Луна - Спутник Земли

 

 

 

Луна - спутник Земли

 

 

 

Реферат

 

Луна –спутник Земли

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ:

 

ОГЛАВЛЕНИЕ: 2

 

ПЛАН: 3

 

ВВЕДЕНИЕ. 4

 

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЛУНЫ.. 4

 

ДВИЖЕНИЕ ЛУНЫ. 5

 

ФОРМА ЛУНЫ. 6

 

ФАЗЫ ЛУНЫ 6

 

ЛУННЫЕ ЗАТМЕНИЯ. 6

 

ПОВЕРХНОСТЬ ЛУНЫ 7

 

ЛУННЫЙ ГРУНТ 8

 

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЛУНЫ. 9

 

РЕЛЬЕФ ЛУННОЙ ПОВЕРХНОСТИ 14

 

ЧЕЛОВЕК НА ЛУНЕ.. 14

 

ПОЛЕТЫ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ

«АПОЛЛОН» 16

 

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА: 17

 

ПЛАН:

 

1. ВВЕДЕНИЕ

 

1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ  ЛУНЫ

 

1. ДВИЖЕНИЕ ЛУНЫ

 

1. ФОРМА ЛУНЫ

 

1. ФАЗЫ ЛУНЫ

 

2. ЛУННЫЕ ЗАТМЕНИЯ

 

1. ПОВЕРХНОСТЬ  ЛУНЫ

 

1. ЛУННЫЙ ГРУНТ

 

2. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ  ЛУНЫ

 

3. РЕЛЬЕФ ЛУННОЙ  ПОВЕРХНОСТИ

 

1. ПРИЛИВЫ И  ОТЛИВЫ

 

1. НОВЫЙ ЭТАП  ИССЛЕДОВАНИЯ ЛУНЫ

 

1. ЧЕЛОВЕК НА  ЛУНЕ

 

Введение

 

ЛУНА, единственный естественный спутник Земли и ближайшее к нам

 

небесное тело; среднее расстояние до Луны - 384000 километров,

 

астрономический знак (.

 

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЛУНЫ.

 

Происхождение Луны окончательно еще не установлено. Наиболее

 

разработаны три разные гипотезы. В конце 19 в. Дж. Дарвин выдвинул

 

общую расплавленную массу, скорость вращения которой увеличивалась по

 

мере ее остывания и сжатия; в результате эта масса разорвалась на две

 

части: большую - Землю и меньшую - Луну. Эта гипотеза объясняет малую

 

плотность Луны, образованной из внешних слоев первоначальной массы.

 

Однако она встречает серьезные возражения с точки зрения механизма

 

подобного процесса; кроме того, между породами земной оболочки и лунными

 

породами есть существенные геохимические различия.

 

Гипотеза захвата, разработанная немецким ученым К. Вейцзеккером,

 

шведским ученым Х. Альфвеном и американским ученым Г. Юри, предполагает,

 

что Луна первоначально была малой планетой, которая при прохождении

 

вблизи Земли в результате воздействия тяготения последней превратилась в

 

спутник Земли. Вероятность такого события весьма мала, и, кроме того, в

 

этом случае следовало бы ожидать большего различия земных и лунных пород.

 

Согласно третьей гипотезе, разрабатывавшейся советскими учеными -

 

О. Ю. Шмидтом и его последователями в середине 20 века, Луна и Земля

 

образовались одновременно путем объединения и уплотнения большого роя

 

мелких частиц. Но Луна в целом имеет меньшую плотность, чем Земля,

 

поэтому вещество протопланетного облака должно было разделиться с

 

концентрацией тяжелых элементов в Земле. В связи с этим возникло

 

предположение, что первой начала формироваться Земля, окруженная мощной

 

атмосферой, обогащенной относительно летучими силикатами; при последующем

 

охлаждении вещество этой атмосферы сконденсировалось в кольцо

 

планетезималей, из которых и образовалась Луна. Последняя гипотеза на

 

современном уровне знаний (70-е годы 20 века) представляется наиболее

 

предпочтительной.

 

Движение луны.

 

Луна движется вокруг Земли со средней скоростью 1,02 км/сек по

 

приблизительно эллиптической орбите в том же направлении, в котором

 

движется подавляющее большинство других тел Солнечной системы, то есть

 

против часовой стрелки, сели смотреть на орбиту Луны со стороны Северного

 

полюса мира. Большая полуось орбиты Луны, равная среднему расстоянию

 

между центрами Земли и Луны, составляет 384 400 км (приблизительно 60

 

расстояние до Луны колеблется между 356 400 и 406 800 км. Период

 

обращения Луны вокруг Земли, так называемый сидерический (звездный)

 

месяц равен 27,32166 суток, но подвержен небольшим колебаниям и очень

 

малому вековому сокращению. Движение Луны вокруг Земли очень сложно, и

 

его изучение составляет одну из труднейших задач небесной механики.

 

Эллиптическое движение представляет собой лишь грубое приближение, на

 

него накладываются многие возмущения, обусловленные притяжением Солнца,

 

планет и сплюснутостью Земли. Главнейшие из этих возмущений, или

 

неравенств, были открыты из наблюдений задолго до теоретического вывода

 

их из закона всемирного тяготения. Притяжение Луны Солнцем в 2,2 раза

 

сильнее, чем Землей, так что, строго говоря, следовало бы рассматривать

 

движение Луны вокруг Солнца и возмущения этого движения Землей. Однако,

 

поскольку исследователя интересует движение Луны, каким оно видно с

 

Земли, гравитационная теория, которую разрабатывали многие крупнейшие

 

ученые, начиная с И. Ньютона, рассматривает движение Луны именно вокруг

 

Земли. В 20 веке пользуются теорией американского математика Дж. Хилла,

 

на основе которой американский астроном Э. Браун вычислил (1919)

 

математические, ряды и составил таблицы, содержащие широту, долготу и

 

параллакс Луны. Аргументом служит время.

 

Плоскость орбиты Луны наклонена к эклиптике под углом 5о8»43»,

 

подверженным небольшим колебаниям. Точки пересечения орбиты с эклиптикой,

 

называются восходящим и нисходящим узлами, имеют неравномерное попятное

 

движение и совершают полный оборот по эклиптике за 6794 суток (около 18

 

лет), вследствие чего Луна возвращается к одному и тому же узлу через

 

интервал времени - так называемый драконический месяц, - более короткий,

 

чем сидерический и в среднем равный 27.21222 суток, с этим месяцем

 

связана периодичность солнечных и лунных затмений. Луна вращается вокруг

 

оси, наклоненной к плоскости эклиптики под углом 88°28', с периодом,

 

точно равным сидерическому месяцу, вследствие чего она повернута к Земле

 

всегда одной и той же стороной. Такое совпадение периодов осевого

 

вращения и орбитального обращения не случайно, а вызвано трением

 

приливов, которое Земля производила в твердой или некогда жидкой

 

движением по орбите вызывает небольшие периодические отклонения от

 

неизменного направления к Земле, достигающие 7° 54' по долготе, а наклон

 

оси вращения Луны к плоскости ее орбиты обусловливает отклонения до 6°50'

 

по широте, вследствие чего в разное время с Земли можно видеть до 59 %

 

всей поверхности Луны (хотя области близ краев лунного диска видны лишь в

 

сильном перспективном ракурсе); такие отклонения называются либрацией

 

Луны. Плоскости экватора Луны, эклиптики и лунной орбиты всегда

 

пересекаются по одной прямой (закон Кассини).

 

ФОРМА ЛУНЫ.

 

Форма Луны очень близка к шару с радиусом 1737 км, что равно

 

0,2724 экваториального радиуса  Земли. Площадь поверхности Луны

 

составляет 3,8 * 107 км2, а объем 2,2 * 1025 см3. Более детальное

 

определение фигуры Луны затруднено тем, что на Луне, из-за отсутствия

 

океанов, нет явно выраженной уровенной поверхности по отношению к которой

 

можно было бы определить высоты и глубины; кроме того, поскольку Луна

 

повернута к Земле одной стороной, измерять с Земли радиусы точек

 

поверхности видимого полушария Луны (кроме точек на самом краю лунною

 

диска) представляется возможным лишь на основании слабого

 

стереоскопического эффекта, обусловленного либрацией. Изучение либрации

 

позволило оценить разность главных полуосей эллипсоида Луны. Полярная ось

 

меньше экваториальной, направленной в сторону Земли, примерно на 700 м и

 

меньше экваториальной оси, перпендикулярной направлению на Землю, на 400

 

м. Таким образом, Луна под влиянием приливных сил, немного вытянута в

 

сторону Земли. Масса Луны точнее всего определяется из наблюдений её

 

искусственных спутников. Она в 81 раз меньше массы земли, что

 

соответствует 7.35 *1025 г. Средняя плотность Луны равна 3,34 г. см3

 

(0.61 средней плотности  Земли). Ускорение силы тяжести  на поверхности

 

Луны в 6 раз больше, чем на Земле, составляет 162.3 см. сек2 и

 

уменьшается на 0.187 см. сек2 при подъеме на 1 километр. Первая

 

космическая скорость 1680 м. сек, вторая 2375 м. сек. Вследствие малого

 

притяжения Луна не смогла удержать вокруг себя газовой оболочки, а также

 

ФАЗЫ ЛУНЫ.

 

Не будучи самосветящейся, Луна видна только в той части, куда

 

падают солнечные лучи, либо лучи, отраженные Землей. Этим объясняются

 

фазы Луны. Каждый месяц Луна, двигаясь по орбите, проходит между Землей и

 

Солнцем и обращена к нам темной стороной, в это время происходит

 

новолуние. Через 1 - 2 дня после этого на западной части неба появляется

 

узкий яркий серп молодой Луны. Остальная часть лунного диска бывает в это

 

время слабо освещена Землей, повернутой к Луне своим дневным полушарием.

 

Через 7 суток Луна отходит от Солнца на 900, наступает первая четверть,

 

когда освещена ровно половина диска Луны и терминатор, то есть линия

 

раздела светлой и темной стороны, становится прямой - диаметром лунного

 

диска. В последующие дни терминатор становится выпуклым, вид Луны

 

приближается к светлому кругу и через 14 - 15 суток наступает полнолуние.

 

На 22-е сутки наблюдается последняя четверть. Угловое расстояние Луны от

 

солнца уменьшается, она опять становится серпом и через 29.5 суток вновь

 

наступает новолуние. Промежуток между двумя последовательными новолуниями

 

называется синодическим месяцем, имеющем среднюю продолжительность 29.5

 

суток. Синодический месяц больше сидерического, так как Земля за это

 

время проходит примерно 113 своей орбиты и Луна, чтобы вновь пройти между

 

Землей и Солнцем, должна пройти дополнительно еще 113 часть своей орбиты,

 

на что тратится немногим более 2 суток. Если новолуние происходит вблизи

 

одного из узлов лунной орбиты, происходит солнечное затмение, а

 

полнолуние близ узла сопровождается лунным затмением. Легко наблюдаемая

 

система фаз Луны послужила основой для ряда календарных систем.

 

ЛУННЫЕ ЗАТМЕНИЯ.

 

Когда при движении вокруг Земли Луна попадает в конус земной тени,

 

которую отбрасывает освещаемый Солнцем земной шар, происходит полное

 

лунное затмение. Если же в тень Земли погружается лишь часть Луны, то

 

происходит частичное затмение.

 

Полное лунное затмение может длится примерно 1,5 – 2 часа (столько

 

времени, сколько требуется Луне. Чтобы пересечь конус земной тени). Его

 

затмения находится над горизонтом. Поэтому в данной местности полные

 

лунные затмения удается наблюдать значительно чаще солнечных.

 

Во время полного лунного затмения Луны лунный диск остается

 

видимым, но он приобретает обычно темно-красный оттенок. Это явление

 

объясняется преломлением солнечных лучей в земной атмосфере. Проходя

 

через земную атмосферу, солнечные лучи рассеиваются и преломляются.

 

Причем рассеивание в основном коротковолновое излучение (соответствующее

 

синему и голубому участкам спектра, чем и обусловлен голубой цвет нашего

 

дневного неба), а преломляется длинноволновое (соответствующее красному

 

участку спектра). Преломляясь в земной атмосфере, длинноволновое

 

солнечное излучение попадает в конус земной тени и освещает Луну.

 

Легко сообразить, что лунное затмение происходит, когда Луна бывает

 

в полнолунии. Однако далеко не каждое полнолуние происходят лунные

 

затмения. Дело в том, что плоскость, в которой Луна движется вокруг

 

Земли, наклонена к плоскости эклиптики под углом примерно 5?. Чаще всего

 

в году бывает два лунных затмения. В 1982 году было три полных лунных (

 

это максимально возможное число затмений в год).

 

Еще древние астрономы заметили, что через определенный промежуток

 

времени лунные и солнечные затмения повторяются в определенном порядке,

 

этот промежуток времени называется саросом. Существование сароса

 

объясняется закономерностями, наблюдаемыми в движении Луны. Сарос

 

составляет 6585,35 суток (?18 лет 11дней). В течение каждого месяца

 

происходит 28 лунных затмений. Однако в данном месте земли лунные

 

затмения наблюдаются чаще, чем солнечные, так как лунные видны со всего

 

ночного полушария Земли.

 

Зная продолжительность сароса, можно приближенно предсказывать

 

время наступления затмений. В настоящее время разработаны очень точные

 

методы предсказания затмений. Астрономы неоднократно помогали историкам

 

уточнять даты исторических событий.

 

В прошлом необычный вид Луны и Солнца во время затмений приводили в

 

ужас. Жрецы, зная о повторяемости этих явлений, использовали их для

 

подчинения и устрашения людей, приписывая затмения сверхъестественным

 

позволяют ученым получать важные сведения об атмосферах Земли и Солнца, а

 

также движении Луны.

 

ПОВЕРХНОСТЬ ЛУНЫ.

 

Поверхность Луны довольно темная, ее альбедо равно 0.073, то есть

 

она отражает в среднем лишь 7.3 % световых лучей Солнца. Визуальная

 

звездная величина полной Луны на среднем расстоянии равна - 12.7; она

 

посылает в полнолуние на Землю в 465 000 раз меньше света, чем Солнце. В

 

зависимости от фаз, это количество света уменьшается гораздо быстрее, чем