МІСЯЦЬ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, БУДОВА, ОРБІТА, ФАЗИ, РУХИ - АРТЕ - 2025

Місяць є природним супутником Землі, пов'язаним з ним гравітаційним притяганням. Оскільки це найближча до нашої планети зірка, вона є найвідомішою для всіх і першою, яку відвідало людство. Це скелясте тіло радіусом 1738 кілометрів, близький до половини радіусу Землі, тоді як його маса ледь становить 1/81 маси Землі.

Щодо його середньої щільності, то вона в 3,3 рази більша від води, тоді як середня густина Землі - 5,5. І звичайно, є її сила тяжіння, що в 0,17 разів перевищує значення Землі.

Малюнок 1. Повний місяць. Джерело: Pixabay.

У масштабній моделі із Землею розміром з баскетболу, Місяць був би тенісним м’ячем, а два м'ячі були б приблизно на відстані 10 метрів.

Фактична відстань Земля-Місяць приблизно 385 тис. Км більше або менше. Потрібно 1,3 секунди, щоб світло, яке Місяць відбиває від Сонця, досягти Землі.

Ще однією важливою характеристикою є те, що на Місяці немає власної атмосфери, майже не знаходяться сліди деяких газоподібних елементів, таких як водень, гелій, неон, аргон та інші в мінімальних кількостях.

І ще яскравіша деталь полягає в тому, що Місяць завжди показує Землю однакове обличчя. Це тому, що період його обертання навколо своєї осі дорівнює періоду його орбіти навколо Землі: приблизно 27 днів.

Якби була якась різниця між двома періодами, далека сторона Місяця була б видно із Землі в якийсь момент, але це не так, і це пов'язано з ефектом, званим припливним зчепленням. Цей ефект буде обговорено більш докладно пізніше.

Будова Місяця

Малюнок 2. Поперечний переріз Місяця, що показує його будову шарів та приблизний радіус кожного з них. Джерело: Wikimedia Commons. Брайан Дерксен в англійській Вікіпедії Внутрішня будова Місяця відома завдяки сейсмографам, встановленим місіями Аполлона. Сейсмографи - це пристрої, які фіксують рухи Землі і на Місяці здатні фіксувати місячні землетруси, хвилі, що виникають під впливом метеоритів.

З цих записів, як відомо, Місяць має таку шарувату будову:

-Кард, товщиною приблизно 80 км, тонший на обличчі, зверненому до Землі і товстішим на протилежному обличчі, завдяки силам припливів.

-Манто, орієнтовний радіус близько 1300 км, що складається в основному з оксидів заліза та магнію.

-Нукле, невеликий, радіусом приблизно 587 км, який, у свою чергу, складається із внутрішнього твердого ядра, зовнішнього та рідкого ядра плюс напіврозтопленого навколишнього шару.

-Місяцю не вистачає тектонічної активності, на відміну від Землі, оскільки втратив майже все своє внутрішнє тепло, охолоджуючи дуже швидко.

Місячна поверхня

Малюнок 3. Зображення місячної поверхні на дальній стороні. Джерело: NASA через Wikimedia Commons.

Поверхня місяця вкрита липким, абразивним пилом під назвою реголіт. Темні ділянки, які виділяються, називаються морями, від латинського "кобили", хоча вони не містять води, а затверділу лаву.

Вважається, що ці моря були спричинені впливом великих астероїдів близько 4 мільярдів років тому, і пізніше вони були заповнені лавою, що стікала зсередини. Імбріум Маре - найбільший, шириною 1200 км.

Найяскравіші райони, які можна побачити навколо морів, - це гірські райони з гірськими хребтами, які отримали назву на честь Землі, наприклад, Альпи та Карпати.

Відмітною є наявність численних кратерів усіх розмірів, можливо, спричинених ударами від невеликих астероїдів та метеоритів. Вони названі на честь відомих людей, наприклад, кратера Коперника.

Ще одна теорія про походження місячних кратерів вважає, що вони мають вулканічне походження, хоча теорія походження метеорів має більшу підтримку з боку астрономів.

На поверхні Місяця також існують глибокі тріщини, походження яких ще не зовсім зрозуміло, хоча вважається, що вони походять від давніх потоків лави. Прикладом може бути розрив Гігінуса, з двома гілками в центрі якого знаходиться кратер з однойменною назвою.

Зображення, зроблені космічним кораблем збоку, які ми не можемо побачити, показують поверхню, подібну до видимої, хоча з меншою кількістю морів.

Орбіта

Завдяки гравітаційному тяжінню, яке здійснює Земля, Місяць слідує за еліптичною орбітою невеликої ексцентриситету зі сходу на захід навколо нашої планети, згідно з законами Кеплера.

Ось чому відстань Земля-Місяць, зазначена на початку 385 тис. Кілометрів, - це середня відстань, хоча через малу ексцентриситету орбіта майже кругла. Тобто іноді Місяць знаходиться ближче (перигея), а в інші часи - далі (апогей).

Крім того, це не нерухома орбіта, оскільки є й інші порушення, такі як гравітаційне притягнення Сонця та інших планет, які постійно змінюють його.

Площина, яка слідує за місячною орбітою, точно не збігається з тією, що йде за орбітою Землі, але нахилена приблизно на 5º. Під час обертання Місяць розташований приблизно на 5º над і нижче площини земної орбіти. Обидві орбіти перетинаються в точках, званих місячними вузлами.

Далі подано зображення Землі, що обертається навколо Сонця та Місяця навколо Землі:

Синхронне обертання

Місяць завжди показує однакове обличчя до Землі, тому є темна сторона, яку звідси не видно. Пояснення полягає в тому, що Земля і Місяць утворюють систему під взаємною гравітаційною дією, але Земля має більшу масу.

У цьому випадку менше тіло з’єднує його рух з більшим тілом, тобто воно порівнює свій період обертання з періодом перекладу.

Малюнок 4. Синхронне обертання Місяця та Землі. Джерело: Wikimedia Commons. Фернандо де Гороціка Система Земля-Місяць прийшла до цього через сили припливів, як це було сказано на початку. І в той же час це відбувається тому, що гравітаційне тяжіння не рівномірно «розподілено», оскільки Земля і Місяць мають помітні розміри.

Іншими словами, частини кожної з них, найближчі до іншої, привертають сильніше, ніж крайності, і ця різниця може бути достатньо великою, щоб викликати випинання на планеті.

Ось так Місяць відповідає за припливи Землі, бо океани «піднімаються» у відповідь на гравітаційне тягнення супутника. Але місячна кора також деформувалася, спричиняючи сили тертя, що спричиняло період її обертання поступово зменшуватися.

Це явище часте між планетою та її місяцями, наприклад, Плутон та його супутник Харон перебувають у синхронному обертанні один з одним.

Темна сторона місяця

Давно, коли Місяць тільки-но сформувався, він обертався швидше навколо своєї осі і знаходився ближче до Землі, ніж зараз. Отже, в якийсь момент ранньої історії Землі, мабуть, це виглядало як величезний срібний диск, що висвітлює нічне небо.

Ця півкуля Місяця завжди однакова, видно з Землі, як було пояснено. Однак одна половина Місяця завжди отримує світло від Сонця (а там дуже жарко, приблизно 134 ° С), а інша половина - ні, якщо не відбудеться затемнення. Але ці половинки не відповідають обличчям, які ми бачимо звідси.

Місячна півкуля, яка отримує сонячне світло, - це та, яка дивиться на неї безпосередньо, а інша - темна і дуже холодна, близько -153 ° C. Тонка місячна атмосфера є причиною цього великого коливання температури.

Ці півкулі змінюються, коли Місяць продовжує свій поступальний рух навколо Землі, так що весь Місяць фактично отримує світло від Сонця в якийсь момент.

Фази місяця

Малюнок 5. Ілюстрація фаз Місяця. Джерело: Wikimedia Commons. Оріон 8.

Поглядом із Землі Місяць зазнає змін у своїй освітленій частині протягом приблизно місяця. Це так звані місячні фази: молодик, перша чверть, повний місяць та остання чверть, які повторюються постійно в тому самому порядку.

Насправді час, який Місяць повинен пройти через усі його фази, становить трохи менше місяця. Цей період називається місячним або синодичним місяцем і триває 29 днів і 12 годин.

Фази Місяця залежать від відносного положення Місяця, Землі та Сонця. Подивимось:

Новий місяць

У молодику або молодику навряд чи можна відрізнити Місяць, оскільки перебуваючи між Землею та Сонцем, видима сторона звідси не висвітлюється.

Чверть півмісяця

Потім, протягом приблизно 7,4 дня, що становить приблизно тривалість кожної фази, освітлена площа поступово збільшується до досягнення першої чверті, де освітлена половина місячного диска. Його можна спостерігати з полудня до півночі.

повний місяць

Освітлена область продовжує збільшуватися після першої чверті до досягнення повного місяця або повного місяця, коли Місяць позаду Землі, а Сонце освітлює його повністю спереду (мал. 1). Повний Місяць видно з часу, коли Сонце заходить до сходу сонця, досягаючи своєї максимальної висоти опівночі.

Остання чверть

Нарешті, розмір Місяця потроху зменшується, збираючись до останньої чверті, коли знову половина диска засвічується. Його можна побачити, покидаючи близько півночі, поки він не досягне максимальної висоти на сході сонця. Потім воно продовжує зменшуватися, щоб розпочати новий цикл.

Слід зазначити, що від північної півкулі рух світла йде справа наліво, а в південній півкулі - навпаки.

Тож ми можемо дізнатися, наприклад, чи спадає місяць або зменшується. Якщо він знаходиться у півмісяці, права сторона Місяця - це та, яка висвітлюється у північній півкулі, а ліва - якщо вона знаходиться у південній півкулі.

Рухи Місяця: обертання та переклад

Місяць здійснює повну орбіту або обертання навколо Землі за 27,32 дня, що називається сидеальним місяцем (не плутати з синодичним місяцем 29 днів і 12 годин). Це робить це зі швидкістю 1 км / с.

Різниця між сидеральним місяцем і синодичним пояснюється тим, що, поки Місяць малює свою орбіту, Земля просувається на 27º власним поступальним рухом навколо Сонця. Коли це станеться, відносні положення Сонце-Земля-Місяць знову так само.

Наш супутник також виконує обертання на власній осі за той самий проміжок часу через синхронне обертання.

Наближається

Місяць виконує більше рухів, крім обертання на своїй осі та перекладу, які вважаються основними рухами. Окрім них у неї є ширяння.

Ваги - це коливальні руху Місяця, які дозволяють нам спостерігати 59% його поверхні, замість очікуваних 50% через те, що вона завжди пропонує одне й те саме обличчя Землі. Вони відомі ще з часів Галілея.

Склад

Місяць кам'янистий і має дуже тонку атмосферу. Присутність рідкої води виключається у місячних півкулях, що піддаються поперемінно Сонцю, через високі температури, які досягаються там.

Однак на місячних полюсах є кратери, до яких сонячне тепло не дійшло мільйони років. Температура може опуститися до холоду -240ºC.

Там зонди, надіслані Індією та США, зуміли виявити воду у вигляді льоду.

Щодо складу місячних порід, вони рясніють киснем: до 43%. Крім того, оцінюють 20% кремнію, 19% магнію, 10% заліза, 3% кальцію, 3% алюмінію, 0,42% хрому, 0,18% титану та 0,12% марганцю. Срібло та ртуть також були виявлені в місячному пилу.

Але натомість немає вільного вуглецю, азоту та водню, елементів, що складають живу речовину. А в місячних скелях немає води, на відміну від наземних порід, у структурі якої вона знайдена.

Навчання

Найпоширеніша серед наукової спільноти теорія полягає в тому, що Місяць виник при зіткненні між Землею та об’єктом, подібним або більшим за Марс, на ім'я Тея, під час утворення Сонячної системи.

Крім породження Місяця, зіткнення з Теєю змінило нахил осі обертання Землі та дестабілізувало ранню атмосферу.

Ця теорія пояснює, чому Місяць менш щільний, ніж Земля, оскільки зіткнення з Теєю зірвало з нього частину мантії, щільність якої аналогічна місячній щільності. Однак це не пояснює існування напіврозплавленого ядра Місяця, яке, як відомо, існує завдяки сейсмічній інформації.

Інша альтернативна теорія вважає, що Місяць утворився в іншому місці Сонячної системи і був захоплений гравітацією Землі в якийсь момент.

Основою цих ідей є те, що місячні породи, хоча вони містять ті ж елементи, що і Земля, і мають той самий вік, мають багато відмінностей з хімічної точки зору.

Затемнення

місячне затемнення

Малюнок 6. Затемнення Місяця. Джерело> Вікісховище.

Удавані діаметри Сонця, Землі та Місяця такі ж, як і з Землі. Тож коли Земля знаходиться між Сонцем та Місяцем, можна спостерігати місячне затемнення.

Місячне затемнення може відбуватися лише під час повного місяця і коли воно потрапляє в тінь Землі, що називається амбра. Таким чином він темніє, набуваючи червонуватого або помаранчевого відтінку, залежно від атмосферних умов Землі. Це можна побачити на наступному зображенні:

Місяць може повністю впасти в тіні Землі або лише частково, в першому випадку затемнення є повним, а в іншому випадку - частковим. Часткові затемнення можуть бути помилково прийняті за фазу Місяця, поки затемнення не закінчиться і повний місяць знову не підніметься.

На відміну від затемнень сонця, місячні затемнення можна побачити з будь-якої точки світу, де він знаходиться вночі, а також може тривати кілька годин.

Затемнення сонця

Малюнок 7. Затемнення Сонця. Джерело> Вікісховище.

Коли диски Сонця і Місяця збігаються, видно з якоїсь точки Землі, відбувається затемнення Сонця. Місяць, здається, проходить перед Сонцем, для чого необхідно, щоб він був у молодику, хоча сонячні затемнення вони трапляються не кожного молодого місяця.

Щоб відбулося сонячне затемнення, вирівнювання між Сонцем, Землею та Місяцем повинно бути тотальним, і це відбувається не весь час, а принаймні двічі на рік, до максимуму п'яти. Що стосується тривалості, то час, коли Сонце залишається затемненим, є змінним, порядку приблизно 8-10 хвилин.

Потемніння Сонця можуть бути тотальними, частковими або кільцевими, залежно від того, чи повністю Місяць охоплює Сонце або частково. У разі кільцевих затемнень відносного діаметра Місяця недостатньо для повного покриття Сонця, залишаючи світле кільце цього видимого. Далі йде повне сонячне затемнення:

Повні затемнення Сонця - дивовижні небесні явища і дають чудову можливість вивчити деталі найвіддаленіших шарів Сонця.

Вплив на життя на Землі

Земля і Місяць утворюють чудовий дует, який впливав на життя і людство, зокрема, з початку часу:

-Дякую до Місяця є пори року.

-Кожен рік Місяць віддаляється приблизно на 4 см від Землі, що допомагає уповільнити обертання Землі та подовжує дні на кілька тисячних частин секунди. Ця відстань не є постійною, оскільки багато залежить від дислокації континентальних і водних мас Землі, яка, як ми знаємо, сильно змінилася з моменту утворення обох.

-Дякую цьому подовженню днів, у рослин було достатньо часу для проведення фотосинтезу.

-Якщо теорія впливу на Тею правдива, атмосфера Землі зазнала модифікацій, які зробили її більш прийнятною для виникнення життя.

-Місяць служив орієнтиром під час розвитку людства, наприклад, фермери навіть сьогодні використовують місячні фази для обробітку полів.

-Океанські припливи виробляються завдяки гравітаційній взаємодії між Землею та Місяцем і є надзвичайно важливими для риболовлі та клімату, а також є джерелами енергії.

Малюнок 8. Старий відливний млин в Уельві, Іспанія. Джерело: Wikimedia Commons.

- Існує поширена думка, що повний місяць впливає на настрій людей, роблячи їх більш сприйнятливими з психологічної точки зору в цей період.

-Місяць послужив натхненням для незліченних науково-фантастичних романів та фільмів, ще до початку космічної гонки.

Список літератури

1. Астромія. Місячна поверхня. Відновлено: astromia.com.
2. Геоенциклопедія. Фази місяця. Відновлено з: geoenciclopedia.com.
3. Іглесіас, Р. Ла Луна: перший космічний континент. Відновлено: redalyc.org.
4. Остер, Л. 1984. Сучасна астрономія. Редакційна реверте.
5. Ромеро, С. Цікавості про Місяць. Відновлено з: muyinteresante.es.
6. Вікіпедія. Геологія Місяця. Відновлено з: es.wikipedia.org.
7. Вікіпедія. Місяць. Відновлено з: es.wikipedia.org.