Базовые характеристики

Все о бледнолицей подруге Земли: что из себя представляет Луна?
Видимая сторона Луны (мозаика снимков КА «Lunar Reconnaissance Orbiter»

Луна — небесное тело, естественный спутник нашей планеты, который движется по эллиптической орбите в системе «Земля — Солнце — Луна».

Эллиптическая орбита заставляет наш естественный спутник покачиваться: колебания приводят к тому, что видимая сторона Луны не статична. Мы видим разные части полушария спутника. Это явления называется либрациями Луны и может достигать почти 8 градусов по экватору и 7 по меридиане.

  • Среднее расстояние от центра Луны до центра Земли: 384 400 км

Данное расстояние непостоянно вследствие формы орбиты Луны: значения варьируются от 356 410 до 406 700 километров.

  • Перигей: 363 104 км
  • Апогей: 405 696 км
  • Средний экваториальный диаметр: 3478,8 км

  • Средний радиус: 1737,1 км
  • Площадь поверхности: 3,793*107 км2
  • Масса: 7,3477*1022 кг

Все о бледнолицей подруге Земли: что из себя представляет Луна?
Время (1,255 секунды), за которое свет, пущенный с Земли, достигает Луны. Рисунок выполнен в масштабе

  • Средняя скорость движения по орбите: 1,023 км/с
  • Ускорение свободного падения: 1,62 м/с2
  • Диапазон температуры поверхности: от — 173 до +127 градусов.

  • Средняя плотность: 3,34 г/см3
  • Основные химические элементы: кальций, алюминий, магний, кремний.

Стоит отметить, что на глубине в один метр температура постоянна и составляет — 35 градусов.

Происхождение

Все о бледнолицей подруге Земли: что из себя представляет Луна?
Столкновении Земли с Теей и возникновении луны

Ученым достоверно известно, что Луна младше Земли примерно на 60 000 лет.

Эта разница и некоторые другие факты позволяют представить две гипотезы происхождения нашего спутника: возникновение Луны в результате столкновения Земли с крупным планетоидом или же самостоятельное ее формирование.

Абсолютное большинство ученых на данный момент времени считают, что Луна появилась благодаря столкновению Земли и Тейи. Это столкновение вызвало выброс в космос части каменной мантии нашей планеты в виде пыли и раскаленного газа.

Другая часть осколков со временем собралась воедино на орбите Земли и образовала прототип Луны. Удар в основном выбил вещество из мантии Земли. Обогащенного железом вещества мантии хватило для формирования у Луны собственного железного ядра. Со временем атмосфера у Луны испарилась из-за высокой температуры, а недра начали остывать.

Сегодня процесс гравитационной дифференциации вещества на Луне практически завершен: ее вполне можно назвать тектонически пассивным космическим телом. В недрах Луны продолжается выделение тепла, но идет оно за счет радиоактивного распада.

Зачастую на поверхности Луны можно наблюдать темные пятна, дымки и даже свечение. Некоторые из этих явлений можно трактовать как выбросы вулканических газов. Аппарату «Апполон-14» удалось зафиксировать несколько странных газовых облаков. Все это не разрешает говорить о полной геологической пассивности Луны. Такой вывод подкрепляют обнаруженные лунотрясения, несмотря на то, что в большинстве случаев их природа приливного характера.

Строение

Все о бледнолицей подруге Земли: что из себя представляет Луна?
Сравнение строения Луны и планет земной группы

Луна состоит из лунной коры, верхней и нижней мантии, ядра.

Лунная кора составляет 60 километров на видимой стороне Луны, 100 километров на обратной. Глубже располагается верхняя мантия в 800 километров, именно на этом уровне фиксируются лунотрясения. До глубины 1500 километров лежит частично расплавленная нижняя мантия. Уже под ней можно найти железное ядро.

Все о бледнолицей подруге Земли: что из себя представляет Луна?В отличие от земного ядра, лунное едино и находится в твердой фазе.

Отсутствие жидкого ядра объясняет неимение глобального магнитного поля у Луны. Все магнитные свойства нашего спутника связаны с остаточной намагниченностью горных пород.

Тем не менее у спутника имеется слой расплавленной мантии. Эта мантия не позволяет сейсмическим волнам беспрепятственно проходить сквозь глубинные слои Луны.

В толще коры Луны располагаются дайки, структуры, образованные застывшим мантийным веществом в трещинах нижней коры.

Мнение эксперта
Савин Александр Васильевич
Астроном с 20 летним стажем
Дайки способны влиять на гравитационное поле Луны, именно из-за них оно настолько неоднородное.

Поверхность

Поверхность Луны лишена водной и ветровой эрозии, именно по ней мы узнаем о прошлой небесного тела. На ней мы можем наблюдать: лунные моря, океаны и заливы, кратеры. Основными элементами

Лунный реголит

Все о бледнолицей подруге Земли: что из себя представляет Луна?
След калоши ботинка Б. Олдрина на реголите (Аполлон-11)

Поверхность Луны покрыта тонким слоем лунного реголита, представляющего собой слежавшуюся пыль. Образуется реголит под длительным воздействием эрозии на фоне перепада температур и метеоритной бомбардировки. Толщина лунного реголита составляет всего несколько сантиметров. Состоит эта пыль из окислов железа, изотопа гелия-3.

Лунный реголит оказывает серьезное влияние на состав экзосферы нашего спутника.

Атмосферу Луны правильнее называть экзосферой. Она очень сильно разрежена и в ней были обнаружены следы таких газов как водород, гелий, неон, аргон.

Концентрация пыли может меняться, это позволяет сказать о наличии пылевых бурь на Луне. Именно сочетание пыли и экзосферных газов отвечает за эффект свечения Луны незадолго до рассвета.

Наивысшая концентрация пыли была отмечена на утренней стороне спутника. Связано это, увы, не с влиянием Солнца, а с фактом того, что утренняя сторона Луны является ведущей. Высокую концентрацию пыли провоцируют высокоскоростные столкновения лунной поверхности и пыли в межпланетном пространстве. Также концентрация пыли возрастает при прохождении Луной метеоритных потоков.

Моря

Все о бледнолицей подруге Земли: что из себя представляет Луна?

Все о бледнолицей подруге Земли: что из себя представляет Луна?

На самом деле лунные моря правильнее называть ударными бассейнами. По всей Луне распростерты более сорока таких бассейнов. Воды там нет, но жидкость когда-то была. В таких «морях» текла базальтовая лава, богатая железом и титаном. Именно лава, излившаяся порядка 3-4 миллиардов лет назад, образовала эти ударные бассейны.

Кратеры

Все о бледнолицей подруге Земли: что из себя представляет Луна?
Кратер Коперник. Фотография с борта Аполлона-12

Распространены по всей Луне, встречаются в самых разных размерах: от микроскопических, до гигантских.

Самый большой кратер на Луне называется Байе и его диаметр составляет 300 километров.

Абсолютное большинство лунных кратеров ударного происхождения.

Если кратер не имеет центральной горки, в большинстве случаев его дно состоит из застывшей лавы. Это говорит о том, что удар пришелся на те времена, когда лунная кора была тонкой. В противном случае энергия удара была бы недостаточной для плавления огромной массы базальта.

Система «Луна-Земля-Солнце»

Все о бледнолицей подруге Земли: что из себя представляет Луна?

На движение Луны влияет Земля, Солнце, другие планеты и даже эффекты общей теории относительности. Последние приводят к отклонению Луны по орбите с амплитудой около одного метра.

Достоверно известно, что Луна удаляется от Земли примерно на 3 сантиметра в год. Этим действием спутник тормозит вращение Земли. Тем не менее, куда интереснее другой вопрос: остановится ли это движение?

Да, но только тогда, когда Луна и Земля будут находиться в полном резонансе. Период обращения Луны вокруг Земли станет равен земным суткам: небесное тело намертво зависнет над одной точкой Земли. Сутки на Земле будут длиться более двух месяцев, а земные приливы перестанут действовать на Луну.

Солнечные приливы продолжат свое воздействие, под которым Луна начнет приближаться к Земле. Спутник не врежется в нашу планету, но распадется на фрагменты, часть которых упадет на Землю. Остальная же часть образует кольцо вокруг планеты.

Вопросы

С чем связана знаменитая фраза Королева С.П.: "Луна твердая"?

Достоверно не было известно о количестве лунного реголита. Люди выражали опасения за тех, кто отправится на Луну: могли возникнуть сложности, если бы реголита было много. Королев сказал это для того, чтобы вселить надежду в людей и развеять страхи.

Есть ли способ судить о возрасте лунной поверхности?

Да, по отражающей способности участков лунной поверхности можно делать выводы об их возрасте: чем темнее, тем старше.

Сколько на лунной поверхности "теплых пятен"?

На лунной поверхности находится более 450 "теплых пятен". Многие из них на 50% теплее окружающей среды.

Что называют циклом фаз Луны?

Цикл фаз Луны - это эффект, возникающий из-за изменения угла при вращении Луны по орбите Земли.

Сколько существует фаз луны и постоянна ли их длительность?

Существует 8 фаз луны: новолуние, молодая луна, первая четверть луны, прибывающая луна, полнолуние, убывающая луна, последняя четверть, старая луна. Длительность фаз Луны непостоянна: иногда за месяц можно увидеть два полнолуния.

Как быстро увеличивается длительность земных суток?

Длительность земных суток увеличивается на сотую долю каждые 100 лет.

Видео-обзор научных фактов о Луне