоземной орбите - и намного надежнее.

Существующие на сегодняшний день технологии позволяют если не полностью, то частично осуществить этот проект. Однако любые шаги в эту сторону требуют риска. Вложение громадных денег потребуют исследования на предмет нужных ископаемых, а также разработка, доставка и тестирование модулей будущих лунных баз. А одна предполагаемая стоимость запуска даже первоначальных элементов способна разорить целую сверхдержаву!

Поэтому колонизация Луны - это предмет не столько работы ученых и инженеров, сколько людей всего мира для достижения столь ценного единства. Ибо в единстве человечества кроется истинная сила Земли.