ЛУНА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА, ОРБИТА, ФАЗИ, ДВИЖЕНИЯ - ARTE - 2025

На Луната е естествен спътник на Земята, свързани с нея чрез гравитационно привличане. Тъй като тя е най-близката звезда на нашата планета, тя е най-познатата за всички и първата, която човечеството е посетило. Това е скалисто тяло с радиус 1738 километра, близо до половината на радиуса на Земята, докато неговата маса е едва 1/81 от масата на Земята.

Що се отнася до средната му плътност, тя е 3,3 пъти по-голяма от тази на водата, докато средната плътност на Земята е 5,5. И разбира се, има нейната гравитация, която е 0,17 пъти по-голяма от тази на Земята.

Фигура 1. Пълнолуние. Източник: Pixabay

В мащабен модел със Земята с размерите на баскетбол, Луната би била тенис топка, а двете топки са на разстояние около 10 метра.

Реалното разстояние Земя и Луна от около 385 хиляди километра повече или по-малко. Нужни са 1,3 секунди светлината, която Луната отразява от Слънцето, за да достигне Земята.

Друга съществена характеристика е, че Луната няма собствена атмосфера, почти няма следи от някои газообразни елементи, като водород, хелий, неон, аргон и други в минимални количества.

И още по-поразителна подробност е, че Луната винаги показва едно и също лице към Земята. Това е така, защото периодът му на въртене около оста му е равен на този на орбитата му около Земята: приблизително 27 дни.

Ако имаше някаква разлика между двата периода, далечната страна на Луната щеше да се види от Земята в даден момент, но не е и се дължи на ефекта, наречен приливна връзка. Този ефект ще бъде разгледан по-подробно по-късно.

Структура на Луната

Фигура 2. Напречно сечение на Луната, показваща нейната структура на слоеве и приблизителния радиус на всеки от тях. Източник: Wikimedia Commons. Брайън Дерксен от английската Уикипедия Вътрешната структура на Луната е известна благодарение на сеизмографите, инсталирани от мисиите на Аполон. Сеизмографите са устройства, които записват движенията на Земята и че на Луната са способни да записват лунни земетресения, вълни, произведени от въздействието на метеорити.

От тези записи Луната е известна със следната слоеста структура:

-Карка, с дебелина приблизително 80 км, по-тънка на лицето, обърната към Земята, и по-дебела на противоположната страна, поради приливни сили.

-Манто, с прогнозен радиус около 1300 км, съставен главно от железни и магнезиеви оксиди.

-Нукле, малък, с радиус приблизително 587 км, който от своя страна е изграден от вътрешно твърдо ядро, външно и течно ядро ​​плюс полутопещ околен слой.

-На Луната липсва тектонска активност, за разлика от Земята, тъй като е загубила почти цялата си вътрешна топлина, охлаждайки се много бързо.

Лунна повърхност

Фигура 3. Изображение на лунната повърхност от далечната страна. Източник: НАСА чрез Wikimedia Commons.

Лунната повърхност е покрита с лепкав абразивен прах, наречен реголит. Тъмните области, които се отличават, се наричат ​​морета, от латинското „кобила“, въпреки че не съдържат вода, а втвърдена лава.

Смята се, че тези морета са причинени от въздействието на големи астероиди преди около 4 милиарда години и по-късно те са били изпълнени с лава, изтичаща от вътрешността. Имбриумът Mare е най-големият, с ширина 1200 км.

Най-ясните райони, които могат да се видят около моретата, са планински райони с планински вериги, които са кръстени на тези на Земята, например Алпите и Карпатите.

Отличителното е наличието на множество кратери с всякакви размери, вероятно причинени от удари от малки астероиди и метеорити. Те са кръстени на известни хора, например кратера Коперник.

Друга теория за произхода на лунните кратери счита, че те имат вулканичен произход, въпреки че теорията за произхода на метеорите има по-голяма подкрепа от страна на астрономите.

На повърхността на Луната има и дълбоки пукнатини, чийто произход все още не е напълно ясен, въпреки че се смята, че те идват от древни потоци от лава. Пример е разривът на Хигинус, с два клона, в центъра на който е кратер със същото име.

Изображенията, направени от космическия кораб отстрани, които не можем да видим, показват повърхност, подобна на тази на видимата страна, макар и с по-малко морета.

Orbit

Благодарение на гравитационното привличане, упражнено от Земята, Луната следва елиптична орбита с малка ексцентричност от изток на запад около нашата планета, според законите на Кеплер.

Ето защо разстоянието Земя-Луна, посочено в началото на 385 хиляди километра, е средно разстояние, въпреки че поради малкия си ексцентриситет орбитата е почти кръгова. Тоест, понякога Луната е по-близо (перигей), а друг път е по-далеч (апогей).

Освен това, тя не е фиксирана орбита, тъй като има и други смущения, като гравитационното привличане на Слънцето и другите планети, които го променят непрекъснато.

Равнината, която следва лунната орбита, не съвпада точно с тази, която следва орбитата на Земята, но е наклонена около 5º. По време на революция Луната се намира на около 5º над и под равнината на земната орбита. И двете орбити се пресичат в точки, наречени лунни възли.

По-долу е представяне на Земята, въртяща се около Слънцето и Луната около Земята:

Синхронно въртене

Луната винаги показва едно и също лице към Земята, следователно има тъмна страна, която не може да се види оттук. Обяснението е, че Земята и Луната образуват система под взаимно гравитационно действие, но Земята има по-голяма маса.

В този случай по-малкото тяло свързва движението си с това на по-голямото тяло, тоест той изравнява периода си на въртене с този на превода.

Фигура 4. Синхронно въртене на Луната и Земята. Източник: Wikimedia Commons.Фернандо де Горочица Системата Земя-Луна стигна до това заради приливни сили, точно както беше казано в началото. И в същото време се случва, защото гравитационното привличане не е равномерно „разпределено“, тъй като Земята и Луната имат значителни размери.

С други думи, частите на всяка от тях, които са най-близо до другия, привличат по-силно от крайностите по-далеч и тази разлика може да бъде достатъчно голяма, за да причини издутина на планетата.

Ето как Луната е отговорна за приливите на Земята, защото океаните „се издигат“ в отговор на гравитационното дърпане на спътника. Но лунната кора също се деформира, което поражда сили на триене, които причиняват периода на въртене постепенно да намалява.

Това явление е често между една планета и нейните луни, например Плутон и неговият спътник Харон са в синхронно въртене един с друг.

Тъмната страна на Луната

Много отдавна, когато Луната току-що се беше образувала, тя се въртеше по-бързо около оста си и беше по-близо до Земята, отколкото сега. Така че в някакъв момент от ранната земна история сигурно е изглеждал като огромен сребърен диск, осветяващ нощното небе.

Това полукълбо на Луната винаги е едно и също, гледано от Земята, както е обяснено. Въпреки това, едната половина на Луната винаги получава светлина от Слънцето (и там е много горещо, приблизително 134 ° C), а другата половина не, освен ако не се случи затъмнение. Но тези половинки не съответстват на лицата, които виждаме от тук.

Лунното полукълбо, което получава слънчева светлина, е това, което гледа директно към него, докато другото е тъмно и много студено, около -153 ºC. Тънката лунна атмосфера е отговорна за това голямо изменение на температурата.

Тези полукълба се променят, докато Луната продължава своето транслационно движение около Земята, така че в действителност цялата Луна получава светлина от Слънцето в определен момент.

Фази на луната

Фигура 5. Илюстрация на фазите на Луната. Източник: Wikimedia Commons. Орион 8.

Гледана от Земята, Луната претърпява промени в осветената си част за период от около месец. Те са така наречените лунни фази: новолуние, първа четвърт, пълнолуние и последна четвърт, които се повтарят непрекъснато в същия ред.

Всъщност времето, необходимо на Луната да премине през всичките си фази, е малко под месец. Този период се нарича лунация или синодичен месец и продължава 29 дни и 12 часа.

Фазите на Луната зависят от относителното положение между Луната, Земята и Слънцето. Нека видим:

Новолуние

При новолуние или новолуние едва ли е възможно да се разграничи Луната, тъй като бидейки разположена между Земята и Слънцето, видимата страна оттук не е осветена.

Полумесец

След това, за периода от приблизително 7,4 дни, което е приблизително продължителността на всяка фаза, осветената зона постепенно се увеличава, докато достигне първата четвърт, където половината от лунния диск е осветена. Може да се наблюдава от обяд до полунощ.

пълнолуние

Осветената зона продължава да се увеличава след първата четвърт до достигане на пълнолуние или пълнолуние, когато Луната е зад Земята, а Слънцето я осветява напълно отпред (фигура 1). Пълната Луна може да се види от времето, когато Слънцето залязва до изгрев, достигайки максималната си височина в полунощ.

Последно тримесечие

И накрая, размерът на Луната намалява малко по малко, стигайки до последната четвърт, когато отново половината от диска е осветена. Може да се види напускане около полунощ, докато достигне максималната си височина при изгрев. След това тя продължава да намалява, за да започне нов цикъл.

Трябва да се отбележи, че от северното полукълбо движението на светлината преминава от дясно на ляво, а в южното полукълбо е обратното.

Така че можем да знаем например дали луната се колаксира или намалява. Ако е в полумесец, дясната страна на Луната е тази, която е осветена в северното полукълбо, а лявата - ако е в южното полукълбо.

Движения на Луната: въртене и превод

Луната прави пълна орбита или революция около Земята за 27.32 дни, наречена сидереален месец (да не се бърка със синодичния месец от 29 дни и 12 часа). Това прави със скорост 1 км / сек.

Разликата между страничния месец и синодичния се дължи на факта, че докато Луната рисува орбитата си, Земята напредва 27º в собственото си транслационно движение около Слънцето. Когато това се случи, относителните положения Слънце-Земя-Луна отново са същото.

Нашият сателит също извършва въртене по собствената си ос за същия период от време поради синхронното въртене.

Hovers

Луната изпълнява повече движения освен въртене по оста си и превод, които се считат за основните движения. В допълнение към тях има завивките.

Либрациите са колебателни движения на Луната, които ни позволяват да наблюдаваме 59% от нейната повърхност, вместо очакваните 50% поради факта, че тя винаги предлага едно и също лице на Земята. Те са известни още от времето на Галилей.

композиция

Луната е скалиста и има много тънка атмосфера. Наличието на течна вода се изключва в лунните полукълба, изложени алтернативно на Слънцето, поради високите температури, които се достигат там.

Въпреки това, на лунните полюси има кратери, които не са достигнати от слънчевата топлина от милиони години. Температурите могат да паднат до студени -240ºC.

Там сондата, изпратена от Индия и САЩ, успя да открие вода под формата на лед.

По отношение на състава на лунните скали, те са в изобилие от кислород: до 43%. Освен това се изчисляват 20% силиций, 19% магнезий, 10% желязо, 3% калций, 3% алуминий, 0,42% хром, 0,18% титан и 0,12% манган. Среброто и живакът също са открити в лунен прах.

Но вместо това няма свободни въглерод, азот и водород, елементите, които изграждат жива материя. А в лунните скали няма вода, за разлика от земните скали, в чиято структура е открита.

обучение

Най-широко приетата теория сред научната общност е, че Луната е възникнала при сблъсък между Земята и обект, подобен или по-голям от Марс, наречен Тея, по време на формирането на Слънчевата система.

Освен че поражда Луната, сблъсъкът с Тея промени наклона на оста на въртене на Земята и дестабилизира ранната атмосфера.

Тази теория обяснява защо Луната е по-малко плътна от Земята, тъй като сблъсъкът с Тея откъсна от нея част от мантията, чиято плътност е подобна на лунната плътност. Това обаче не обяснява съществуването на полутопеното ядро ​​на Луната, за което се знае, че съществува благодарение на сеизмичната информация.

Друга алтернативна теория счита, че Луната се е образувала другаде в Слънчевата система и е била уловена от земната гравитация в даден момент.

Основата на тези идеи е, че лунните скали, въпреки че съдържат същите елементи като тези на Земята и са на една и съща възраст, са химически много различни.

Затъмненията

лунно затъмнение

Фигура 6. Затъмнение на Луната. Източник> Wikimedia Commons.

Привидните диаметри на Слънцето, Земята и Луната са същите, както се виждат от Земята. Така че, когато Земята е между Слънцето и Луната, е възможно да наблюдаваме лунно затъмнение.

Лунното затъмнение може да се случи само по време на пълнолуние и когато попадне в сянката на Земята, наречено умбра. По този начин той се потъмнява, придобивайки червеникав или оранжев оттенък, в зависимост от атмосферните условия на Земята. Може да се види на следното изображение:

Луната може да падне изцяло в сянката на Земята или само отчасти, в първия случай затъмнението е тотално и в противен случай е частично. Частичните затъмнения могат да бъдат сбъркани за фаза на Луната, докато затъмнението приключи и пълнолунието отново изгрява.

За разлика от слънчевите затъмнения, лунните затъмнения могат да се видят от всяка точка на света, където е през нощта, а също така могат да продължат няколко часа.

Слънчево затъмнение

Фигура 7. Затъмнения на Слънцето Източник> Wikimedia Commons.

Когато дисковете на Слънцето и Луната съвпадат, гледани от някаква точка на Земята, се случва затъмнението на Слънцето. Луната сякаш минава пред Слънцето, за което е необходимо тя да е в новолуние, въпреки че слънчевите затъмнения те не се появяват на всяко новолуние.

За да се случи слънчевото затъмнение, подравняването между Слънцето, Земята и Луната трябва да е тотално и това не се случва през цялото време, но поне два пъти годишно, максимум до пет. Що се отнася до продължителността, времето, през което Слънцето остава затъмнено, е променливо, от порядъка на около 8-10 минути.

Затъмненията на Слънцето могат да бъдат тотални, частични или пръстеновидни, в зависимост от това дали Луната покрива Слънцето изцяло или отчасти. В случай на пръстеновидни затъмнения, относителният диаметър на Луната не е достатъчен, за да покрие напълно Слънцето, оставяйки светещ пръстен от това. По-долу е пълно слънчево затъмнение:

Тоталните затъмнения на Слънцето са страхотни небесни явления и предоставят прекрасна възможност за изучаване на подробности за най-отдалечените слоеве на Слънцето.

Влияние върху живота на Земята

Земята и Луната образуват прекрасен дует, който е повлиял на живота и по-специално на човечеството от началото на времето:

-Благодаря на Луната има сезони.

-Всяка година Луната се отдалечава на около 4 см от Земята, което помага да се забави въртенето на Земята и удължава дните с няколко хилядни от секундата. Това разстояние не е постоянно, тъй като зависи много от разположението на континенталните и водни маси на Земята, което, както знаем, се е променило много след формирането на двете.

-Благодаря на това удължаване на дните, растенията са имали достатъчно време за извършване на фотосинтеза.

-Ако теорията за въздействието с Тея е вярна, атмосферата на Земята претърпя модификации, които я направиха по-подходяща за появата на живота.

- Луната е служила като водач по време на развитието на човечеството, например фермерите, дори и днес, използват лунните фази, за да обработват полета.

-Океанските приливи се получават благодарение на гравитационното взаимодействие между Земята и Луната и са изключително важни за риболова и климата, както и като източници на енергия.

Фигура 8. Стара приливна мелница в Хуелва, Испания. Източник: Wikimedia Commons.

-Има популярно схващане, че пълнолунието влияе на настроението на хората, правейки ги по-податливи от психологическа гледна точка през този период.

- Луната е послужила като вдъхновение за безброй научнофантастични романи и филми, дори преди да започне космическата надпревара.

Препратки

1. Astromy. Лунната повърхност. Възстановени от: astromia.com.
2. Geoenccyclopedia. Фази на луната. Възстановено от: geoenciclopedia.com.
3. Иглесиас, Р. Ла Луна: първи космически континент. Възстановено от: redalyc.org.
4. Остер, Л. 1984. Модерна астрономия. Редакционно реверте.
5. Ромеро, С. Любопитства за Луната. Възстановени от: muyinteresante.es.
6. Wikipedia. Геология на Луната. Възстановено от: es.wikipedia.org.
7. Wikipedia. Луната. Възстановено от: es.wikipedia.org.