Mini-ats102.ru

ООО “Мультилайн”
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вращается ли Луна вокруг своей оси: как происходит вращение Луны

Вращается ли Луна вокруг своей оси: как происходит вращение Луны

Луна сопровождает нашу планету в её большом космическом путешествии вот уже несколько миллиардов лет. И показывает она нам, землянам, из века в век всегда один и тот же свой лунный пейзаж. Почему мы любуемся только одной стороной нашего спутника? Вращается ли Луна вокруг своей оси или же парит в космическом пространстве неподвижно?

вращается ли Луна вокруг собственной оси

Видимая сторона Луны, нам с Земли видна только она.

Звучит немного сложно, поэтому чтобы лучше вникнуть как все устроено предлагаем вам сделать небольшой опыт. Поставьте в центре комнаты какой-нибудь предмет: стул, мяч или еще что-то, в опыте это будет Земля.

Почему мы видим только одну сторону луны

Станьте рядом с этим предметом на расстоянии вытянутой руки так, чтобы кончики пальцев находились у центра воображаемой планеты, – вы будете в эксперименте Луной. Сделайте один оборот вокруг, не опуская при этом руку (кончики пальцев должны постоянно находиться у центра предмета). Таким образом вы одновременно сделали один оборот вокруг своей оси и один оборот вокруг вокруг воображаемой Земли, и при этом вы были все время повернуты к планете одним боком.

На полный оборот Луны вокруг Земли / своей оси уходит 27 дней 7 часов и 43,1 минуты.

Интересно, что с Земли можно увидеть немного больше половины поверхности Луны, 59% если быть точным. Это явление называется лунными либрациями, оно возникает вследствии того, что Луна движется по своей орбите с непостоянной скоростью: в перигее – в ближайшей к Земле точке движется быстрее, и медленнее в апогее – наиболее отдаленной точке лунной орбиты, что позволяет увидеть по 4,5% западного и восточного края темной стороны Луны.

Физические характеристики Луны

  • Температура поверхности Луны колеблется от −173 °C ночью до +127 °C в подсолнечной точке. Температура пород на глубине 1 метр постоянна и равна −35 °C.
  • Средний радиус Луны составляет 1737,1 километра, то есть примерно 0,273 радиуса Земли.
  • Площадь поверхности Луны составляет 3,793 х 107 квадратных километров.
  • Средняя плотность Луны составляет 3,3464 грамм на кубический сантиметр.
  • Ускорение свободного падения на Луне равно 1,62 метра на секунду в квадрате (0,165 g).
  • Масса Луны равна 7,3477 х 1022 килограмм.

Почему Луна удаляется от Земли?

Любое движущееся тело хочет по инерции продолжить свой путь по прямой линии. Движущееся по окружности тело стремится сорваться с круга и полететь по касательной к нему. Это стремление оторваться от оси вращения называется центробежной силой. Вы ощущаете центробежную силу в детском парке, катаясь на скоростных качелях, или при езде на автомобиле, когда он круто сворачивает и вас прижимает к дверце.

Читайте так же:
Восстановление ipad из резервной копии

Слово «центробежный» означает «бегущий от центра». Луна тоже стремится последовать этой силе, но ее удерживает на орбите сила земного тяготения. Луна остается на орбите, потому что центробежная сила уравновешена силой земной гравитации. Чем ближе к планете находится ее спутник, тем быстрее он вращается вокруг нее.

В чем причина? Любой движущийся предмет обладает моментом количества движения. Момент вращающегося тела зависит от массы, скорости и расстояния от оси вращения. Момент можно вычислить, перемножив между собой эти три величины. Ученые выяснили, что момент вращения данного тела не изменяется. Поэтому при приближении предмета к оси вращения, он в силу закона сохранения момента, будет вращаться быстрее, так как массу в этом уравнении нельзя изменить произвольно.

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Движение и фазы Луны»

Аналогично движению Солнца Луна также перемещается относительно звёзд. Но её движение происходит по сложной траектории, которая складывается из двух движений: движения вокруг Земли и движения вместе с Землёй вокруг Солнца. При этом Луна движется вокруг Земли по эллиптической орбите в ту же сторону, в какую Земля вращается вокруг своей оси. Поэтому мы видим Луну перемещающейся среди звёзд навстречу вращению неба.

Направление движения Луны всегда одно и то же — с запада на восток. Видимая орбита Луны на небесной сфере — это большой круг, который наклонён к плоскости эклиптики всего на 05 о 09’. Как видим, этот круг пересекает эклиптику в двух точках, которые называются узлами или драконическими точками.

Полный оборот вокруг Земли Луна совершает за 27 д 7 ч 43 мин 6 с. Это, так называемый, сидерический или звёздный месяц. Самое интересное в этом то, что именно за такой же промежуток времени Луна делает один оборот вокруг своей оси. Поэтому нам на Земле всегда видна только одна её сторона.

Как мы уже говорили, движение Луны вокруг Земли очень сложное. Поэтому его изучение является одной из самых трудных задач небесной механики. Однако при наблюдении за Луной с Земли мы с вами легко можем наблюдать изменение её вида. Происходит это по следующей причине. Вам наверняка известно, что Луна не имеет собственного свечения — она лишь отражает Солнечный свет. В свою очередь, Солнце освещает лишь половину лунного шара. Поэтому, по мере движения Луны по своей орбите её видимая освещённая часть постоянно меняется — происходит смена лунных фаз.

Читайте так же:
Битрикс получить торговые предложения товара

Кстати, освещённая сторона Луны всегда указывает в сторону Солнца, даже если оно скрыто за горизонтом. А линия светораздела, отделяющая освещённую часть Луны от неосвещённой, называется терминатором.

Итак, всего принято различать четыре основные фазы Луны: новолуние, первая четверть, полнолуние и последняя четверть.

Фаза новолуния наступает тогда, когда Луна проходит между Солнцем и Землёй. В этот момент мы её не видим, так как она обращена к нам своей тёмной стороной и располагается где-то недалеко от Солнца.

Через пару дней в западной части неба появляется и продолжает расти узкий и яркий серп молодой Луны. Иногда при этом можно наблюдать и остальную часть Луны, которая светиться тусклым сероватым свечением, так называемым пепельным светом. Это явление объясняется тем, что лунный серп освещается непосредственно Солнцем, а остальная часть её поверхности — рассеянным солнечным светом, отражённым Землёй.

Ещё в течение нескольких дней можно видеть, как серп Луны увеличивается по ширине, и его угловое расстояние от Солнца возрастает. Спустя 7 суток после новолуния становится видна́ правая половина лунного диска — наступает фаза первой четверти.

Далее фаза увеличивается, и через 14—15 суток после новолуния Луна приходит в противостояние с Солнцем. Её фаза становится полной — наступает полнолуние. Солнечные лучи освещают всё лунное полушарие, обращённое к Земле. В этой фазе Луна видна над горизонтом в течение всей ночи: она восходит при заходе Солнца, проходит через южную сторону неба, и заходит за горизонт в момент восхода Солнца.

После полнолуния Луна начинает постепенно приближаться к Солнцу. Сначала на правом крае лунного диска появляется небольшой ущерб в форме серпа́, который в течение нескольких дней увеличивается в размерах. Спустя неделю после полнолуния наступает фаза третьей или последней четверти.

В этой фазе мы вновь, как и в первой четверти, видим половину освещённого полушария Луны, но ту, которая в первой четверти была не освещена.

Луна восходит где-то около полуночи. К моменту восхода Солнца она оказывается в южной стороне неба. А заходит днём.

В дальнейшем лунный серп будет обращён выпуклостью влево (к востоку), так как Луна, постепенно приближаясь к Солнцу с запада, освещается им слева. Теперь мы можем наблюдать Луну только под утро, незадолго до восхода Солнца. Затем вновь наступает новолуние.

Интервал времени, прошедшей, например, от новолуния до новолуния, непостоянен и в среднем составляет 29 сут 12 ч 44 мин 03 с.

Читайте так же:
Восстановление учетной записи администратора

Промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами Луны называется синодическим месяцем.

Теперь давайте сравним синодический и сидерический месяцы:

Не трудно увидеть, что первый длиннее второго более чем на двое суток. Понять почему это так не сложно, если вспомнить, что Земля не стоит на месте, а движется вокруг Солнца. Предположим, что мы начали наблюдать за движением Луны в момент новолуния. Итак, как мы уже знаем, что примерно через 27,3 суток Луна совершит полный оборот вокруг Земли и займёт на небе прежнее положение относительно звёзд. За это время наша планета, проходя по орбите примерно один градус в сутки, пройдёт по орбите дугу в 27 о градусов. Следовательно, чтобы Луне вновь оказаться в новолунии, ей придётся дополнительно пройти по орбите такую же дугу в 27 о градусов. А на это Луне придётся затратить чуть более двух суток, так как за сутки она перемещается примерно на тринадцать 13 о градусов.

Так же в астрономии принято выделять и лунный год, который равен 12 лунным месяцам или примерно 354 земным суткам, что на 11 дней короче календарного года. Такая разница приводит к тому, что одни и те же фазы Луны из года в год будут приходиться на разные даты. А повторяться в одни и те же дни они будут только раз в 19 лет.

А теперь, для закрепления нового материала, давайте ответим с вами на пару вопросов. Итак, в одной из книг приводится такое описание ночного неба: «За парком, низко над землёй, висел острый серп месяца, рогами налево. Большая Медведица клонилась к западу. Чувствовалось, что уже за полночь, но только-только после первых петухов". Здесь описано осеннее небо в Литве, средняя широта которой 55 о . Проверьте правильность описания.

Ответ на данный вопрос достаточно простой. Если месяц был острым серпом и с рогами налево, то это был "молодой" месяц. А мы уже выяснили, что до полуночи на небе такая Луна не задерживается. Значит, описание ночного неба в Литве, с точки зрения астрономии, неверное.

Кстати, для того, чтобы суметь отличить первую четверть Луны от последней, наблюдатель, находящийся в северном полушарии, может использовать следующее мнемоническое правило. Если лунный серп в небе похож на букву «С», то это Луна «Стареющая» или "Сходящая", то есть это последняя четверть. Если же мысленно приставив палочку к лунному серпу можно получить букву «Р», то это луна «Растущая», то есть это первая четверть.

И ещё один вопрос из книги: «На перекате играла полноводная река. Над левым, отлогим берегом сиял месяц в безоблачном звёздном небе, и серебристая полоса света перерезала реку". Считая, что, по всей вероятности, Луна была в полнолунии, сообразите, в каком направлении текла река.

Читайте так же:
Восстановление загрузчика grub linux mint

Итак, мы с вами уже говорили, что в полнолуние Луна находится около своего положения в верхней кульминации, находясь на южной стороне небосвода. Значит, встав по течению реки, мы своей левой стороной повернёмся к югу. Следовательно, река текла на запад.

Земля вращается вокруг своей оси со скоростью 465 м/с, или 1 674 км/ч. Чем дальше от экватора***, тем скорость движения планеты меньше.

«Мало кто знает, что на удалении от экватора скорость вращения Земли становится меньше. Наглядно это выглядит следующим образом. Город Кито находится вблизи линии экватора, значит, он и его жители незаметно для себя совершают вместе с Землёй поворот на скорости 465 м/с. А вот скорость вращения москвичей, проживающих гораздо севернее экватора, будет почти в два раза меньше: 260 м/с», — рассказал Перхняк.

8 фактов и ответов на вопросы о Луне

1. Почему меняются фазы Луны

Изменение фаз Луны происходит из-за того, что она вращается вокруг Земли. Делая полный оборот за 29,5 дня Луна меняет свое орбитальное положение и, соответственно, Солнце каждый раз освещает ее иначе для наблюдателя с Земли.

Місяць
Фазы Луны / Фото Science Focus

2. Вращается ли Луна вокруг собственной оси

Мы всегда наблюдаем одну и ту же сторону Луны. Такая ситуация происходит из-за того, что наш спутник находится в приливном захвате.

Гравитация Земли заставляет Луну медленнее вращаться вокруг собственной оси. В результате один оборот Луны вокруг оси равен одному обороту спутника вокруг Земли. Поэтому да, Луна вращается вокруг оси.

Такая ситуация не является исключением для Солнечной системы – много спутников других планет тоже находятся в приливном захвате. Например, Галилеевы спутники Юпитера, Харон у Плутона, Фобос и Деймос у Марса, Титан у Сатурна и другие.

3. Сколько процентов поверхности Луны можно увидеть с Земли

Прочитав пункт №2 этой подборки можно логично предположить, что 50% поверхности мы видим, а 50% – не видим. Но это не так.

Наш спутник имеет такую особенность, которая называется либрация. Либрация – это небольшое расшатывание Луны во время ее движения по орбите вследствие гравитационного взаимодействия с Землей. Благодаря либрации мы можем наблюдать около 59% поверхности Луны.

Лунные либрации: смотреть видео онлайн

4. Из чего состоит Луна

Луна, как и Земля, состоит из каменных пород и имеет железное ядро, мантию и кору.

Читайте так же:
Запись видео с кассеты на флешку

Поверхность спутника покрыта разнообразными большим и малым обломками и пылью. Лунный грунт мы называем реголит.

Скорее всего, Луна сформировалась в результате столкновения в далеком прошлом молодой Земли и планетоида размером с Марс, который назвали Тейя.

После столкновения огромное количество вещества обеих планет было выброшено в окружающее пространство. Под действием гравитации эти обломки собрались в кучу, образовав Луну.

Образование Луны: смотреть видео онлайн

5. Какие размеры у Луны и ее орбиты

Радиус Луны составляет около 1740 километров. Это около четверти радиуса Земли.

Двигаясь по своей орбите Луна удаляется от Земли на 405 тысяч километров в апоцентре и приближается на 362 тысячи километров в перицентре.

6. Сколько людей побывало на Луне

Всего на поверхность нашего спутника ступало 12 мужчин в рамках 6 миссий по программе «Аполлон»:

  • «Аполлон-11» – Нил Армстронг и Эдвин Олдрин.
  • «Аполлон-12» – Чарльз Конрад и Алан Бин.
  • «Аполлон-14» – Алан Шепард и Эдгар Митчелл.
  • «Аполлон-15» – Дэвид Скотт и Джеймс Ирвин.
  • «Аполлон-16» – Джон Янг и Чарльз Дюк.
  • «Аполлон-17» – Юджин Сернан и Гаррисон Шмитт.

Джон Янг
Джон Янг на Луне / Фото NASA

7. Сколько лунного грунта можно найти на Земле

В рамках программы «Аполлон» на Землю было доставлено 382 килограмма лунного реголита.

Советские автоматические межпланетные станции «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24» доставили 324 грамма реголита.

Китайская автоматическая межпланетная станция Chang’E 5 доставила 1,7 килограмма реголита.

Місяць
Лунный базальт, привезенный «Аполлоном-11» / Фото NASA

8. Какого цвета Луна

Луна разная. Со стороны может показаться, что наш спутник серый с темными пятнами морей. Примерно так оно и есть, ведь Луна покрывает слой однотонного лунного реголита и пыли.

Но в прошлом спутник переживал бурную геологическую эпоху с извержениями вулканов и регулярными ударами астероидов. Благодаря этому уже на его поверхности можно встретить множество разнообразных минералов.

Например, Нил Армостронг говорил, что он видел множество оттенков серого и коричневый цвет поверхности.

Нил Армстронг о Луне: смотреть видео онлайн

Поэтому да, Луна не только серая и черная. Слой реголита задает общий оттенок, но камера с правильными настройками может передать более насыщенные цвета. Тогда и проявятся другие цвета спутника.

МісяцьПоверхность Луны / Фото НАСА

На тусклых фотографиях из программы «Аполлон» иногда можно рассмотреть коричневый оттенок поверхности.

Но лучше всего цвета видны на фотографиях с разрытыми участками.

Аполлон
Коричневый реголит / Фото NASA

Apollo
Коричневый реголит / Фото NASA

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector