Луна - спутник планеты Земля: происхождение, физические характеристики Луны
На протяжении тысячелетий Луна, единственный естественный спутник планеты Земля, была объектом пристального внимания и изучения человеком.
1. Происхождение Луны
Согласно наиболее общепринятой в настоящее время гипотезе, Луна образовалась около 4,5 миллиардов лет назад в результате гигантского столкновения протопланеты Тейя с Землей. В момент удара часть вещества была выброшена на орбиту вокруг Земли и в дальнейшем сформировала Луну.
Эта гипотеза, получившая название гипотезы гигантского столкновения или гипотезы мегаимпакта , объясняет сходство изотопного состава Земли и Луны. В то же время имеются некоторые различия в соотношении химических элементов.
Существуют и альтернативные версии происхождения естественного спутника Земли. Согласно одной из них, Луна сформировалась примерно в то же время, что и Земля, из газопылевого облака.
2. Физические характеристики Луны
Луна имеет диаметр 3476 км, что составляет чуть более четверти земного. При этом масса Луны значительно меньше - всего 1/81 массы Земли. Это объясняется меньшей плотностью лунного вещества.
Средняя плотность Луны составляет 3340 кг/м3, в то время как средняя плотность Земли - 5515 кг/м3.
Внутреннее строение Луны также отличается от земного:
- Тонкая кора
- Маленькое железное ядро
- Частично расплавленная мантия
Поверхность Луны испещрена огромным количеством ударных кратеров. Помимо этого, на ней можно различить темные базальтовые "моря" и светлые материковые возвышенности.
2. Физические характеристики Луны
На поверхности Луны периодически регистрируется сейсмическая активность в виде лунных землетрясений. Предполагается, что их причиной являются приливные деформации недр спутника планеты Земля.
Также астрономами зафиксированы редкие выбросы газов из недр Луны. Это свидетельствует о наличии остаточной геологической активности естественного спутника нашей планеты.
3. Особенности движения Луны
Луна движется по эллиптической орбите с периодом обращения 27,3 суток. Расстояние до Земли варьируется от 363 до 405 тысяч километров. Ближайшая к Земле точка орбиты называется перигеем, наиболее удаленная - апогеем.
Вращаясь по орбите вокруг Земли, Луна испытывает действие приливных сил со стороны спутника планеты. Это приводит к приливным деформациям как на Земле, так и на Луне.
4. Синхронное вращение Луны
В результате приливного взаимодействия с Землей, Луна давно утратила вращение вокруг собственной оси. В настоящее время она синхронно вращается, всегда обращая к нам одну сторону.
Однако это не абсолютно точная синхронизация. Существуют небольшие отклонения движения Луны, называемые либрацией. Они позволяют наблюдать с Земли в общей сложности 59% поверхности естественного спутника нашей планеты.
5. Приливное взаимодействие Луны и Земли
Гравитационное притяжение Луны является основной причиной возникновения приливов в Мировом океане на Земле. Наиболее сильные приливы наблюдаются во время новолуний и полнолуний.
Кроме того, гравитация Луны оказывает стабилизирующее воздействие на ось вращения Земли. Без этого ось планеты совершала бы хаотические колебания.
6. Биологическое действие Луны
Издавна было замечено влияние фаз Луны на поведение и физиологические циклы живых организмов. Это так называемый «лунный» или «приливный» биоритм.
У многих животных наблюдаются приуроченные к лунному циклу изменения активности, колебания гормонального фона и другие процессы в организме.
7. Первые исследования Луны
Первые научные исследования Луны стали возможны после запуска первых искусственных спутников Земли. Так, в 1959 году советская автоматическая станция "Луна-1" впервые пролетела рядом с поверхностью Луны.
В 1966 году состоялась первая мягкая посадка автоматической станции "Луна-9" на лунную поверхность. Впервые были получены снимки участка лунного ландшафта.
8. Современные исследования Луны
В настоящее время исследования Луны ведутся с помощью автоматических межпланетных станций. Такие аппараты как LRO, Kaguya, Chandrayaan детально картографирую поверхность Луны, изучая ее состав и геологическую историю.
8. Современные исследования Луны
Данные космических аппаратов позволили уточнить наши представления о внутреннем строении Луны. Было обнаружено, что лунное ядро частично расплавлено, а в недрах сохраняется остаточное тепло.
Также зонды зафиксировали наличие водяного льда в полярных областях естественного спутника Земли. Предполагается, что лед сконцентрирован в кратерах, не освещаемых солнечным светом.
Перспективы дальнейшего изучения Луны
Несмотря на многолетние исследования при помощи автоматов, Луна до сих пор хранит немало загадок. Дальнейшее изучение требует использования новейших технологий и возвращения пилотируемых экспедиций.
Пилотируемое освоение Луны
Многие страны анонсировали масштабные планы по отправке астронавтов на поверхность Луны в обозримом будущем. Рассматривается возможность создания постоянно действующей лунной базы.
Использование ресурсов Луны
Перспективным направлением является промышленное освоение ресурсов Луны, в частности, полезных ископаемых и льда в полярных областях. Их можно будет использовать для обеспечения жизнедеятельности лунной базы.
Луна как трамплин в дальний космос
Благодаря малой силе тяжести, Луна рассматривается как оптимальное место для строительства инфраструктуры, необходимой для осуществления полетов к другим планетам Солнечной системы.