Месяц

Матэрыял з Вікіпедыі - вольнай энцыклапедыі
Перайсці да навігацыі Перайсці да пошуку
Месяц Moon symbol decrescent.svg
Спадарожнік
FullMoon2010.jpg
Арбітальныя характарыстыкі
Эпоха : J2000.0
Перыгелій 363300 км
Афелій 405 500 км
Пярыгей 363 104 км
( 356 400 - 370 400 км )
Апагей 405 696 км
( 404 000 - 406 700 км )
Вялікая паўвось ( a ) 384399 км
0,00257 а.а.
Эксцэнтрысітэт арбіты ( e ) 0,0549 (сярэдні) [1]
Сідэрычны перыяд звароту 27,321661 дня
27 д 7 г 43 мін 11,5 сек
Сінодычны перыяд звароту 29,530588 дня
29 д 12 г 44,0 мін
Арбітальная хуткасць ( v ) 1,023 км/с (сярэдняя) [1]
Нахіленне ( i ) 5,145 ° (4,983-5,317 °)
отн. экліптыкі [2]

6,668 ° (6,517-6,85 °)
отн. месяцовага экватара [2]

18,3-28,6 ° отн. экватара Зямлі [2]
Доўгасць ўзыходзячага вузла ( Ω ) (змяншэнне) 1 абарот за 18,6 гады
Аргумент перыцэнтра ( ω ) (узрастанне) 1 абарот за 8,85 года
Чый спадарожнік Зямлі
Фізічныя характарыстыкі
Палярны сціск 0,00125
Экватарыяльны радыус 1738,14 км
0,273 зямных
Палярны радыус 1735,97 км
0,273 зямных
Сярэдні радыус 1737,10 км
0,273 зямных
Акружнасць вялікага круга 10 917 км
Плошча паверхні ( S ) 3,793⋅10 7 км²
0,074 зямны
Аб'ём ( V ) 2,1958⋅10 10 км³
0,020 ці 1/50 зямнога
Маса ( m ) 7,3477⋅10 22 кг
0,0123 або 1/81 зямны
Сярэдняяшчыльнасць ( ρ ) 3,3464 г/см³
Паскарэнне свабоднага падзення на экватары ( g ) 1,62 м/с²
0,165 g
Першая касмічная скорасць ( v 1 ) 1,68 км/с
Другая касмічная хуткасць ( v 2 ) 2,38 км/с
Перыяд вярчэння ( T ) сінхранізаваны (заўсёды звернута да Зямлі адным бокам)
Нахіл восі 1,5424 ° (адносна плоскасці экліптыкі)
Альбеда 0,12
Бачная зорная велічыня −2,5/−12,9
−12,74 (пры поўным Месяцы)
Тэмпература
мін. асяроддзяў. макс.
Тэмпература на экватары [3]
100 К (−173 °C) 220 К (−53 °C) 390 К (117 °C)
Атмасфера
Склад:
вельмі разрэджаная , маюцца сляды вадароду , гелія , неона і аргону [4]
Лагатып ВікіСховішча Медыяфайлы на ВікіСховішчы
Лагатып Вікідадзеных Інфармацыя ў Вікідадзеных ?

Месяц - адзіны натуральны спадарожнік Зямлі . Самы блізкі да Сонца спадарожнік планеты, бо ў бліжэйшых да Сонца планет ( Меркурыя і Венеры ) іх няма. Другі па яркасці [кам. 1] аб'ект на зямным небасхіле пасля Сонца і пяты па велічыні натуральны спадарожнік планеты Сонечнай сістэмы . Сярэдняя адлегласць паміж цэнтрамі Зямлі і Месяца — 384 467 км ( 0,00257 а.а. , ~30 дыяметраў Зямлі).

Бачная зорная велічыня поўня Месяца на зямным небе — −12,71 m[5] . Асветленасць , якая ствараецца поўным Месяцам каля паверхні Зямлі пры ясным надвор'і, складае 0,25 - 1 лк .

Месяц з'явіўся каля 4,51 млрд гадоў таму [6] , крыху пазней за Зямлю . Найбольш папулярная гіпотэза аб тым, што Месяц сфармавалася з аскепкаў, якія засталіся пасля « Гіганцкага сутыкнення » Зямлі і Тейи – планеты, падобнай па памерах з Марсам.

Месяц з'яўляецца адзіным пазаземным астранамічным аб'ектам , на якім пабываў чалавек .

Назва

Рускае слова "Месяц" узыходзіць да праслаў. *luna < пра-і.а. *louksnā́ «светлая» (ж. р. прыметніка * louksnós ), да гэтай жа індаеўрапейскай формы ўзыходзіць і лац. lūna «месяц» [7] . Грэкі называлі спадарожнік Зямлі Селенай ( ст.-грэч. Σελήνη ), старажытныя егіпцянеЯх (Іях) [8] , бабілёнянеСін [9] , японцыЦукіёмі [10] .

Месяц як нябеснае цела

Арбіта

Са старажытных часоў людзі спрабавалі апісаць і растлумачыць рух Месяца. З цягам часу з'яўляліся ўсё больш дакладныя тэорыі.

Асновай сучасных разлікаў з'яўляецца тэорыя Браўна . Створаная на мяжы XIX - XX стагоддзяў , яна апісвала рух Месяца з дакладнасцю вымяральных прыбораў таго часу. Пры гэтым у разліку выкарыстоўвалася больш за 1400 членаў ( каэфіцыентаў і аргументаў пры трыганаметрычных функцыях).

Сучасная навука можа разлічваць рух Месяца і правяраць гэтыя разлікі з яшчэ большай дакладнасцю. Метадамі лазернай лакацыі адлегласць да Месяца вымяраецца з памылкай у некалькі сантыметраў [11] . Такую дакладнасць маюць не толькі вымярэнні, але і тэарэтычныя прадказанні становішча Месяца; для такіх разлікаў выкарыстоўваюцца выразы з дзясяткамі тысяч чальцоў, і не існуе мяжы іх колькасці, калі запатрабуецца яшчэ больш высокая дакладнасць.

У першым набліжэнні можна лічыць, што Месяц рухаецца па эліптычнай арбіце з эксцэнтрысітэтам 0,0549 і вялікай паўвоссю геацэнтрычнай арбіты 384399 км (у той час як вялікая паўвось у сістэме адносна цэнтра мас сістэмы «Зямля - ​​Месяц» складае 379730 км - за ўплывы масы Месяца цэнтр мас знаходзіцца не ў цэнтры Зямлі, а на адлегласці 4670 км ад яго) [ крыніца не паказаны 651 дзень ( абс. ) ] . Сапраўдны рух Месяца даволі складаны, і пры яго разліку неабходна ўлічваць мноства фактараў, напрыклад, пляскатасць Зямлі і моцны ўплыў Сонца, якое прыцягвае Месяц у 2,2 разу мацней, чым Зямля [кам. 2] . Больш дакладна рух Месяца вакол Зямлі можна прадставіць як спалучэнне некалькіх рухаў [12] :

  • зварот вакол Зямлі па эліптычнай арбіце з перыядам 27,32166 сутак - гэта так званы сідэрычны месяц (гэта значыць рух вымераны адносна зорак);
  • паварот плоскасці месячнай арбіты: яе вузлы (кропкі перасячэння арбіты з экліптыкай) ссоўваюцца на захад, робячы поўны абарот за 18,6 года. Гэты рух з'яўляецца прэцэсійным ;
  • паварот вялікай восі месяцовай арбіты ( лініі апсід ) з перыядам 8,8 гады (адбываецца ў процілеглым кірунку, чым паказаны вышэй рух вузлоў, гэта значыць даўгата перыгея павялічваецца);
  • перыядычная змена нахілу месяцовай арбіты па стаўленні да экліптыкі ад 4°59′ да 5°19′;
  • перыядычная змена памераў месяцовай арбіты: перыгея - ад 356,41 да 369,96 тыс. км , апагею - ад 404,18 да 406,74 тыс. км ;
  • паступовае выдаленне Месяца ад Зямлі з прычыны прыліўнога паскарэння (на 38 мм у год) [13] [14] , такім чынам, яе арбіта ўяўляе сабою павольна якая раскручваецца спіраль [15] .

Агульны будынак

Месяц складаецца з кары, мантыі (астэнасферы), уласцівасці якой розныя і ўтвараюць чатыры пласта, акрамя таго, пераходнай зоны паміж мантыяй і ядром, а таксама самага ядра, якое мае знешнюю вадкую і ўнутраную цвёрдую [16] часткі [17] . Атмасфера і гідрасфера практычна адсутнічаюць. Паверхня Месяца пакрыта рэгалітам - сумессю тонкага пылу і скалістых абломкаў, якія ўтвараюцца ў выніку сутыкненняў метэарытаў з месяцовай паверхняй. Ударна-выбухныя працэсы, якія суправаджаюць метэарытную бамбаванне, спрыяюць узрыхленню і мяшанню грунта, адначасова спякая і ўшчыльняючы часціцы грунта. Таўшчыня пласта рэгаліту складае ад доляй метра да дзясяткаў метраў [18] .

Табліца 1. Геалагічныя пласты Месяца па дадзеных GRAIL [17]
Унутранае цвёрдае ядро,

км

Знешняе вадкае ядро,

км

Пераходная зона,

км

Мантыя,

км

Кара,

км

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

Зрушэнне цэнтра мас да цэнтра фігуры CM / CF складае прыблізна 1,68-1,93 км, пры гэтым таўшчыня месяцовай кары ў сярэднім менш на 8-12 км у тым паўшар'і, якое звернута да Зямлі. У адносінах да цэнтра мас, супрацьлеглы бок знаходзіцца ў сярэднім на 3,2 км далей у параўнанні з асабовым бокам. Сярэдняя таўшчыня кары на 8—12 км большая на супрацьлеглым баку ў параўнанні з асабовым бокам. Экватарыяльная кара ў сярэднім на 9,5 км таўсцей, чым на палюсах. [19]

Умовы на паверхні

Каляровыя здымкі Месяца на розных вышынях над гарызонтам, атрыманыя бартавой лічбавай камерай касмічнага карабля « Калумбія » 26 студзеня 2003 года [20] [21]

Атмасфера Месяца вельмі разрэджана. Калі паверхня не асветлена Сонцам, утрыманне газаў над ёй не перавышае 2⋅10 5 часціц/см³ (для Зямлі гэты паказчык складае 2,7⋅10 19 часціц/см³), а пасля ўзыходу Сонца павялічваецца на два парадкі за кошт дэгазацыі грунта. Разрэджанасць атмасферы прыводзіць да высокага перападу тэмператур на паверхні Месяца (ад −173 °C уначы да +127 °C у сланечнікавай кропцы) [22] , у залежнасці ад асветленасці; пры гэтым тэмпература парод, якія залягаюць на глыбіні 1 м , пастаянная і роўна −35 °C. З прычыны практычнай адсутнасці атмасферы неба на Месяцы заўсёды чорнае і з зоркамі, нават калі Сонца знаходзіцца над гарызонтам. Аднак на дзённых фатаграфіях зоркі не бачныя, бо для іх адлюстравання спатрэбілася б такая экспазіцыя , пры якой асветленыя Сонцам аб'екты былі б перасвечаныя.

Каля 3500000000 гадоў таму, падчас маштабных выліванняў лавы, месяцовая атмасфера была шчыльней. Разлікі паказваюць, што лятучыя рэчывы ( CO , S , Н 2 O ), якія вызваляліся з лавы, маглі ўтварыць атмасферу з ціскам 0,01 зямнога . Час яе рассейвання ацэньваюць у 70 млн гадоў [23] .

«На Месяцы. Узыходзіць Зямля. [24] Паштовая марка СССР, 1967 год

Зямны дыск вісіць у небе Месяца амаль нерухома. Прычыны невялікіх штомесячных ваганняў Зямлі па вышыні над месяцовым гарызонтам і па азімуце (прыкладна па 7 °) такія ж, як у лібрацый . Кутні памер Зямлі пры назіранні з Месяца ў 3,7 разу [25] больш, чым месяцовы пры назіранні з Зямлі , а зачыняецца Зямлёй пляц нябеснай сферы ў 13,5 разу [26] больш, чым зачыняецца Месяцам. Ступень асветленасці Зямлі, бачная з Месяца, зваротная месячным фазам , бачным на Зямлі: у поўню з Месяца бачная неасветленая частка Зямлі, і наадварот. Асвятленне адлюстраваным святлом Зямлі тэарэтычна павінна быць прыкладна ў 41 раз [27] мацней, чым асвятленне месяцовым святлом на Зямлі, аднак на практыцы толькі ў 15 [28] разоў больш; найбольшая бачная зорная велічыня Зямлі на Месяцы складае прыблізна -16 m [29] .

Месяцовая паверхня характарызуецца нізкай адбівальнай здольнасцю і адлюстроўвае ўсяго 5-18% сонечнага святла; каляровыя адрозненні на Месяцы вельмі малыя. Яе паверхня мае карычнявата-шэрую або чарнавата-бурую афарбоўку (дадзеныя 1970 года) [30] .

Наилучшие на 2017 год колориметрические изображения поверхности Луны были получены широкоугольной, мультиспектральной камерой WAC космического аппарата LRO с использованием фильтров в трёх цветовых каналах: 689 нм — красный, 415 нм — зелёный, и 321 нм — голубой [31] (описание карты [32] ). На цветоделительных малюнках бураватае адценне маюць цэнтральная частка Мора Яснасці, усходняя частка Мора Дажджоў, Мора Халада і плато Арыстарх. Сіні адценне маюць Мора Спакою, перыферыйная частка Мора Яснасці, паўночная частка Мора Багацця, заходняя частка Мора Дажджоў, заходняя і паўднёвая часткі Акіяна Бур. Усе гэтыя каляровыя асаблівасці асобных раёнаў Месяца пацвердзіліся ў далейшым [33] . Вока амаль не адрознівае каляровыя асаблівасці асобных дэталяў паверхні. Ужыванне звычайнай каляровай фатаграфіі таксама не дае належнага эфекту - месяцовая паверхня выглядае аднатоннай [34] . У XXI стагоддзі колеры месячнай паверхні лёгка рэгіструюцца нават аматарскай лічбавай фотакамерай. [ крыніца не паказаны 219 дзён ]

Памяншэнне альбеда паверхні ў караткахвалевай частцы спектру прыводзіць да таго, што глядзельна Месяц здаецца злёгку жаўтлявым [35] .

Гравітацыйнае поле

Сіла цяжару

Сіла цяжару ў паверхні Месяца складае 16,5% ад зямной (у 6 разоў слабейшая).

Гравітацыйны патэнцыял

Каэфіцыенты сектаральных і тесеральных гармонік [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

Гравітацыйны патэнцыял Месяца традыцыйна запісваюць як суму трох складнікаў [37] :

дзе δ W - прыліўны патэнцыял, Q - цэнтрабежны патэнцыял, V - патэнцыял прыцягнення. Патэнцыял прыцягнення звычайна раскладваюць па занальных, сектаральных і тесеральных гармоніках:

дзе P n m — далучаны палінам Лежандра , Gгравітацыйная пастаянная , M — маса Месяца, λ і θдаўгата і шырыня .

Прылівы і адлівы на Зямлі

Гравітацыйны ўплыў Месяца выклікае на Зямлі некаторыя цікавыя эфекты. Найбольш вядомы з іх - марскія прылівы і адлівы . На супрацьлеглых баках Зямлі ўтвараюцца (у першым набліжэнні) дзве выпукласці - з боку, звернутай да Месяца, і з процілеглай яму. У сусветным акіяне гэты эфект выяўлены нашмат мацней, чым у цвёрдай кары (выпукласць вады большая). Амплітуда прыліваў (рознасць узроўняў прыліву і адліву) на адкрытых прасторах акіяна невялікая і складае 30-40 гл. Аднак зблізку берагоў з прычыны набегу на цвёрдае дно прыліўная хваля павялічвае вышыню сапраўды гэтак жа, як звычайныя ветравыя хвалі прыбоя. Улічваючы кірунак звароту Месяца вакол Зямлі, можна скласці карціну прытрымлівання прыліўной хвалі па акіяне. Моцным прылівам больш схільныя ўсходнія ўзбярэжжы мацерыкоў. Максімальная амплітуда прыліўной хвалі на Зямлі назіраецца ў заліве Фандзі ў Канадзе і складае 18 метраў .

Хоць для зямнога шара велічыня сілы прыцягнення Сонца амаль у 200 разоў большая, чым сілы прыцягнення Месяца, прыліўныя сілы , якія спараджаюцца Месяцам, амаль удвая больш спараджаюцца Сонцам. Гэта адбываецца з-за таго, што прыліўныя сілы залежаць не толькі ад велічыні гравітацыйнага поля , але і ад ступені яго неаднароднасці. Пры павелічэнні адлегласці ад крыніцы поля неаднароднасць памяншаецца хутчэй, чым велічыня самога поля. Паколькі Сонца амаль у 400 разоў далей ад Зямлі, чым Месяц, то прыліўныя сілы, якія выклікаюцца сонечным прыцягненнем, аказваюцца слабейшымі [38] .

Магнітнае поле

Лічыцца, што крыніцай магнітнага поля планет з'яўляецца тэктанічная актыўнасць . Напрыклад, у Зямлі поле ствараецца рухам расплаўленага металу ў ядры, у Марсанаступствамі мінулай актыўнасці .

«Месяц-1» у 1959 году ўсталявала адсутнасць аднастайнага магнітнага поля на Месяцы [39] :24 . Вынікі даследаванняў вучоных Масачусецкага тэхналагічнага інстытута пацвярджаюць гіпотэзу, што ў яе было вадкае ядро. Гэта ўкладваецца ў рамкі самай папулярнай гіпотэзы паходжання Месяца - сутыкненне Зямлі прыкладна 4,5 мільярда гадоў таму з касмічным целам памерам з Марс "выбіла" з Зямлі велізарны кавалак расплаўленай матэрыі, які пазней ператварыўся ў Месяц. Эксперыментальна ўдалося даказаць, што на раннім этапе існавання ў Месяца было аналагічнае зямное магнітнае поле [40] .

Праграма GRAIL вывучэння гравітацыйнага поля і ўнутранай будовы Месяца, а таксама рэканструкцыі яе цеплавой гісторыі, устанавіла наяўнасць у Месяца ўнутранага цвёрдага і знешняга металічнага частак ядра (якія складаюцца з жалезных і сідэрафільных элементаў). Вельмі слабое магнітнае поле Месяца фарміруецца за кошт рэшткавага магнетызму ў месяцовых пародах, а таксама прыліўных сіл, якія дзейнічаюць на ядро [16] .

Назіранне

Сувязь фаз Месяца з яе становішчам адносна Сонцы і Зямлі, пры назіранні з Паўночнага паўшар'я Зямлі. Зялёным колерам выдзелены кут, на які Месяц павернецца з моманту заканчэння сідэрычнага месяца да моманту заканчэння сінадычнага месяца.
На гэтым аўстралійскім здымку Месяц звернуты амаль на 180 градусаў - асаблівасць Паўднёвага паўшар'я . Кутні дыяметр Месяца вельмі блізкі да сонечнага і складае каля паловы градуса

Бо Месяц не свеціцца сам, а толькі адлюстроўвае сонечнае святло, з Зямлі бачная толькі асветленая Сонцам частка месячнай паверхні (у фазах Месяца, блізкіх да маладзіка, гэта значыць у пачатку першай чвэрці і ў канцы апошняй чвэрці, пры вельмі вузкім сярпе можна назіраць. попельнае святло Месяца » — слабое асвятленне яе промнямі Сонца, адлюстраванымі ад Зямлі). Месяц звяртаецца па арбіце вакол Зямлі, і тым самым кут паміж Зямлёй, Месяцам і Сонцам змяняецца; мы назіраем гэтую з'яву як цыкл месяцовых фаз . Перыяд часу паміж паслядоўнымі маладзікамі ў сярэднім складае 29,5 дзён (709 гадзін) і называецца сінадычны месяц . Тое, што працягласць сінадычнага месяца больш, чым сідэрычнага, тлумачыцца рухам Зямлі вакол Сонцы: калі Месяц адносна зорак здзяйсняе поўны зварот вакол Зямлі, Зямля да гэтага часу праходзіць ужо 1/13 частка сваёй арбіты, і каб Месяц зноў апынулася паміж Зямлёй і Сонцам. ёй патрэбна дадаткова каля двух сутак.

Месяцовыя лібрацыі

Хоць Месяц і круціцца вакол сваёй восі, яна заўсёды звернута да Зямлі адным і тым жа бокам, гэта значыць зварот Месяца вакол Зямлі і кручэнне вакол уласнай восі сінхранізавана . Гэтая сінхранізацыя выклікана трэннем прыліваў , якія вырабляла Зямля ў абалонцы Месяца [41] . Згодна з законамі механікі, Месяц арыентавана ў поле прыцягнення Зямлі так, што на Зямлю накіравана вялікая паўвось месяцовага эліпсоіда .

З'ява лібрацыі , адкрытае Галілеа Галілеем у 1635 годзе, дазваляе назіраць каля 59% месячнай паверхні. Справа ў тым, што вакол Зямлі Месяц звяртаецца з зменнай кутняй хуткасцю з прычыны эксцэнтрысітэту месячнай арбіты (паблізу перыгея рухаецца хутчэй, зблізку апагею павольней), у той час як кручэнне спадарожніка вакол уласнай восі раўнамерна. Гэта дазваляе ўбачыць з Зямлі заходні і ўсходні краі зваротнага боку Месяца (аптычная лібрацыя па даўгаце). Акрамя таго, у сувязі з нахілам восі кручэння Месяца да плоскасці яе арбіты з Зямлі можна ўбачыць паўночны і паўднёвы краі зваротнага боку Месяца (аптычная лібрацыя па шыраце ).

Існуе яшчэ фізічная лібрацыя, абумоўленая ваганнем спадарожніка вакол становішча раўнавагі ў сувязі са зрушаным цэнтрам цяжару , а таксама ў сувязі з дзеяннем прыліўных сіл з боку Зямлі. Гэтая фізічная лібрацыя мае велічыню 0,02 ° па даўгаце з перыядам 1 год і 0,04 ° па шыраце з перыядам 6 гадоў.

З-за рэфракцыі ў атмасферы Зямлі пры назіранні Месяца нізка над гарызонтам назіраецца пляскатасць яе дыска.

Час (1,255 секунды), за які святло, пушчанае з Зямлі, дасягае Месяца. Малюнак выкананы ў маштабе

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] .

Пячоры

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 .

Сейсмалогія

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
Вонкавыя відэафайлы
Лагатып 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
Рускі назоў Международное название [61] Сторона Луны
1 Акіян Бур Oceanus Procellarum видимая
2 Залив Зноя (Волнений) Sinus Aestuum видимая
3 Заліў Вясёлкі Sinus Iridum видимая
4Заліў Росы Sinus Roris видимая
5 Заліў Цэнтральны Sinus Medium видимая
6 Мора Вільготнасці Mare Humorum видимая
7 Мора Усходняе Mare Orientalis видимая
8 Мора Дажджоў Mare Imbrium видимая
9 Море Плодородия (Изобилия) Mare Foecunditatis видимая
10 Мора Краёвае Mare Marginis видимая
11 Море Кризисов (Опасностей) Mare Crisium видимая
12 Море Мечты Mare Ingenii обратная
13 Море Москвы Mare Mosquae обратная
14 Мора Нектара Mare Nectaris видимая
15 Мора Аблокаў Mare Nubium видимая
16Мора Пароў Mare Vaporum видимая
17 Мора Пены Mare Spumans видимая
18Мора Сміта Mare Smythii видимая
19 Мора Спакою Mare Tranquillitatis видимая
20 Мора Халада Mare Frigorum видимая
21 Мора Паўднёвае Mare Australe видимая
22 Мора Яснасці Mare Serenitatis видимая

Унутраная 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.

Паходжанне

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 прыйшоўся не па цэнтры, а пад вуглом (амаль па датычнай). 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] .

Даследаванне

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

Луна привлекала внимание людей с древних времён. Уже во II в. да н.э. 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. У ІІІ ст. да н.э. 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 ».

Засваенне

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 .

Калянізацыя

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] .

У культуры

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] .

У міфалогіі

У мастацтве

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] .

Нататкі

Каментары
  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 .
Крыніцы
  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. Этымалагічны слоўнік рускай мовы . - Прагрэс. - М. , 1964-1973. - Т. 2. - С. 533.
  8. Коростовцев, Михаил Александрович. Рэлігія старажытнага Егіпта. — 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.) . Архівавана 4 верасня 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 абарачэння: 16 кастрычніка 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 абарачэння: 16 кастрычніка 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. праф. 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. Праф. А. В. НЕКРАСОВ. Морские приливы (недоступная ссылка) . Дата обращения: 17 июля 2009. Архивировано 4 июля 2012 года.
  39. 1 2 И.Н.Галкин. Пазаземная сейсмалогія. — М. : Наука , 1988. — 195 с. - ( Планета Зямля і Сусвет ). - 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. Бі-бі-сі | 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 . РІА Навіны (23 студзеня 2009). Дата обращения: 15 ноября 2009. Архивировано 4 июля 2012 года.
  61. Дагаев М. М. Введение // Лабораторный практикум по курсу общей астрономии. - 2-е выд. — М. : Высшая школа, 1972. — С. 309. — 424 с.
  62. Лунное ядро (NASA) (англ.)
  63. Кристаллизация лунного океана магмы (англ.)
  64. Ross, MN Evolution of 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 абарачэння: 19 жніўня 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 . Архівавана 22 красавіка 2013 года.
  75. Асфог, 2021 , с. 113.
  76. L'Atlas photographique de la Lune, de MM. Loewy et Puiseux (фр.) (недаступная спасылка) . Cairn.info . Дата абарачэння: 6 лістапада 2017. Архівавана 7 лістапада 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? (недаступная спасылка) . Архівавана 25 верасня 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 абарачэння: 26 чэрвеня 2013.
  82. Witze, Alexandra Space rovers in record race (англ.) . Nature News (19 June 2013). Дата абарачэння: 26 чэрвеня 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 абарачэння: 22 лістапада 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. Слоўнік. — 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

Літаратура

Кнігі
  • 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. - (Бібліятэка аматара астраноміі). - 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. універсітэт ім. 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 .
Артыкулы

Спасылкі