měsíc

z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Přejít na navigaci Přejít na hledání
měsíc Symbol měsíce klesá.svg
Družice
FullMoon2010.jpg
Orbitální charakteristiky
Epocha : J2000.0
Přísluní Najeto 363 300 km
Aphelion Najeto 405 500 km
Perigee Najeto 363 104 km
( 356 400 - 370 400 km )
Apogee Najeto 405 696 km
( 404 000 - 406 700 km )
Hlavní poloosa ( a ) Najeto 384 399 km
0,00257 AU
Orbitální excentricita ( e ) 0,0549 (průměr) [1]
Období hvězdné cirkulace 27,321661 dnů
27 d 7 h 43 min 11,5 sec
Synodické období oběhu 29,530588 dnů
29 d 12 h 44,0 min
Orbitální rychlost ( v ) 1,023 km/s (průměr) [1]
sklon ( i ) 5,145 ° (4,983-5,317 °)
rel. ekliptika [2]

6,668 ° (6,517-6,85 °)
rel. lunární rovník [2]

18,3-28,6 ° rel. rovník Země [2]
Zeměpisná délka vzestupného uzlu ( Ω ) (klesající) 1 obrat za 18,6 let
Argument pericentra ( ω ) (vzestupně) 1 otáčka za 8,85 roku
Čí společník Ze země
fyzikální vlastnosti
Polární komprese 0,00125
Rovníkový poloměr 1738,14 km
0,273 Země
Polární poloměr 1735,97 km
0,273 Země
Průměrný poloměr 1737,10 km
0,273 Země
Skvělý kruh Najeto 10 917 km
Povrch ( S ) 3 793⋅10 7 km²
0,074 země
Hlasitost ( V ) 2,1958⋅10 10 km³
0,020 nebo 1/50 Země
Hmotnost ( m ) 7,3477⋅10 22 kg
0,0123 nebo 1/81 země
Průměrná hustota ( ρ ) 3,3464 g / cm³
gravitační zrychlení na rovníku ( g ) 1,62 m/s²
0,165 g
První vesmírná rychlost ( v 1 ) 1,68 km/s
Druhá vesmírná rychlost ( v 2 ) 2,38 km/s
Doba střídání ( T ) synchronizované (vždy otočené k Zemi jednou stranou)
Náklon osy 1,5424 ° (vzhledem k rovině ekliptiky)
Albedo 0,12
Zdánlivá velikost −2,5 / −12,9
−12,74 (úplněk)
Teplota
min. středa Max.
Teplota na rovníku [3]
100 K (-173 °C) 220 K (-53 °C) 390 K (117 °C)
Atmosféra
Sloučenina:
extrémně vzácný , jsou zde stopy vodíku , hélia , neonu a argonu [4]
Logo Wikimedia Commons Mediální soubory na Wikimedia Commons
Logo Wikidata Informace ve Wikidatech ?

Měsíc je jediným přirozeným satelitem Země . Nejbližší satelit planety ke Slunci , protože planety nejblíže Slunci ( Merkur a Venuše ) je nemají. Druhý nejjasnější [comm. 1] objekt v zemské obloze po Slunci a pátý největší přirozený satelit planety ve sluneční soustavě . Průměrná vzdálenost mezi středy Země a Měsíce je 384 467 km ( 0,00257 AU , ~ 30 průměrů Země).

Zdánlivá hvězdná velikost Měsíce v úplňku na pozemské obloze je −12,71 m[5] . Osvětlení vytvořené úplňkem blízko povrchu Země za jasného počasí je 0,25 - 1 lux .

Měsíc se objevil asi před 4,51 miliardami let [6] , o něco později než Země . Nejoblíbenější hypotézou je, že Měsíc vznikl z trosek zbylých po „ obří srážce “ Země a Theie – planety podobné velikosti jako Mars.

Měsíc je jediným mimozemským astronomickým objektem , který lidé navštívili .

název

Ruské slovo "Měsíc" pochází z praslavi. * luna < velký-ie. * louksnā‚ „light“ (f. adjektivum * louksnós ), latina se také vrací ke stejné indoevropské podobě . lūna "měsíc" [7] . Řekové nazývali satelit Země Selena ( starořec. Σελήνη ), staří Egypťané - Yah (Iah) [8] , Babyloňané - Sin [9] , Japonci - Cukiyomi [10] .

Měsíc jako nebeské těleso

Obíhat

Od pradávna se lidé snažili popsat a vysvětlit pohyb Měsíce. Postupem času se objevovaly stále přesnější teorie.

Základem moderních výpočtů je Brownova teorie. Vznikl na přelomu 19. a 20. století a popisoval pohyb Měsíce s přesností tehdejších měřících přístrojů. Zároveň bylo při výpočtu použito více než 1400 členů ( koeficientů a argumentů pro goniometrické funkce).

Moderní věda dokáže vypočítat pohyb Měsíce a otestovat tyto výpočty s ještě větší přesností. Pomocí laserových metod měření vzdálenosti se vzdálenost k Měsíci měří s chybou několika centimetrů [11] . Takovou přesnost mají nejen měření, ale i teoretické předpovědi polohy měsíce; pro takové výpočty se používají výrazy s desítkami tisíc termínů a jejich počet není omezen, pokud je požadována ještě vyšší přesnost.

Jako první aproximaci můžeme předpokládat, že se Měsíc pohybuje po eliptické dráze s excentricitou 0,0549 a hlavní poloosa geocentrické dráhy 384 399 km (zatímco hlavní poloosa v systému vzhledem ke středu hmotnost soustavy Země-Měsíc je 379 730 km - pro vliv hmotnosti Měsíce se těžiště nenachází ve středu Země, ale ve vzdálenosti 4670 km od ní) [ zdroj neuveden 651 dní ( pozorování ) ] . Vlastní pohyb Měsíce je poměrně složitý a při jeho výpočtu je třeba vzít v úvahu mnoho faktorů, například zploštění Země a silný vliv Slunce, které přitahuje Měsíc 2,2krát silněji než Země [ komunikace 2] . Přesněji, pohyb Měsíce kolem Země může být reprezentován jako kombinace několika pohybů [12] :

  • rotace kolem Země po eliptické dráze s periodou 27,32166 dne - jedná se o tzv. hvězdný měsíc (tj. pohyb se měří vzhledem ke hvězdám);
  • rotace roviny lunární oběžné dráhy: její uzly (průsečíky oběžné dráhy s ekliptikou) jsou posunuty na západ, čímž dojde k úplné revoluci za 18,6 roku. Tento pohyb je precesní ;
  • rotace hlavní osy lunární oběžné dráhy ( linie apsid ) s periodou 8,8 roku (probíhá v opačném směru než výše uvedený pohyb uzlů, to znamená, že se zvětšuje délka perigea);
  • periodická změna sklonu lunární dráhy vzhledem k ekliptice od 4 ° 59 ′ do 5 ° 19 ′;
  • periodická změna velikosti měsíční oběžné dráhy: perigeum - od 356,41 do 369,96 tisíc km , apogeum - od 404,18 do 406,74 tisíc km ;
  • postupné odstraňování Měsíce ze Země vlivem slapového zrychlení (o 38 mm za rok) [13] [14] , jeho dráha je tedy pomalu se rozvíjející spirálou [15] .

Obecná struktura

Měsíc se skládá z kůry, pláště (astenosféry), jehož vlastnosti jsou různé a tvoří čtyři vrstvy, navíc přechodová zóna mezi pláštěm a jádrem a také samotné jádro, které má vnější kapalinu a vnitřní pevné [16] díly [17] . Atmosféra a hydrosféra prakticky chybí. Měsíční povrch je pokryt regolitem , směsí jemného prachu a kamenných úlomků vzniklých v důsledku srážek meteoritů s měsíčním povrchem. Nárazově-výbušné procesy doprovázející bombardování meteority přispívají k kypření a promíchávání půdy, současně ke spékání a zhutňování půdních částic. Mocnost vrstvy regolitu se pohybuje od zlomků metru až po desítky metrů [18] .

Tabulka 1. Geologické vrstvy Měsíce podle údajů GRAIL [17]
Vnitřní tvrdé jádro

km

Vnější tekuté jádro,

km

přechodová zóna,

km

plášť,

km

Kůra,

km

0-230 230-325 325-534 534-1697 1697-1737

Posun těžiště do středu obrazce CM / CF je přibližně 1,68-1,93 km, zatímco tloušťka měsíční kůry je v průměru o 8-12 km menší na polokouli přivrácené k Zemi. Ve vztahu k těžišti je protilehlá strana v průměru o 3,2 km dále než přední strana. Průměrná tloušťka kůry je o 8-12 km větší na opačné straně než na přední straně. Rovníková kůra je v průměru o 9,5 km tlustší než na pólech. [devatenáct]

Povrchové podmínky

Barevné snímky Měsíce v různých výškách nad obzorem, pořízené palubním digitálním fotoaparátem kosmické lodi Columbia 26. ledna 2003 [20] [21]

Atmosféra Měsíce je extrémně řídká. Když povrch není osvětlen sluncem, obsah plynu nepřesahuje 2⋅10 5 částic / cm³ (Země 2,7⋅10 číslo je 19 částic / cm³) a po východu slunce se zvýší o dva řády kvůli dekontaminaci půdy. Tenkost atmosféry vede k vysokému poklesu teploty na měsíčním povrchu (od -173 °C v noci do +127 °C na slunečnicovém bodě) [22] , v závislosti na osvětlení; teplota hornin v hloubce 1 m je konstantní a rovná se -35 ° C. Kvůli virtuální absenci atmosféry je obloha na Měsíci vždy černá a s hvězdami, i když je Slunce nad obzorem. Na denních fotografiích však hvězdy vidět nejsou, protože jejich zobrazení by vyžadovalo takovou expozici, při níž by objekty osvětlené Sluncem byly přeexponované.

Asi před 3,5 miliardami let, během rozsáhlých lávových erupcí, byla měsíční atmosféra hustší. Výpočty ukazují, že těkavé látky ( CO , S , H 2 O ) uvolněné z lávy mohly vytvořit atmosféru o tlaku 0,01 zemského tlaku. Doba jeho rozptylu se odhaduje na 70 milionů let [23] .

"Na Měsíci. Země stoupá." [24] Poštovní známka SSSR, 1967

Zemský kotouč visí téměř nehybně na obloze Měsíce. Důvody pro malé měsíční kolísání výšky Země nad lunárním horizontem a v azimutu (cca 7°) jsou stejné jako u librací . Úhlová velikost Země při pozorování z Měsíce je 3,7krát [25] větší než měsíční velikost při pozorování ze Země a plocha nebeské sféry pokrytá Zemí je 13,5krát [26] větší. pokrytý Měsícem. Stupeň osvětlení Země, vidět z Měsíce, je opakem z měsíčních fází viditelné na Zemi: v plné měsíce, neosvětlené část Země je vidět z Měsíce, a vice versa. Osvětlení odraženým světlem od Země by teoreticky mělo být asi 41krát [27] silnější než osvětlení měsíčním světlem na Zemi, ale v praxi jen 15 [28] krát více; největší zdánlivá velikost Země na Měsíci je přibližně −16 m [29] .

Lunární povrch se vyznačuje nízkou odrazivostí a odráží pouze 5-18 % slunečního záření; barevné rozdíly na Měsíci jsou extrémně malé. Jeho povrch má hnědošedou nebo černohnědou barvu (údaje z roku 1970) [30] .

Nejlepší kolorimetrické snímky měsíčního povrchu pro rok 2017 byly získány širokoúhlou, multispektrální WAC kamerou kosmické lodi LRO pomocí filtrů ve třech barevných kanálech: 689 nm – červená, 415 nm – zelená a 321 nm – modrá [31] (mapový popis [32] ). Na obrázcích barevného oddělení mají centrální část Moře jasnosti, východní část Moře dešťů, Moře chladu a náhorní plošina Aristarchus nahnědlý odstín. Moře klidu, okrajová část Moře jasnosti, severní část Moře hojnosti, západní část Moře dešťů, západní a jižní část Oceánu bouří mít modrý odstín. Všechny tyto barevné rysy jednotlivých oblastí Měsíce byly později potvrzeny [33] . Oko téměř nerozlišuje barevné znaky jednotlivých povrchových detailů. Použití běžné barevné fotografie také nedává požadovaný efekt - měsíční povrch působí monotónně [34] . V 21. století se barvy měsíčního povrchu snadno zaznamenávají i amatérským digitálním fotoaparátem. [ zdroj neuveden 219 dní ]

Pokles povrchového albeda v krátkovlnné části spektra vede k tomu, že se Měsíc vizuálně jeví mírně nažloutlý [35] .

Gravitační pole

Gravitace

Gravitační síla na měsíčním povrchu je 16,5 % síly Země (6krát slabší).

Gravitační potenciál

Koeficienty sektorových a teserálních harmonických [36]
C 3,1 = 0,000030803810 S 3,1 = 0,000004259329
C 3,2 = 0,000004879807 S 3,2 = 0,000001695516
C 3,3 = 0,000001770176 S 3,3 = -0,000000270970
C 4,1 = -0,000007177801 S 4,1 = 0,000002947434
C 4,2 = -0,000001439518 S 4,2 = -0,000002884372
C 4,3 = -0,000000085479 S 4,3 = -0,000000718967
C 4,4 = -0,000000154904 S 4,4 = 0,000000053404

Gravitační potenciál Měsíce se tradičně zapisuje jako součet tří členů [37] :

kde δ W - slapový potenciál, Q - odstředivý potenciál, V - přitažlivý potenciál. Přitažlivý potenciál se obvykle rozkládá na zonální, sektorové a teserální harmonické:

kde P n m je sdružený Legendreův polynom , G je gravitační konstanta , M je hmotnost Měsíce, λ a θ jsou zeměpisná délka a šířka .

Příliv a odliv země

Gravitační vliv Měsíce má na Zemi zajímavé účinky. Nejznámější z nich je odliv a odliv moře. Na opačných stranách Země jsou vytvořeny dvě vybouleniny (v první aproximaci) - na straně přivrácené k Měsíci a na opačné k němu. Ve světových oceánech je tento efekt mnohem výraznější než v pevné kůře (vodní boule je větší). Amplituda přílivu a odlivu (rozdíl v úrovních přílivu a odlivu) v otevřených oblastech oceánu je malá a dosahuje 30-40 cm. vlna narůstá do výšky stejným způsobem jako běžné větrné vlny příboje. Vezmeme-li v úvahu směr rotace Měsíce kolem Země, je možné si vytvořit obrázek sledování přílivové vlny v oceánu. Východní pobřeží kontinentů jsou náchylnější k silným přílivům a odlivům. Maximální amplituda přílivové vlny na Zemi je pozorována v zálivu Fundy v Kanadě a je 18 metrů .

Ačkoli pro Zemi je velikost gravitační síly Slunce téměř 200krát větší než gravitační síly Měsíce, slapové síly generované Měsícem jsou téměř dvakrát větší než síly generované Sluncem. Je to dáno tím, že slapové síly závisí nejen na velikosti gravitačního pole , ale také na míře jeho nehomogenity. S rostoucí vzdáleností od zdroje pole se nehomogenita snižuje rychleji než velikost samotného pole. Vzhledem k tomu, že Slunce je téměř 400krát dále od Země než Měsíc, slapové síly způsobené sluneční přitažlivostí jsou slabší [38] .

Magnetické pole

Předpokládá se, že zdrojem magnetických polí planety je tektonická aktivita . Například na Zemi vzniká pole pohybem roztaveného kovu v jádře, na Marsu - důsledky minulé činnosti .

"Luna-1" v roce 1959 prokázala absenci jednotného magnetického pole na Měsíci [39] : 24 . Výsledky výzkumu vědců z Massachusetts Institute of Technology podporují hypotézu, že měl tekuté jádro. To zapadá do rámce nejpopulárnější hypotézy o vzniku Měsíce – srážka Země asi před 4,5 miliardami let s vesmírným tělesem velikosti Marsu „vyrazila“ ze Země obrovský kus roztavené hmoty, který později se proměnil v Měsíc. Experimentálně bylo prokázáno, že v rané fázi své existence měl Měsíc magnetické pole podobné magnetickým polím Země [40] .

Программа GRAIL изучения гравитационного поля и внутреннего строения Луны, а также реконструкции её тепловой истории, установило наличие у Луны внутреннего твёрдого и внешнего металлического частей ядра (состоящих из железных и сидерофильных элементов). Очень слабое магнитное поле Луны формируется за счёт остаточного магнетизма в лунных породах, а также приливных сил, действующих на ядро [16] .

Наблюдение

Связь фаз Луны с её положением относительно Солнца и Земли, при наблюдении из Северного полушария Земли. Зелёным цветом выделен угол, на который Луна повернётся с момента окончания сидерического месяца до момента окончания синодического месяца
На этом австралийском снимке Луна повёрнута почти на 180 градусов — особенность Южного полушария . Угловой диаметр Луны очень близок к солнечному и составляет около половины градуса

Так как Луна не светится сама, а лишь отражает солнечный свет, с Земли видна только освещённая Солнцем часть лунной поверхности (в фазах Луны, близких к новолунию, то есть в начале первой четверти и в конце последней четверти, при очень узком серпе можно наблюдать « пепельный свет Луны » — слабое освещение её лучами Солнца, отражёнными от Земли). Луна обращается по орбите вокруг Земли, и тем самым угол между Землёй, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл лунных фаз . Период времени между последовательными новолуниями в среднем составляет 29,5 дней (709 часов) и называется синодический месяц . То, что длительность синодического месяца больше, чем сидерического, объясняется движением Земли вокруг Солнца: когда Луна относительно звёзд совершает полный оборот вокруг Земли, Земля к этому времени проходит уже 1/13 часть своей орбиты, и чтобы Луна снова оказалась между Землёй и Солнцем, ей нужно дополнительно около двух суток.

Лунные либрации

Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть обращение Луны вокруг Земли и вращение вокруг собственной оси синхронизировано . Эта синхронизация вызвана трением приливов , которые производила Земля в оболочке Луны [41] . Согласно законам механики, Луна ориентирована в поле тяготения Земли так, что на Землю направлена большая полуось лунного эллипсоида .

Явление либрации , открытое Галилео Галилеем в 1635 году, позволяет наблюдать около 59 % лунной поверхности. Дело в том, что вокруг Земли Луна обращается с переменной угловой скоростью вследствие эксцентриситета лунной орбиты (вблизи перигея движется быстрее, вблизи апогея медленнее), в то время как вращение спутника вокруг собственной оси равномерно. Это позволяет увидеть с Земли западный и восточный края обратной стороны Луны (оптическая либрация по долготе). Кроме того, в связи с наклоном оси вращения Луны к плоскости её орбиты с Земли можно увидеть северный и южный края обратной стороны Луны (оптическая либрация по широте ).

Существует ещё физическая либрация, обусловленная колебанием спутника вокруг положения равновесия в связи со смещённым центром тяжести , а также в связи с действием приливных сил со стороны Земли. Эта физическая либрация имеет величину 0,02° по долготе с периодом 1 год и 0,04° по широте с периодом 6 лет.

Из-за рефракции в атмосфере Земли при наблюдении Луны низко над горизонтом наблюдается приплюснутость её диска.

Время (1,255 секунды), за которое свет, пущенный с Земли, достигает Луны. Рисунок выполнен в масштабе

Из-за неровностей рельефа на поверхности Луны во время полного солнечного затмения можно наблюдать чётки Бейли . Когда же, наоборот, Луна попадает в тень Земли , можно наблюдать другой оптический эффект: она краснеет, будучи подсвеченной рассеянным в атмосфере Земли светом.

« Суперлунием » называют астрономическое явление, при котором момент прохождения Луной перигея совпадает с её полной фазой. Менее распространён термин «микролуние», когда Луна в полной фазе находится в апогее, то есть в дальней точке своей орбиты вокруг Земли. Для земного наблюдателя угловой размер диска Луны в момент «суперлуния» больше на 14 % и яркость его на 30 % выше, чем в момент «микролуния».

Селенология

Радиальная гравитационная аномалия на поверхности Луны

Благодаря её размеру и составу Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием , Венерой , Землёй и Марсом . Изучая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии Земли.

Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Кризисов до 107 км в северной части кратера Королёва на обратной стороне. Под корой находится мантия и, возможно, малое ядро из сернистого железа (радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2 % массы Луны). Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле. По результатам миссии « Кагуя » было установлено, что в Море Москвы толщина коры наименьшая для всей Луны [42] — почти 0 метров под слоем базальтовой лавы толщиной 600 метров [43] .

Измерения скорости спутников « Лунар Орбитер » позволили создать гравитационную карту Луны. С её помощью были обнаружены уникальные лунные объекты, названные масконами (от англ. mass concentration ) — это массы вещества повышенной плотности.

Луна не имеет магнитного поля , хотя некоторые из горных пород на её поверхности проявляют остаточный магнетизм, что указывает на возможность существования магнитного поля Луны на ранних стадиях развития.

Не имеющая ни атмосферы, ни магнитного поля, поверхность Луны подвержена непосредственному воздействию солнечного ветра . В течение 4 млрд лет ионы водорода из солнечного ветра внедрялись в реголит Луны. Таким образом, образцы реголита, доставленные миссиями «Аполлон», оказались очень ценными для исследования солнечного ветра.

В феврале 2012 года американские астрономы обнаружили на обратной стороне Луны несколько геологических новообразований. Это свидетельствует о том, что лунные тектонические процессы продолжались ещё как минимум 950 миллионов лет после предполагаемой даты геологической «смерти» Луны [44] .

Пещеры

В 2009 году японским зондом Кагуя обнаружено отверстие в поверхности Луны, расположенное недалеко от вулканического плато Холмы Мариуса , предположительно ведущее в тоннель под поверхностью. Диаметр отверстия составляет около 65 метров, а глубина, предположительно, 80 метров [45] .

Учёные считают, что подобные тоннели сформированы путём затвердевания потоков расплавленной породы, где в центре застыла лава. Данные процессы происходили в период вулканической активности на Луне. Подтверждением этой теории является наличие извилистых борозд на поверхности спутника [45] .

Подобные тоннели могут послужить для колонизации, благодаря защите от солнечной радиации и замкнутости пространства, в котором проще поддерживать условия жизнеобеспечения [45] .

Похожие отверстия имеются и на Марсе .

Сейсмология

Оставленные на Луне экспедициями « Аполлон-12 », « Аполлон-14 », « Аполлон-15 » и « Аполлон-16 » четыре сейсмографа показали наличие сейсмической активности [46] . Исходя из последних расчётов учёных, лунное ядро состоит главным образом из раскалённого железа [47] . Из-за отсутствия воды колебания лунной поверхности продолжительны по времени, могут длиться более часа.

Лунотрясения можно разделить на четыре группы:

  • приливные, случаются дважды в месяц, вызваны воздействием приливных сил Солнца и Земли ;
  • тектонические — нерегулярные, вызваны подвижками в грунте Луны;
  • метеоритные — из-за падения метеоритов ;
  • термальные — их причиной служит резкий нагрев лунной поверхности с восходом Солнца .

Наибольшую опасность для возможных обитаемых станций представляют тектонические лунотрясения. Сейсмографами НАСА за 5 лет исследований было зарегистрировано 28 подобных лунотрясений. Некоторые из них достигают магнитуды 5,5 и длятся более 10 минут. Для сравнения: на Земле подобные землетрясения длятся не более двух минут [48] [49] .

Наличие воды

Впервые сведения об обнаружении воды на Луне были опубликованы в 1978 году советскими исследователями в журнале « Геохимия » [50] . Факт был установлен в результате анализа образцов, доставленных зондом « Луна-24 » в 1976 году . Процент найденной в образце воды составил 0,1 [51] .

В июле 2008 года группа американских геологов из Института Карнеги и Университета Брауна обнаружила в образцах грунта Луны следы воды , в большом количестве выделявшейся из недр спутника на ранних этапах его существования. Позднее бо́льшая часть этой воды испарилась в космос [52] .

Российские учёные, с помощью созданного ими прибора LEND , установленного на зонде LRO , выявили участки Луны, наиболее богатые водородом. На основании этих данных НАСА выбрало место для проведения бомбардировки Луны зондом LCROSS . После проведения эксперимента, 13 ноября 2009 года НАСА сообщило об обнаружении в кратере Кабео в районе южного полюса воды в виде льда [53] .

Согласно данным, переданным радаром Mini-SAR , установленным на индийском лунном аппарате Чандраян-1 , всего в регионе северного полюса обнаружено не менее 600 млн тонн воды, большая часть которой находится в виде ледяных глыб, покоящихся на дне лунных кратеров. Всего вода была обнаружена в более чем 40 кратерах, диаметр которых варьирует от 2 до 15 км . Сейчас у учёных уже нет никаких сомнений в том, что найденный лёд — водный [54] .

Химия пород

Состав лунного грунта существенно отличается в морских и материковых районах Луны. В лунных породах мало воды. Луна также обеднена железом и летучими компонентами [55] .

Карта концентрации тория на поверхности Луны согласно данным Lunar Prospector
Внешние видеофайлы
Логотип YouTube Фильм ИКИ РАН о лунной пыли, 2019 год
Химический состав лунного реголита в процентах [56] .
Элементы Доставлен «Луной-20» Доставлен «Луной-16»
Si 20,0 20,0
Ti 0,28 1,9
Al 12,5 8,7
Cr 0,11 0,20
Fe 5,1 13,7
Mg 5,7 5,3
Ca 10,3 9,2
Na 0,26 0,32
K 0,05 0,12

В лунном реголите также очень много кислорода, входящего в состав оксидов, причём самым распространённым из последних является диоксид кремния — 42,8 % [56] . АМС « Луна-20 » доставила грунт из материкового района, « Луна-16 » из морского [57] .

Селенография

Основные детали на лунном диске, видимые невооружённым глазом: Z — « лунный заяц », A — кратер Тихо , B — кратер Коперник , C — кратер Кеплер , 1 —Океан Бурь , 2 — Море Дождей , 3 — Море Спокойствия , 4 — Море Ясности , 5 — Море Облаков , 6 — Море Изобилия , 7 — Море Кризисов , 8 — Море Влажности
Топография Луны, высота поверхности относительно лунного геоида . Видимая с Земли сторона — слева

Поверхность Луны можно разделить на два типа:

  1. очень старая гористая местность ( лунные материки )
  2. относительно гладкие и более молодые лунные моря .

Лунные «моря», которые составляют приблизительно 16 % всей поверхности Луны, — это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Большая часть поверхности покрыта реголитом. Из-за влияния гравитационного момента при формировании Луны, её «моря», под которыми лунными зондами обнаружены более плотные, тяжёлые породы, сконцентрированы на обращённой к Земле стороне спутника.

Большинство кратеров на обращённой к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге , Коперник и Птолемей . Детали рельефа на обратной стороне имеют более современные названия типа Аполлон , Гагарин и Королёв . На обратной стороне Луны расположена огромная впадина Бассейн Южный полюс — Эйткен диаметром 2250 км и глубиной 12 км — это самый большой бассейн в Солнечной системе, появившийся в результате столкновения. Море Восточное в западной части видимой стороны (его можно видеть с Земли) является отличным примером многокольцевого кратера.

Также выделяют второстепенные детали лунного рельефа — купола, хребты, борозды (от нем. Rille — борозда, жёлоб) — узкие извилистые долиноподобные понижения рельефа.

Происхождение кратеров

Попытки объяснить происхождение кратеров на Луне начались с конца 1780-х годов. Основных гипотез было две — вулканическая и метеоритная [58] . Предтечей обеих гипотез можно считать и Роберта Гука, который в 1667 году производил моделирующие опыты. В одном из них он бросал горошины в жидкую глину, в другом — кипятил масло и наблюдал за его поверхностью [59] .

Согласно постулатам вулканической теории, выдвинутой в 1780-х годах немецким астрономом Иоганном Шрётером , лунные кратеры были образованы вследствие мощных извержений на поверхности. Но в 1824 году также немецкий астроном Франц фон Груйтуйзен сформулировал метеоритную теорию, согласно которой при столкновении небесного тела с Луной происходит продавливание поверхности спутника и образование кратера.

Ударный кратер — углубление, появившееся на поверхности космического тела в результате падения другого тела меньшего размера

До 1920-х годов против метеоритной гипотезы выдвигали тот факт, что кратеры имеют круглую форму, хотя косых ударов по поверхности должно быть больше чем прямых, а значит при метеоритном происхождении кратеры должны иметь форму эллипса . Однако в 1924 году новозеландский учёный Чарльз Джиффорд впервые дал качественное описание удара о поверхность планеты метеорита, двигающегося с космической скоростью . Получалось, что при таком ударе большая часть метеорита испаряется вместе с породой на месте удара, и форма кратера не зависит от угла падения. Также в пользу метеоритной гипотезы говорит то, что совпадает зависимость количества лунных кратеров от их диаметра и зависимость количества метеорных тел от их размера. В 1937 году эту теорию привёл к обобщённому научному виду советский студент Кирилл Станюкович , впоследствии ставший доктором наук и профессором. «Взрывная теория» разрабатывалась им самим и группой учёных с 1947 года по 1960 год, а дорабатывалась, в дальнейшем, и другими исследователями.

Полёты к спутнику Земли с 1964 года, совершённые американскими аппаратами «Рейнджер», а также открытие кратеров на других планетах Солнечной системы ( Марс , Меркурий , Венера ), подвели итог этому вековому спору о происхождении кратеров на Луне. Дело в том, что открытые вулканические кратеры (например, на Венере) сильно отличаются от лунных, схожих с кратерами на Меркурии, которые, в свою очередь, были образованы ударами небесных тел. Поэтому метеоритная теория ныне считается общепринятой.

Благодаря столкновению Луны с астероидом мы можем наблюдать с Земли метеоритные кратеры на Луне. Учёные из Парижского института физики Земли полагают, что 3,9 миллиарда лет назад столкновение Луны с крупным астероидом заставило Луну повернуться [60] .

«Моря»

Лунные моря представляют собой обширные, залитые некогда базальтовой лавой низины. Изначально данные образования считали обычными морями. Впоследствии, когда это было опровергнуто, менять название не стали. Лунные моря занимают около 40 % видимой площади Луны.

Видимая сторона Луны
Русское название Международное название [61] Сторона Луны
1Океан Бурь Oceanus Procellarum видимая
2Залив Зноя (Волнений) Sinus Aestuum видимая
3 Залив Радуги Sinus Iridum видимая
4Залив Росы Sinus Roris видимая
5 Залив Центральный Sinus Medium видимая
6 Море Влажности Mare Humorum видимая
7 Море Восточное Mare Orientalis видимая
8 Море Дождей Mare Imbrium видимая
9 Море Плодородия (Изобилия) Mare Foecunditatis видимая
10 Море Краевое Mare Marginis видимая
11 Море Кризисов (Опасностей) Mare Crisium видимая
12Море Мечты Mare Ingenii обратная
13 Море Москвы Mare Mosquae обратная
14 Море Нектара Mare Nectaris видимая
15 Море Облаков Mare Nubium видимая
16Море Паров Mare Vaporum видимая
17 Море Пены Mare Spumans видимая
18Море Смита Mare Smythii видимая
19 Море Спокойствия Mare Tranquillitatis видимая
20 Море Холода Mare Frigorum видимая
21 Море Южное Mare Australe видимая
22 Море Ясности Mare Serenitatis видимая

Внутренняя структура

Внутреннее строение Луны

Луна — дифференцированное тело, она имеет геохимически различную кору, мантию и ядро. Оболочка внутреннего ядра богата железом, она имеет радиус 240 км, жидкое внешнее ядро состоит в основном из жидкого железа с радиусом примерно 300—330 километров. Вокруг ядра находится частично расплавленный пограничный слой с радиусом около 480—500 километров [62] . Эта структура, как полагают, появилась в результате фракционной кристаллизации из глобального океана магмы вскоре после образования Луны 4,5 миллиарда лет назад [63] . Лунная кора имеет в среднем толщину ~50 км.

Луна — второй по плотности спутник в Солнечной системе после Ио . Однако внутреннее ядро Луны мало́, его радиус около 350 км; это только ~20 % от размера Луны, в отличие от ~50 % у большинства других землеподобных тел. Состоит лунное ядро из железа, с небольшим количеством примесей серы и никеля [ источник не указан 3662 дня ] .

Сравнение строения Луны и планет земной группы

Карта

Лунный ландшафт своеобразен и уникален. Луна вся покрыта кратерами разного размера — от микроскопических до сотен километров в диаметре. Долгое время учёные не могли получить сведений об обратной стороне Луны. Это стало возможным лишь с появлением космических аппаратов . Сейчас уже созданы очень подробные карты обоих полушарий спутника. Подробные лунные карты составляют для того, чтобы в будущем подготовиться к высадке и колонизации человеком Луны — удачного расположения лунных баз, телескопов, транспорта, поиска полезных ископаемых и т. п.

Происхождение

Эволюция лунной орбиты за последние 4,5 миллиарда лет [64]

Первую научную теорию возникновения Луны выдвинул в 1878 году британский астроном Джордж Говард Дарвин [65] . Согласно этой теории, Луна отделилась от Земли в виде магматического сгустка под действием центробежных сил . Альтернативная «теория захвата» предполагала существование Луны как отдельной планетезимали , захваченной гравитационным полем Земли [65] . Теория совместного формирования предполагает одновременное формирование Земли и Луны из единого массива мелких обломков породы [65] . Анализ грунта, доставленного миссией Аполлон, показал, что лунный грунт по составу значительно отличается от земного [66] . Кроме того, современные компьютерные модели показали нереальность отделения от Земли массивного тела под действием центробежных сил [66] . Таким образом, ни одна из трёх первоначальных теорий не выдерживает критики.

В 1984 году на Гавайской конференции по планетологии была коллективно выдвинута теория возникновения Луны, получившая название теории Гигантского столкновения . Теория утверждает, что Луна возникла 4,6 млрд лет назад после столкновения Земли с гипотетическим небесным телом, получившим название Тейа [67] [68] . Удар пришёлся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото-Луна и стала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км (сейчас ~384 тыс. км). Земля в результате удара получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов) и заметный наклон оси вращения. Хотя у этой теории тоже есть недостатки , в настоящее время она считается основной [69] [70] .

Подтверждением теории столкновения планет по касательной можно указать:

  • диаметр мантии Луны составляет 80 % от общего диаметра. Обычно у подобных космических тел он составляет 50 %;
  • мантия Луны преимущественно содержит каменные породы.

Протопланета Тейя «содрала» с Земли каменную оболочку, которую впоследствии присоединила к себе. Железные ядра планет остались нетронутыми. В противном случае, при прямом столкновении, планеты могли полностью разрушиться или Земля вобрала бы в себя железное ядро Тейи [ источник не указан 1759 дней ] .

По оценкам, основанным на содержании стабильного радиогенного изотопа вольфрама-182 (возникающего при распаде относительно короткоживущего гафния-182 ) в образцах лунного грунта, в 2005 году учёные-минералоги из Германии и Великобритании определили возраст разделения на силикатную и металлическую оболочки в 4 млрд 527 млн лет (± 10 млн лет) [71] , в 2011 году её возраст был определён в 4,36 млрд лет (± 3 млн лет) [68] , в 2015 году — в 4,47 миллиарда лет [72] , а в 2017 году — в 4,51 млрд лет [73] .

Исследование

Кратер Дедал , диаметр : 93 км, глубина: 3 км (фото НАСА)

Луна привлекала внимание людей с древних времён. Уже во II в. до н. э. Гиппарх исследовал движение Луны по звёздному небу, определив наклон лунной орбиты относительно эклиптики , размеры Луны и расстояние от Земли [74] , а также выявил ряд особенностей движения. В III в. до н. э. Аристарх Самосский использовал длительность лунного затмения для вычисления диаметра Луны. По его расчётам, диаметр Луны равен четверти диаметра Земли — то есть примерно 3700 км, что практически идеально совпадает с реальным значением [75] .

Изобретение телескопов позволило различить более мелкие детали рельефа Луны. Одну из первых лунных карт составил Джованни Риччиоли в 1651 году , он же дал названия крупным тёмным областям, именовав их «морями», чем мы и пользуемся до сих пор. Данные топонимы отражали давнее представление, будто погода на Луне схожа с земной, и тёмные участки якобы были заполнены лунной водой, а светлые участки считались сушей. Однако в 1753 году хорватский астроном Руджер Бошкович доказал, что Луна не имеет атмосферы. Дело в том, что при покрытии звёзд Луной, те исчезают мгновенно. Но если бы у Луны была атмосфера, то звёзды бы погасали постепенно. Это свидетельствовало о том, что у спутника нет атмосферы. А в таком случае жидкой воды на поверхности Луны быть не может, так как она мгновенно бы испарилась.

С лёгкой руки того же Джованни Риччиоли, кратерам стали давать имена известных учёных: от Платона , Аристотеля и Архимеда до Вернадского , Циолковского и Павлова .

Новым этапом исследования Луны стало применение фотографии в астрономических наблюдениях, начиная с середины XIX века . Это позволило более детально анализировать поверхность Луны по подробным фотографиям. Такие фотографии были сделаны, в частности, Уорреном де ла Рю ( 1852 ) и Льюисом Резерфордом (1865). В 18961904 Морис Леви , Пьер Пюизё и Шарль Ле Морван издали детальный «Фотографический атлас Луны» [76] .

Исследования при помощи космических аппаратов

С началом космической эры количество наших знаний о Луне значительно увеличилось. Стал известен состав лунного грунта, учёные получили его образцы, составлена карта обратной стороны.

Почтовый конверт, посвящённый полёту станции « Луна-3 », впервые сфотографировавшей обратную сторону Луны

Впервые Луны достигла советская межпланетная станция « Луна-2 » 13 сентября 1959 года .

Впервые удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959 году , когда советская станция « Луна-3 » пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть её поверхности.

Пилотируемые полёты

«Аполлон-16» на Луне

В начале 1960-х годов было очевидно, что в освоении космоса США отстают от СССР . Дж. Кеннеди заявил — высадка человека на Луну состоится до 1970 года. Для подготовки к пилотируемому полёту НАСА выполнило несколько космических программ: « Рейнджер » (1961—1965) — фотографирование поверхности, « Сервейер » (1966—1968) — мягкая посадка и съёмки местности и « Лунар орбитер » (1966—1967) — детальное изображение поверхности Луны. В 1965—1966 годах существовал проект НАСА MOON-BLINK по исследованию необычных явлений (аномалий) на поверхности Луны. Работы выполнялись Trident Engineering Associates ( Аннаполис , штат Мэриленд ) в рамках контракта NAS 5-9613 от 1 июня 1965 года с Goddard Space Flight Center ( Гринбелт , штат Мэриленд) [77] [78] [79] .

Американская программа пилотируемого полёта на Луну называлась « Аполлон ». Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя — в декабре 1972 года, первым человеком, ступившим 21 июля 1969 года на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг , вторым — Эдвин Олдрин ; третий член экипажа Майкл Коллинз оставался в орбитальном модуле.
В декабре 1972 года астронавты «Аполлона-17» капитан Джин Сернан и д-р Харрисон Шмидт стали последними (на данный момент) людьми, высадившимися на Луну.

Таким образом, Луна — единственное небесное тело, на котором побывал человек; и первое небесное тело, образцы которого были доставлены на Землю (США доставили 380 килограммов, СССР — 324 грамма лунного грунта ) [80] .

Луноходы

СССР проводил исследования на поверхности Луны с помощью двух радиоуправляемых самоходных аппаратов: « Луноход-1 », запущенный к Луне в ноябре 1970 года, и « Луноход-2 » — в январе 1973-го. «Луноход-1» работал 10,5 земных месяцев, «Луноход-2» — 4,5 земных месяцев (то есть 5 лунных дней и 4 лунные ночи ), за которые прошёл 42,1 км [81] [82] (до 28 июля 2014 года это расстояние оставалось рекордным для внеземных (созданных людьми) аппаратов пока его не побил марсоход « Оппортьюнити », прошедший 45,16 км [83] ). Оба аппарата собрали и передали на Землю большое количество данных о лунном грунте и множество фотоснимков деталей и панорам лунного рельефа [39] :26 .

Последующее изучение

После того как в августе 1976 года советская станция « Луна-24 » доставила на Землю образцы лунного грунта, следующий аппарат — японский спутник « Hiten » — полетел к Луне лишь в 1990 году . Далее были запущены два американских космических аппарата — Clementine в 1994 году и Lunar Prospector в 1998 году .

Европейское космическое агентство 28 сентября 2003 года запустило свою первую автоматическую межпланетную станцию (АМС) « Смарт-1 ». 14 сентября 2007 года Япония запустила вторую АМС для исследования Луны « Кагуя ». А 24 октября 2007 года в лунную гонку вступила и КНР — был запущен первый китайский спутник Луны « Чанъэ-1 ». С помощью этой и следующей станций учёные создают объёмную карту лунной поверхности, что в будущем может поспособствовать амбициозному проекту колонизации Луны [84] . 22 октября 2008 года была запущена первая индийская АМС « Чандраян-1 ». В 2010 году Китай запустил вторую АМС « Чанъэ-2 ».

Место посадки экспедиции «Аполлон-17». Видны: спускаемый модуль, исследовательское оборудование ALSEP , следы колёс автомобиля и пешие следы космонавтов. Снимок КА LRO , 4 сентября 2011 года

18 июня 2009 года НАСА были запущены лунные орбитальные зонды — Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) и Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS). Спутники предназначены для сбора информации о лунной поверхности, поиска воды и подходящих мест для будущих лунных экспедиций [85] . К сорокалетию полёта « Аполлона-11 » автоматическая межпланетная станция LRO выполнила специальное задание — провела съёмку районов посадок лунных модулей земных экспедиций. В период с 11 по 15 июля LRO сделала и передала на Землю первые в истории детальные орбитальные снимки самих лунных модулей, посадочных площадок, элементов оборудования, оставленных экспедициями на поверхности, и даже следов тележки, ровера и самих землян [86] . За это время были отсняты 5 из 6 мест посадок: экспедиции «Аполлон-11», « -14 », « -15 », « -16 », « -17 » [87] . Позднее КА LRO выполнил ещё более подробные снимки поверхности, где ясно видно не только посадочные модули и аппаратуру со следами лунного автомобиля , но и пешие следы самих космонавтов [88] . 9 октября 2009 космический аппарат LCROSS и разгонный блок «Центавр» совершили запланированное падение на поверхность Луны в кратер Кабеус , расположенный примерно в 100 км от южного полюса Луны , а потому постоянно находящийся в глубокой тени. 13 ноября НАСА сообщило о том, что с помощью этого эксперимента на Луне обнаружена вода [89] [90] .

Прилунение в декабре 2013 года китайского лунохода « Юйту » стало первой мягкой посадкой на Луну с 1976 года, после советской АМС « Луна-24 ». Кроме того, он стал первым за 40 с лишним лет планетоходом, работающим на Луне, а КНР — третьей державой, осуществившей мягкую посадку на Луну, после СССР и США. Спустя 5 лет, 3 января 2019 года, впервые на обратную сторону Луны была совершена мягкая посадка посадочного модуля « Чанъэ-4 » со вторым китайским луноходом « Юйту-2 ». На посадочном модуле провели уникальный биологический эксперимент по выращиванию картофеля , арабидопсиса , рапса , хлопчатника (удалось прорастить лишь хлопчатник) и выведению мух-дрозофил , а также с дрожжами [91] .

Частные проекты

В настоящее время к изучению Луны приступают частные компании. Был объявлен всемирный конкурс Google Lunar X PRIZE по созданию небольшого лунохода, в котором участвуют несколько команд из разных стран, в том числе российская Селеноход . Есть планы по организации космического туризма с полётами вокруг Луны на российских кораблях — сначала на модернизированных « Союзах », а затем на разрабатываемых перспективных универсальных кораблях серии « Федерация ».

Освоение

Базз Олдрин на Луне, июль 1969 года (фото НАСА)

Международный правовой статус

Большинство правовых вопросов освоения Луны было разрешено в 1967 году Договором о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела [92] . Также юридический статус Луны описывает Соглашение о Луне от 1979 года .

Колонизация

Луна является самым близким и лучше всего изученным небесным телом и рассматривается как кандидат для места создания человеческой колонии. НАСА разрабатывала космическую программу « Созвездие », в рамках которой должна разрабатываться новая космическая техника и создаваться необходимая инфраструктура для обеспечения полётов нового космического корабля к МКС , а также полётов на Луну, создания постоянной базы на Луне и в перспективе полётов на Марс [93] . Однако, по решению президента США Барака Обамы от 1 февраля 2010 года , финансирование программы в 2011 году было прекращено [94] .

Российские учёные определили 14 наиболее вероятных точек прилунения. Каждое из мест посадки имеет размеры 30×60 км [95] . Будущие лунные базы находятся на стадии эксперимента, в частности уже проведены первые успешные испытания самозалатывания космических аппаратов в случае попадания в них метеоритов [96] . В будущем Россия собирается применить на полюсах Луны криогенное (низкотемпературное) бурение для доставки на Землю грунта с вкраплениями летучих органических веществ . Данный метод позволит органическим соединениям, которые заморожены на реголите , не испаряться [97] .

Сомнительные сделки

Существуют сомнительные компании, осуществляющие продажу участков на Луне. В обмен на определённую плату покупатель получает сертификат о «праве собственности» на некоторую площадь поверхности Луны. Есть мнение, что сейчас сертификаты такого рода не имеют юридической силы из-за нарушения условий Договора о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства 1967 года (запрет на «национальное присвоение» космического пространства, в том числе Луны, согласно статье II Договора). Этот Договор оговаривает лишь деятельность государств, не касаясь деятельности физических лиц, чем и воспользовались в данном случае организации.

Иллюзия Луны

Иллюзия Луны — обман зрения , который заключается в том, что когда Луна находится низко над горизонтом , она кажется намного больше, чем когда она висит высоко в небе. На самом деле, угловой размер Луны практически не меняется с её высотой над горизонтом (а точнее, слабо меняется наоборот: около горизонта он слегка меньше , чем в зените, поскольку в этом случае расстояние от наблюдателя до Луны больше на величину земного радиуса). В настоящее время существует несколько теорий, которые объясняют эту ошибку зрительного восприятия разными причинами.

Кратковременные явления

Кратковременные лунные явления — это различные непродолжительные локальные аномалии вида лунной поверхности и окололунного пространства, обусловленные нестационарными процессами на Луне.

В навигации

С 1766 года Гринвичская королевская обсерватория издаёт ежегодник «Морской альманах». Наибольшую практическую ценность для навигации в альманахе представляли таблицы угловых расстояний от центра лунного диска до избранных зодиакальных звёзд или до центра солнечного диска (для дневных измерений), составленные на весь год с интервалом в три часа. Эти таблицы позволяли морякам вплоть до начала ХХ века определять долготу с точностью до одной угловой минуты ( метод лунных расстояний [en] ) [98] .

В культуре

Луна и Солнце на гравюре XV века

Диалог Плутарха «О лике видимом на лунном диске» [99] (I—II века) передаёт разные теории того времени о природе и свойствах Луны, под конец Плутарх обращается к теории, принятой в Платоновской Академии и Ксенократом , усматривая в Луне родину демонов [100] .

В мифологии

В искусстве

Луна не раз вдохновляла поэтов и писателей, художников и музыкантов, режиссёров и сценаристов на создание произведений, связанных с этим единственным естественным спутником Земли. Луна может выступать как символ таинственности, недоступной красоты, любви. Сравнение с луной использовалось уже в древней литературе: В Песни песней Соломона ( 1-е тысячелетие до н. э. ) написано:

Кто эта, блистающая, как заря, прекрасная, как луна, светлая, как солнце, грозная, как полки со знаменами?

Первое фантастическое произведение о Луне (в стихах), известное с античности, приписывается легендарному древнегреческому певцу Орфею :

Он (Зевс) смастерил и иную землю, безграничную, кою Селеной зовут бессмертные, а земные человеки — Луной. Много на ней гор, много городов, много жилищ.

Прокл . Комментарий к «Тимею» Платона [101] .

В настоящее время считается, что эти строки написал пифагореец Керкопс в V веке до н. э. [102]

Тема путешествия на Луну была популярна в фольклоре и в классической литературе, в качестве способа достичь цели фигурируют и заведомо сказочные (бобовый стебель), и сильная буря, и бумажный монгольфьер . Первый технически обоснованный проект полёта на Луну описал Жюль Верн в романах « С Земли на Луну прямым путём за 97 часов 20 минут » (1865) и « Вокруг Луны » (1870).

Лунная тема была одной из главных для фантастов и футурологов на протяжении почти всего XX века [103] . В дореволюционной русской литературе Луна представлялась небесным телом с долинами и зубчатыми скалами, которая была покрыта голубоватой травой и большими белыми цветами [104] .

Примечания

Комментарии
  1. Здесь под яркостью понимается звёздная величина , то есть полный световой поток, приходящий от небесного тела (и, как следствие, создаваемая ею освещённость ), а не яркость в физическом смысле — значение светового потока на единицу телесного угла объекта. Многие планеты имеют гораздо большее значение последней, но в случае Луны определяющую роль играет её близость к Земле и, следовательно, больший угловой размер.
  2. Масса Солнца составляет 333 тыс. масс Земли, а расстояние от Земли до Солнца примерно в 150 млн км / 384 тыс. км ≈ 390 раз больше, чем от Земли до Луны. Соответственно, отношение сил притяжения Солнца и Земли, действующих на Луну, составит 333 тыс. / 390² ≈ 2,2 раза .
Источники
  1. 1 2 Солнечная система / Ред.-сост. В.Г. Сурдин . — М. : Физматлит, 2008. — С. 69. — ISBN 978-5-9221-0989-5 .
  2. 1 2 3 Астрономический Календарь. Постоянная часть / Редактор Абалакин В.К.. — М. : Наука, главная редакция физико-математической литературы, 1981. — С. 555.
  3. AR Vasavada, DA Paige, and SE Wood. Near-Surface Temperatures on Mercury and the Moon and the Stability of Polar Ice Deposits (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier , 1999. — Vol. 141 , no. 2 . — P. 179—193 . — doi : 10.1006/icar.1999.6175 . — Bibcode : 1999Icar..141..179V .
  4. Атмосфера Луны
  5. Михайлов, Виноградов, 1974 , с. 61.
  6. Учёными назван наиболее точный возраст Луны - Вести.Наука . https://nauka.vesti.ru.+ Дата обращения: 6 января 2020.
  7. Фасмер М. Этимологический словарь русского языка . — Прогресс. — М. , 1964—1973. — Т. 2. — С. 533.
  8. Коростовцев, Михаил Александрович. Религия древнего Египта. — М. : Наука, 1976. — Т. 3. — 336 с.
  9. Син, божество // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
  10. Jeremy Roberts. Japanese Mythology A to Z (англ.) . Архивировано 4 сентября 2012 года.
  11. В. Е. Жаров, 2002. Сферическая астрономия. 5.6. Пульсарная шкала времени
  12. Дагаев М. М. Солнечные и лунные затмения. — М : Наука , 1978. — С. 50—54.
  13. Is the Moon moving away from the Earth? (англ.) . Ask the Astronomer ( Cornell University ) (18 July 2015). Дата обращения: 16 октября 2015.
  14. When the Moon Becomes Earth's Nemesis (англ.) . Discovery.com (26 July 2013). — «In the case of the moon, it is moving away from us at a rate of 3.78 centimeters (1.5 inches) per year.». Дата обращения: 16 октября 2015.
  15. Алексей Левин . Прекрасная Селена «Популярная механика» № 5, 2008
  16. 1 2 James G. Williams, Dale H. Boggs, Charles F. Yoder, J. Todd Ratcliff, Jean O. Dickey. Lunar rotational dissipation in solid body and molten core (англ.) // Journal of Geophysical Research: Planets. — 2001. — Vol. 106 , iss. E11 . — P. 27933—27968 . — ISSN 2156-2202 . — doi : 10.1029/2000JE001396 .
  17. 1 2 James G. Williams, Alexander S. Konopliv, Dale H. Boggs, Ryan S. Park, Dah-Ning Yuan. Lunar interior properties from the GRAIL mission (англ.) // Journal of Geophysical Research: Planets. — 2014. — Vol. 119 , iss. 7 . — P. 1546—1578 . — ISSN 2169-9100 . — doi : 10.1002/2013JE004559 .
  18. Галкин И. Н., Шварев В. В. Строение Луны. — М. : Знание, 1977. — 64 с. — (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Космонавтика, астрономия», 2. Издается ежемесячно с 1971 г.). — ISBN ?; ББК 526 Г16.
  19. DE Loper, CL Werner. On lunar asymmetries 1. Tilted convection and crustal asymmetry (англ.) // Journal of Geophysical Research (англ.) . — 2002. — Vol. 107 , iss. E6 . — doi : 10.1029/2000je001441 .
  20. NASA. STS-107 Shuttle Mission Imagery: STS107-E-05695 .
  21. NASA. STS-107 Shuttle Mission Imagery: STS107-E-05697 .
  22. Шевченко, 1990 , с. 614.
  23. Needham DH, Kring DA Lunar volcanism produced a transient atmosphere around the ancient Moon (англ.) // Earth and Planetary Science Letters (англ.) : journal. — Elsevier , 2017. — Vol. 478 . — P. 175—178 . — doi : 10.1016/j.epsl.2017.09.002 . — Bibcode : 2017E&PSL.478..175N .
  24. Маковецкий П. В. Смотри в корень! Задача №36 — Детективно-астрономо-филателистический сюжет . — М. : «Наука», 1976.
  25. Средний радиус Земли — 6371,0 км, а средний радиус Луны — 1737,1 км; соотношение равно ≈ 3,678.
  26. (6371,0 / 1737,1)² ≈ 13,54 .
  27. Геометрическое альбедо Земли равно 0,367, а Луны — 0,12. Соотношение альбедо умножаем на соотношение площадей видимых дисков Земли и Луны: (0,367 / 0,12) ⋅ (6371,0 / 1737,1)² ≈ 41,12 .
  28. «Фотометрические измерения („ Лунохода-2 “) привели к несколько неожиданным результатам относительно яркости лунного неба. В частности, было показано, что в дневное время лунное небо загрязнено определённым количеством пыли, и что при свете Земли в ночное время лунное небо в 15 раз ярче, чем небо на Земле при полной Луне»

    — «Советские роботы в Солнечной системе: технологии и открытия» ( М. Я. Маров , У. Т. Хантресс), стр.263 // М., «Физматлит», 2017.
  29. Соотношение яркости 41,12 соответствует разности видимых звёздных величин −2,5 ⋅ lg(41,12) ≈ −4,035 ; если звёздная величина Луны при наибольшей яркости равна −12,7, то звёздная величина Земли при наибольшей яркости составит −16,7.
  30. «Первые итоги определения физико-механических свойств грунтов Луны», стр. 8 М. : 1970. Госстрой СССР, под ред. проф. д-ра техн.наук В. Г. Булычева
  31. Интерактивная, масштабируемая карта Луны. Активировать слой «WAC Hapke-Normalized Color» или «WAC Color test» .
  32. H. Sato et al. Resolved Hapke parametermaps of the Moon (англ.) // Journal of Geophysical Research: Planets : журнал. — 2014. — Vol. 119 . — P. 1775—1805 . — doi : 10.1002/2013JE004580 .
  33. Шкуратов, 2006 , Классическая оптика Луны. Спектрофотометрия и колориметрия, с. 173.
  34. Шевченко, 1983 , Луна и её наблюдение. Изменение отражательной способности Луны по спектру. Колориметрия, с. 93.
  35. Шкуратов, 2006 , Классическая оптика Луны. Спектрофотометрия и колориметрия, с. 165.
  36. Орбитальные эфемериды Солнца, Луны и планет. 8. Начальные условия
  37. Астронет: 7.3 Гравитационное поле Луны
  38. Проф. А. В. НЕКРАСОВ. Морские приливы (недоступная ссылка) . Дата обращения: 17 июля 2009. Архивировано 4 июля 2012 года.
  39. 1 2 И.Н.Галкин. Внеземная сейсмология. — М. : Наука , 1988. — 195 с. — ( Планета Земля и Вселенная ). — ISBN 502005951X .
  40. Учёные раскрыли тайну магнитного поля Луны
  41. Э. В. Кононович и В. И. Мороз. Общий курс астрономииМ. : УРСС. — 2001 г. — С. 119.
  42. Ishihara, et al . Crustal thickness of the Moon: Implications for farside basin structures (англ.) // Geophysical Research Letters (англ.) : journal. — 2009. — October ( vol. 36 ). — doi : 10.1029/2009GL039708 .
  43. Manabu Kato, et al . The Kaguya Mission Overview // Space Science Reviews . — Springer , 2010. — 25 августа. — doi : 10.1007/s11214-010-9678-3 .
  44. На темной стороне Луны найдены следы свежих тектонических процессов
  45. 1 2 3 «На Луне нашли вход в подземный тоннель»Лента.ру (26.10.2009)
  46. Г.Латем, И.Накамура, Дж.Дорман, Ф.Дьюнебье, М.Юинг, Д.Ламлейн. Результаты пассивного сейсмического эксперимента по программе «Аполлон» // Космохимия Луны и планет. Труды Советско-Американской конференции по космохимии Луны и планет в Москве (4—8 июня 1974 года) / Академия наук СССР, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США.. — М. : Наука , 1975. — С. 299—310 .
  47. В недрах Луны есть раскаленное металлическое ядро, считают учёные . РИА Новости (8 января 2011). Дата обращения: 8 января 2011. Архивировано 4 июля 2012 года.
  48. Лунотрясения
  49. Moonquakes (англ.)
  50. Ахманова М. В., Дементьев Б. В., Марков М. Н. Вода в реголите Моря Кризисов («Луна-24»)? // Геохимия. — 1978. — № 2 . — С. 285—288 .
  51. Американский учёный признал приоритет СССР в обнаружении воды на Луне . Lenta.ru (30 мая 2012). Дата обращения: 31 мая 2012. (Проверено 31 мая 2012)
  52. Би-би-си | На Луне была и есть вода
  53. Джонатан Эймос. Научный отдел Би-Би-Си. «На Луне нашли „значительное количество“ воды»
  54. «На Луне найдены более 40 водных ледяных кратеров» (недоступная ссылка) . Дата обращения: 3 марта 2010. Архивировано 1 мая 2011 года.
  55. Э. Галимов . Научная мысль как планетное явление // Наука и жизнь . — 2018. — № 1 . — С. 19 .
  56. 1 2 А.Цимбальникова, М.Паливцова, И.Франа, А.Машталка. Химический состав фрагментов кристаллических пород и образцов реголита «Луны-16» и «Луны-20» // Космохимия Луны и планет. Труды Советско-Американской конференции по космохимии Луны и планет в Москве (4—8 июня 1974 года) / Академия наук СССР, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США.. — М. : Наука , 1975. — С. 156—166 .
  57. Геофизические и геохимические особенности Луны.
  58. Метеоры, метеориты, метеороиды. Бронштэн В. А.
  59. Лунариум / Е. Парнов, Л. Самсоненко. — 2-е. — М. : Молодая гвардия, 1976. — С. 297—298. — 304 с.
  60. Удар астероида повернул Луну другой стороной к Земле - учёные . РИА Новости (23 января 2009). Дата обращения: 15 ноября 2009. Архивировано 4 июля 2012 года.
  61. Дагаев М. М. Введение // Лабораторный практикум по курсу общей астрономии. — 2-е изд. — М. : Высшая школа, 1972. — С. 309. — 424 с.
  62. Лунное ядро (NASA) (англ.)
  63. Кристаллизация лунного океана магмы (англ.)
  64. Ross, MN Evolution of the lunar orbit with temperature‐ and frequency‐dependent dissipation : [ англ. ] / MN Ross, G. Schubert // J. Geophys. Res. — 1989. — Vol. 94, no. B7. — P. 9533–9544. — doi : 10.1029/JB094iB07p09533 .
  65. 1 2 3 Хейзен, 2017 , с. 49.
  66. 1 2 Хейзен, 2017 , с. 56.
  67. Хейзен, 2017 , с. 62.
  68. 1 2 Астрономы определили точный возраст Луны . Лента.ру (18 августа 2011). Дата обращения: 19 августа 2011.
  69. Статья «Рождение Луны» на selfire.com
  70. Германские учёные о составе лунных пород
  71. Hf-W Chronometry of Lunar Metals and the Age and Early Differentiation of the Moon / Science
  72. «Ореанда-Новости»: РАЗНОЕ / Учёные узнали точный возраст Луны по метеоритам
  73. Ученые оценили возраст Луны в 4,51 млрд лет
  74. Трифонов Е.Д. Как измерили Солнечную систему // Природа . — Наука , 2008. — № 7 . — С. 18—24 . Архивировано 22 апреля 2013 года.
  75. Асфог, 2021 , с. 113.
  76. L'Atlas photographique de la Lune, de MM. Loewy et Puiseux (фр.) (недоступная ссылка) . Cairn.info . Дата обращения: 6 ноября 2017. Архивировано 7 ноября 2017 года.
  77. Проект в архиве
  78. Официальный веб-сайт (англ.)
  79. База фото- и видеоматериалов NASA (недоступная ссылка) . Дата обращения: 26 ноября 2012. Архивировано 13 ноября 2012 года.
  80. Москва: сколько стоит грамм Луны? (недоступная ссылка) . Архивировано 25 сентября 2013 года. //anomalniy-mir.ru (недоступная ссылка — история )
  81. Lakdawalla, Emily Is Opportunity near Lunokhod's distance record? Not as close as we used to think! (англ.) . The Planetary Society (21 June 2013). Дата обращения: 26 июня 2013.
  82. Witze, Alexandra Space rovers in record race (англ.) . Nature News (19 June 2013). Дата обращения: 26 июня 2013.
  83. Update: Spirit and Opportunity (англ.) (24 June 2014).
  84. Китай запустил свой первый лунный спутник — MEMBRANA, 24 октября 2007
  85. Savage, Donald; Gretchen Cook-Anderson. NASA Selects Investigations for Lunar Reconnaissance Orbiter . NASA News (22 декабря 2004). Дата обращения: 18 мая 2006. Архивировано 16 марта 2012 года.
  86. Apollo 17 Lunar Module Landing Site (англ.) . NASA. Дата обращения: 15 ноября 2009. Архивировано 23 февраля 2012 года.
  87. Соболев И. LRO: первые итоги // Новости космонавтики. — 2009. — Т. 19. — № 10 (321). — С. 36—38. — ISSN 1726-0345. http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/ .
  88. «NASA опубликовало ФОТО Луны высокой четкости, на которых видны следы астронавтов и места посадки „Аполлонов“» http://www.newsru.com/world/07sep2011/fotomoon.html
  89. Jonas Dino. LCROSS Impact Data Indicates Water on Moon (англ.) . NASA (13 November 2009). Дата обращения: 15 ноября 2009. Архивировано 9 февраля 2012 года.
  90. НАСА обнаружило воду в кратере Луны (недоступная ссылка) . Интерфакс (13 ноября 2009). Дата обращения: 15 ноября 2009. Архивировано 17 ноября 2009 года.
  91. СМИ: аппарат "Чанъэ-4" завершил первый биологический эксперимент на Луне . ТАСС (15 января 2019).
  92. Текст договора в Викитеке
  93. Официальная страница проекта «Созвездие» (англ.)
  94. НАСА свернёт полёты шаттлов и лунную программу // rian.ru
  95. РСН. Россия определилась с местом строительства межпланетных станций на Луне . Ytro.Ru (22 ноября 2010). Дата обращения: 22 ноября 2010.
  96. Учёные придумали затыкать дыры на Луне пробками (недоступная ссылка) . РБК (25 ноября 2010). Дата обращения: 26 ноября 2010. Архивировано 20 июня 2013 года.
  97. Россия будет искать на Луне водяной лед и летучие вещества на глубине полметра (недоступная ссылка) . Интерфакс (7 декабря 2010). Дата обращения: 8 декабря 2010. Архивировано 10 декабря 2010 года.
  98. Шевченко М. Ю. Луна. Наблюдая за самым знакомым и невероятным небесным объектом . — М. : АСТ, 2020. — С. 115. — 192 с. — ISBN 978-5-17-119739-1 .
  99. Другое название «Беседа о лице, видимом на диске луны» (« Филологическое обозрение » т. VI, кн. 2; 1894)
  100. Плутарх / Античные писатели. Словарь. — СПб.: Издательство «Лань», 1999.
  101. Proclus. Procli commentarius in Platonis Timaeum graece / Carl Ernst Christoph Schneider. — Vratislaviae : Eduardus Trewendt, 1847. — P. 363,685.
  102. А. И. Первушин «Битва за Луну: Правда и ложь о „лунной гонке“», — СПб: Амфора, 2007, Стр. 14-29. ISBN 978-5-367-00543-1
  103. Первушин А. Лунные хроники // Если. № 7 (161), 2006. С.126
  104. Маслов А. Н. . «Музей восковых фигур», 1914

Литература

Книги
  • Петров В.П. Здравствуй, Луна! / Петров В.П., Юревич П.П. — Л. : Лениздат , 1967. — 191 с. — 24 500 экз.
  • Шевченко В.В. Луна и её наблюдение. — М. : Наука , 1983. — 192 с. — (Библиотека любителя астрономии). — 100 000 экз.
  • Уманский С.П. Луна — седьмой континент. — М. : Знание , 1989. — 117 с. — 45 000 экз.ISBN 5-07-000408-5 .
  • Шкуратов Ю. Г. Луна далёкая и близкая . — Харьков: Харьковский нац. университет им. В. Н. Каразина, 2006. — 182 с. — ISBN 966-623-370-3 .
  • Роберт Хейзен . История Земли: От звёздной пыли — к живой планете: Первые 4 500 000 000 лет = Robert Hazen. The Story of Earth. The First 4.5 Billion Years, from Stardust to Living Planet. — М. : Альпина Нон-фикшн, 2017. — 364 p. — ISBN 978-5-91671-706-8 .
  • Эрик Асфог . Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба. = Erik Ian Asphaug. When the Earth Had Two Moons: Cannibal Planets, Icy Giants, Dirty Comets, Dreadful Orbits, and the Origins of the Night Sky. — М. : Альпина нон-фикшн, 2021. — ISBN 978-5-00139-262-0 .
Статьи

Ссылки