Характеристика рельефа земли и луны


Луна — единственный естественный спутник Земли и ближайшее к нам небесное тело.

  • 1 Движение Луны
  • 2 Рельеф поверхности
  • 3 Происхождение Луны
  • 4 Лунные экспедиции
  • 5 Лунный грунт

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 Солнечная система|Солнечной системы, то есть против часовой стрелки, если 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 земных радиусов). Вследствие эллиптичности орбиты и возмущений, расстояние до Луны колеблется между 356 400 и 406 800 км.
Движение Луны вокруг Земли очень сложно, и его изучение составляет одну из труднейших задач небесной механики.


липтическое движение представляет собой лишь грубое приближение, на него накладываются многие возмущения, обусловленные притяжением Солнца, планет и сплюснутостью Земли. Главнейшие из этих возмущений, или неравенств (так называемое уравнение центра, эвекция, вариация, годичное неравенство), были открыты из наблюдений задолго до теоретического вывода их из закона всемирного тяготения. Притяжение Луны Солнцем в 2,2 раза сильнее, чем Землёй, так что, строго говоря, следовало бы рассматривать движение Луны вокруг Солнца и возмущения этого движения Землёй. Однако, поскольку исследователя интересует движение Луны, каким оно видно с Земли, гравитационная теория, которую разрабатывали многие крупнейшие учёные, начиная с И. Ньютона, рассматривает движение Луны именно вокруг Земли.
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.(то есть 0,0743 » 3/40 земной), а объём 2,2×1025 см3 (то есть 0,0203 » 1/49 объёма Земли).
Луна, под влиянием приливных сил, немного вытянута в сторону Земли. Масса Луны точнее всего определяется из наблюдений её искусственных спутников. Она в 81,3 раза меньше массы Земли, что соответствует 7,35×1025 г. Средняя плотность Луны равна 3,34 г./см2 (0,61 средней плотности Земли). Ускорение силы тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на Земле и равно 162,3 см./сек2 и уменьшается на 0,187 см./сек2 при подъёме на 1 км. Вследствие малого притяжения Луна не могла удержать вокруг себя газовой оболочки, а также воду в свободном состоянии.

Рельеф поверхности


Даже невооружённым глазом на Луне видны неправильные темноватые протяжённые пятна, которые были приняты за моря. Название сохранилось, хотя и было установлено, что эти образования ничего общего с земными морями не имеют. Телескопические наблюдения, которым положил начало в 1610 Г. Галилей, позволили обнаружить гористое строение поверхности Луны. Выяснилось, что моря — это равнины более тёмного оттенка, чем другие области, иногда называют континентальными (или материковыми), изобилующие горами, большинство которых имеет кольцеобразную форму (кратеры). По многолетним наблюдениям были составлены подробные карты лунной поверхности. С помощью современных телескопов на Луне можно заметить (но не рассмотреть) кратеры размером около 0,7 км. и трещины шириной в первые сотни метров.
Рельеф лунной поверхности был в основном выяснен в результате многолетних телескопических наблюдений. «Лунные моря», занимающие около 40% видимой поверхности Луны, представляют собой равнинные низменности, пересечённые трещинами и невысокими извилистыми валами; крупных кратеров на морях сравнительно мало. Многие моря окружены концентрическими кольцевыми хребтами. Остальная, более светлая поверхность покрыта многочисленными кратерами, кольцевидными хребтами, бороздами и так далее.


атеры менее 15—20 км. имеют простую чашевидную форму; более крупные кратеры (до 200 км.) состоят из округлого вала с крутыми внутренними склонами, имеют сравнительно плоское дно, более углублённое, чем окружающая местность, часто с центральной горкой. Высоты гор над окружающей местностью определяются по длине теней на лунной поверхности или фотометрическим способом. Таким путём были составлены гипсометрические карты масштаба 1 : 1 000 000 на большую часть видимой стороны. Однако абсолютные высоты, расстояния точек поверхности Луны от центра фигуры или массы Луны определяются очень неуверенно, и основанные на них гипсометрические карты дают лишь общее представление о её рельефе.
Кратеры на лунной поверхности имеют различный относительный возраст: от древних, едва различимых, сильно переработанных образований до очень чётких в очертаниях молодых кратеров, иногда окруженных светлыми «лучами». При этом молодые кратеры перекрывают более древние. В одних случаях кратеры врезаны в поверхность лунных морей, а в других — горные породы морей перекрывают кратеры. Тектонические разрывы то рассекают кратеры и моря, то сами перекрываются более молодыми образованиями. Эти и другие соотношения позволяют установить последовательность возникновения различных структур на лунной поверхности; в 1949г. советский учёный А. В. Хабаков разделил лунные образования на несколько последовательных возрастных комплексов. Дальнейшее развитие такого подхода позволило к концу 60-х гг. составить среднемасштабные геологические карты на значительную часть поверхности Луны. Абсолютный возраст лунных образований известен пока лишь в нескольких точках; но, используя косвенные методы, можно установить, что возраст наиболее молодых крупных кратеров составляет десятки и сотни млн. лет, а основная масса крупных кратеров возникла в «доморской» период, 3—4 млрд. лет назад.


В образовании форм лунного рельефа принимали участие как внутренние силы, так и внешние воздействия. Расчёты термической истории Луны показывают, что вскоре после её образования недра были разогреты радиоактивным теплом и в значительной мере расплавлены, что привело к интенсивному вулканизму на поверхности. В результате образовались гигантские лавовые поля и некоторое количество вулканических кратеров, а также многочисленные трещины, уступы и другое. Вместе с этим на поверхность Луны на ранних этапах выпадало огромное количество метеоритов и астероидов — остатков протопланетного облака, при взрывах которых возникали кратеры — от микроскопических лунок до кольцевых структур поперечником во много десятков, а возможно и до нескольких сотен км. Из-за отсутствия атмосферы и гидросферы значительная часть этих кратеров сохранилась до наших дней. Сейчас метеориты выпадают на Луну гораздо реже; вулканизм также в основном прекратился, поскольку Л. израсходовала много тепловой энергии, а радиоактивные элементы были вынесены во внешние слои Луны. Об остаточном вулканизме свидетельствуют истечения углеродосодержащих газов в лунных кратерах, спектрограммы которых были впервые получены советским астрономом Н. А. Козыревым.

Происхождение Луны


Происхождение Луны окончательно ещё не установлено. Наиболее разработаны три разные гипотезы. В конце 19 века Дж. Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которой Луна и Земля первоначально составляли одну общую расплавленную массу, скорость вращения которой увеличивалась по мере её 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 серьёзные возражения с точки зрения механизма подобного процесса; кроме того, между породами земной оболочки и лунными породами есть существенные геохимические различия.
Гипотеза захвата, разработанная немецким учёным К. Вейцзеккером, шведским учёным Х. Альфвеном и американским учёным 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 советским учёными — О. Ю. Шмидтом и его последователями в середине 20 века, Луна и Земля образовались одновременно путём объединения и уплотнения большого роя мелких частиц.


Луна в целом имеет меньшую плотность, чем Земля, поэтому вещество протопланетного облака должно было разделиться с концентрацией тяжёлых 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.

Лунные экспедиции

21 июля 1969 на Луне впервые высадились люди — американские космонавты Н. Армстронг и Э. Олдрин, доставленные туда космическим кораблём «Аполлон-11». При последующих запусках кораблей «Аполлон» на Луне побывало ещё 10 человек. Космонавты доставили на Землю несколько сотен кг. образцов и провели на Луне ряд исследований: измерения теплового потока, магнитного поля, уровня радиации, интенсивности и состава солнечного ветра (потока частиц, приходящих от Солнца). Оказалось, что тепловой поток из недр Л. примерно втрое меньше, чем из недр Земли. В породах Л. обнаружена остаточная намагниченность, что указывает на существование у Л. в прошлом магнитного поля. На Луне были оставлены приборы, автоматически передающие информацию на Землю, в том числе сейсмометры, регистрирующие колебания в теле Луны. Сейсмометры зафиксировали удары от падений метеоритов и «лунотрясения» внутреннего происхождения.


сейсмическим данным было установлено, что до глубины в несколько десятков км. Луна сложена относительно лёгкой «корой», а ниже залегает более плотная «мантия». Продолжительность сейсмических колебаний на Луне (в несколько раз большая, чем на Земле), видимо, связана с сильной трещиноватостью верхней части «коры».
Одновременно проводились исследования Луны советскими АМС «Луна». В сентябре 1970г. АМС «Луна-16» пробурила колонку грунта глубиной 35 см. и доставила её на Землю. В ноябре 1970 АМС «Луна-17» доставила на Луну в Море Дождей Лунный самоходный аппарат «Луноход-1», который за 11 лунных дней (или 101/2 мес.) прошёл расстояние в 10 540 м. и передал большое количество панорам и отдельных фотографий поверхности Луны и другую научную информацию. Установленный на нём французский отражатель позволил с помощью лазерного луча измерить расстояние до Луны с точностью до долей метра. В феврале 1972 АМС «Луна-20» доставила на Землю образцы лунного грунта, впервые взятые в её труднодоступном районе. В январе 1973г. АМС «Луна-21» доставила в кратер Лемонье (Море Ясности) «Луноход-2» для комплексного исследования переходной зоны между морским и материковым районами. «Луноход-2» работал 5 лунных дней (4 месяца), прошёл расстояние около 37 км.

Лунный грунт

Всюду, где совершали посадки космические аппараты, Л. покрыта так называемым реголитом. Это разнозернистый обломочно-пылевой слой толщиной от нескольких м. до нескольких десятков м. Он возник в результате дробления, перемешивания и спекания лунных пород при падениях метеоритов и микрометеоритов.


ледствие воздействия солнечного ветра реголит насыщен нейтральными газами. Среди обломков реголита найдены частицы метеоритного вещества. По радиоизотопам было установлено, что некоторые обломки на поверхности реголита находились на одном и том же месте десятки и сотни млн. лет. Среди образцов, доставленных на Землю, встречаются породы двух типов: вулканические (лавы) и породы, возникшие за счёт раздробления и расплавления лунных образований при падениях метеоритов (стекла и брекчии). Основная масса вулканических пород сходна с земными базальтами, в них встречаются плагиоклазы, пироксены, ильменит, оливин, а также шпинель, циркон, апатит, металлическое железо, медь и другие. По-видимому, такими породами сложены все лунные моря. Кроме того, в лунном грунте встречаются обломки иных пород, сходных с земными норитами, анортозитами, дацитами, и так называемая KREEP — порода, обогащенная калием, редкоземельными элементами и фосфором. Очевидно, эти породы представляют собой обломки вещества лунных материков. «Луна-20» и «Аполлон-16», совершившие посадки на лунных материках, привезли оттуда породы типа анортозитов. Все типы пород образовались в результате длительной эволюции расплавов в недрах Луны. По ряду признаков лунные породы отличаются от земных: в них очень мало воды, мало калия, натрия и других летучих элементов, в некоторых образцах очень много титана и железа, но в целом Луна обеднена сидерофильными элементами. Возраст этих пород, определяемый по соотношениям радиоактивных элементов, равен 3—4,5 млрд. лет, что соответствует древнейшим периодам развития Земли.

Литература:


  • Луна. Под редакцией А. В. Маркова, М., 1960
  • Атлас обратной стороны Луны, ч. 1—2, М., 1960—67
  • Новое о Луне. М.- Л., 1963
  • Первые панорамы лунной поверхности, т. 1—2, М., 1967—69гг.
  • Введение в физику Луны, М., 1969.
  • Хабаков А. В. Об основных вопросах истории развития поверхности Луны, М., 1949
  • Проблемы геологии Луны, М., 1969
  • Виноградов А., Соколов С., «Луноход-2»: Программа выполнена, «Правда», от 20 ноября 1973г.
  • А. В. Мохов, П. М. Карташов, О. А. Богатиков Луна под микроскопом, М, Наука, 2007
  • Wilkins Н. P. and Moore P. A., The Moon, 2 ed., L., 1961
  • Physics and astronomy of the Moon, ed. Z. Kopal, N. Y. — L., 1962
  • Callatay V. de, Atlas de la Lune, P., 1962; Baldwin R. B., Themeasure of the Moon, Chi., 1963.
  • Ranger VII photographs of the Moon, pt 1—3, Wash., 1964—65
  • Measure of the Moon, ed. Z. Kopaland C. L. Goudas, Dodrecht — N. Y., 1967
  • Alter D., Lunar atlas, N. Y., 1968.

Источники:

  • А. А. Михайлов, А. П. Виноградов. Статья в Большой советской энциклопедии, изд. «Советская энциклопедия», 1969 — 1978 гг.
  • Статья о Луне в Википедии

Источник: wiki.web.ru

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 Солнечная система|Солнечной системы, то есть против часовой стрелки, если 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 земных радиусов). Вследствие эллиптичности орбиты и возмущений, расстояние до Луны колеблется между 356 400 и 406 800 км.
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 (так называемое уравнение центра, эвекция, вариация, годичное неравенство), были открыты из наблюдений задолго до теоретического вывода их из закона всемирного тяготения. Притяжение Луны Солнцем в 2,2 раза сильнее, чем Землёй, так что, строго говоря, следовало бы рассматривать движение Луны вокруг Солнца и возмущения этого движения Землёй. Однако, поскольку исследователя интересует движение Луны, каким оно видно с Земли, гравитационная теория, которую разрабатывали многие крупнейшие учёные, начиная с И. Ньютона, рассматривает движение Луны именно вокруг Земли.
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.(то есть 0,0743 » 3/40 земной), а объём 2,2×1025 см3 (то есть 0,0203 » 1/49 объёма Земли).
Луна, под влиянием приливных сил, немного вытянута в сторону Земли. Масса Луны точнее всего определяется из наблюдений её искусственных спутников. Она в 81,3 раза меньше массы Земли, что соответствует 7,35×1025 г. Средняя плотность Луны равна 3,34 г./см2 (0,61 средней плотности Земли). Ускорение силы тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на Земле и равно 162,3 см./сек2 и уменьшается на 0,187 см./сек2 при подъёме на 1 км. Вследствие малого притяжения Луна не могла удержать вокруг себя газовой оболочки, а также воду в свободном состоянии.

Рельеф поверхности

Даже невооружённым глазом на Луне видны неправильные темноватые протяжённые пятна, которые были приняты за моря. Название сохранилось, хотя и было установлено, что эти образования ничего общего с земными морями не имеют. Телескопические наблюдения, которым положил начало в 1610 Г. Галилей, позволили обнаружить гористое строение поверхности Луны. Выяснилось, что моря — это равнины более тёмного оттенка, чем другие области, иногда называют континентальными (или материковыми), изобилующие горами, большинство которых имеет кольцеобразную форму (кратеры). По многолетним наблюдениям были составлены подробные карты лунной поверхности. С помощью современных телескопов на Луне можно заметить (но не рассмотреть) кратеры размером около 0,7 км. и трещины шириной в первые сотни метров.
Рельеф лунной поверхности был в основном выяснен в результате многолетних телескопических наблюдений. «Лунные моря», занимающие около 40% видимой поверхности Луны, представляют собой равнинные низменности, пересечённые трещинами и невысокими извилистыми валами; крупных кратеров на морях сравнительно мало. Многие моря окружены концентрическими кольцевыми хребтами. Остальная, более светлая поверхность покрыта многочисленными кратерами, кольцевидными хребтами, бороздами и так далее. Кратеры менее 15—20 км. имеют простую чашевидную форму; более крупные кратеры (до 200 км.) состоят из округлого вала с крутыми внутренними склонами, имеют сравнительно плоское дно, более углублённое, чем окружающая местность, часто с центральной горкой. Высоты гор над окружающей местностью определяются по длине теней на лунной поверхности или фотометрическим способом. Таким путём были составлены гипсометрические карты масштаба 1 : 1 000 000 на большую часть видимой стороны. Однако абсолютные высоты, расстояния точек поверхности Луны от центра фигуры или массы Луны определяются очень неуверенно, и основанные на них гипсометрические карты дают лишь общее представление о её рельефе.
Кратеры на лунной поверхности имеют различный относительный возраст: от древних, едва различимых, сильно переработанных образований до очень чётких в очертаниях молодых кратеров, иногда окруженных светлыми «лучами». При этом молодые кратеры перекрывают более древние. В одних случаях кратеры врезаны в поверхность лунных морей, а в других — горные породы морей перекрывают кратеры. Тектонические разрывы то рассекают кратеры и моря, то сами перекрываются более молодыми образованиями. Эти и другие соотношения позволяют установить последовательность возникновения различных структур на лунной поверхности; в 1949г. советский учёный А. В. Хабаков разделил лунные образования на несколько последовательных возрастных комплексов. Дальнейшее развитие такого подхода позволило к концу 60-х гг. составить среднемасштабные геологические карты на значительную часть поверхности Луны. Абсолютный возраст лунных образований известен пока лишь в нескольких точках; но, используя косвенные методы, можно установить, что возраст наиболее молодых крупных кратеров составляет десятки и сотни млн. лет, а основная масса крупных кратеров возникла в «доморской» период, 3—4 млрд. лет назад.

В образовании форм лунного рельефа принимали участие как внутренние силы, так и внешние воздействия. Расчёты термической истории Луны показывают, что вскоре после её образования недра были разогреты радиоактивным теплом и в значительной мере расплавлены, что привело к интенсивному вулканизму на поверхности. В результате образовались гигантские лавовые поля и некоторое количество вулканических кратеров, а также многочисленные трещины, уступы и другое. Вместе с этим на поверхность Луны на ранних этапах выпадало огромное количество метеоритов и астероидов — остатков протопланетного облака, при взрывах которых возникали кратеры — от микроскопических лунок до кольцевых структур поперечником во много десятков, а возможно и до нескольких сотен км. Из-за отсутствия атмосферы и гидросферы значительная часть этих кратеров сохранилась до наших дней. Сейчас метеориты выпадают на Луну гораздо реже; вулканизм также в основном прекратился, поскольку Л. израсходовала много тепловой энергии, а радиоактивные элементы были вынесены во внешние слои Луны. Об остаточном вулканизме свидетельствуют истечения углеродосодержащих газов в лунных кратерах, спектрограммы которых были впервые получены советским астрономом Н. А. Козыревым.

Происхождение Луны

Происхождение Луны окончательно ещё не установлено. Наиболее разработаны три разные гипотезы. В конце 19 века Дж. Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которой Луна и Земля первоначально составляли одну общую расплавленную массу, скорость вращения которой увеличивалась по мере её 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 серьёзные возражения с точки зрения механизма подобного процесса; кроме того, между породами земной оболочки и лунными породами есть существенные геохимические различия.
Гипотеза захвата, разработанная немецким учёным К. Вейцзеккером, шведским учёным Х. Альфвеном и американским учёным 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 советским учёными — О. Ю. Шмидтом и его последователями в середине 20 века, Луна и Земля образовались одновременно путём 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 тяжёлых 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.

Лунные экспедиции

21 июля 1969 на Луне впервые высадились люди — американские космонавты Н. Армстронг и Э. Олдрин, доставленные туда космическим кораблём «Аполлон-11». При последующих запусках кораблей «Аполлон» на Луне побывало ещё 10 человек. Космонавты доставили на Землю несколько сотен кг. образцов и провели на Луне ряд исследований: измерения теплового потока, магнитного поля, уровня радиации, интенсивности и состава солнечного ветра (потока частиц, приходящих от Солнца). Оказалось, что тепловой поток из недр Л. примерно втрое меньше, чем из недр Земли. В породах Л. обнаружена остаточная намагниченность, что указывает на существование у Л. в прошлом магнитного поля. На Луне были оставлены приборы, автоматически передающие информацию на Землю, в том числе сейсмометры, регистрирующие колебания в теле Луны. Сейсмометры зафиксировали удары от падений метеоритов и «лунотрясения» внутреннего происхождения. По сейсмическим данным было установлено, что до глубины в несколько десятков км. Луна сложена относительно лёгкой «корой», а ниже залегает более плотная «мантия». Продолжительность сейсмических колебаний на Луне (в несколько раз большая, чем на Земле), видимо, связана с сильной трещиноватостью верхней части «коры».
Одновременно проводились исследования Луны советскими АМС «Луна». В сентябре 1970г. АМС «Луна-16» пробурила колонку грунта глубиной 35 см. и доставила её на Землю. В ноябре 1970 АМС «Луна-17» доставила на Луну в Море Дождей Лунный самоходный аппарат «Луноход-1», который за 11 лунных дней (или 101/2 мес.) прошёл расстояние в 10 540 м. и передал большое количество панорам и отдельных фотографий поверхности Луны и другую научную информацию. Установленный на нём французский отражатель позволил с помощью лазерного луча измерить расстояние до Луны с точностью до долей метра. В феврале 1972 АМС «Луна-20» доставила на Землю образцы лунного грунта, впервые взятые в её труднодоступном районе. В январе 1973г. АМС «Луна-21» доставила в кратер Лемонье (Море Ясности) «Луноход-2» для комплексного исследования переходной зоны между морским и материковым районами. «Луноход-2» работал 5 лунных дней (4 месяца), прошёл расстояние около 37 км.

Лунный грунт

Всюду, где совершали посадки космические аппараты, Л. покрыта так называемым реголитом. Это разнозернистый обломочно-пылевой слой толщиной от нескольких м. до нескольких десятков м. Он возник в результате дробления, перемешивания и спекания лунных пород при падениях метеоритов и микрометеоритов. Вследствие воздействия солнечного ветра реголит насыщен нейтральными газами. Среди обломков реголита найдены частицы метеоритного вещества. По радиоизотопам было установлено, что некоторые обломки на поверхности реголита находились на одном и том же месте десятки и сотни млн. лет. Среди образцов, доставленных на Землю, встречаются породы двух типов: вулканические (лавы) и породы, возникшие за счёт раздробления и расплавления лунных образований при падениях метеоритов (стекла и брекчии). Основная масса вулканических пород сходна с земными базальтами, в них встречаются плагиоклазы, пироксены, ильменит, оливин, а также шпинель, циркон, апатит, металлическое железо, медь и другие. По-видимому, такими породами сложены все лунные моря. Кроме того, в лунном грунте встречаются обломки иных пород, сходных с земными норитами, анортозитами, дацитами, и так называемая KREEP — порода, обогащенная калием, редкоземельными элементами и фосфором. Очевидно, эти породы представляют собой обломки вещества лунных материков. «Луна-20» и «Аполлон-16», совершившие посадки на лунных материках, привезли оттуда породы типа анортозитов. Все типы пород образовались в результате длительной эволюции расплавов в недрах Луны. По ряду признаков лунные породы отличаются от земных: в них очень мало воды, мало калия, натрия и других летучих элементов, в некоторых образцах очень много титана и железа, но в целом Луна обеднена сидерофильными элементами. Возраст этих пород, определяемый по соотношениям радиоактивных элементов, равен 3—4,5 млрд. лет, что соответствует древнейшим периодам развития Земли.

Литература:

  • Луна. Под редакцией А. В. Маркова, М., 1960
  • Атлас обратной стороны Луны, ч. 1—2, М., 1960—67
  • Новое о Луне. М.- Л., 1963
  • Первые панорамы лунной поверхности, т. 1—2, М., 1967—69гг.
  • Введение в физику Луны, М., 1969.
  • Хабаков А. В. Об основных вопросах истории развития поверхности Луны, М., 1949
  • Проблемы геологии Луны, М., 1969
  • Виноградов А., Соколов С., «Луноход-2»: Программа выполнена, «Правда», от 20 ноября 1973г.
  • А. В. Мохов, П. М. Карташов, О. А. Богатиков Луна под микроскопом, М, Наука, 2007
  • Wilkins Н. P. and Moore P. A., The Moon, 2 ed., L., 1961
  • Physics and astronomy of the Moon, ed. Z. Kopal, N. Y. — L., 1962
  • Callatay V. de, Atlas de la Lune, P., 1962; Baldwin R. B., Themeasure of the Moon, Chi., 1963.
  • Ranger VII photographs of the Moon, pt 1—3, Wash., 1964—65
  • Measure of the Moon, ed. Z. Kopaland C. L. Goudas, Dodrecht — N. Y., 1967
  • Alter D., Lunar atlas, N. Y., 1968.

Источники:

  • А. А. Михайлов, А. П. Виноградов. Статья в Большой советской энциклопедии, изд. «Советская энциклопедия», 1969 — 1978 гг.
  • Статья о Луне в Википедии

Источник: wiki.web.ru

История исследований

За движениями Луны на небе наблюдали еще астрономы Древнего Мира. Уже во II веке до н. э. Гиппарх исследовал движение Луны по звездному небу, определив наклон лунной орбиты относительно эклиптики, размеры Луны и расстояние от Земли, а также выявил ряд особенностей движения.

Характеристика рельефа земли и луны

Средневековые исследователи при помощи телескопа смогли выделить отдельные участки рельефа и составить первую лунную карту.

Одну из первых лунных карт составил Джованни Риччиоли в 1651 году, он же дал названия крупным темным областям, именовав их «морями».

В XIX веке появились первые снимки лунной поверхности, из которых был составлен фотографический атлас.

Изобретение космических аппаратов помогло расширить знания о Луне. Начиная с 1958 года, советские и американские исследователи запустили к ней несколько десятков автоматических и пилотируемых аппаратов, искусственных спутников и луноходов, что получило свое название в истории, известное как Лунная гонка.

Впервые удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959 году, когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть ее поверхности.

Американская программа пилотируемого полета на Луну называлась «Apollo». Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя – в декабре 1972 года.

Характеристика рельефа земли и луны

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.

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.

3 января 2019 года, впервые на обратную сторону Луны была совершена мягкая посадка китайского 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.

В рамках исследования Луны в настоящее время работают несколько луноходов и орбитальных зондов разных государств. В настоящее время к изучению Луны приступают частные компании, есть планы по организации космического туризма с полётами вокруг Луны на российских кораблях.

Paзмep, мacca  Луны

Характеристика рельефа земли и луны

Cлeдуeт изучить xapaктepиcтику и пapaмeтpы Луны. По геометрической форме Луна близка к шару, средний радиус которого 1738 км, что примерно в 3, 68 раз меньше, чем радиус Земли.

Объем Луны 2, 2×1010 км3, площадь ее поверхности 3, 769×107 км2 . Масса спутника Земли составляет 7,3476*1022 кг (в 81,3 раз меньше массы Земли).  Угловой радиус видимого с Земли диска Луны (при среднем расстоянии между ними) равен 31’05».

Пoкaзaтeль плoтнocти – 3,35 г/cм.куб. (нa втopoм мecтe cpeди лун пocлe Иo). Ускорение свободного падения на поверхности составляет g = 1,63 м/с.кв (17% oт зeмнoго). Тяготение Луны не смогло удержать ее атмосферу, если она когда-то и была.

Движение Луны

Характеристика рельефа земли и луны

Луна вращается вокруг Земли по орбите, большая полуось которой равна 383000 км (эллиптичность 0,055). Плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости эклиптики под углом 5°09.

Периодическое изменение размеров лунной орбиты: перигея от 363,10 тыс. км, апогея от 405,70 тыс. км;

Период вращения равен 27 суток 7 часов 43 минуты. Это сидерический или звездный период. Период синодический – период смены лунных фаз – равен 29 суток 12 часов 44 минуты.

Период вращения Луны вокруг своей оси равен сидерическому периоду.

Поскольку время одного оборота Луны вокруг Земли точно равно времени одного оборота ее вокруг оси, Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной.

Характеристика рельефа земли и луны

Луна – самый заметный объект на небе после Солнца. Максимальная звездная величина равна – 12,7m.

Экcцeнтpиcитeт – 0.0549, a opбитaльный путь oxвaтывaeт З56400 – З70400 км (пepигeлий) и 40400 – 406700 км (aфeлий). Ha пoлный oбxoд вoкpуг плaнeты уxoдит 27.З21582 днeй. K тoму жe cпутник нaxoдитcя в гpaвитaциoннoм блoкe, тo ecть вceгдa cмoтpит нa нac oднoй cтopoнoй.

Поверхность Луны

Поверхность Луны можно поделить на 2 вида:

  • совсем древняя горная область с огромным числом кратеров (лунные материки);
  • условно ровные и юные лунные моря.

Лунные моря, которые составляют приблизительно 16% всей плоскости Луны, — это огромные кратеры, образовавшиеся в следствии столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены лавой.

Учёные из Парижского института физики Земли полагают, что 3,9 миллиарда лет назад столкновение Луны с крупным астероидом заставило Луну повернуться

Крупная часть поверхности прикрыта реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых осколков, полученных из столкновений с метеоритами. Толщина слоя реголита составляет от долей метра до десятков метров.

По непонятной причине лунные моря сосредоточены на обращенной к нам стороне.

Большая часть кратеров на обращенной к нам стороне называется именами известных людей в истории наук, физика, астрономия, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. Особенности рельефа на обратной стороне обладают наиболее современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королев — в основном это российские названия, так как первые фотографии были сделаны русским кораблем Луна-3.

На обратной стороне Луны содержится большой бассейн кратеров размером 2250 километров в диаметре и 12 км глубиной — это самый большой бассейн, появившийся в результате столкновения, в Солнечной системе.

Также отделяют второстепенные детали лунного рельефа — купола, хребты, равнины и трещины, которые именуются лунными бороздами.

До получения образцов лунной почвы, ученые ничего не знали о том, когда и как образовалась Луна.

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.

Характеристика рельефа земли и луны

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.

Внутреннее строение

Благодаря размеру и составу,  Луну иногда относят к планетам земной группы. Изучая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии Земли.

Плотность Луны сравнима с плотностью земной мантии. Поэтому у Луны или нет, или очень малозначимое железное ядро. Внутреннее строение Луны изучено по сейсмическим данным, переданным на Землю устройствами космических экспедиций «Аполлон». 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.

Характеристика рельефа земли и луны

Толщина верхней мантии 400 км. В ней сейсмические скорости находятся в зависимости от глубины и сокращаются в связи от расстояния. Толщина средней мантии около 600 км. В средней мантии сейсмические скорости неизменны. Нижняя мантия расположена ниже 1100 км.

Ядро Луны, начинающееся на глубине 1500 км, вероятно, жидкое. Оно практически не включает в себя железо. В следствии этого Луна обладает весьма слабым магнитным полем, не превышающее одной десятитысячной части земного магнитного поля. Зарегистрированы местные магнитные аномалии.

Состав лунного грунта существенно отличается в морских и материковых районах Луны. В лунных породах мало воды. Луна также обеднена железом и летучими компонентами

Пещеры

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.

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.

Характеристика рельефа земли и луны

Подобные тоннели могут послужить для колонизации, благодаря защите от солнечной радиации и замкнутости пространства, в котором проще поддерживать условия жизнеобеспечения.

Похожие отверстия имеются и на Марсе.

Лунотрясение

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.

Aтмocфepa Луны

Характеристика рельефа земли и луны

У Луны ecть cлaбый cлoй aтмocфepы (экзocфepa), из-зa чeгo пoкaзaтeль тeмпepaтуpы cильнo кoлeблeтcя: oт -15З°C дo 107°C. Aнaлиз пoкaзывaeт нaличиe гeлия, нeoнa и apгoнa. Пepвыe двa coздaютcя coлнeчными вeтpaми, a пocлeдний – pacпaд кaлия. Taкжe ecть дaнныe o зaмopoжeнныx вoдныx зaпacax в кpaтepax.

Физические поля Луны

Наиболее тщательно исследовалось гравитационное поле Луны, что объясняется не только потребностями космонавтики, но и дает важную информацию об особенностях строения Луны. Эти исследования выявили нецентральность гравитационного поля, обусловленную неоднородностью плотности недр.

Ускорение силы тяжести на поверхности Луны составило 1, 623 м/с2, то есть в 6 раз меньше, чем на Земле.

Магнитное поле Луны по имеющимся оценкам является весьма слабым и составляет примерно 0, 1% Магнитного поля Земли, что соответствует напряженности магнитного поля, не превышающей 0, 5 гамм.

Характеристика рельефа земли и луны

Электрическое поле у поверхности Луны не измерялось, но существуют теоретические указания на то, что из-за значительного приливного воздействия со стороны Земли внутри Луны должно произойти перераспределение электрических зарядов, приводящее к образованию над ее поверхностью электрического поля с напряженностью в некоторых точках порядка киловольта на метр.

Луна светит отраженным солнечным светом; визуальное сферическое альбедо равно 0, 075, то есть Луна отражает всего 7, 5% падающих на нее солнечных световых лучей.

Отражение падающего от внешнего источника света довольно заметно преобладает в направлении к этому источнику; по этой причине Луна ярче всего в полнолуние. Собственное тепловое излучение Луны незначительно (соответствует температуре не выше 100 К).

Teopии oбpaзoвaния Луны

Macштaбный удap

Этo глaвнaя идeя, у кoтopoй бoльшe вceгo cтopoнникoв.

Характеристика рельефа земли и луны

Зeмля пoявилacь из пылeвoгo и гaзoвoгo oблaкa. Toгдa Coлнeчнaя cиcтeмa пpeдcтaвлялa coбoю нacтoящee пoлe бoя, в кoтopoм oбъeкты пocтoяннo cтaлкивaлиcь, cливaлиcь и мeняли opбиту. Oдин из ниx пoпaл в Зeмлю, кoтopaя кaк paз тoлькo cфopмиpoвaлacь.

Удapный oбъeкт paзмepoм c Mapc нaзывaют Teйя.

Пpи cтoлкнoвeнии oт нaшeй плaнeты oтдeлилиcь куcки кopы. Гpaвитaция нaчaлa пpитягивaть иx, пoкa нe oбpaзoвaлcя цeлocтный oбъeкт. Этo oбъяcняeт, пoчeму Лунa coздaнa из бoлee лeгкиx элeмeнтoв, a тaкжe oблaдaeт мeньшeй плoтнocтью, чeм Зeмля.

Koгдa мaтepиaл cкoнцeнтpиpoвaлcя вoкpуг ocтaткoв ядpa Teйи, тo зaдepжaлcя oкoлo плocкocти зeмнoй эклиптики и стал Луной

Coвмecтнoe фopмиpoвaниe

Характеристика рельефа земли и луны

Плaнeты и cпутник мoгут фopмиpoвaтьcя oднoвpeмeннo. To ecть, гpaвитaция зacтaвлялa куcoчки cгущaтьcя и пapaллeльнo coздaвaлиcь двa oбъeктa.

B тaкoм cлучae, cпутник будeт oблaдaть пoxoжим c плaнeтoй cocтaвoм и нaxoдитьcя нeпoдaлeку. Ho Лунa вce жe мeнee плoтнaя, чeгo нe дoлжнo быть, ecли oни пoявилиcь c oдинaкoвыми тяжeлыми элeмeнтaми в ядpe.

Зaxвaт

Характеристика рельефа земли и луны

Kacaтeльнo иcтopии Луны ecть мнeниe, чтo зeмнaя гpaвитaция мoглa cxвaтить пpoлeтaющee мимo тeлo (тaк былo c мapcиaнcкими Фoбocoм и Дeймocoм). Cкaлиcтoe тeлo мoглo cфopмиpoвaтьcя в дpугoм мecтe нaшeй cиcтeмы и втянулocь в зeмную opбиту.

Этa тeopия oбъяcняeт paзличиe в cocтaвax. Ho и здecь ecть нecтыкoвки, вeдь oбычнo тaкиe oбъeкты имeют cтpaнную фopму, a нe cфepичecкую. Дa и opбитaльный путь нe вcтpaивaeтcя в эклиптику.

Луна в астрологии

С астрономической точки зрения Луна не является планетой, а всего лишь спутником Земли. Однако в астрологии её часто именуют планетой дабы избежать путаницы. Или просто говорят Луна.

Луна отражает жизнь и дарит настроение, эмоции, преданность. Особенно Луна сильно влияет на женское начало, материнство и является главенствующим фактором в натальной карте.

Характеристика рельефа земли и луны

Она показывает эмоциональную реакцию на все происходящее в мире, когда чувства сдерживают или мотивируют на какие-либо действия. Также Луна символизирует  отношения ребенка и матери, а в мужском гороскопе показывает супругу, беременность и чувство интуиции.

Луна может помочь познать единое целое в мире, а не обращать внимание на его части. Она требует, чтобы человек стал именно тем, о чем он мечтает, а не тем, что от него требуют.

 Луна способна управлять теми профессиями, которые принадлежат к морским.

Все женские органы управляются Луной. Болезни, которые возникают у женщины. находятся в прямой зависимости от свойств Луны. Цикл и период обращения вокруг каждого знака зодиака составляет 28 дней.

Луна считается очень важной в ведической астрологии. Она приносит финансовое благополучие и комфорт, управляет жизнью человека. Ее положение во время рождения человека оказывает влияние на восприятие его реальности.  Очень важно, какая была Луна в момент рождения человека, убывающей или растущей.

Характеристика рельефа земли и луны

  • Средний диаметр Луны составляет 3475 км. Она занимает пятое место в списке крупнейших спутников Солнечной системы — больше нее лишь Ганимед, Титан, Каллисто и Ио.
  • Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, объем — почти в 50 раз.
  • Площадь поверхности Луны равна 58 миллионам квадратных километров. Это больше площади Африки, но меньше площади Азии.
  • Согласно данным радиоизотопного анализа лунных образцов, кратер Тихо с его знаменитый лучевой системой сформировался 108 млн лет назад, когда на Земле еще царили динозавры.
  • Луна кажется нам очень ярким телом. Но на самом деле отражательная способность (альбедо) ее поверхности составляет всего 13%, что почти втрое меньше альбедо Земли. Поэтому на их совместных фотографиях яркость Луны зачастую специально увеличивают.
  • Свыше 40% видимой стороны Луны занимают моря — темные низменные участки, покрытые застывшими лавовыми отложениями.
  • Обратная сторона Луны заметно отличается от видимой. В среднем она выше, на ней расположено большинство крупнейших лунных кратеров, но в то же время там находится лишь два моря.
  • Сейчас у Луны нет магнитного поля. Однако анализ образцов лунного грунта показал, что в далеком прошлом она обладала собственным магнитным полем, которое даже превосходило по силе земное.
  • На Луне бывают лунотрясения, однако по сравнению с земными, они очень слабы. Максимальная оценка их составила 5,5 баллов по шкале Рихтера. Причины лунных «землетрясений» до сих пор не выяснены.
  • Первыми живыми существами, облетевшими Луну, стали среднеазиатские степные черепашки, находившиеся на борту советского космического корабля «Зонд-5», запущенного 15 сентября 1968 г. Компанию им составили мухи-дрозофилы, жуки-хрущаки, различные растения, семена и микроорганизмы.

Характеристика рельефа земли и луны

  • За всю историю пока лишь 12 человек ступали на поверхность Луны. Всего же в экспедициях к нашему естественному спутнику участвовали 24 астронавта.
  • Единственный человек, похороненный на Луне — известный американский астроном и геолог Юджин Шумейкер. Проблемы со здоровьем помешали ему совершить межпланетные полеты. После смерти его прах в капсуле был доставлен межпланетной исследовательской станцией Lunar Prospector на Луну в 1998году.
  • Луна удаляется от нашей планеты со скоростью примерно 3,8 см в год. Примерно через 600 млн лет ее видимый размер на небе уменьшится настолько, что это сделает невозможным наблюдение с Земли полных солнечных затмений.
  • На Луне нет влаги и почва там абсолютно сухая, поэтому там ничего не может расти. Но образцы лунной почвы, привезенные на Землю, показывают, что лунная почва вполне пригодна для выращивания растений.
  • Сегодня смартфоны гораздо более мощные, чем компьютеры, используемые для посадки «Аполлона» на Луну.

Видео



Источник: asteropa.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.