Μάζα και ακτίνα της σελήνης. Sidereal και Synodic

Από όλες τις παραμέτρους των ουράνιων σωμάτων, η μάζα είναι η πιο δύσκολη στον υπολογισμό. Επομένως, σε αντίθεση με τη διάμετρο, η μάζα της Σελήνης υπολογίστηκε σχετικά πρόσφατα.

Μεταξύ των δορυφόρων βρίσκεται στην έκτη θέση ως προς τη μάζα. Η μάζα του είναι 7,34x1022 kg, δηλαδή 80 φορές μικρότερη από τη γη. Μπορείτε να υπολογίσετε τη μέση πυκνότητα της Σελήνης - 3,35 g / cm3, η οποία είναι 3-4 φορές μεγαλύτερη από αυτή των άλλων δορυφόρων (εκτός από τον δορυφόρο), καθώς και την επιτάχυνση ελεύθερη πτώση- 1,62 m / s2, και βαρύτητα, που είναι ίση με το 1/6 της γης, δηλαδή, ένα αντικείμενο που μετακινείται από τον δορυφόρο του θα ζύγιζε έξι φορές λιγότερο. Λόγω της ασθενούς βαρύτητάς της, η Σελήνη δεν έχει ατμόσφαιρα.

Βαρυτική επιρροή

Η Σελήνη είναι ένας ασυνήθιστα μεγάλος και ογκώδης δορυφόρος, επομένως έχει μια αξιοσημείωτη βαρυτική επίδραση στον πλανήτη. Η κύρια εκδήλωση μιας τέτοιας επίδρασης είναι οι άμπωτες και οι ροές.
Κατά μήκος του άξονα Σελήνης-Γης εμφανίζονται «παλιρροϊκές» δυνάμεις. Όσο πιο κοντά βρίσκεται η Γη στη Σελήνη, τόσο πιο ισχυρή έλκεται από αυτήν. διαφορετικό βαθμόαξιοθέατο σε διαφορετικά σημείαπροκαλεί παραμόρφωση την υδρόγειο, έχοντας ως αποτέλεσμα θαλάσσιες παλίρροιεςκαι άμπωτες.
Ως αποτέλεσμα, η βαρύτητα της Σελήνης επηρεάζει τον φλοιό, την ατμόσφαιρα και την υδρόσφαιρα της Γης, ακόμη και το γεωμαγνητικό της πεδίο.
Σχήμα Γης και Σελήνης ενιαίο σύστημαμάζες, το κέντρο των οποίων βρίσκεται σε απόσταση 4750 km από το κέντρο της Γης.

Πόσο μετρημένο

Η Σελήνη, μετά τον Ήλιο, είναι το δεύτερο φωτεινότερο αντικείμενο. Είναι το πέμπτο μεγαλύτερο ηλιακό σύστημα. Μεταξύ των κέντρων της Σελήνης και της Γης, η μέση απόσταση είναι 384.467 km. Η μάζα της σελήνης αντιστοιχεί στην τιμή των 7,33 * 1022 kg.

Από την αρχαιότητα, οι άνθρωποι προσπαθούσαν να περιγράψουν και να εξηγήσουν την κίνησή του. Η βάση όλων των σύγχρονων υπολογισμών είναι η θεωρία του Μπράουν, η οποία δημιουργήθηκε στις αρχές του 19ου - 20ού αιώνα. Για να προσδιοριστεί η ακριβής κίνηση αυτού, δεν χρειαζόταν μόνο η μάζα του φεγγαριού. Έχουν ληφθεί υπόψη πολυάριθμοι συντελεστές τριγωνομετρικές συναρτήσεις. σύγχρονη επιστήμημπορεί να κάνει πιο ακριβείς υπολογισμούς.

Η τοποθεσία με λέιζερ σάς επιτρέπει να μετράτε το μέγεθος των ουράνιων αντικειμένων με σφάλμα μερικών μόνο εκατοστών. Με τη βοήθειά του, διαπιστώθηκε ότι η μάζα της Σελήνης είναι πολύ μικρότερη από τη μάζα του πλανήτη μας (81 φορές) και η ακτίνα της είναι 37 φορές μικρότερη. Για μεγάλο χρονικό διάστημα δεν ήταν δυνατό να προσδιοριστεί αυτή η τιμή με ακρίβεια, αλλά η εκτόξευση διαστημικών δορυφόρων κατέστησε δυνατό να ανοίξουν νέες προοπτικές. Γνωστός ενδιαφέρον γεγονόςότι την εποχή του Νεύτωνα η μάζα της σελήνης καθοριζόταν από το μέγεθος της παλίρροιας που προκαλούσε.

Μπορούμε να δούμε τη φωτισμένη επιφάνεια αυτού του δορυφόρου με διαφορετικούς τρόπους. Το ορατό τμήμα του δίσκου που φωτίζεται από τον Ήλιο ονομάζεται φάση. Υπάρχουν τέσσερις φάσεις συνολικά: η εντελώς σκοτεινή επιφάνεια της Σελήνης - η νέα σελήνη, η αυξανόμενη σεληνιακή ημισέληνος - το πρώτο τέταρτο, ο πλήρως φωτισμένος δίσκος - η πανσέληνος, το φωτισμένο μισό από τη δεύτερη πλευρά - το τελευταίο τέταρτο. Εκφράζονται σε εκατοστά και δέκατα της μονάδας. Η αλλαγή όλων των σεληνιακών φάσεων είναι η συνοδική περίοδος, που είναι η επανάσταση της Σελήνης από τη φάση της νέας σελήνης στην επόμενη νέα σελήνη. Ονομάζεται και συνοδικός μήνας, ίσος με περίπου 29,5 ημέρες. Κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου, η Σελήνη θα μπορεί να περάσει από την τροχιά και να έχει χρόνο να επισκεφθεί την ίδια φάση δύο φορές. Η αστρική περίοδος της επανάστασης, διάρκειας 27,3 ημερών, είναι η πλήρης περιστροφή της Σελήνης γύρω από τη Γη.

Είναι λανθασμένα σύνηθες να πούμε ότι βλέπουμε την επιφάνεια της Σελήνης από τη μία πλευρά και ότι δεν περιστρέφεται. Οι κινήσεις της Σελήνης γίνονται με τη μορφή περιστροφής γύρω από τον άξονά της και κυκλοφορίας γύρω από τη Γη και τον Ήλιο

Πλήρης κύκλος γύρω δικός του άξοναεμφανίζεται σε 27 γήινες ημέρες 43 λεπτά. και 7 η ώρα. Μια ελλειπτική τροχιά γύρω από τη γη (ένα πλήρης στροφή) γίνεται ταυτόχρονα. Αυτό επηρεάζεται από τις παλίρροιες στο σεληνιακό φλοιό, προκαλώντας παλίρροιες στη Γη, που συμβαίνουν υπό την επίδραση της σεληνιακής βαρύτητας.

Όντας σε μεγαλύτερη απόσταση από τη Σελήνη από τη Γη, ο Ήλιος, λόγω της τεράστιας μάζας του, έλκει τη Σελήνη δύο φορές πιο έντονα από τη Γη. Η Γη παραμορφώνει την πορεία της Σελήνης γύρω από τον Ήλιο. Όσον αφορά τον Ήλιο, η τροχιά του είναι πάντα κοίλη.

Το φεγγάρι δεν έχει ατμόσφαιρα, ο ουρανός από πάνω του είναι πάντα μαύρος. Εξαιτίας ηχητικά κύματαμην διαδοθείτε στο κενό, επικρατεί απόλυτη σιωπή σε αυτόν τον πλανήτη. Κάτω από άμεσες ακτίνες την ημέραπολλές φορές μεγαλύτερο από το νερό, και τη νύχτα φτάνει τους -150 C. Το φεγγάρι είναι ένα. Η πυκνότητά του είναι μόνο 3,3 p. περισσότερο νερό. Στην επιφάνειά του υπάρχουν τεράστιες πεδιάδες που καλύπτονται με στερεοποιημένη λάβα, πολλοί κρατήρες σχηματίζονται όταν η δύναμη της βαρύτητας είναι κατώτερη βαρύτητα, και το βάρος του φεγγαριού μικρότερο από τη Γη, έτσι ένα άτομο μπορεί να μειωθεί κατά 6 φορές ενώ βρίσκεται στο φεγγάρι.

Με ραδιενεργών ουσιώνΟι επιστήμονες έχουν καθορίσει την κατά προσέγγιση ηλικία του φεγγαριού, η οποία είναι 4,65 δισεκατομμύρια χρόνια. Σύμφωνα με την τελευταία πιο εύλογη υπόθεση, υποτίθεται ότι ο σχηματισμός της Σελήνης συνέβη ως αποτέλεσμα μιας γιγαντιαίας σύγκρουσης με μια νεαρή Γη ενός τεράστιου ουράνιου σώματος. Σύμφωνα με μια άλλη θεωρία, η Γη και η Σελήνη σχηματίστηκαν ανεξάρτητα σε ένα εντελώς διάφορα μέρηηλιακό σύστημα.

Ο φυσικός δορυφόρος της Γης είναι η Σελήνη, ένα μη φωτεινό σώμα που αντανακλά το ηλιακό φως.

Η μελέτη της Σελήνης ξεκίνησε το 1959, όταν η σοβιετική συσκευή Luna-2 προσγειώθηκε στη Σελήνη για πρώτη φορά και οι φωτογραφίες τραβήχτηκαν από το διάστημα για πρώτη φορά από τη συσκευή Luna-3. αντιθετη πλευραΦεγγάρι.

Το 1966, το Luna-9 προσγειώθηκε στο φεγγάρι και δημιούργησε μια συμπαγή δομή εδάφους.

Οι πρώτοι άνθρωποι που περπάτησαν στο φεγγάρι ήταν οι Αμερικανοί Neil Armstrong και Edwin Aldrin. Αυτό συνέβη στις 21 Ιουλίου 1969. Για περαιτέρω μελέτη του φεγγαριού, οι Σοβιετικοί επιστήμονες προτίμησαν να χρησιμοποιήσουν αυτόματα οχήματα - σεληνιακά ρόβερ.

Γενικά χαρακτηριστικά της Σελήνης

Μέση απόσταση από τη Γη, km
ένα. μι.	363 104 0,0024
ένα. μι.	405 696 0,0027
Μέση απόσταση μεταξύ των κέντρων της Γης και της Σελήνης, km
Η κλίση μιας τροχιάς στο επίπεδο της τροχιάς της
Μέση τροχιακή ταχύτητα	1,022
Μέση ακτίνα της Σελήνης, km
Βάρος, kg
Ισημερινή ακτίνα, km
Πολική ακτίνα, km
Μέση πυκνότητα, g/cm 3
Κλίση προς τον ισημερινό, βαθμ.

Η μάζα της σελήνης είναι το 1/81 της μάζας της γης. Η θέση της Σελήνης στην τροχιά αντιστοιχεί στη μία ή στην άλλη φάση (Εικ. 1).

Ρύζι. 1. Φάσεις της Σελήνης

Φάσεις της Σελήνης- διάφορες θέσεις σε σχέση με τον Ήλιο - νέα σελήνη, πρώτο τέταρτο, πανσέληνος και τελευταίο τέταρτο. Σε μια πανσέληνο, ο φωτισμένος δίσκος της σελήνης είναι ορατός, αφού ο ήλιος και η σελήνη είναι ανοιχτά αντίθετες πλευρέςαπό τη γη. Κατά τη νέα σελήνη, η σελήνη βρίσκεται στην πλευρά του ήλιου, επομένως η πλευρά της σελήνης που βλέπει προς τη γη δεν φωτίζεται.

Η Σελήνη βλέπει πάντα τη Γη από τη μία πλευρά.

Η γραμμή που χωρίζει το φωτισμένο μέρος της σελήνης από το μη φωτισμένο μέρος ονομάζεται τελειωτής.

Στο πρώτο τέταρτο, η Σελήνη είναι ορατή σε γωνιακή απόσταση 90" από τον Ήλιο και ακτίνες ηλίουφωτίζουν μόνο το δεξί μισό του φεγγαριού που είναι στραμμένο προς εμάς. Σε άλλες φάσεις, η Σελήνη είναι ορατή σε εμάς με τη μορφή δρεπάνι. Επομένως, για να διακρίνετε την αυξανόμενη Σελήνη από την παλιά, πρέπει να θυμάστε: η παλιά Σελήνη μοιάζει με το γράμμα "C" και αν η Σελήνη μεγαλώνει, τότε μπορείτε να σχεδιάσετε διανοητικά μια κάθετη γραμμή μπροστά από τη Σελήνη και να πάρετε το γράμμα «P».

Λόγω της εγγύτητας της Σελήνης με τη Γη και την μεγάλη μάζασχηματίζουν το σύστημα Γης-Σελήνης. Η Σελήνη και η Γη περιστρέφονται γύρω από τους άξονές τους προς την ίδια κατεύθυνση. Το επίπεδο της τροχιάς της Σελήνης είναι κεκλιμένο προς το επίπεδο της τροχιάς της Γης υπό γωνία 5°9".

Τα μέρη όπου τέμνονται οι τροχιές της Γης και της Σελήνης ονομάζονται κόμβους της σεληνιακής τροχιάς.

Αστρικός(από το λατ. sideris - αστέρι) ο μήνας είναι η περίοδος περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της και η ίδια θέση της Σελήνης στο ουράνια σφαίρασε σχέση με τα αστέρια. Είναι 27,3 ημέρες της Γης.

συνοδικός(από την ελληνική σύνοδο - σύνδεση) ένας μήνας είναι η περίοδος πλήρους αλλαγής των σεληνιακών φάσεων, δηλαδή η περίοδος επιστροφής της σελήνης στην αρχική της θέση σε σχέση με τη σελήνη και τον ήλιο (για παράδειγμα, από τη νέα σελήνη στη νέα σελήνη). Είναι κατά μέσο όρο 29,5 γήινες ημέρες. Ο συνοδικός μήνας είναι δύο ημέρες μεγαλύτερος από τον αστρικό μήνα, αφού η Γη και η Σελήνη περιστρέφονται γύρω από τους άξονές τους προς την ίδια κατεύθυνση.

Η δύναμη της βαρύτητας στη Σελήνη είναι 6 φορές μικρότερη από τη δύναμη της βαρύτητας στη Γη.

Το ανάγλυφο του δορυφόρου της Γης είναι καλά μελετημένο. Οι ορατές σκοτεινές περιοχές στην επιφάνεια της Σελήνης ονομάζονται "θάλασσες" - αυτές είναι τεράστιες άνυδρες πεδιάδες χαμηλά (η μεγαλύτερη είναι η "Oksan Bur") και οι φωτεινές περιοχές - "ήπειροι" - αυτές είναι ορεινές, υπερυψωμένες περιοχές. Οι κύριες πλανητικές δομές της σεληνιακής επιφάνειας είναι κρατήρες δακτυλίου με διάμετρο έως 20-30 km και τσίρκο πολλαπλών δακτυλίων με διάμετρο 200 έως 1000 km.

Η προέλευση των δομών του δακτυλίου είναι διαφορετική: μετεωρίτης, ηφαιστειακή και εκρηκτική κρούση. Επιπλέον, υπάρχουν ρωγμές, μετατοπίσεις, θόλοι και συστήματα ρηγμάτων στην επιφάνεια της Σελήνης.

Ερευνα διαστημόπλοιοΤα «Luna-16», «Luna-20», «Luna-24» έδειξαν ότι τα επιφανειακά κλαστικά πετρώματα της Σελήνης είναι παρόμοια με αυτά της Γης πυριγενή πετρώματα- βασάλτες.

Το νόημα της σελήνης στη ζωή της γης

Αν και η μάζα της Σελήνης είναι 27 εκατομμύρια φορές μικρότερη από τη μάζα του Ήλιου, είναι 374 φορές πιο κοντά στη Γη και ισχυρή επιρροή, προκαλώντας άνοδο των νερών (παλίρροιες) σε ορισμένα σημεία και άμπωτες σε άλλα. Αυτό συμβαίνει κάθε 12 ώρες και 25 λεπτά, αφού η Σελήνη κάνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από τη Γη σε 24 ώρες και 50 λεπτά.

Λόγω της βαρυτικής επιρροής της Σελήνης και του Ήλιου στη Γη, άμπωτες και ροές(Εικ. 2).

Ρύζι. 2. Σχέδιο εμφάνισης άμπωτων και ροών στη Γη

Τα πιο ευδιάκριτα και σημαντικά στις συνέπειές τους είναι τα παλιρροϊκά φαινόμενα στο περίβλημα των κυμάτων. Είναι περιοδικές ανόδους και πτώσεις στο επίπεδο των ωκεανών και των θαλασσών, που προκαλούνται από τις δυνάμεις έλξης της Σελήνης και του Ήλιου (2,2 φορές λιγότερες από τη σεληνιακή).

Στην ατμόσφαιρα, τα παλιρροϊκά φαινόμενα εκδηλώνονται με ημιημερήσιες αλλαγές ατμοσφαιρική πίεση, και στο φλοιός της γης- σε παραμόρφωση στερεόςΓη.

Στη Γη, υπάρχουν 2 υψηλές παλίρροιες στο πλησιέστερο και πιο απομακρυσμένο σημείο από τη Σελήνη και 2 παλίρροιες σε σημεία που βρίσκονται σε γωνιακή απόσταση 90 ° από τη γραμμή Σελήνης-Γης. Διανέμω μεγάλες παλίρροιες,που συμβαίνουν στη νέα σελήνη και την πανσέληνο και τετραγωνισμόςστο πρώτο και τελευταίο τρίμηνο.

ΣΤΟ ανοιχτός ωκεανόςοι παλίρροιες είναι μικρές. Οι διακυμάνσεις της στάθμης του νερού φτάνουν το 0,5-1 μ. Στις θάλασσες της ενδοχώρας (Μαύρη, Βαλτική κ.λπ.), σχεδόν δεν γίνονται αισθητές. Ωστόσο, ανάλογα με γεωγραφικό πλάτοςκαι περιγράμματα ακτογραμμήστις ηπείρους (ειδικά σε στενούς κόλπους), το νερό κατά τη διάρκεια της παλίρροιας μπορεί να ανέλθει έως και 18 μέτρα (Bay of Fundy in Ατλαντικός Ωκεανόςστα ανοιχτά της ακτής Βόρεια Αμερική), 13 μ. στη δυτική ακτή της Θάλασσας του Οχότσκ. Αυτό δημιουργεί παλιρροιακά ρεύματα.

Η κύρια σημασία των παλιρροϊκών κυμάτων είναι ότι, κινούνται από ανατολή προς δύση ακολουθώντας ορατή κίνησηΦεγγάρια, επιβραδύνουν αξονική περιστροφήΓη και επιμηκύνετε την ημέρα, αλλάξτε το σχήμα της Γης μειώνοντας την πολική συμπίεση, προκαλούν παλμούς στα κελύφη της Γης, κάθετες μετατοπίσεις της επιφάνειας της γης, ημιημερήσιες αλλαγές στην ατμοσφαιρική πίεση, αλλαγή συνθηκών οργανική ζωήστα παράκτια μέρη των ωκεανών και, τέλος, επηρεάζουν ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑπαράκτιες χώρες. ΣΤΟ ολόκληρη γραμμήλιμάνια, τα πλοία μπορούν να εισέλθουν μόνο κατά την άμπωτη.

Μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα στη Γη επαναλάβετε ηλιακές και σεληνιακές εκλείψεις.Μπορείτε να τα δείτε όταν ο Ήλιος, η Γη και η Σελήνη βρίσκονται στην ίδια γραμμή.

Εκλειψη- μια αστρονομική κατάσταση κατά την οποία ένα ουράνιο σώμα κρύβει το φως από ένα άλλο ουράνιο σώμα.

Ηλιακή έκλειψησυμβαίνει όταν η Σελήνη μπαίνει ανάμεσα στον παρατηρητή και τον Ήλιο και τον εμποδίζει. Δεδομένου ότι η Σελήνη πριν από την έκλειψη είναι στραμμένη προς εμάς με τη μη φωτισμένη πλευρά της, υπάρχει πάντα μια νέα σελήνη πριν από την έκλειψη, δηλαδή η Σελήνη δεν είναι ορατή. Φαίνεται ότι ο Ήλιος καλύπτεται από μαύρο δίσκο. ένας παρατηρητής από τη Γη βλέπει αυτό το φαινόμενο ως ηλιακή έκλειψη (Εικ. 3).

Ρύζι. 3. Ηλιακή έκλειψη (τα σχετικά μεγέθη των σωμάτων και οι αποστάσεις μεταξύ τους είναι υπό όρους)

Μια έκλειψη Σελήνης συμβαίνει όταν η Σελήνη, όντας σε ευθεία γραμμή με τον Ήλιο και τη Γη, πέφτει σε μια σκιά σε σχήμα κώνου που ρίχνει η Γη. Η διάμετρος της κηλίδας της σκιάς της Γης είναι ίση με την ελάχιστη απόσταση της Σελήνης από τη Γη - 363.000 km, που είναι περίπου 2,5 της διαμέτρου της Σελήνης, οπότε η Σελήνη μπορεί να κρυφτεί εντελώς (βλ. Εικ. 3).

Σεληνιακούς ρυθμούςείναι επαναλαμβανόμενες αλλαγές στην ένταση και τον χαρακτήρα βιολογικές διεργασίες. Υπάρχουν σεληνιακός-μηνιαίος (29,4 ημέρες) και σεληνιακός-ημερήσιος (24,8 ώρες). Πολλά ζώα, φυτά αναπαράγονται σε μια ορισμένη φάση σεληνιακός κύκλος. Οι σεληνιακόι ρυθμοί είναι χαρακτηριστικός πολλών θαλάσσιων ζώων και φυτών της παράκτιας ζώνης. Έτσι, οι άνθρωποι παρατήρησαν μια αλλαγή στην ευημερία ανάλογα με τις φάσεις του σεληνιακού κύκλου.

Παραδόξως, το βάρος του μακρινού Ήλιου αποδεικνύεται ότι είναι ασύγκριτα πιο εύκολο να προσδιοριστεί από το βάρος της Σελήνης, που είναι πολύ πιο κοντά μας. (Εννοείται ότι χρησιμοποιούμε τη λέξη "βάρος" σε σχέση με αυτά τα φωτιστικά με την ίδια συμβατική έννοια όπως για τη Γη: μιλαμεσχετικά με τον ορισμό της μάζας.)

Η μάζα του Ήλιου βρίσκεται με τον ακόλουθο συλλογισμό. Η εμπειρία έχει δείξει ότι 1 g έλκει 1 g σε απόσταση 1 cm με δύναμη ίση με 1/15.000.000 mg. αμοιβαία έλξη φάδύο σώματα με μάζες Μκαι tσε απόσταση ρεεκφράζεται σύμφωνα με το νόμο βαρύτηταΕτσι:

Αν ένα Μ -η μάζα του ήλιου (σε γραμμάρια), t -γήινη μάζα, ΡΕ-η απόσταση μεταξύ τους είναι 150.000.000 km, τότε η αμοιβαία έλξη τους σε χιλιοστόγραμμα είναι (1/15.000.000) x (15.000.000.000.000 2) mg Από την άλλη, αυτή η ελκτική δύναμη είναι η κεντρομόλος δύναμη που κρατά τον πλανήτη μας, ανάλογα με το bit του στους κανόνες της μηχανικής, είναι (επίσης σε χιλιοστόγραμμα) mV 2 /D, όπου t -μάζα της γης (σε γραμμάρια), V-η κυκλική του ταχύτητα, ίση με 30 km/s = 3.000.000 cm/s, α ΡΕ-απόσταση από τη γη στον ήλιο. Συνεπώς,

Από αυτή την εξίσωση προσδιορίζεται το άγνωστο Μ(εκφράζεται όπως αναφέρεται σε γραμμάρια):

M \u003d 2x10 33 g \u003d 2x10 27 t.

Διαίρεση αυτής της μάζας με τη μάζα της υδρογείου, δηλ. υπολογισμός

παίρνουμε 1/3 εκατομμύριο.

Ένας άλλος τρόπος προσδιορισμού της μάζας του Ήλιου βασίζεται στη χρήση του τρίτου νόμου του Κέπλερ. Από τον νόμο της παγκόσμιας έλξης, ο τρίτος νόμος προκύπτει παρακάτω φόρμα:

είναι η μάζα του ήλιου, T -αστρική περίοδος του πλανήτη, ένα -η μέση απόσταση του πλανήτη από τον Ήλιο είναι η μάζα του πλανήτη. Εφαρμόζοντας αυτόν τον νόμο στη Γη και τη Σελήνη, παίρνουμε

Αντικατάσταση γνωστή από παρατηρήσεις

και παραμελώντας στην πρώτη προσέγγιση στον αριθμητή τη μάζα της Γης, που είναι μικρή σε σχέση με τη μάζα του Ήλιου, και στον παρονομαστή τη μάζα της Σελήνης, που είναι μικρή σε σύγκριση με τη μάζα της Γης, παίρνουμε

Γνωρίζοντας τη μάζα της Γης, παίρνουμε τη μάζα του Ήλιου.

Έτσι, ο Ήλιος είναι βαρύτερος από τη Γη κατά το ένα τρίτο του εκατομμυρίου φορές. Δεν είναι δύσκολο να υπολογίσετε τη μέση πυκνότητα της ηλιακής μπάλας: για αυτό, χρειάζεται μόνο να διαιρέσετε τη μάζα της κατ' όγκο. Αποδεικνύεται ότι η πυκνότητα του Ήλιου είναι περίπου τέσσερις φορές μικρότερη από την πυκνότητα της Γης.

Όσο για τη μάζα του φεγγαριού, όπως το έθεσε ένας αστρονόμος, «αν και είναι πιο κοντά μας από όλα τα άλλα ουράνια σώματα, είναι πιο δύσκολο να το ζυγίσουμε από τον Ποσειδώνα, τον πιο μακρινό (τότε) πλανήτη». Η Σελήνη δεν έχει δορυφόρο που θα βοηθούσε στον υπολογισμό της μάζας της, όπως έχουμε υπολογίσει τώρα τη μάζα του Ήλιου. Οι επιστήμονες έπρεπε να καταφύγουν σε άλλα, περισσότερα πολύπλοκες μεθόδους, από τα οποία αναφέρουμε μόνο ένα. Συνίσταται στη σύγκριση του ύψους της παλίρροιας που παράγεται από τον Ήλιο και της παλίρροιας που παράγεται από τη Σελήνη.

Το ύψος της παλίρροιας εξαρτάται από τη μάζα και την απόσταση του σώματος που τη δημιουργεί, και εφόσον η μάζα και η απόσταση του Ήλιου είναι γνωστές, η απόσταση της Σελήνης είναι επίσης γνωστή, τότε από μια σύγκριση του ύψους των παλίρροιων, προσδιορίζεται η μάζα της Σελήνης. Θα επανέλθουμε σε αυτόν τον υπολογισμό όταν μιλάμε για παλίρροιες. Εδώ αναφέρουμε μόνο τελικό αποτέλεσμα: η μάζα της Σελήνης είναι το 1/81 της μάζας της Γης (Εικ. 89).

Γνωρίζοντας τη διάμετρο του φεγγαριού, υπολογίζουμε τον όγκο του. αποδεικνύεται ότι είναι 49 φορές μικρότερο από τον όγκο της Γης. Επομένως, η μέση πυκνότητα του δορυφόρου μας είναι 49/81 = 0,6 της πυκνότητας της Γης.

Η Σελήνη είναι ένας φυσικός δορυφόρος του πλανήτη Γη, που θεωρείται το μόνο ουράνιο σώμα που βρίσκεται πιο κοντά σε αυτόν. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η απόσταση μεταξύ της Γης και του δορυφόρου της είναι περίπου 384 χιλιάδες χιλιόμετρα.

Τι πρέπει να γνωρίζετε για τον δορυφόρο της Γης;

Ωστε να έχει γενική ιδέασχετικά με αυτό το ουράνιο σώμα, είναι απαραίτητο να εξεταστούν ορισμένα από τα χαρακτηριστικά του: αυτός είναι ο όγκος του δορυφόρου, η διάμετρός του, η επιφάνεια και η μάζα του φεγγαριού.

Η Σελήνη κινείται σε ελλειπτική τροχιά και η ταχύτητα της κίνησής της είναι περίπου 1,02 km / s. Αν βλέπεις το φεγγάρι από το πλάι Βόρειος πόλοςΗ Γη, αποδεικνύεται ότι κινείται προς την ίδια κατεύθυνση με τα περισσότερα άλλα ορατά ουράνια σώματα, δηλαδή αριστερόστροφα. Η δύναμη της βαρύτητας στη Σελήνη είναι 1.622 m/s².

Από την αρχαιότητα, πολλοί επιστήμονες και αστρονόμοι ενδιαφέρθηκαν για δείκτες όπως η απόσταση του δορυφόρου από τη Γη, η επιρροή του στο κλίμα, η μάζα της Σελήνης και άλλα χαρακτηριστικά. Η διαδικασία της μελέτης των ουράνιων σωμάτων, παρεμπιπτόντως, ξεκίνησε εδώ και πολύ καιρό.

Η μελέτη της σελήνης στην αρχαιότητα

Η Σελήνη είναι ένα πολύ φωτεινό ουράνιο σώμα που απλά δεν μπορούσε να μην τραβήξει την προσοχή των επιστημόνων στην αρχαιότητα. Οι αστρονόμοι πριν από χιλιάδες χρόνια ενδιαφέρθηκαν για το ποια είναι η μάζα του φεγγαριού, πώς άλλαξαν οι φάσεις του.

Δεν είναι μυστικό ότι πολλά έθνη το λάτρεψαν ακόμη και αυτό ουράνιο σώμα. αστρονόμοι Αρχαία Βαβυλώνακατάφερε να υπολογίσει την αλλαγή των σεληνιακών φάσεων με μεγάλη ακρίβεια. Οι επιστήμονες του εικοστού αιώνα, εξοπλισμένοι με τα περισσότερα σύγχρονες συσκευές, διόρθωσε αυτόν τον αριθμό μόνο κατά 0,4 δευτερόλεπτα. Αλλά εκείνη την εποχή δεν ήταν ακόμη γνωστό ποια ήταν η μάζα της Σελήνης και της Γης.

Πιο πρόσφατη έρευνα

Το φεγγάρι είναι το πιο μελετημένο σώμα στον ουρανό. Επιστήμονες διαφορετικές χώρεςπερίπου εκατό δορυφόροι εκτοξεύτηκαν για να το μελετήσουν. Ο σοβιετικός δορυφόρος «Luna-1» εκτοξεύτηκε από το πρώτο ερευνητικό όχημα στον κόσμο. Αυτό το γεγονός έλαβε χώρα το 1959. Στη συνέχεια, το ερευνητικό συγκρότημα μπόρεσε να προσγειωθεί στη σεληνιακή επιφάνεια, να λάβει δείγματα εδάφους, να μεταδώσει φωτογραφίες στη Γη και να υπολογίσει χονδρικά ποια είναι η μάζα του φεγγαριού. Εκτός από αυτόν τον δορυφόρο, Σοβιετική Ένωσηδύο σεληνιακά ρόβερ παραδόθηκαν επίσης στη σεληνιακή επιφάνεια. Ο ένας λειτούργησε για σχεδόν 10 μήνες, έχοντας διανύσει μια απόσταση 10 χιλιομέτρων και ο δεύτερος για 4 μήνες, έχοντας διανύσει 37 χιλιόμετρα.

Οι κύριοι δείκτες της σελήνης

Η διάμετρος του φεγγαριού είναι 3474 km. Η διάμετρος της Γης είναι 12742 km. Με άλλα λόγια, η περιφέρεια της σελήνης είναι μόνο τα 3/11 της διαμέτρου του πλανήτη μας.

Η επιφάνεια του δορυφόρου της Γης είναι 37,9 εκατομμύρια τετραγωνικά μέτρα. χλμ. Σε σύγκριση με τους δείκτες του πλανήτη, αυτό είναι επίσης πολύ λιγότερο, επειδή η επιφάνεια της Γης είναι 510 εκατομμύρια τετραγωνικά μέτρα. χλμ. Ακόμα κι αν συγκρίνουμε τη σεληνιακή επιφάνεια μόνο με τις χερσαίες ηπείρους, αποδεικνύεται ότι η περιοχή της Σελήνης είναι 4 φορές μικρότερη. Ο όγκος που καταλαμβάνει η Γη είναι 50 φορές μεγαλύτερος από το φεγγάρι.

Λίγα περισσότερα για τη μάζα του φεγγαριού

Η μάζα του φεγγαριού έχει προσδιοριστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια χρησιμοποιώντας τεχνητούς δορυφόρους. Είναι 7,35 * 10 22 κιλά. Για σύγκριση, η μάζα της Γης είναι 5,9742 × 10 24 κιλά.

Η μάζα της Σελήνης και της Γης αλλάζει συνεχώς ελαφρώς. Για παράδειγμα, η Γη υπόκειται σε μικρό βομβαρδισμό μετεωριτών. Ανά ημέρα για η επιφάνεια της γηςπέφτει περίπου 5-6 τόνοι μετεωρίτες. Αλλά την ίδια στιγμή, η Γη χάνει περισσότερη μάζα λόγω της εξάτμισης ηλίου και υδρογόνου από την ατμόσφαιρα στο διάστημα. Οι απώλειες αυτές ανέρχονται ήδη σε περίπου 200-300 τόνους την ημέρα. Η Σελήνη, φυσικά, δεν έχει τέτοιες απώλειες. Η μέση πυκνότητα της ύλης στη Σελήνη είναι περίπου 3,34 g ανά 1 cm 3 .

Μια τέτοια τιμή όπως η επιτάχυνση της βαρύτητας στον δορυφόρο της Γης είναι 6 φορές μεγαλύτερη από ό,τι στην ίδια τη Γη. Η πυκνότητα αυτών βράχους, από το οποίο αποτελείται η Σελήνη, είναι περίπου 60 φορές μικρότερη από την πυκνότητα της γης. Επομένως, η μάζα της Σελήνης είναι 81 φορές μικρότερη από τη μάζα της Γης.

Δεδομένου ότι η Σελήνη έχει πολύ μικρή βαρύτητα, δεν υπάρχει σχεδόν καμία ατμόσφαιρα γύρω της - δεν υπάρχει φάκελος αερίουκαι δωρεάν νερό. Η περίοδος περιστροφής της σελήνης γύρω από τη γη ονομάζεται αστρική, ή αστρική. Είναι 27,32166 ημέρες. Αλλά αυτός ο αριθμός υπόκειται σε μικρές αλλαγές με την πάροδο του χρόνου.

Φάσεις της Σελήνης

Το φεγγάρι δεν λάμπει από μόνο του. Ένα άτομο μπορεί να δει μόνο εκείνα τα μέρη του που χτυπιούνται από τις ακτίνες του Ήλιου, που αντανακλώνται από την επιφάνεια της Γης. Έτσι μπορεί να εξηγηθεί σεληνιακές φάσεις. Η Σελήνη, κινούμενη στην τροχιά της, περνά ανάμεσα στον Ήλιο και τη Γη. Αυτή τη στιγμή, βλέπει τη Γη με τη μη φωτισμένη πλευρά της. Αυτή η περίοδος ονομάζεται νέα σελήνη. Μετά από 1-3 ημέρες μετά από αυτό, μια μικρή στενή ημισέληνος μπορεί να φανεί στο δυτικό τμήμα του ουρανού - αυτό είναι το ορατό μέρος της Σελήνης. Περίπου μια εβδομάδα αργότερα, ξεκινά το δεύτερο τρίμηνο, όταν φωτίζεται ακριβώς ο μισός δορυφόρος της Γης.