місяць

Про саму Землі сказано трохи раніше ...
Місяць - єдиний природний супутник Землі. Маса Місяця становить 0,0123 маси Землі (приблизно 1/81) або 7,6.1022 кг. Діаметр Місяця трохи більше чверті земного (0,273) або 3 476 км. Місяць - це великий супутник. Тільки Іо, Ганімед, Каллісто (супутники Юпітера ) І Титан (супутник Сатурна ) Мають бо`льшіе розміри і масу. 5-е місце серед 91-го відомого природного супутника в сонячній системі - непогане стан справ! Забавно, що і сама Земля - ​​п'ята серед планет за масою і розмірами. Рідкісна гармонія.

Землю і Місяць іноді називають подвійний планетою , Так як розміри і маси цих тіл близькі (див. Трохи вище). За цим показником лише Харон і Плутон випереджають Місяць і Землю. Діаметр Харона становить 0,51 діаметра Плутона, а маса - найменше в сім з невеликим раз. На третьому місці в цьому змаганні в співвідношеннях мас з великим відставанням від Місяця йде Титан : Він в 4 207 разів легше і в 23 з гаком рази менше Сатурна. А ось в співвідношенні розмірів бронзу взяв Тритон : Він в всього 18 разів менше Нептуна (Сатурн "підвела" його мала щільність). Тритон поступається в масі Нептуну в 4 673 рази.

супутники Марса , Іншої планети земної групи , Їх має, настільки малі, що більший з них - Фобос - поступається не такі вже й значному Марсу в масі аж в 59 мільйонів разів! Якщо помістити Фобос на місце Місяця, ми б не змогли без оптики розгледіти його диск. Місяць - єдиний природний супутник Сонячної системи, який притягається сонцем сильніше (в 2 рази!), ніж "своєї" планетою. Якщо бути точними, то, скоріше, Земля спотворює шлях Місяця навколо Сонця, ніж навпаки.

Схід Землі над місячним горизонтом.
Звичайно, Земля, насправді, на Місяці не сходить, а лише трохи переміщається вгору-вниз, вліво-вправо. Читайте сторінку далі і дізнайтеся, чому місячні мешканці будуть позбавлені задоволення бачити земні схід і заходи.

На Місяці побували люди, тому має сенс сказати про силу тяжіння на її поверхні: 0,1653 від земної сили тяжіння, тобто в 6 разів менше. Там цілком доступно звичайній людині перевернути легковий автомобіль. Автор не пам'ятає, щоб йому доводилося піднімати щось важче 50-ти кілограм (ну, не довелося). На Місяці цей мішок з цукром не потягнув би і на "земне" відро води.

Фази Місяця. Сидеричний і синодичний місяці.

Місяць обертається навколо Землі. При різних положеннях відносно один одного Сонця, Землі і Місяця ми по-різному бачимо освітлену половину нашого супутника. Частина видимого нами диска Місяця, яка освітлена, називається фазою Місяця.

Прийнято виділяти особливо фази молодика (диск повністю темний), першої чверті (зростаючий місячний серп виглядає в формі напівдиска), повні (диск освітлений повністю) і останньої чверті (освітлено знову рівно полдіска, тільки з іншого боку). Взагалі, фазу прийнято виражати в десятих і сотих частках одиниці, причому молодика буде відповідати фаза 0, повні - 1, першої і останньої чвертей - 0,5.

Для початківців дуже важко буває відрізнити зростаючий від молодика до повні місяць від спадної до молодика від повного місяця. У північній півкулі користуються відомим прийомом: якщо до місячного серпа можна так приставити уявну "паличку", щоб вийшла буква "Р" (зростаючий), то місяць зростає, якщо ж місяць виглядає, як буква "С" (старий), то він убуває .

Період повної зміни всіх місячних фаз від молодика до молодика називається синодичним періодом обертання Місяця або синодичним місяцем, який дорівнює приблизно 29,5 днях. Саме за цей час Місяць проходить по своїй орбіті такий шлях, що двічі встигає пройти через одну і ту ж фазу. Повний оборот Місяця навколо Землі відносно зір називається сидерическим періодом обертання або сидерическим місяцем, він триває 27,3 дня. Проведемо, скажімо, в повний місяць (1) уявну лінію через центри Землі і Місяця (червона стрілка праворуч). В повний місяць ця пряма виходить із центра Сонця. Закріпимо цей напрям (чорна стрілка). При русі Місяця по по орбіті буде змінюватися і напрямок лінії "Земля-Місяць". Повторно ця лінія прийме початкова напрям через 27,3 дня, коли Місяць зробить рівно один виток по орбіті (2). Але фазі повного місяця і раніше відповідає червона стрілка в напрямку з центру Сонця до Землі. На другому малюнку видно, що Місяці треба ще якийсь час пройти по орбіті, щоб на Землі настав повний місяць. Тому між двома повнями (або будь-якими іншими однаковими фазами Місяця) НЕ 27,3, а 29,5 днів. Причина криється в тому, що за той час, поки Місяць оббігає один раз навколо Землі, наша планета сама встигає пройти певний шлях по своїй орбіті навколо Сонця.

Маленьке зауваження до попереднього абзацу. Насправді, не так вже й часто трапляється таке збіг, що Місяць, Сонце і Земля шикуються в одну лінію. Нечасто навіть лінія "Земля-Місяць" якимось одним чином орієнтується в просторі. У поясненні було використано спрощення: орбіта Місяця вважалася круглої і лежить в одній площині з орбітою Землі. Ми зіткнемося з цим трохи пізніше ще раз ..

Місяць 22 грудня 1999 року, це останнє повний місяць, зазначене чотиризначним роком, що починається з 1 .... Місяць в той момент знаходилася поблизу близькому до Землі точці орбіти і була більше звичайного по видимим розмірами. знімок отриманий Робом Гендлера.

Спостереження Місяця.

Місяць обертається навколо Землі. Для нас це проявляється не тільки у видимій зміні фаз. Місяць швидко переміщається на тлі зірок, в день приблизно на 12, 5╟. Кожен новий день наш супутник з'являється над горизонтом на 49 хвилин пізніше, ніж напередодні. Через це Місяць, досягаючи в молодика верхньої кульмінації в полудень, в фазі першої чверті добирається до кульмінації в 6 вечора, в повний місяць - опівночі, а в останній чверті - в 6 ранку. Зростаючий молодий місячний серп ми бачимо незабаром після заходу денного світила, на заході. Зростаючий старий місяць видно вранці, перед сходом Сонця, на сході. Зауважте при своїх спостереженнях, якщо Вам цього робити не доводилося, що місяць завжди звернений опуклістю до Сонця. Постарайтеся самі це пояснити.

Період обертання Місяця навколо Землі (сидеричний період) в точності дорівнює періоду обертання супутника навколо власної осі, через що Місяць повернений до Землі завжди однією стороною. Фізичними причинами такого стану речей є приливні сили.

Припливи і відливи
гравітаційне вплив Землі на Місяць і навпаки досить велике. Різні частини, скажімо, Землі по різному піддаються тяжінню Місяця: сторона, повернена до Місяця, - більшою мірою, зворотна сторона - в меншій, так як далі знаходиться від нашого супутника. В результаті, різні частини Землі прагнуть прийти в рух в напрямку Місяця з різними швидкостями. Поверхня, звернена до Місяця, здувається, центр Землі зміщується менше, а протилежна поверхня зовсім відстає, і з цього боку теж утворюється здуття - через "відставання". Земна кора деформується неохоче, на суші приливних сил ми не помічаємо. А ось про зміну рівня моря, про припливи і відливи, чули всі. Вода піддається впливу Місяця, утворюючи приливні горби на двох проітвоположних сторонах планети. Обертаючись, Земля "підставляє" Місяці різні боки, і приливної горб переміщається по поверхні. Такі деформації земної кори викликають внутрішнє тертя, яке гальмує обертання нашої планети. Раніше вона оберталася набагато швидше. Місяць ще більше піддана впливу приливних сил, адже Земля набагато масивніше і більше. Швидкість обертання Місяця настільки сповільнилася, що вона покірно повернулася до нашої планети однією стороною, і приливної горб не біжить більш місячною поверхнею.

Вплив цих двох тіл один на одного призведе в віддаленому майбутньому до того, що і Земля, врешті-решт, повернеться до Місяця якоїсь однієї стороною. Крім того, приливні сили, викликані близькістю Землі, а також впливом Сонця, гальмують рух Місяця і по орбіті навколо Землі. Уповільнення супроводжується видаленням Місяця від центру Землі. У підсумку, це може привести до втрати Місяця ...

Невеликі частини зворотного боку Місяця бувають видно з-за так званих лібрацій, коливань видимого місячного диска. Це спостерігається явище відбувається через те, що місячна орбіта не Кола, а еліпс , Рухаючись по ньому, Місяць нам показує різні частини своєї зворотної сторони. Всього ж з Землі можна спостерігати трохи менше 60% місячної поверхні. На ілюстрації, яка демонструє зміну місячних фаз (вище, зліва), Ви зможете помітити і лібрації місячного диска. З тих же причин з Місяця Земля видно не звідусіль, а лише з боку, зверненої до планети, і іноді з тих ділянок, які із Землі видно тільки завдяки лібрації. Земля (уявіть) нерухомо важить над горизонтом: ні заходів, ні сходів. Тільки лібраційних, невеликі і повільні, переміщення з одного боку в бік. Для кожної точки поверхні Місяця - своє становище Землі на небі. Але повернемося на Землю і подивимося на Місяць.

Вже неозброєним оком на Місяці видні світлі і темні (сині або блакитні) області. У минулому, люди вважали, що сині ділянки - це місячні моря. Ця назва, за традицією, так за ними і залишилося. Насправді, це тверда поверхня, яку з морями ріднить, хіба що, ту обставину, що раніше тут були моря ізвергшейся лави. Але таких потужних вивержень на Місяці немає вже кілька мільярдів років. Про це говорять зразки місячних гірських порід, доставлених на Землю людьми і автоматичними станціями.

Навіть в невеликий бінокль на Місяці видні кратери - сліди падіння метеоритів. Місячна поверхня вся покрита кратерів різного розміру - від сотень кілометрів до міліметрів. Зараз вже випущені промисловістю і глобуси, і докладні карти Місяця, користуючись якими, можна виробляти спостереження в телескоп, відшукуючи ті чи інші ділянки поверхні. Вас об'єкт буде краще помітний, якщо спостерігати його поблизу кордону освітленого диска (термінатора). Тіні будуть чіткіше вимальовують нерівності рельєфу. В районі термінатора на Місяці йдуть візит або схід Сонця. А тепер самі згадайте, коли на Землі Ви відкидаєте найдовшу тінь при світлі Сонця.

місячні затемнення

Одним з найцікавіших видів астрономічних явищ, пов'язаних з Місяцем, є затемнення.

Затемнення бувають сонячними і місячними: в першому випадку, Місяць загороджує собою Сонце, а в другому - земна тінь приховує Місяць. Затемнення трапляються в ті моменти, коли Сонце, Земля і Місяць шикуються в одну лінії в своєму русі. Неважко здогадатися, що це буває або в повний місяць, або в молодика.

Місячні затемнення відбувалися б кожен раз в повний місяць, а сонячні - в молодика, якби не одна особливість руху Місяця. Площина її орбіти нахилена до площини околосолнечной орбіти Землі під невеликим кутом в 5╟. Уже цього досить, щоб в молодика Місяць проходив трохи вище або нижче Сонця, а в повний місяць земна тінь не потрапляла на місячний диск. Тільки тоді, коли повний місяць або молодик припадає на моменти перетину Місяцем площини земної орбіти, тобто коли дійсно все три тіла, які беруть участь в явищі, шикуються в лінію, відбуваються затемнення. Наприклад, в ситуації, зображеної на малюнку, затемнення не відбудеться. Точки перетину місячної орбіти з площиною орбіти Землі чи не лежать на одній лінії з Сонцем (ці дві точки орбіти називаються вузлами місячної орбіти). На додаток до всього описаного, орієнтація орбіти нашого супутника непостійна, як сама Місяць. Площина повертається або, як кажуть, прецессирует. В результаті цього, ще в давнину було виявлено далеко не очевидний часовий проміжок, через який послідовність всіх затемнень повторюється. Такий часовий інтервал називають саросом. Тривалість Сарос 18 з невеликим років (6585,32 діб). Знаючи про це, ми можемо сказати, що через сарос можна очікувати спостерігається, скажімо, сьогодні повне сонячне затемнення, але ми не можемо, знаючи лише про сарос, стверджувати, що воно буде повним, а також не в силах передбачити, де на Землі його можна буде побачити. Протягом Сарос відбувається 43 сонячних і 28 місячних затемнень. В наш час, знання людини про затемнення значно перевершують досвідченість древніх. Затемнення і умови їх протікання вираховуються з високою точністю на багато років вперед.

Взагалі, ми маємо справу з вражаючим природним збігом: Місяць в 400 разів менше Сонця, але в стільки ж разів ближче нього до Землі. Завдяки цьому, кутовий діаметр Сонця і Місяця майже однаковий. Детальніше про сонячні затемнення дивіться в розділі про Сонце , А тут ми ще трохи зупинимося на місячних.

Земна тінь поблизу Місяця має більший, ніж у Місяця, кутовий розмір, тому перетин Луною цієї тіні може тривати десятки хвилин. Спочатку Місяця зліва (при спостереженні з північної півкулі) стосується ледь видима півтінь Землі (для спостерігача на Місяці, що стоїть в півтіні, Сонце частково загороджений Землею). Перетин Місяцем півтіні триває близько години, після чого, Місяця стосується тінь (для того ж спостерігача на Місяці, що стоїть в тіні, Сонце загороджений Землею повністю). Через хвилин 30 Місяць повністю входить у тінь, набуваючи темно-червоний, бордовий колір, викликаний тим, що Промені сонця, заломлюючись в земній атмосфері, висвітлюють-таки Місяць в тіні Землі. Як відомо, найкраще розсіюються сині промені, а червоні промені, поламав, доходять до місячного диска. Повне затемнення Місяця може тривати більше години. Різні етапи затемнення ще називають фазами затемнення, наприклад, "фаза напівтіньового затемнення" і т. П. Іноді, коли лінія Сонце-Земля-Місяць занадто далека від ідеалу, фаза повного затемнення взагалі може не настати, при більшому відхиленні від цієї ідеальності, тінь Землі може пройти навіть мимо, і буде спостерігатися лише покриття Місяця півтінню. Залежно від розташування трьох небесних тіл, тривалість тієї чи іншої фази може змінюватися. З тих же причин різної буває яскравість диска Місяця під час настання фази повного затемнення. Трапляється, що Місяця не видно зовсім, і навпаки, зареєстровані випадки, коли сторонні спостерігачі не вірили, що має місце затемнення: так яскрава була Місяць.

Нарешті, подивіться знімок першого затемнення 2000-го року. Довга чотиригодинного експозиція дозволила іспанцеві Хуану Карлосу Кассадо уявити все затемнення у вигляді смуги змінної яскравості в таємничому обрамленні стародавніх руїн південної країни. Те ж затемнення у вигляді трьох об'єднаних знімків представлено справа. В ніч 20-го січня ці фотографії зробив Стефан Барнс .

Що ми знаємо про Місяць

Місячна поверхню в дуже малому ступені схильна до змін. Епоха активного випадання метеоритів залишилася далеко в минулому: два мільярди років тому. Вулканічної і тектонічної активності теж не спостерігається. Відсутність щільної атмосфери і води усуває ще дві причини, які могли б оновлювати лик Місяця.

Є два типи місячної поверхні: морський і материковий. Морями, як уже говорилося, називаються темні ділянки видимого диска, материками - світлі. За часів, коли наш супутник став остигати після епохи частково розплавленого стану, зовнішні шари Місяця утворили тонку кору, яку могли пробивати великі метеорити. З'являлися при таких зіткненнях поглиблення (іноді в сотні і тисячі кілометрів) заповнювала лава, яка виходила на поверхню крізь зруйновані ділянки кори. Застигаючи, лава створювала щодо гладкий морський тип поверхні. Тут менше кратерів, відбивна здатність (альбедо) морських ділянок не велика.

Материкові ділянки світліші, і вони настільки рясніють кратерами, що останні, часом, нашаровуються один на одного. Раніше існувала гіпотеза про вулканічне походження кратерів. Але сьогодні верх бере метеоритна теорія. Великі метеорити, врізаючись в місячну поверхню, викидали вгору величезна кількість речовини, частини якого могли навіть подолати місячне тяжіння. Викинуті породи розліталися, часом, на десятки і сотні кілометрів, утворюючи так звані промені. У центрі кратера зазвичай виникала гірка, а сам кратер створювався відкинутим речовиною, яка утворювала вал-коло.
Знімок отриманий 16-го липня 1969 року з космічного корабля " Аполлон 11 ". Це - ланцюжок кратерів завдовжки 61 км на зворотному боці Місяця.

На Місяці також знайдені свої гори, ущелини, що перемежовуються долинами. Ці види рельєфу виникли, мабуть, при застиганні Місяця, коли місячна кора була рухливою. Викликати цей поступ могли як внутрішні процеси, так і метеоритне бомбардування.

22-е грудня 1992 року, JPL.
Це зображення Місяця складено з 53-х знімків, зроблених за допомогою трьох фільтрів, космічним апаратом " Галілео "7-го грудня 1992 року. Представлене півкуля Місяця - північне, видима з Землі його частина розташована зліва. Світло-рожеві області відповідають високим ділянкам місячної поверхні, таким, які оточують овальне Море Криз внизу зображення. Кольори від синього до оранжевого відзначають застиглі лавові утворення. Темно синє море Спокій (зліва від моря Криз) значно багатшими титаном, ніж моря, пофарбовані на цьому знімку в зелений або оранжевий колір. Мінерали групи рідкісних земель частіше зустрічаються в молодих ударних кратера х, позначених тут блакитним кольором. Також видно промені того ж кольору, що розходяться від зовсім молодих кратерів.

Анімаційна модель обертається Місяця. Штучними квітами підкреслюється рельєф спочатку видимої, а потім і зворотного боків супутника. Червоний - гірські райони, синій - ниці. ( 8 746к, avi )

Гори на Місяці принятно було називати так само як і Земні. На Місяці є свої Карпати, Кавказ, Альпи. Моря отримали свої назви на знак стародавніх повір'їв про те, що Місяць управляє земної погодою, людськими почуттями. Різні імена, пов'язані з погодою, Ви зустрінете на місячній карті в достатку: Море Дощів, Море Ясності, Океан Бур, а також "емоційні" Море Спокою, Море Криз. Кратери називалися на честь відомих вчених, письменників та інших всесвітніх знаменитостей: Коперник, Тихо Браге, Ціолковський. Деякі цікаві об'єкти видимої сторони Місяця наведені в цієї таблиці . Там же Ви можете знайти допомогу в відшукування їх на Місяці при спостереженнях.

На Місяці, як вважалося, немає води. Про це говорили численні спектроскопічні й хімічні дослідження. Але в 1994-му, 1998-му році нові дослідження дали, здається, іншу інформацію: поблизу південного полюса Місяця, де ніколи не буває високо стоїть над горизонтом Сонця, виявлені сліди води. Лід міг там зберегтися, так як температура в тих областях не піднімається вище нуля. Для можливих наукових станцій майбутнього на Місяці це має велике значення: добути воду з порід на Місяці, ймовірно, виявиться дешевше, ніж доставляти її з Землі.

Місяць має меншу, ніж Земля щільність. Це тому, що там майже немає важких елементів типу заліза і нікелю. За однією з версій, в початковій стадії формування ще напіврідкої Землі, коли речовини вже майже перераспределились на шари - важкі розташувалися ближче до центру (залізо), а легкі (кремній і ін.) Розташувалися біля поверхні - тіло, схоже за розмірами з Марс, побіжно зачепило Землю. Оторвалоась частина її зовнішніх шарів, з яких, нібито, і утворилася легша Місяць. Тому у Місяця немає залізного ядра і помітного магнітного поля. В цілому, речовина Місяця має той же склад, що і земна кора, якщо говорити про поелементному аналізі. Одні і ті ж елементи на Землі і Місяці утворюють переважно різні з'єднання.

дослідження Місяця

Першою людиною, подивилися на Місяць в телескоп , БУВ Галілей . Йому ж, відповідно, належить і відкриття місячних гір і кратерів. Це відкриття тепер кожен може повторити за допомогою простого бінокля.

Місяць почав вивчатися автоматичними станціями ще до появи людини в космосі. 4-го жовтня 1959 року го року радянська автоматична станція " місяць 3 "вперше сфотографувала зворотний бік Місяця, на якій майже не виявилося морів. Радянська ж станція" Луна 9 "31-го січня 1966 року року першої зробила вдалу м'яку посадку на Місяць в Океані Бур, на захід від кратерів Рейнер і Марат. Були проведені знімки місяця з різних висот і кругова панорама на самій поверхні. "Місяць 10" першою стала штучним супутником місяця 3 квітня 1966 року року, залишаючись ним протягом 57-ми днів. Інша радянська станція "Луна 16" першою доставила зразки місячного ґрунту на Землю 24-го вересня 1970-го року. Станцією "Місяць 1 7 ", запущеної 10-го листопада 1970-го року, на Місяць був доставлений самохідний апарат" Місяцехід 1 ", що представляв собою комплексну лабораторію. Апарат виконав по поверхні супутника Землі шлях довжиною 10 540 метрів." Місяцехід 2 "був доставлений 16-го січня 1973 го року станцією "Місяць 21". По східному краю Моря Ясності самохідний апарат пройшов маршрут, протяжністю 37 км. Останньою "Місяцем" була "Місяць 24", в серпні 1976 року доставила на Землю двометрову колонку місячного грунту. 4 вітчизняних станції типу " зонд "Проводили різноманітні дослідження в навколомісячному просторі і поверталися на Землю. Перший знімок зворотної сторони Місяця, а також фотографію вітчизняного" Місяцехід "Ви можете спробувати відшукати в цьому розділі ...

Американці відправили до Місяця близько 30 апаратів. 4 перших " піонера "Незмінно один за одним в серпні-грудні 1958-го року відхилялися від розрахункових траєкторій і не виконували поставлених завдань. З 1962-го по 1965-й роки до Місяця було спрямовано сім апаратів" рейнджер ", Три з яких досягли-таки Місяця і передали фотознімки поверхні. З 1966-го по 1968-й роки на орбіту навколо нашого природного супутника були виведені п'ять станцій" Лунар-Орбитер "І дві станції" Експлорер ". Для посадки на Місяць проводилися в той же час запуски семи апаратів " Сервейр ". Крім того, були запущені 17" Аполлонов ", 6 з яких доставили на Місяць астронавтів, які провели там унікальні дослідження. Першою людиною на Місяці став Ніл Армстронг, командир" Аполлона 11 ". Після 74-го року вивчення Місяця майже припинилося. У 1994-му, проте, американський апарат " Климентина "Відновив дослідження нашого супутника, зробивши, в тому числі, близько 3 млн. Фотографій і імовірно відкрив на Місяці воду.

Місяць доступна для спостереження всіх і кожного. Вона настільки близька, що деякі дослідження можливі навіть при відсутності оптики. Астрономи, правда не проти застосувати до Місяця і найсучасніші прилади. Подивіться, наприклад, знімки телескопа імнені Хаббла .

Знімок Місяця, зроблений АМС " Кассіні "По дорозі від Венери до Юпітера" з заходом "до Землі.