Природним супутником Землі є Місяць — тіло, що не світиться, яке відображає сонячне світло.

Вивчення Місяця почалося 1959 р., коли радянський апарат «Місяць-2» вперше сів на Місяць, а з апарату «Місяць-3» вперше були зроблені з космосу знімки зворотного боку Місяця.

У 1966 р. апарат «Місяць-9» здійснив посадку на Місяць і встановив міцну структуру ґрунту.

Першими, хто побував на Місяці, стали американці Нейл Армстронг та Едвін Олдрін. Це сталося 21 липня 1969 р. Радянські вчені для подальшого вивчення Місяця вважали за краще використовувати автоматичні апарати - місяцеходи.

Загальні характеристики Місяця

Середня віддаленість від Землі, км
а. е.	363 104 0,0024
а. е.	405 696 0,0027
Середня відстань між центрами Землі та Місяця, км
Нахил орбіти до площини її орбіти
Середня орбітальна швидкість	1,022
Середній радіус Місяця, км
маса, кг
Екваторіальний радіус, км
Полярний радіус, км
Середня густина, г/см 3
Нахил до екватора, град.

Маса Місяця складає 1/81 маси Землі. Положення Місяця на орбіті відповідає тій чи іншій фазі (рис. 1).

Рис. 1. Фази Місяця

Фази Місяця- Різні положення щодо Сонця - молодик, перша чверть, повний місяць і остання чверть. Повний місяць видно освітлений диск Місяця, оскільки Сонце і Місяць знаходяться на протилежних сторонах від Землі. У молодик Місяць знаходиться на боці Сонця, тому сторона Місяця, звернена до Землі, не висвітлюється.

До Землі Місяць звернений завжди однією стороною.

Лінію, яка відокремлює освітлену частину Місяця від неосвітленого, називають термінатором.

У першій чверті Місяць видно на кутовій відстані 90" від Сонця, і сонячні промені висвітлюють лише праву половину зверненого до нас Місяця. В інших фазах Місяць видно нам у вигляді серпа. Тому, щоб відрізнити Місяць, що росте, від старого, треба пам'ятати: старий Місяць нагадує літеру «С», а якщо Місяць зростає, то можна подумки перед Місяцем провести вертикальну лінію і вийде літера «Р».

Через близькість Місяця до Землі та її великої маси вони утворюють систему «Земля-Місяць». Місяць та Земля обертаються навколо своїх осей в один бік. Площина орбіти Місяця нахилена до площини орбіти Землі під кутом 5 ° 9 ".

Місця перетину орбіт Землі та Місяця називають вузлами місячної орбіти.

Сидеричний(від лат. Сідеріс - зірка) місяць - це період обертання Землі навколо своєї осі і однакового положення Місяця на небесній сфері по відношенню до зірок. Він становить 27,3 земних діб.

Синодичним(від грецьк. синод - з'єднання) місяцем називають період повної зміни місячних фаз, тобто період повернення Місяця в початкове положення щодо Місяця і Сонця (наприклад, від молодика до молодика). Він становить середньому 29,5 земних діб. Синодичний місяць на дві доби довший за сидеричний, оскільки Земля і Місяць обертаються навколо своїх осей в один бік.

Сила тяжіння на Місяці в 6 разів менша від сили тяжіння на Землі.

Рельєф супутника Землі добре вивчений. Видимі темні ділянки на поверхні Місяця названі «морями» — це великі безводні низовинні рівнини (найбільша — «Оксан Бур»), а світлі ділянки — «материками» — гористі, піднесені ділянки. Основні ж планетарні структури місячної поверхні - кільцеві кратери діаметром до 20-30 км та багатокільцеві цирки діаметром від 200 до 1000 км.

Походження у кільцевих структур різне: метеоритне, вулканічне та ударно-вибухове. Крім цього, на поверхні Місяця є тріщини, зрушення, бані та системи розломів.

Дослідження космічних апаратів «Місяць-16», «Місяць-20», «Місяць-24» показали, що поверхневі уламкові породи Місяця схожі із земними магматичними породами - базальтами.

Значення Місяця у житті Землі

Хоча маса Місяця в 27 млн ​​разів менша за масу Сонця, вона в 374 рази ближче до Землі і робить на неї сильний вплив, викликаючи підняття води (припливи) в одних місцях і відливи в інших. Це відбувається кожні 12 год 25 хв, оскільки Місяць робить повний оберт навколо Землі за 24 год 50 хв.

Через гравітаційний вплив Місяця та Сонця на Землю виникають припливи та відливи(Рис. 2).

Рис. 2. Схема виникнення припливів та відливів на Землі

Найбільш виразні та важливі за своїми наслідками припливно-відливні явища у хвилій оболонці. Вони являють собою періодичні підйоми та опускання рівня океанів і морів, що викликаються силами тяжіння Місяця та Сонця (у 2,2 рази менше від місячного).

В атмосфері припливно-відливні явища виявляються у напівдобових змінах атмосферного тиску, а в земній корі – у деформації твердої речовини Землі.

На Землі спостерігаються 2 припливи в найближчій і віддаленій від Місяця точці і 2 відливи в точках, що знаходяться на кутовій відстані 90 ° від лінії Місяць - Земля. Виділяють сигізійні припливи,які виникають у молодик і повний місяць і квадратурні— у першій та останній чверті.

У відкритому океані приливно-відливні явища невеликі. Коливання рівня води сягає 0,5-1 м. У внутрішніх морях (Чорне, Балтійське та інших.) вони майже відчуваються. Однак залежно від географічної широти та контурів берегової лінії материків (особливо у вузьких затоках) вода під час припливів може підніматися до 18 м (затока Фанді в Атлантичному океані біля берегів Північної Америки), 13 м на західному узбережжі Охотського моря. У цьому утворюються приливно-отливные течії.

Основне значення приливних хвиль полягає в тому, що, перемішаючись зі сходу на захід слідом за видимим рухом Місяця, вони гальмують осьове обертання Землі та подовжують добу, змінюють фігуру Землі за допомогою зменшення полярного стиску, викликають пульсацію оболонок Землі, вертикальні зміщення земної поверхні. зміни атмосферного тиску, змінюють умови органічного життя у прибережних частинах Світового океану та, нарешті, впливають на господарську діяльність приморських країн. У низку портів морські судна можуть заходити лише під час припливу.

Через певний проміжок часу Землі повторюються сонячні та місячні затемнення.Побачити їх можна, коли Сонце, Земля та Місяць знаходяться на одній лінії.

Затемнення— астрономічна ситуація, коли одне небесне тіло заступає світло від іншого небесного тіла.

Сонячне затемнення відбувається, коли Місяць потрапляє між спостерігачем та Сонцем та загороджує його. Оскільки Місяць перед затемненням звернений до нас неосвітленою стороною, перед затемненням завжди буває молодик, тобто Місяць не видно. Складається враження, що Сонце закривається чорним диском; спостерігач із Землі бачить це явище як сонячне затемнення (рис. 3).

Рис. 3. Сонячне затемнення (відносні розміри тіл та відстані між ними умовні)

Місячне затемнення настає, коли Місяць, перебуваючи на одній прямій із Сонцем і Землею, потрапляє в конусоподібну тінь, що відкидається Землею. Діаметр плями тіні Землі дорівнює мінімальній відстані Місяця від Землі — 363 000 км, що становить близько 2,5 діаметра Місяця, тому Місяць може бути затінений цілком (див. рис. 3).

Місячні ритми - це повторювані зміни інтенсивності та характеру біологічних процесів. Існують місячно-місячні (29,4 діб) та місячно-добові (24,8 год) ритми. Багато тварин, рослини розмножуються у певну фазу місячного циклу. Місячні ритми властиві багатьом морським тваринам та рослинам прибережної зони. Так, у людей відмічено зміну самопочуття залежно від фаз місячного циклу.

Місяць - супутник нашої планети, з давніх-давен притягує погляди вчених і просто цікавих людей. У стародавньому світі і астрологи, і астрономи присвячували їй значні трактати. Від них не відставали й поети. Сьогодні в цьому сенсі мало що змінилося: орбіта Місяця, особливості її поверхні та надр ретельно вивчаються астрономами. Укладачі гороскопів також не зводять із неї очей. Вплив супутника Землю вивчається і тими й іншими. Астрономи досліджують, як взаємодія двох космічних тіл відбивається на русі та інших процесах кожного. За час вивчення Місяця знання у цій галузі значно збільшилися.

Походження

За дослідженнями вчених, Земля та Місяць утворилися приблизно в один час. Вік обох тіл становить 4,5 мільярда років. Існує кілька теорій походження супутника. Кожна їх пояснює окремі особливості Місяця, але залишає кілька невирішених питань. Найближчою до істини сьогодні вважається теорія гігантського зіткнення.

Згідно з гіпотезою, планета, за своїми розмірами подібна до Марса, зіткнулася з молодою Землею. Удар припав по дотичній і спричинив викид у космос більшої частини речовини цього космічного тіла, а також деякої кількості земного «матеріалу». З цієї речовини сформувався новий об'єкт. Радіус орбіти Місяця спочатку складав шістдесят тисяч кілометрів.

Гіпотеза гігантського зіткнення добре пояснює багато особливостей будови та хімічного складу супутника, більшість характеристик системи Місяць-Земля. Однак, якщо брати теорію за основу, все ж таки залишаються незрозумілими деякі факти. Так, дефіцит заліза на супутнику можна пояснити лише тим, що на час зіткнення обох тілах відбулася диференціація внутрішніх верств. На сьогоднішній день немає доказів, що таке мало місце. Проте, незважаючи на подібні контраргументи, гіпотеза гігантського зіткнення вважається основною у всьому світі.

Параметри

Місяць, як і більшість інших супутників, не має атмосфери. Виявлено лише сліди кисню, гелію, неону та аргону. Температура поверхні на освітлених і затемнених ділянках тому дуже відрізняється. На сонячній стороні вона може підніматись до +120 ºС, а на темній опускатися до -160 ºС.

Середня відстань між Землею та Місяцем складає 384 тисячі км. За формою супутник – практично ідеальна куля. Різниця між екваторіальним та полярним радіусом невелика. Вони становлять 1738,14 та 1735,97 км відповідно.

Повний оборот Місяця навколо Землі займає трохи більше 27 днів. Рух супутника небом для спостерігача характеризується зміною фаз. Час від одного повного місяця до іншого трохи більше зазначеного періоду і становить приблизно 29,5 днів. Різниця виникає тому, що Земля та супутник також рухаються навколо Сонця. Місяцю, щоб опинитися в первісному становищі, доводиться долати трохи більше одного кола.

Система «Земля-місяць»

Місяць — супутник, який дещо відрізняє від інших подібних об'єктів. Головна його особливість у цьому сенсі – це маса. Вона оцінюється в 7,35 * 1022 кг, що становить приблизно 1/81 від аналогічного параметра Землі. І якщо сама маса не є чимось незвичайним на космічних просторах, то її співвідношення з характеристикою планети нетипове. Як правило, відношення мас у системах «супутник-планета» дещо менше. Аналогічним співвідношенням можуть похвалитися лише Плутон та Харон. Ці два космічні тіла якийсь час тому стали характеризувати як систему двох планет. Схоже, що таке позначення справедливе і у випадку із Землею та Місяцем.

Рух Місяця орбітою

Супутник здійснює один оберт навколо планети щодо зірок за сидеричний місяць, який триває 27 днів 7 годин та 42,2 хвилини. Орбіта Місяця формою є еліпс. У різні періоди супутник знаходиться то ближче до планети, то далі від неї. Відстань між Землею та Місяцем при цьому змінюється від 363 104 до 405 696 кілометрів.

З траєкторією руху супутника пов'язаний ще один доказ на користь припущення про те, що Землю з супутником необхідно розглядати як систему, що складається із двох планет. Орбіта Місяця розташовується не поблизу екваторіальної площини Землі (як це властиво більшості супутників), а практично у площині обертання планети навколо Сонця. Кут між екліптикою та траєкторією руху супутника становить трохи більше 5º.

Орбіта руху Місяця навколо Землі схильна до впливу багатьох чинників. У зв'язку з цим визначення точної траєкторії супутника — завдання не найпростіше.

Трішки історії

Теорія, яка пояснює, як рухається Місяць, було закладено ще 1747 року. Автором перших розрахунків, що наблизили вчених до розуміння особливостей орбіти супутника, став французький математик Клеро. Тоді, у далекому вісімнадцятому столітті, звернення Місяця навколо Землі часто висувалося як аргумент проти теорії Ньютона. Розрахунки, зроблені з використанням, сильно розходилися з видимим переміщенням супутника. Клеро вирішив це завдання.

Дослідженням питання займалися такі відомі вчені, як Даламбер та Лаплас, Ейлер, Хілл, Пюізо та інші. Сучасна теорія звернення Місяця фактично почалася з робіт Брауна (1923). Дослідження британського математика та астронома допомогли усунути розбіжності між розрахунками та спостереженням.

Непросте завдання

Рух Місяця полягає у двох основних процесах: обертання навколо осі та обертання навколо нашої планети. Вивести теорію, що пояснює переміщення супутника, було б не так вже й складно, якби його орбіта не зазнавала впливу різних факторів. Це і тяжіння Сонця, особливості форми Землі, та інших планет. Подібні впливи обурюють орбіту і передбачити точне положення Місяця у конкретний період стає важким завданням. Щоб зрозуміти, у чому тут справа, зупинимося на деяких параметрах орбіти супутника.

Висхідний і низхідний вузол, лінія апсид

Як мовилося раніше, орбіта Місяця нахилена до екліптики. Траєкторії руху двох тіл перетинаються в точках, названих висхідним і низхідним вузлами. Розташовуються вони протилежних сторонах орбіти щодо центру системи, тобто Землі. Уявна пряма, яка з'єднує ці дві точки, позначається як лінія вузлів.

Найближче до нашої планети супутник опиняється у точці перигею. Максимальна відстань поділяє два космічні тіла, коли Місяць опиняється в апогеї. Пряма, що з'єднує ці дві точки, називається лінією апсид.

Обурення орбіти

В результаті впливу на переміщення супутника відразу великої кількості факторів по суті воно є сумою кількох рухів. Розглянемо найбільш помітні з обурень, що виникають.

Перша з них це регресія лінії вузлів. Пряма, що з'єднує дві точки перетину площини місячної орбіти та екліптики, не зафіксована на одному місці. Вона дуже повільно переміщається у напрямку, протилежному (тому і називається регресією) руху супутника. Інакше кажучи, площина орбіти Місяця повертається у просторі. На один повний оборот їй потрібно 18,6 років.

Рухається й лінія апсид. Переміщення прямої, що з'єднує апоцентр і перицентр, виражається в повороті площини орбіти в ту ж сторону, куди рухається Місяць. Відбувається це набагато швидше, ніж у разі лінії вузлів. Повний оборот займає 89 років.

Крім того, місячна орбіта зазнає коливань певної амплітуди. З часом змінюється кут між її площиною та екліптикою. Діапазон значень - від 4 ° 59 "до 5 ° 17". Також, як і у випадку з лінією вузлів, період таких коливань становить 18,6 років.

Зрештою, орбіта Місяця змінює свою форму. Вона трохи витягується, а потім знову повертається до початкової конфігурації. При цьому змінюється ексцентриситет орбіти (ступінь відхилення її форми від кола) від 0,04 до 0,07. Зміни та повернення у початкове становище займають 8,9 років.

Не все так просто

По суті, чотири фактори, які необхідно враховувати під час розрахунків, — це не так уже й багато. Проте ними не вичерпуються усі обурення орбіти супутника. Насправді кожен параметр руху Місяця відчуває постійний вплив великої кількості факторів. Все це ускладнює завдання щодо прогнозування точного розташування супутника. А облік усіх цих параметрів часто є найважливішим завданням. Наприклад, розрахунок траєкторії руху Місяця та його точність впливає на успішність місії космічного апарату, відправленого до нього.

Вплив Місяця на землю

Супутник нашої планети порівняно малий, проте його вплив добре помітний. Мабуть, усім відомо, що саме Місяць формує припливи Землі. Тут відразу треба зазначити: Сонце також викликає схожий ефект, але через набагато більшу відстань припливна дія світила мало відчутна. Крім того, зміна рівня води в морях і океанах пов'язана з особливостями обертання самої Землі.

Гравітаційний вплив Сонця на нашу планету приблизно в двісті разів більший, ніж аналогічний параметр Місяця. Проте приливні сили насамперед залежить від неоднорідності поля. Відстань, що розділяє Землю та Сонце, згладжує їх, тому вплив близького до нас Місяця більш потужний (вдвічі значніший, ніж у випадку світила).

Приливна хвиля утворюється на тій стороні планети, яка на даний момент звернена до нічного світила. На протилежному боці також з'являється приплив. Якби Земля була нерухомою, то хвиля рухалася б із заходу на схід, перебуваючи точно під Місяцем. Її повний оборот завершувався б за 27 днів, тобто за сидеричний місяць. Однак період навколо осі становить трохи менше 24 год. В результаті хвиля біжить по поверхні планети зі сходу на захід і один оберт завершує за 24 години та 48 хвилин. Оскільки хвиля постійно зустрічається з материками, вона зміщується вперед у напрямку руху Землі та випереджає у своєму бігу супутник планети.

Видалення орбіти Місяця

Приливна хвиля викликає переміщення величезної маси води. Це безпосередньо впливає на рух супутника. Велика частина маси планети зміщується з лінії, що з'єднує двох тіл, і притягує до себе Місяць. В результаті супутник зазнає впливу моменту сили, який прискорює її рух.

При цьому материки, що набігають на приливну хвилю (вони рухаються швидше за хвилю, оскільки Земля обертається з більшою швидкістю, ніж обертається Місяць), зазнають впливу сили, що їх гальмує. Це призводить до поступового уповільнення обертання нашої планети.

В результаті припливної взаємодії двох тіл, а також дії та моменту імпульсу супутник переходить на більш високу орбіту. У цьому зменшується швидкість Місяця. По орбіті вона починає рухатися повільніше. Щось схоже відбувається і із Землею. Вона сповільнюється, наслідком є ​​поступове збільшення тривалості доби.

Місяць віддаляється від Землі приблизно на 38 мм на рік. Дослідження палеонтологів та геологів підтверджують розрахунки астрономів. Процес поступового уповільнення Землі та видалення Місяця розпочався приблизно 4,5 мільярда років тому, тобто з моменту утворення двох тіл. Дані дослідників свідчать на користь припущення, що раніше місячний місяць був коротшим, а Земля оберталася з більшою швидкістю.

Приливна хвиля виникає у водах світового океану. Схожі процеси відбуваються і в мантії, і у земній корі. Однак вони менш помітні, оскільки ці шари менш податливі.

Видалення Місяця та уповільнення Землі не відбуватиметься вічно. Зрештою, період обертання планети зрівняється із періодом звернення супутника. Місяць «зависне» над однією ділянкою поверхні. Земля і супутник завжди будуть повернені однією і тією ж стороною один до одного. Тут доречно згадати, частина цього процесу вже завершено. Саме приливна взаємодія призвела до того, що на небі завжди видно один і той самий бік Місяця. У космосі є приклад системи, яка перебуває у подібній рівновазі. Це вже називалися Плутон і Харон.

Місяць та Земля перебувають у постійній взаємодії. Не можна сказати, яке тіло більше впливає на інше. При цьому обидва зазнають і впливу Сонця. Значну роль відіграють інші, більш віддалені, космічні тіла. Врахування всіх подібних факторів робить досить важким завдання точної побудови та опису моделі руху супутника по орбіті навколо нашої планети. Однак величезна кількість накопичених знань, а також постійно вдосконалююча апаратура дозволяють більш-менш точно спрогнозувати становище супутника в будь-який час і передбачити майбутнє, яке очікує на кожен об'єкт окремо і систему Земля-Луна в цілому.

Основні відомості про Місяць

© Володимир Каланов,
сайт"Знання-сила".

Місяць – найближче до Землі велике космічне тіло. Місяць є єдиним природним супутником Землі. Відстань від Землі до Місяця: 384 400 км.

У середині поверхні Місяця, зверненого у бік нашої планети, знаходяться великі моря (темні плями).
Вони є районами, дуже давно залитими лавою.

Середня відстань від Землі: 384 000 км (хв. 356 000 км, макс. 407 000 км)
Діаметр екватора – 3480 км.
Сила тяжіння – 1/6 від земної
Період обігу Місяця навколо Землі – 27,3 земної доби
Період обертання Місяця навколо осі – 27,3 земної доби. (Період звернення навколо Землі та період обертання Місяця рівні, це означає, що Місяць завжди звернений до Землі однією стороною; обидві планети обертаються навколо загального центру, що знаходиться всередині земної кулі, тому прийнято вважати, що Місяць обертається навколо Землі.)
Сідеричний місяць (фази): 29 діб 12 годин 44 хвилини 03 секунди
Середня швидкість обертання орбітою: 1 км/с.
Маса Місяця дорівнює 7,35x10 22 кг. (1/81 земної маси)
Температура на поверхні:
- максимальна: 122 ° C;
- мінімальна: -169°C.
Середня щільність: 3,35 (г/см³).
Атмосфера: відсутня;
Вода: відсутня.

Вважається, що внутрішня будова Місяця схожа на будову Землі. Місяць має рідке ядро ​​діаметром близько 1500 км, навколо якого розташовується мантія товщиною близько 1000 км, а верхній шар є корою, покритою зверху шаром місячного грунту. Найбільш поверхневий шар ґрунту складається з реголіту, сірої пористої речовини. Товщина цього шару близько шести метрів, а товщина місячної кори дорівнює середньому 60 км.

Люди тисячоліттями спостерігають це дивовижне нічне світило. У кожного народу про Місяць складено пісні, міфи та казки. Причому пісні переважно ліричні, задушевні. У Росії, наприклад, неможливо зустріти людину, якій була б не відома російська народна пісня "Світить місяць", а в Україні всі люблять чудову пісню "Ніч яка місячна". Проте я не можу ручатися за всіх, особливо за молодих людей. Адже можуть, на жаль, знайтись і такі, яким більше до душі "Rolling Stones" та їх рокові ефекти. Але не відволікатимемося від теми.

Інтерес до Місяця

Інтерес до Місяця люди відчували з давніх-давен. Вже у VII столітті до н. китайські астрономи встановили, що проміжки часу між однаковими фазами Місяця дорівнюють 29,5 діб, а тривалість року дорівнює 366 діб.

Приблизно в той же час у Вавилоні зоречі видали своєрідну клинописну книгу з астрономії на глиняних табличках, де містилися свідчення про Місяць і п'ять планет. Дивно, але звіздарі Вавилона вже знали, як розрахувати періоди часу між місячними затемненнями.

Не набагато пізніше, у VI столітті до н. Грек Піфагор уже стверджував, що Місяць світить не власним світлом, а відбиває на Землю сонячне світло.

На підставі спостережень давно вже складено точні місячні календарі для різних районів Землі.

Спостерігаючи темні ділянки на поверхні Місяця, перші астрономи були впевнені, що вони бачать озера або моря, подібні до земних. Вони ще не знали, що про жодну воду не можна говорити, тому що на поверхні Місяця температура вдень досягає плюс 122°C, а вночі - мінус 169°C.

До появи спектрального аналізу, а потім і космічних ракет, вивчення Місяця зводилося по суті до візуального спостереження або, як тепер кажуть, до моніторингу. Винахід телескопа розширив можливості вивчення як Місяця, і інших небесних тіл. Елементи місячного пейзажу, численні кратери (різного походження) та "моря" згодом стали отримувати імена видатних людей, переважно вчених. На видимому боці Місяця з'явилися імена вчених та мислителів різних епох та народів: Платона і Арістотеля, Піфагора і , Дарвіна і Гумбольдта, і Амундсена, Птолемея і Коперника, Гауса і , Струве і Келдиша, і Лоренца та інших.

1959 року радянська автоматична станція сфотографувала зворотний бік Місяця. До місячних загадок додалася ще одна: на відміну від видимої сторони, на звороті Місяця темних ділянок "морів" майже немає.

Виявлені на зворотному боці Місяця кратери на пропозицію радянських астрономів були названі іменами, Жуля Верна, Джордано Бруно, Едісона і Максвелла, а одну з темних ділянок назвали Морем Москви. Назви затверджено Міжнародним Астрономічним союзом.

Один із кратерів на видимому боці Місяця носить ім'я Гевелій. Це ім'я польського астронома Яна Гевелия (1611-1687), який одним із перших розглядав Місяць у телескоп. У рідному його місті Гданську Гевелий, юрист за освітою і пристрасний аматор астрономії, видав найдокладніший на той час атлас Місяця, назвавши його "Селенографією". Ця робота принесла йому всесвітню популярність. Атлас складався з 600 сторінок in folio та зі 133 гравюр. Гевелій сам набирав тексти, виготовляв гравюри та сам друкував тираж. Він не гадав, хто зі смертних гідний, а хто не гідний сфотографувати своє ім'я на вічній скрижалі місячного диска. Виявленим на поверхні Місяця горам Гевелій дав земні назви: Карпати, Альпи, Апенніни, Кавказ, Рифейські (тобто Уральські) гори.

Багато знань про Місяць накопичено наукою. Ми знаємо, що Місяць світить відбитим її поверхнею сонячним світлом. Місяць постійно повернений до Землі однією стороною, тому що повний оборот її навколо власної осі та оборот навколо Землі однакові за тривалістю і дорівнюють 27 земним діб і восьмій годині. Але чому, чому виникла така синхронність? Це одна із загадок.

Фази Місяця

При обертанні Місяця навколо Землі місячний диск змінює своє становище щодо Сонця. Тому спостерігач на Землі бачить Місяць послідовно як повне яскраве коло, потім як півмісяць, що стає все тоншим серпом, поки цей серп повністю не зникне з поля зору. Потім все повторюється: тонкий серп Місяця знову з'являється і збільшується до півмісяця, а потім до повного диска. Фаза, коли Місяць не видно, називається молодим місяцем. Фаза, протягом якої тоненький серп, з'явившись з правого боку місячного диска, виросте до півкола, називається першою чвертю. Освітлена частина диска росте і захоплює весь диск - настала фаза повного місяця. Після цього освітлений диск зменшується до півкола (остання чверть) і зменшується, поки вузький " серп " з лівого боку місячного диска не зникне з поля зору, тобто. знову настає молодик і все повторюється.

Повна зміна фаз відбувається за 29,5 земних діб, тобто. приблизно протягом місяця. Ось чому в народному мовленні Місяць називають місяцем.

Отже, у явищі зміни фаз Місяця нічого чудового немає. Не є також дивом і те, що Місяць не падає на Землю, хоч і відчуває сильне тяжіння Землі. Не падає тому, що силу тяжіння врівноважує сила інерції руху Місяця орбітою навколо Землі. Тут діє закон всесвітнього тяжіння, відкритий ще Ісаком Ньютоном. Але... чому виник рух Місяця навколо Землі, рух Землі та інших планет навколо Сонця, яка причина, яка сила спочатку змусила ці небесні тіла рухатися вказаним чином? Відповідь це питання треба шукати у тих процесах, які відбувалися тоді, коли виникали Сонце і вся Сонячна система. Але звідки можна здобути знання про те, що було багато мільярдів років тому? Людський розум може зазирнути як у неймовірно далеке минуле, і у майбутнє. Про це свідчать досягнення багатьох наук, у тому числі астрономії та астрофізики.

Висадка людини на Місяць

Найбільш вражаючими і без перебільшення епохальними досягненнями науково-технічної думки в XX столітті були: запуск в СРСР першого штучного супутника Землі 7 жовтня 1957 року, перший політ людини в космос, виконаний Юрієм Олексійовичем Гагаріним 12 квітня 1961 року і висадка людини на Місяць, здійснена Штатами Америки 21 липня 1969 року.

На сьогодні на Місяці побувало вже 12 осіб (усі вони громадяни США), але слава завжди належить першим. Першими людьми, що ступили на поверхню Місяця, були Нейл Армстронг і Едвін Олдрін. Вони висадилися на Місяць із космічного корабля "Аполлон-11", який пілотувався астронавтом Майклом Коллінзом. Коллінз знаходився на космічному кораблі, який летів навкололунною орбітою. Після завершення роботи на місячній поверхні Армстронг та Олдрін стартували з Місяця на місячному відсіку космічного корабля і після стикування на навколомісячній орбіті перейшли на корабель "Аполлон-11", який потім узяв курс на Землю. На Місяці астронавти провели наукові спостереження, зробили знімки поверхні, зібрали зразки місячного ґрунту та не забули встановити на Місяці державний прапор своєї батьківщини.

Зліва направо: Нейл Армстронг, Майкл Коллінз, Едвін ("Базз") Олдрін.

Перші астронавти виявили мужність та справжній героїзм. Слова ці стандартні, але вони повною мірою відносяться до Армстронга, Олдріна і Коллінза. Небезпека могла чекати на кожному етапі польоту: при старті з Землі, при виході на орбіту Місяця, при висадці на Місяць. А де була гарантія, що вони з Місяця повернуться на корабель, пілотований Коллінзом, а потім і благополучно долетять до Землі? Але це не все. Не було нікому відомо заздалегідь, які умови зустрінуть людей на Місяці, як поведуться їхні космічні скафандри. Єдине, чого могли не побоюватися астронавти, так це те, що вони не потонуть у місячному пилюці. Радянська автоматична станція "Місяць-9" в 1966 році здійснила посадку на одній з рівнин Місяця, і її прилади повідомили: пилу немає! Між іншим, генеральний конструктор радянських космічних систем Сергій Павлович Корольов, ще раніше, 1964 року, ґрунтуючись виключно на своїй науковій інтуїції, заявив (причому письмово), що на Місяці пилу немає. Звичайно, мається на увазі не повна відсутність будь-якого пилу, а відсутність шару пилу відчутної товщини. Адже раніше деякі вчені припускали наявність на Місяці шару пухкого пилу глибиною до 2-3 метрів і більше.

Але Армстронг і Олдрін переконалися особисто у правоті академіка С.П. Корольова: ніякого пилу на Місяці немає. Але це було вже після посадки, а при виході на поверхню Місяця хвилювання було велике: частота пульсу у Армстронга досягала 156 ударів на хвилину, не дуже заспокоювала та обставина, що лунання відбувалося в "Море спокою".

Цікавий та несподіваний висновок на основі вивчення особливостей поверхні Місяця зробили зовсім недавно деякі російські геологи та астрономи. На їхню думку, рельєф зверненої до Землі сторони Місяця дуже нагадує поверхню Землі, якою вона була в минулому. Загальні обриси місячних " морів " є хіба що відбитком контурів земних континентів, якими вони були 50 мільйонів тому, коли, по , майже вся суша Землі виглядала як один величезний континент. Виходить, що з якоїсь причини портрет молодої Землі надрукувався на поверхні Місяця. Ймовірно, це сталося тоді, коли місячна поверхня була у м'якому, пластичному стані. Що це був за процес (якщо він, звичайно, був), у результаті якого відбулося таке "фотографування" Землі Місяцем? Хто відповість на це запитання?

Шановні відвідувачі!

У вас відключено роботу JavaScript. Будь ласка, увімкніть скрипти в браузері, і вам відкриється повний функціонал сайту!

Чому місяць не обертається і ми бачимо лише один бік? June 18th, 2018

Як уже багато хто встиг помітити, до Землі Місяць завжди повернуто однією і тією ж стороною. Виникає питання: чи відносно одне одного синхронне обертання навколо осі цих небесних тіл?

Хоча Місяць і обертається навколо своєї осі, вона завжди звернена до Землі однією і тією ж стороною, тобто звернення Місяця навколо Землі та обертання навколо власної осі синхронізовано. Ця синхронізація викликана тертям припливів, які виробляла Земля в оболонці Місяця.

Інша загадка: чи Місяць обертається навколо своєї осі взагалі? Відповідь на це питання криється у вирішенні семантичної проблеми: хто стоїть на чолі - спостерігач, що знаходиться на Землі (у цьому випадку Місяць не обертається навколо своєї осі), або ж спостерігач, що знаходиться у позаземному просторі (тоді єдиний супутник нашої планети обертається навколо своєї осі).

Проведемо такий нескладний експеримент: накресліть два кола однакового радіусу, що стикаються між собою. А тепер уявіть їх у вигляді дисків і подумки прокотіть один диск краєм іншого. При цьому ободи дисків повинні безперервно торкатися. Отже, скільки, на вашу думку, раз обернеться навколо своєї осі диск, що котиться, здійснюючи повний оборот навколо статичного диска. Більшість скаже, що один раз. Щоб перевірити це припущення, візьмемо дві монети одного розміру та повторимо експеримент на практиці. І що зрештою? Котушка монета двічі встигає повернутися навколо своєї осі, перш ніж зробить один оберт навколо нерухомої монети! Здивовані?

З іншого боку, чи здійснює обертання монета, що котиться? Відповідь на це питання, як і у випадку із Землею та Місяцем, залежить від системи відліку спостерігача. Щодо початкової точки торкання зі статичною монетою, то рухається монета робить один оборот. Щодо стороннього спостерігача за один оборот навколо нерухомої монети монета, що котиться, повертається двічі.

Після опублікуванням в 1867 року у журналі Scientific American цього завдання про монетах, редакція буквально була завалена листами від обурюваних читачів, які дотримувалися протилежної думки. Вони практично відразу провели паралель між парадоксами з монетами та небесними тілами (Землею та Місяцем). Ті, хто дотримувався точки зору, що монета, що рухається, за один оборот навколо нерухомої монети одного разу встигає обернутися навколо власної осі, були схильні думати про нездатність Місяця обертатися навколо своєї осі. Активність читачів щодо цієї проблеми настільки зросла, що у квітні 1868 року було оголошено про припинення полеміки з цієї теми зі сторінок журналу Scientific American. Вирішили продовжити суперечки у спеціально присвяченому цій «великій» проблемі журналі The Wheel («Колесо»). Один номер щонайменше вийшов. У ньому крім ілюстрацій містилися різноманітні малюнки і схеми хитромудрих пристроїв, створених читачами щоб переконати редакторів у тому неправоті.

Різні ефекти, що породжуються обертанням небесних тіл, можуть бути виявлені за допомогою пристроїв, подібних до маятника Фуко. Якщо його розмістити на Місяці, виявиться, що Місяць, обертаючись навколо Землі, робить оберти навколо своєї осі.

Чи можуть ці фізичні міркування виступити як аргумент, що підтверджує обертання Місяця навколо своєї осі незалежно від системи відліку спостерігача? Як не дивно, але з погляду загальної теорії відносності, мабуть, немає. Можна взагалі вважати, що Місяць і зовсім не обертається, це Всесвіт обертається навколо нього, створюючи при цьому гравітаційні поля подібно до Місяця, що обертається в нерухомому космосі. Само собою, Всесвіт зручніше брати за нерухому систему відліку. Однак, якщо мислити об'єктивно, що стосується теорії відносності питання про те, чи дійсно обертається або ж той чи інший об'єкт, взагалі безглуздий. «Реальним» може бути лише відносний рух.
Для ілюстрації уявіть собі, що Земля і Місяць з'єднані штангою. Штанга закріплена на обох сторонах жорстко одному місці. Це ситуація взаємної синхронізації - і з Землі видно один бік Місяця, і з Місяця видно один бік Землі. Але в нас не так, так обертаються Плутон та Харон. А в нас ситуація – один кінець закріплений жорстко на Місяці, а інший рухається поверхнею Землі. Таким чином із Землі видно один бік Місяця, а з Місяця різні сторони Землі.

Замість штанги діє сила тяжіння. І її "жорстке кріплення" викликає приливні явища в тілі, які поступово або сповільнюють, або прискорюють обертання (залежно від того, чи надто швидко обертається супутник, чи надто повільно).

Деякі інші тіла Сонячної системи теж перебувають у такій синхронізації.

Завдяки фотографії ми можемо бачити більше половини поверхні Місяця, не 50% - одна сторона, а 59%. Існує явище лібрації - звісні коливальні рухи Місяця. Викликані вони неправильностями орбіт (не ідеальні кола), нахилами осі обертання, припливними силами.

Місяць знаходиться у приливному захопленні Землі. Приливне захоплення - ситуація, коли період звернення супутника (Луна) навколо своєї осі збігається з періодом його обертання навколо центрального тіла (Землі). При цьому супутник завжди звернений до центрального тіла однією і тією ж стороною, оскільки він звертається навколо своєї осі за той самий час, який йому потрібний, щоб повернутись по орбіті навколо свого партнера. Приливне захоплення відбувається в процесі взаємного руху і характерне для багатьох великих природних супутників планет Сонячної системи, а також використовується для стабілізації деяких штучних супутників. При спостереженні синхронного супутника із центрального тіла завжди видно лише одну сторону супутника. При спостереженні із цього боку супутника центральне тіло «висить» у небі нерухомо. З зворотного боку супутника центрального тіла ніколи не видно.

Факти про місяць

На Землі є місячні дерева

Сотні насіння дерев привезли на Місяць під час місії «Аполлона-14» 1971 року. Колишній співробітник американського лісництва (USFS) Стюарт Руза взяв насіння як особистий вантаж у рамках проекту NASA/USFS.

Після повернення на Землю це насіння проростило, а отримані місячні саджанці висадили по всій території Сполучених Штатів, у рамках святкування двохсотліття країни в 1977 році.

Немає ніякої темної сторони

Покладіть кулак на стіл, пальцями вниз. Ви бачите його тильну сторону. Хтось з іншого боку столу бачитиме кісточки пальців. Приблизно так ми бачимо Місяць. Оскільки вона припливно заблокована по відношенню до нашої планети, ми завжди бачитимемо її з однієї і тієї ж точки зору.
Поняття «темної сторони» Місяця вийшло з популярної культури — згадаємо альбом Pink Floyd 1973 року Dark Side of the Moon і однойменний трилер 1990 року і означає насправді далекий, нічний, бік. Ту, яку ми ніколи не бачимо і яка протилежна найближчій стороні.

На відрізку часу ми бачимо більше половини Місяця завдяки лібрації

Місяць рухається своєю орбітальною дорогою і віддаляється від Землі (зі швидкістю близько одного дюйма на рік), проводжаючи нашу планету навколо Сонця.
Якби ви дивилися на Місяць у наближенні в міру його прискорення та уповільнення в процесі цієї подорожі, ви також побачили б, що він погойдується з півночі на південь і із заходу на схід у русі, відомому як лібрація. В результаті цього руху ми бачимо частину сфери, яка зазвичай прихована (близько дев'яти відсотків).

Втім, ми ніколи не побачимо іншої 41%.

Гелій-3 з Місяця міг би вирішити енергетичні проблеми Землі

Сонячний вітер електрично заряджений і іноді стикається з Місяцем і поглинається породами місячної поверхні. Один з найбільш цінних газів, які є в цьому вітрі і поглинаються породами, це гелій-3, рідкісний ізотоп гелію-4 (який зазвичай використовується для повітряних кульок).

Гелій-3 відмінно підійде задоволення потреб реакторів термоядерного синтезу з наступною генерацією енергії.

Сто тонн гелію-3 могли б задовольнити потреби Землі енергії на рік, якщо вірити підрахункам Extreme Tech. Поверхня Місяця містить близько п'яти мільйонів тонн гелію-3, тоді як на Землі його всього 15 тонн.

Ідея така: ми летимо на Місяць, видобуваємо гелій-3 у шахті, набираємо його в баки та відправляємо на Землю. Щоправда, це може статися дуже нескоро.

Чи є частка правди в міфах про безумство повного місяця?

Насправді ні. Припущення, що мозок, один із самих рідких органів людського тіла, відчуває вплив місяця, сягає корінням у легенди, яким кілька тисячоліть, ще за часів Аристотеля.

Оскільки гравітаційне тяжіння Місяця керує припливами земних океанів, а люди перебувають на 60% із води (і мозок на 73%), Аристотель і римський учений Пліній Старший вважали, що Місяць повинен мати схожий ефект на нас самих.

Ця ідея породила термін «місячного божевілля», «трансільванського ефекту» (який набув широкого поширення в Європі в період середньовіччя) та «місячного божевілля». Особливої ​​олії у вогонь підлили фільми 20 століття, які пов'язали повний місяць із психіатричними розладами, автомобільними аваріями, вбивствами та іншими подіями.

У 2007 році уряд британського приморського містечка Брайтон наказав відправляти додаткові поліцейські патрулі під час повних місяців (і в зарплатні дні теж).

І все ж наука каже, що немає жодного статистичного зв'язку між поведінкою людей і повним місяцем, згідно з кількома дослідженнями, одне з яких провели американські психологи Джон Роттон та Айвен Келлі. Навряд чи Місяць впливає на нашу психіку, швидше вона просто додає світла, при якому зручно чинити злочини.

Зниклі місячні камені

У 70-х роках адміністрація Річарда Ніксона роздала каміння, доставлене з місячної поверхні під час місій «Аполлон-11» та «Аполлон-17», лідерам 270 країн.

На жаль, більше сотні таких каменів виявилися безвісти зниклими і, як передбачається, вирушили на чорний ринок. Працюючи в NASA в 1998 році, Джозеф Гутхайнц навіть провів таємну операцію під назвою «Місячне затемнення», щоб покласти край незаконному продажу цього каміння.

З чого був увесь цей галас? Шматок місячного каменю розміром з горошину оцінювався у 5 мільйонів доларів на чорному ринку.

Місяць належить Деннісу Хоупу

Принаймні, він так вважає.

У 1980 році, використовуючи лазівку в Договорі ООН про космічну власність 1967 року, згідно з яким «жодна країна» не може претендувати на Сонячну систему, мешканець Невади Денніс Хоуп написав в ООН і оголосив про право на приватну власність. Йому не відповіли.

Але навіщо чекати? Хоуп відкрив місячне посольство і почав продавати одноакрові ділянки по 19,99 доларів за кожну. Для ООН Сонячна система є майже такою самою, як світові океани: за межами економічної зони і належать кожному жителю Землі. Хоуп стверджував, що продав позаземну нерухомість знаменитостям та трьом колишнім президентам США.

Незрозуміло, чи дійсно Денніс Хоуп не розуміє формулювання договору або намагається змусити законодавчі сили зробити правову оцінку своїх дій, щоб розробка небесних ресурсів почалася за більш прозорих правових умов.

Джерела:

Земля і Місяць перебувають у безперервному обертанні навколо своєї осі та навколо Сонця. Місяць, крім того, обертається довкола нашої планети. Тому ми можемо спостерігати на небі численні явища, пов'язані з небесними тілами.

Найближче космічне тіло

Місяць – це природний супутник Землі. Її ми бачимо як кулю, що світиться на небосхилі, хоча сама по собі вона не випромінює світло, а тільки відображає його. Джерелом світла є Сонце, сяйво якого освітлює місячну поверхню.

Щоразу можна побачити на небі різний Місяць, різні його фази. Це прямий результат обертання Місяця навколо Землі, який, у свою чергу, звертається навколо Сонця.

Дослідження Місяця

За Місяцем спостерігали багато вчених та астрономів довгі століття, але по-справжньому, так би мовити «наживо», вивчення супутника Землі почалося в 1959 році. Тоді радянська міжпланетна автоматична станція "Місяць-2" досягла цього небесного світила. Тоді цей апарат у відсутності можливості переміщатися поверхнею Місяця, лише міг фіксувати з допомогою приладів деякі дані. Результатом став прямий вимір сонячного вітру - потоку іонізованих частинок, що походять від Сонця. Тоді на Місяць було доставлено сферичний вимпел із зображенням герба Радянського Союзу.

Космічний апарат "Місяць-3", запущений трохи пізніше, зробив з космосу першу фотографію зворотного боку Місяця, яка не видно з Землі. Через кілька років, 1966 року, на земному супутнику висадилася ще одна автоматична станція під назвою "Луна-9". Вона змогла здійснити м'яку посадку та передати на Землю телепанорами. Земляни вперше побачили телесеанс безпосередньо з Місяця. До запуску цієї станції було кілька невдалих спроб саме м'якого «прилунення». За допомогою досліджень, проведених за допомогою цього апарату, підтвердилася метеорно-шлакова теорія про зовнішню будову супутника Землі.

Подорож із Землі на Місяць здійснили американці. Першими людьми, які побували на Місяці, пощастило стати Армстронгу та Олдріну. Ця подія сталася 1969 року. Радянські вчені побажали досліджувати небесне світило лише з допомогою автоматики, використовували місяцеходи.

Характеристики Місяця

Середня відстань між Місяцем та Землею становить 384 тисячі кілометрів. Коли супутник знаходиться ближче до нашої планети, ця точка називається Перігей, віддаленість становить 363 тисячі кілометрів. А коли між Землею та Місяцем максимальна відстань (цей стан називається апогей), вона становить 405 тисяч кілометрів.

Орбіта Землі має нахил до орбіти свого природного супутника – 5 градусів.

Місяць переміщається своєю орбітою навколо нашої планети із середньою швидкістю 1,022 кілометри на секунду. А за годину вона пролітає приблизно 3681 км.

Радіус Місяця, на відміну Землі (6356), становить приблизно 1737 кілометрів. Це середнє значення, так як у різних точках на поверхні він може змінюватись. Наприклад, на місячному екваторі радіус трохи більший за середній – 1738 кілометрів. А в районі полюса він трохи менший – 1735. Місяць теж є скоріше еліпсоїдом, ніж кулею, ніби його трохи «сплющили». Та сама особливість є і в нашої Землі. Форма нашої рідної планети одержала назву «геоїд». Вона є прямим наслідком обертання довкола осі.

Маса Місяця в кілограмах – приблизно 7,3*1022, Земля важить у 81 раз більше.

Фази Місяця

Фази Місяця – це різні положення супутника Землі щодо Сонця. Першою фазою є молодик. Потім іде перша чверть. Після неї настає повний місяць. А потім остання чверть. Лінія, що відокремлює освітлену частину супутника від темної, називається термінатором.

Молодий місяць - це фаза, коли супутник Землі на небі не спостерігається. Місяця не видно тому, що вона знаходиться ближче до Сонця, ніж наша планета, і, відповідно, її сторона, звернена до нас, не висвітлюється.

Перша чверть – видно половину небесного світила, зірка осяює тільки її праву частину. Між молодим і повним Місяць «зростає». Саме в цей час ми бачимо сяючий серп на небі і називаємо його «місяцем, що росте».

Повня – Місяць видно як світле коло, яке осяює все своїм срібним світлом. Світло небесного світила у цей час може бути дуже яскравим.

Остання чверть – супутник Землі видно лише частково. У цій фазі Місяць називають «старим» або «убутнім», тому що висвітлюється лише ліва його половина.

Відрізнити місяць, що росте, від спадного Місяця можна легко. Коли місяць йде на спад вона нагадує букву «С». А коли вона росте, якщо приставити паличку на місяць, то вийде буква «Р».

обертання

Оскільки Місяць і Земля перебувають досить близько одна одній, вони утворюють єдину систему. Наша планета значно більша, ніж її супутник, тому вона впливає на нього своєю силою тяжіння. Місяць звернений до нас однією стороною весь час, тож до космічних польотів у ХХ столітті зворотний бік ніхто не бачив. Це відбувається тому, що Місяць і Земля обертаються навколо своєї осі в тому самому напрямку. А оберт супутника навколо своєї осі триває той самий час, що і оберт навколо планети. Крім того, разом вони роблять оберт навколо Сонця, який триває 365 днів.

Але при цьому сказати, в який бік обертається Земля та Місяць, неможливо. Здавалося б, це просте питання або за годинниковою стрілкою або проти, але відповідь може залежати тільки від точки відліку. Площина, де знаходиться орбіта Місяця, трохи нахилена стосовно такої в Землі, кут нахилу становить приблизно 5 градусів. Крапки, де орбіти нашої планети та її супутника перетинаються, називаються вузли місячної орбіти.

Сидеричний місяць та Синодичний

Сидеричний або зоряний місяць – це той проміжок часу, за який Місяць звертається навколо Землі, повертаючись у те саме місце, звідки він почав рух, щодо зірок. Триває цей місяць 27,3 доби, що протікають на планеті.

Синодичний місяць – проміжок, протягом якого Місяць робить повний оборот, лише щодо Сонця (час, протягом якого відбувається зміна місячних фаз). Триває 29,5 земної доби.

Синодичний місяць довший за сидеричний на дві доби через обертання навколо Сонця Місяця і Землі. Так як супутник обертається навколо планети, а та, у свою чергу, обертається навколо зірки, то виходить, що для того, щоб супутник пройшов усі свої фази, потрібен додатковий час понад повний обіг.