Луна

Луна: единственный спутник Земли и второй по яркости объект на небе

В течение многих сотен  миллионов лет вокруг Земли движется спутник, называемый Луною. Во все века люди любовались ею. В истории почти всех наций существуют воспоминания, что Луне воздавались божеские почести. Она самое блестящее, после Солнца, светило на небе, насколько об этом может судить наше зрение. И подобно тому, как Солнце является волшебником дня, так и Луну можно назвать волшебницей ночи. Красота её прославлялась тысячами поэтов. Бледность лунного света всегда была для поэтов эмблемой чистоты. Хотя свет ее не исходит из нашего спутника, а представляет собой только отражение солнечного света.

Прошли те времена, когда люди думали, что все на свете существует только для их пользы. Мы не наделяем теперь Луну даже силой создавать лунатиков. Но мы знаем, что она оказывает влияние на Землю. Наиболее очевидным из этих влияний является посылаемый Луной свет. Будучи меньше Земли, наш спутник получает солнечного света меньше. Было вычислено, что потребовалось бы 600.000 полных лун, светящих одновременно для того, чтобы осветить Землю так же ярко, как ее в настоящее время освещает Солнце.

Луна с борта МКС 8 марта 2015 года
Луна с борта МКС 8 марта 2015 года

Луна светит отраженным светом

Солнце светит постоянно и всегда освещает ту сторону Луны, которая обращена к нему. Это происходит всегда, за исключением тех немногих часов, когда Земля находится между Солнцем и Луной и мы наблюдаем лунное затмение. Доказательство того, что наше самое близкое небесное тело светит не собственным светом, нужно искать в тех изменениях, которые происходят с ним каждый месяц. Мы все можем видеть, что если солнечный свет освещает противоположную нам половину Луны, тогда мы совсем не замечаем на небе темной части нашего спутника.

Впрочем, иногда мы можем видеть явление, которое народ в Англии называет «старым месяцем в объятиях молодого». Мы видим иногда великолепный, яркий серп, а затем очень туманно и всю остальную ее часть. Блестящий, видимый нами серп освещен солнечным светом. А остальная часть лунного диска освещена земным светом. Это является одним из доказательств того, что Земля тоже должна казаться светлой, если на нее смотреть откуда-нибудь со стороны. В самом деле, она отражает достаточно света, чтобы освещать диск Луны, так что мы иногда можем его видеть на границе с серпом.

И, конечно, уникальным является такое положение ночного светила, когда оно находится между Землёй и Солнцем на одной линии, закрывая его от нас. Тогда происходит солнечное затмение.

Интересно и то, что в атмосфере Земли можно наблюдать кроме обычной радуги также и лунную радугу — несмотря на то, что Луна светит отражённым светом, а не собственным.

На этом австралийском снимке Луна повёрнута почти на 180 градусов — особенность Южного полушария
На этом австралийском снимке Луна повёрнута почти на 180 градусов — особенность Южного полушария

Расстояние от Земли до Луны

Яркость Луны зависит от ее близости к нам. Во всем небе найдется очень немного доступных нашему зрению тел меньше. Но Луна имеет то большое преимущество, что она много ближе к нам, чем какое-либо другое тело. Расстояние до неё от Земли равняется только 384 467 километров. Это меньше, чем десять раз взятая окружность Земли. Сравнительно с расстоянием от Солнца или Марса это, конечно, очень немного. Оно дает нам то большое преимущество, что мы можем с помощью наших телескопов изучать предмет нашего интереса более подробно, чем какое-либо иное тело на небе.

Сравнение строения Луны и планет земной группы
Сравнение строения Луны и планет земной группы

Гравитация на Луне

Человек мог бы легко перепрыгнуть улицу на Луне. Сила тяготения на поверхности Луны сильно отличается от силы тяготения на поверхности Земли. Она составляет только шестую часть последней. Человек, который может прыгнуть на Земле на два метра, мог бы прыгнуть там на двенадцать метров. Это значит, что взрывающая сила вулканов, выбрасывая вверх всякие вещества, встретила бы настолько меньшее сопротивление, чем то, к которому мы привыкли на Земле. Поэтому она могла создать некоторые из очень крупных образований на поверхности Луны.

Совершенно иначе обстоит дело на Земле, где воздух, ветер и вода являются причиной  многого, что на ней происходит и происходило. Изучение Земли показало нам, какое важное значение имеют воздух, вода в изменении её поверхности. Что же касается Луны, то это – мир без воздуха и без воды.

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

Лунная пыль

Воздух и вода, как известно, всегда «сглаживают» все выступы Земли, постепенно стирая их и округляя их края. Но когда большая гора или впадина образуется на Луне, то она не может измениться в течение целых тысячелетий. Потому что там нет ничего, что производило бы эти перемены. Только одно явление на Луне может еще содействовать какому-нибудь изменению ее поверхности в настоящее время.

Так как наш спутник не имеет атмосферы, то он сильно подвержена действию солнечных лучей. В течение лунного дня, продолжающегося 13,5 наших суток, поверхность ее должна чрезвычайно сильно нагреваться. А в течение лунной ночи, продолжающейся 13,5 наших суток, ничто на поверхности Луны не может удержать полученную ею в течение дня теплоту. Так что теплота её свободно излучается в окружающую среду, и  её поверхность должна охлаждаться более любой части Земли.

Итак, поверхность должна сильно сжиматься при охлаждении и расширяться при нагревании каждый день и каждую ночь, и потому поверхность эта покрыта мелкой пылю.

Луна с борта МКС 24 февраля 2005 года
Луна с борта МКС 24 февраля 2005 года

Почему видна только одна сторона Луны

Луна вращается вокруг своей оси — не быстро, но как раз то же самое время, которое ей требуется и для обращения вокруг Земли. Благодаря этому мы всегда видим одну и ту же её сторону. Получается, что одни сутки на нашем естественном спутнике равны одному лунному месяцу.

Было бы в высшей степени странно, если бы был простой случайностью тот факт, что время обращения Луны вокруг Земли и время обращения ее вокруг своей оси совершенно совпадают.

Связь фаз Луны с её положением относительно Солнца и Земли, при наблюдении из Северного полушария Земли
Связь фаз Луны с её положением относительно Солнца и Земли, при наблюдении из Северного полушария Земли

Какой покажется Земля человеку, находящемуся на Луне

Если бы разумные существа жили там, Земля показалась бы им телом, во много раз большим, чем нам кажется сейчас наш спутник. Эта большая Земля производила бы тоже затмения Солнца. Но величина Земли, при наблюдении ее оттуда, казалась бы много больше величины Солнца. Таким образом, если наблюдать с Луны затмение Солнца Землей, то эта последняя закроет не только все Солнце, но также и все его выступы и корону. Останется только слабое сияние коронального света по окружности.

Астрономы никогда не были бы в состоянии так изучить Солнце с поверхности Луны, как это возможно сделать с поверхности Земли. Видимая с Земли величина Луны очень удобна для астрономических целей, да и относительные расстояния Луны и Солнца немного изменяются при различных затмениях. Иногда диск слишком мал для того, чтобы закрыть все тело Солнца, и тогда мы можем видеть кольцо солнечного света по всему краю Луны.

Фото, полученное Уильямом Андерсом, пилотом корабля «Аполлон-8» 24 декабря, 1968, показана видимая часть Земли
Фото, полученное Уильямом Андерсом, пилотом корабля «Аполлон-8» 24 декабря, 1968, показана видимая часть Земли

Орбита Луны вокруг Земли

Орбита Луны вокруг Земли находится не совсем на том же самом уровне или в той же самой плоскости, как говорят астрономы, в какой находится орбита Земли вокруг Солнца. На плоском рисунке кажется, что Луна движется вокруг Земли на том же самом уровне, что и Земля вокруг Солнца. Если бы это было так, то мы, конечно, не могли бы видеть полной Луны, потому что тогда Земля становилась бы на пути солнечного света, и вместо полнолуния у нас каждый месяц было бы затмение.

Также и Луна каждый месяц затмевала бы Солнце. Но если мы представим себе орбиту спутника немного наклоненной к земной орбите, то мы поймем, каким образом мы можем видеть полную Луну, а также и то, что через некоторые правильные промежутки, когда орбита, по которой движется она, пересекает орбиту, по которой движется Земля, может произойти затмение.

Орбита Луны
Орбита Луны

Обращение Луны вокруг Земли совершается примерно в течение месяца -27 и 1/3 дней (так называемый лунный месяц). В одну часть этого периода Луна и Солнце находятся на одной и той же стороне по отношению к Земле; в другую часть они — на совершенно противоположных сторонах ее, в промежутках между этими двумя моментами линия, соединяющая Солнце с Землей, и линия, соединяющая Луну с ней, находятся приблизительно под прямым углом друг к другу.

В первом случае, когда Солнце и Луна находятся на одной и той же стороне Земли, они действуют в одном и том же направлении — их действия складываются. Тогда приливы и отливы в течение нескольких дней бывают очень сильны. Когда же они находятся на противоположных сторонах, то притягивают Землю в двух противоположных направлениях. В следствие этого действие притяжения Луны ослабляется. В это время приливы, хотя и существуют, но гораздо менее сильны. В остальное промежуточное время приливы бывают средние. В этом может убедиться всякий, кто в течение месяца день за днем стал бы наблюдать за приливами.

Борьба между Солнцем и Луной в притяжении Земли

Припомним простые факты относительно наиболее известных нам приливов. Зависимость земных приливов от Луны была известна тысячу лет тому назад. Хотя закон тяготения был тогда, конечно, еще не открыт. Теперь мы понимаем, что при вращении Земли вокруг оси на нее действует притяжение естественного спутника. Ближайшая к Луне вода на Земле притягивается Луною сильнее твердой центральной части Земли и поднимается, образуя волну прилива. Точно так же и центральная твердая часть земного шара притягивается сильнее, чем вода противоположной стороны земного шара.

Земля оттягивается от задней своей воды. Она образует на противоположной стороне земного шара прилив так же, как и на ближайшей к Луне стороне его. А между обоими приливами, то есть в областях Земли, находящихся между этими двумя пунктами, происходят отливы. Потому что вода не может быть в одно и то же время в двух местах,

Солнце влияет совершенно так же, как н Луна, только с гораздо меньшей силой. Так как Солнце гораздо дальше от Земли. Притяжение Солнца и притяжение Луны должны быть на одной и той же линии во время новолуния и во время полнолуния. В другое же время притяжения Солнца и Луны находятся под некоторыми углами друг к другу.

Когда бывает новолуние или полнолуние, то приливы у нас бывают гораздо выше, а отливы ниже, чем в другое время. Эти высокие приливы так и называются большими приливами, а низкие отливы — большими отливами. Большие приливы происходят оттого, что Солнце и Луна помогают друг другу. А малые приливы — оттого, что они действуют противоположно друг другу. Луна находится гораздо ближе к Земле и поэтому действует сильнее и одерживает победу в этой великой борьбе.

 

Ссылка на основную публикацию