Почему Луна – не планета: последние сведения о нашем спутнике

Луна является постоянным спутником человека вот уже сотни тысяч лет, с тех пор как человечество впервые осознанно взглянуло на ночное небо. Интерес к столь яркому ночному светилу подпитывался его мистическим обликом. Помимо этого, наш естественный спутник обладает рядом особенностей, которые в древности породили множество легенд и мифов. Людям было трудно объяснить, с чем связано наличие на нашем ночном небе столь крупного светила. Как могла появиться Луна, и почему она всегда повернута к нам одной стороной – вопросы, на которые человечество получило ответы только сейчас. Однако, несмотря на это, влияние Луны на жизнь человека ощущалось всегда. На протяжении миллиардов лет Луна и планета Земля находятся в тесной и плотной связке, воздействуя друг на друга.

Чем является наш естественный спутник?

Все, что связано с Луной, имеет для человека повышенный интерес. Это не удивительно, так как это единственное из небесных тел, расположенное на близком к нам расстоянии. Первые сведения о спутнике человечество получило еще в глубокой древности. В Древнем Египте, в Месопотамии и в Китае появление ночной красавицы на ночном небосклоне стало основой для создания лунных календарей. Уже в те далекие годы астрономы имели представление о периодичности появления Луны и пытались объяснить различное состояние лунного диска. Еще во II веке до нашей эры, греческий ученый Гиппарх сумел высчитать расстояние от Земли до Луны и впервые пытался объяснить наличие лунных фаз.

Больше интересного о нашей соседке стало известно уже с появлением оптических приборов. Во второй половине XVII века астроном Джованни Риччиоли создал карту лунной поверхности. Несмотря на достаточно примитивные приборы наблюдения, итальянцу удалось составить первое подробное описание рельефа лунной поверхности. Именно тогда человек получил представление о лунных горах и кратерах. Лунными морями стали называться обширные низменные участки лунного ландшафта. Оказалось, что прекрасный лик ночного светила не так уж идеален на самом деле. Поверхность Луны покрыта многочисленными кратерами как вулканического, так и внешнего происхождения.

Точные данные о нашем спутнике появились уже в середине XIX века. Учеными удалось не только вычислить расстояние до Луны, но и получить все необходимые астрофизические данные.

Наша соседка действительно находится на расстоянии вытянутой руки. Расстояние от Земли до Луны составляет 363 тыс. км. Эти цифры ничто, в сравнении с теми огромными расстояниями, которые отделяют нас от ближайших планет солнечной системы. Что касается размеров, то Луна находится на почетном пятом месте. Имея диаметр 3475 км, она уступает по размеру только спутникам-гигантам Ганимеду, Титану, Калипсо и Ио, вращающимся вокруг Юпитера и Сатурна.

Ганимед – спутник Юпитера – имеет диаметр более 5 тыс. км и является небесным телом размером с Марс. Луна по отношению к Земле занимает скромную позицию, уступая в массе и в размерах планете (7,3477·1022 кг против земных 5,972E24 кг). Некоторые карликовые планеты меньше нашей прекрасной соседки, однако столь крупные размеры Луны не мешают нашему совместному сосуществованию.

Бытует мнение, что на заре образования Солнечной системы наша планета могла столкнуться с другой планетой. В процессе столкновения образовались крупные фрагменты, один из которых впоследствии стал нашим естественным спутником. Данная версия оспаривается сторонниками теории планетарного происхождения Луны, которая образовалась в одно и то же время с Землей. По всем своим физическим параметрам наша нынешняя соседка миллиарды лет назад могла быть самостоятельной планетой. Земля, ближайшая планета к Луне, захватила это небесное тело благодаря своему сильному магнитному полю и гравитации. Аналогичный механизм сработал и с другими мелкими планетами, которые стали спутниками более крупных планет.

С тех пор как Земля и Луна находятся рядом, мало что изменилось в облике нашего спутника. Глядя на яркий лунный диск в течение многих лет, ученые пришли к выводу, что наша спутница представляет собой практически мертвый геологический объект. Бурная молодость Луны закончилась миллионы лет назад, о чем свидетельствуют многочисленные вулканические кратеры и лунные поля, образованные массивными лавовыми потоками.

Однако, с точки зрения астрофизики, наш спутник продолжает оставаться активным космическим объектом, оказывающим свое влияние на нашу планету и на все околоземное пространство.

Орбита Луны

Движение спутника вокруг Земли нельзя назвать простым. Это еще заметили ученые и астрономы древности. Каждый раз Луна появляется на ночном небе в разном облике, и ее движение характеризуется возникновением на Земле определенных явлений. На положение спутника и период его обращения сильное влияние оказывает Солнце, которое в 2,2 раза сильнее воздействует на Луну, чем наша планета. Как оказалось потом, она движется вокруг нашей планеты по эллиптической орбите, периодически приближаясь или удаляясь от нас. Орбитальная скорость движение небесного тела составляет 1,023 км в секунду. Минимальное расстояние от Луны до Земли достигается в перигее – 351 тыс. км. Максимальное удаление наблюдается в апогее, когда Луна находится от Земли на расстоянии 404 тыс. км.

Период обращения Луны вокруг материнской планеты и Солнца практически одинаков, с разницей в два дня. Сидерический период обращения спутника составляет 27 дней, 7 часов и 43 минуты, тогда как синодический период (время обращения Луны вокруг Солнца) составляет 29 дней 12 часов и 44 минуты. В этой связи следует отметить факт синхронизации периода обращения Луны вокруг нашей планеты с периодом обращения спутника вокруг собственной оси. В результате такого сочетания, Луна постоянно повернута к Земле одной стороной.

Ученые также установили, что наша спутница постепенно удаляется от нас, ориентировочно на 4 см каждый год. В связи с этим, орбита спутника становится похожей на раскручивающуюся спираль.

Строение Луны

По своему строению наш естественный спутник представляет типичную планету, в которой присутствуют все положенные для космических объектов такого уровня компоненты:

• ядро;
• мантия;
• лунная кора.

Плотность нашего спутника достаточна высокая для небесных тел данной категории – всего 3,3464 г/см³. Этот параметр выводит Луну на второе место среди других спутников солнечной системы (первым является спутник Юпитера Ио). Несмотря на высокую плотность, лунное ядро имеет скромные размеры. Его диаметр составляет всего 700-800 км. Интересна другая деталь. Столь малое ядро состоит из расправленного железа, которое плавно переходит в мантию. Лунная мантия – это своего рода магматический океан, в котором наряду с элементами железа и магния, находятся основные породообразующие минералы – пироксен и оливин. Присутствуют в мантии окислы кремния.

Тонкой скорлупой является лунная кора, толщина которой варьируется в пределах 0-100 км. Глубинные слои состоят из силикатов, тогда как на поверхности спутника в большом количестве присутствует реголит – порода, состоящая из естественных отложений, вызванных естественным ходом эволюции небесного тела. В отсутствие атмосферы поверхность Луны сильно подвержена внешнему космическому влиянию. Десятки, сотни тысяч больших и малых метеоритов регулярно падают на поверхность Луны, перемалывая поверхностные слои грунта на мелкие части. Толщина реголита в разных областях Луны может сильно отличаться: от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров.

Недостаточно крупное ядро, вялотекущие внутренние процессы и умеренные орбитальные характеристики Луны обеспечили ей слабое гравитационное поле. Сила лунного притяжения составляет всего 1,62 метров в секунду. Невелико и магнитное поле нашей соседки. По данным ученых у Луны имеется два вида магнитного поля: постоянное и переменное. Первое возникает под воздействием намагниченных верхних слоев лунной коры. Второе – переменное магнитное поле – является следствием взаимодействия сил внутренней и внешней гравитации.

Состояние лунной поверхности

В отличие от крупных небесных тел, где обязательным атрибутом является наличие атмосферы, Луна практически лишена этого важного компонента. Причины, по которым на нашем спутнике отсутствуют какая-либо достойная газообразная поверхностная прослойка, до сих пор не установлены. Среди ученых бытует мнение, что такое положение вещей вызвано каким-то особым способом образования Луны. Состояние газообразной оболочки крайне разреженное. Ее плотность в среднем и составляет всего 2-2,5 х 105 частиц/см³.

Такой малый процент содержания газов приводит к значительному колебанию температур на поверхности. Ночами на Луне становится ужасно холодно, температуры достигают отметки в -1750 Цельсия. Днем же наоборот, Луна нагревается как сковородка, до температуры +127 градусов. Однако на глубине одного метра температура лунного грунта остается постоянной в любое время лунных суток – 35 градусов.

Практически полное отсутствие атмосферы делает лунное небо черным что днем, что ночью. Удивительным является тот факт, что мы привыкли лицезреть ослепительно белый лунный диск. На самом деле поверхность нашей спутницы черна как смола. Луна имеет слабую отражательную способность. Только 10-18% солнечного света отражается от поверхности лунного диска. Американские астронавты – люди, впервые вступившие на поверхность нашего спутника – были крайне удивлены естественным цветом лунного грунта. На деле лунная поверхность оказалась больше коричневатой и серой.

Исследования Луны

Астрофизические исследования Луны ведутся постоянно. Человек, получив в свои руки мощные оптические телескопы, сумел досконально изучить состояние лунной поверхности. Полеты советских автоматических лунных станций в рамках программы «Луна» и американских космических зондов «Рейнджер» и «Сервейер» дали первые объемы информации о том, какая на самом деле наша прекрасная соседка.

Вслед за полетами автоматических станций в полет к Луне отправились и люди. В июле 1969 года на поверхность естественного спутника Земли совершил посадку космический модуль «Орел». Он доставил на Луну двух астронавтов Нила Армстронга и Эдвина Олдрина, которые впервые в истории человечества вступили на внеземное инопланетное небесное тело.

Всего американская программа полетов на Луну «Аполлон» насчитывает 6 высадок человека на поверхность нашего спутника. Последним земным аппаратом, отправившимся на исследование земного спутника, стал китайский луноход «Юйту», доставленный на поверхность Луны 14 декабря 2013 года в рамках осуществления китайской программы «Чанъэ-3»

За все время интенсивных научно-технических исследований человек не только сумел увидеть обратную сторону Луны, получить образцы грунта с лунной поверхности, но и подробно исследовать лунный ландшафт, получить подробные данные об астрофизических параметрах. Со временем даже проявилась отдельная наука – селенология, изучающая особенности лунной тверди, поверхности и грунта.

Осуществив ряд высадок и исследований лунной поверхности, люди на Луне пришли к выводу: спутник Земли является безжизненным космическим объектом. Использование Луны в целях освоения космоса и последующей колонизации на данный момент не представляется возможным. По данным ученых наша ближайшая соседка может быть использована в качестве стартовой площадки для последующих космических полетов на большие расстояния. Говорить об экономической целесообразности освоения Луны на данный момент не приходится.