Луна — единственный естественный спутник Земли. Второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник планет Солнечной системы. Также является первым и единственным небесным телом, помимо Земли, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км (0,00257 а.е).

Видимая звёздная величина полной Луны на земном небе -12m,71. Освещённость, создаваемая полной Луной возле поверхности Земли при ясной погоде, составляет 0,25 — 1 лк.

Слово луна восходит к праслав. *luna < пра-и.е. *louksna? «светлая» (ж. р. прилагательного *louksnos), к этой же индоевропейской форме восходит и лат. luna «луна». Греки называли спутник Земли Селеной, древние египтяне — Ях (Иях).

С древних времён люди пытались описать и объяснить движение Луны, используя всё более точные теории.

Основой современных расчётов является теория Брауна. Созданная на рубеже XIX—XX веков, она объясняла движение Луны с точностью измерительных приборов того времени. При этом в расчёте использовалось более 1400 членов (коэффициентов и аргументов при тригонометрических функциях).

Современная наука может рассчитывать движение Луны и проверять расчёты на практике с ещё более высокой точностью. Так, для расчёта позиции Луны с точностью измерений лазерной локации применяются выражения с десятками тысяч членов и не существует предела количества членов в выражении, если потребуется ещё более высокая точность.

В первом приближении можно считать, что Луна двигается по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,0549 и большой полуосью 384 399 км. Реальное движение Луны довольно сложно, при его расчёте необходимо учитывать множество факторов, например, сплюснутость Земли и сильное влияние Солнца, которое притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля. Более точно движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений:

вращение вокруг Земли по эллиптической орбите с периодом 27,32166 суток, это так называемый сидерический месяц (то есть движение измерено относительно звёзд);
поворот плоскости лунной орбиты, её узлов (точек пересечения орбиты с эклиптикой) с периодом 18,6 лет. Движение прецессионное, то есть долготы узлов уменьшаются;
поворот большой оси лунной орбиты (линии апсид) с периодом 8,8 лет (происходит в противоположном направлении, чем указанное выше движение узлов, то есть долгота перигея увеличивается);
периодическое изменение наклона лунной орбиты по отношению к эклиптике от 4°59 до 5°19;
периодическое изменение размеров лунной орбиты: перигея от 356,41 Мм до 369,96 Мм, апогея от 404,18 Мм до 406,74 Мм;
постепенное удаление Луны от Земли вследствие приливного ускорения (примерно на 4 см в год), при этом непериодическая составляющая её орбиты представляет собой медленно раскручивающуюся спираль.

Общее строение

Луна состоит из коры, верхней мантии, средней мантии, нижней мантии (астеносферы) и ядра. Атмосфера практически отсутствует. Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеороидов с лунной поверхностью. Ударно-взрывные процессы, сопровождающие метеоритную бомбардировку, способствуют взрыхлению и перемешиванию грунта, одновременно спекая и уплотняя частицы грунта. Толщина слоя реголита составляет от долей метра до десятков метров.

Толщина коры Луны меняется в широких пределах от 0 до 105 км.

Условия на поверхности Луны

Атмосфера Луны — крайне разрежена. Когда поверхность не освещена Солнцем, cодержание газов над ней не превышает 2,0·105 частиц/см? (для Земли этот показатель составляет 2,7·1019 частиц/см?), а после восхода Солнца увеличивается на два порядка за счёт дегазации грунта. Разреженность атмосферы приводит к высокому перепаду температур на поверхности планеты (от -160 °C до +120 °C)[источник не указан 59 дней], в зависимости от освещённости, хотя температура пород залегающая на глубине 1 м постоянная и равна?35 °C. Ввиду практического отсутствия атмосферы небо на Луне всегда чёрное со звёздами, даже когда Солнце над линией горизонта.

Земной диск висит в небе Луны почти неподвижно. Причины небольших ежемесячных колебаний Земли по высоте над лунным горизонтом и по азимуту (примерно по 7°) такие же, как у либраций. Угловой размер Земли в 3,7 раз больше, чем лунный при наблюдении с Земли, а закрываемая Землей площадь небесной сферы в 13,5 раз больше, чем закрываемая Луной. Степень освещённости Земли, видимая с Луны, обратно пропорциональна лунным фазам на Земле, в полнолуние c Луны видна неосвещённая часть Земли, и наоборот. Освещение отражённым светом Земли примерно в 50 раз сильнее, чем освещение лунным светом на Земле, максимальная видимая звёздная величина Земли на Луне составляет приблизительно?16m.

Приливы и отливы

Гравитационные силы между Землёй и Луной вызывают некоторые интересные эффекты. Наиболее известный из них — морские приливы и отливы. Если бы мы взглянули на Землю со стороны, мы увидели бы две выпуклости, находящиеся на противоположных сторонах планеты. Причём одна точка — со стороны, ближайшей к Луне, а другая — с противоположной стороны Земли, наиболее удалённой от Луны. В мировом океане этот эффект выражен намного сильнее, чем в твёрдой коре, поэтому выпуклость воды больше. Амплитуда приливов (разность уровней прилива и отлива) на открытых пространствах океана невелика и составляет 30—40 см. Однако вблизи берегов вследствие набега приливной волны на твёрдое дно, приливная волна увеличивает высоту точно так же, как обычные ветровые волны прибоя. Учитывая направление вращения Луны вокруг Земли, можно составить картину следования приливной волны по океану. Сильным приливам больше подвержены восточные побережья материков. Максимальная амплитуда приливной волны на Земле наблюдается в заливе Фанди в Канаде и составляет 18 метров.

Хотя для земного шара сила тяготения Солнца почти в 200 раз больше, чем сила тяготения Луны, прили?вные силы, порождаемые Луной, почти вдвое больше порождаемых Солнцем. Это происходит из-за того, что приливные силы зависят не от величины гравитационного поля, а от степени его неоднородности (градиента). При увеличении расстояния до источника поля градиент уменьшается быстрее, чем величина самого поля. Поскольку Солнце почти в 400 раз дальше от Земли, чем Луна, то и приливные силы, вызываемые солнечным притяжением, слабее.

Магнитное поле

Считается, что источником магнитного поля планет является тектоническая активность. Например, у Земли поле создаётся движением расплавленного металла в ядре, у Марса — последствия прошлой активности.

«Луна-1» в 1959 году установила отсутствие однородного магнитного поля на Луне:24. Результаты исследований учёных Массачусетского технологического института подтверждают гипотезу, что у Луны было жидкое ядро. Это укладывается в рамки самой популярной гипотезы происхождения естественного спутника — столкновение примерно 4,5 миллиарда лет назад Земли с космическим телом размером с Марс, «выбило» из Земли огромный кусок расплавленной материи, который позже превратился в Луну. Экспериментально удалось доказать, что на раннем этапе существования у Луны было аналогичное земному магнитное поле.

Наблюдение Луны с Земли

Видимый диаметр Луны сравним с солнечным и составляет около половины градуса. Луна отражает только 7 % падающего на неё солнечного света. Так как Луна не светится сама, а лишь отражает солнечный свет, с Земли видна только освещённая Солнцем часть лунной поверхности. (В фазах Луны, близких к новолунию, то есть в начале первой четверти и в конце последней четверти, при очень узком серпе можно наблюдать т. н. пепельный свет Луны — видимое свечение неосвещённой прямым солнечным светом поверхности характерного пепельного цвета). Луна обращается по орбите вокруг Земли, и тем самым угол между Землёй, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл лунных фаз. Период времени между последовательными новолуниями составляет 29,5 дней (709 часов) и называется синодический месяц. То, что длительность синодического месяца больше, чем сидерического, объясняется движением Земли вокруг Солнца: когда Луна относительно звёзд совершает полный оборот вокруг Земли, Земля к этому времени проходит уже 1/13 часть своей орбиты, и чтобы Луна снова оказалась между Землёй и Солнцем, ей нужно дополнительно около двух суток.

Связь фаз Луны с её положением относительно Солнца и Земли. Зелёным цветом выделен угол, на который Луна повернётся с момента начала сидерического месяца до момента окончания синодического месяца.

Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть вращение Луны вокруг Земли и вокруг собственной оси синхронизировано. Эта синхронизация вызвана трением приливов, которые производила Земля в оболочке Луны. Согласно законам механики, Луна ориентирована в поле тяготения Земли так, что на Землю направлена большая полуось лунного эллипсоида.

Лунные либрации

Явление либрации, открытое Галилео Галилеем в 1635 году, позволяет наблюдать около 52 % лунной поверхности. Дело в том, что вокруг Земли Луна обращается с переменной угловой скоростью вследствие эксцентриситета лунной орбиты (вблизи перигея движется быстрее, вблизи апогея медленнее), в то время как вращение спутника вокруг собственной оси равномерно. Это позволяет увидеть с Земли западный и восточный края обратной стороны Луны (оптическая либрация по долготе). Кроме того, в связи с наклоном оси вращения Луны к плоскости земной орбиты с Земли можно увидеть северный и южный края обратной стороны Луны (оптическая либрация по широте). Существует ещё физическая либрация, обусловленная колебанием спутника вокруг положения равновесия в связи со смещённым центром тяжести, а также в связи с действием приливных сил со стороны Земли. Эта физическая либрация имеет величину 0,02° по долготе с периодом 1 год и 0,04° по широте с периодом 6 лет.

Из-за неровностей рельефа на поверхности Луны во время полного солнечного затмения можно наблюдать чётки Бейли. Когда же, наоборот, Луна попадает в тень Земли можно наблюдать другой оптический эффект, она краснеет будучи подсвеченной рассеянным в атмосфере Земли светом.

Cеленология

Благодаря её размеру и составу Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землёй и Марсом. Поэтому, изучая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии Земли.

Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Кризисов до 107 км в северной части кратера Королёва на обратной стороне. Под корой находится мантия и, возможно, малое ядро из сернистого железа (радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2 % массы Луны). Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле. На той стороне, которая повёрнута к Земле, кора более тонкая.

Измерения скорости спутников «Лунар Орбитер» позволили создать гравитационную карту Луны. С её помощью были обнаружены уникальные лунные объекты, названные масконами (от англ. mass concentration) — это массы вещества повышенной плотности.

Луна не имеет магнитного поля, хотя некоторые из горных пород на её поверхности проявляют остаточный магнетизм, что указывает на возможность существования магнитного поля Луны на ранних стадиях развития.

Не имеющая ни атмосферы, ни магнитного поля, поверхность Луны подвержена непосредственному воздействию солнечного ветра. В течение 4 млрд лет водородные ионы из солнечного ветра внедрялись в реголит Луны. Таким образом, образцы реголита, доставленные миссиями «Аполлон», оказались очень ценными для исследования солнечного ветра. Этот лунный водород также может быть когда-нибудь использован как ракетное топливо.

В феврале 2012 года американские астрономы обнаружили на темной стороне Луны несколько геологических новообразований. Это свидетельствует о том, что лунные тектонические процессы продолжались ещё как минимум 950 миллионов лет после предполагаемой даты геологической «смерти» Луны.

Пещеры

Японским зондом Кагуя обнаружено отверстие в поверхности Луны, расположенное недалеко от вулканического плато Холмы Мариуса, предположительно ведущее в тоннель под поверхностью. Диаметр отверстия составляет около 65 метров, а глубина, предположительно, 80 метров.

Учёные считают, что подобные тоннели сформированы путём затвердевания потоков расплавленной породы, где в центре застыла лава. Данные процессы происходили в период вулканической активности на Луне. Подтверждением данной теории является наличие извилистых борозд на поверхности спутника.

Подобные тоннели могут послужить для колонизации, благодаря защите от солнечной радиации и замкнутости пространства, в котором проще поддерживать условия жизнеобеспечения.

Похожие отверстия имеются и на Марсе.

Сейсмология

Оставленные на Луне экспедициями «Аполлон-12», «Аполлон-14», «Аполлон-15» и «Аполлон-16» четыре сейсмографа показали наличие сейсмической активности. Исходя из последних расчетов учёных, лунное ядро состоит главным образом из раскалённого железа. Из-за отсутствия воды колебания лунной поверхности продолжительны по времени, могут длиться более часа.

Лунотрясения можно разделить на четыре группы:

приливные, случаются дважды в месяц, вызваны воздействием приливных сил Солнца и Земли.
тектонические — нерегулярные, вызваны подвижками в грунте Луны,
метеоритные — из-за падения метеоритов,
термальные — их причиной служит резкий нагрев лунной поверхности с восходом Солнца.

Вода на Луне

В июле 2008 года группа американских геологов из Института Карнеги и Университета Брауна обнаружила в образцах грунта Луны следы воды, в большом количестве выделявшейся из недр спутника на ранних этапах его существования. Позднее большая часть этой воды испарилась в космос.

Российские учёные, с помощью созданного ими прибора LEND, установленного на зонде LRO, выявили участки Луны, наиболее богатые водородом. На основании этих данных НАСА выбрало место для проведения бомбардировки Луны зондом LCROSS. После проведения эксперимента, 13 ноября 2009 года НАСА сообщило об обнаружении в кратере Кабеус в районе южного полюса воды в виде льда.

Согласно данным, переданным радаром Mini-SAR, установленном на индийском лунном аппарате Чандраян-1, всего в регионе северного полюса обнаружено не менее 600 млн. тонн воды, большая часть которой находится в виде ледяных глыб, покоящихся на дне лунных кратеров. Всего вода была обнаружена в более чем 40 кратерах, диаметр которых варьируется от 2 до 15 км. Сейчас у учёных уже нет никаких сомнений в том, что найденный лёд — это именно водный лёд.

Химия лунных пород

Состав лунного грунта существенно отличается в морских и материковых районах Луны. Лунные породы обеднены железом, водой и летучими компонентами.

Химический состав лунного реголита в процентах

Элементы	Доставлен «Луной-20»	Доставлен «Луной-16»
Кремний	20,0	20,0
Титан	0,28	1,9
Алюминий	12,5	8,7
Хром	0,11	0,20
Фтор	5,1	13,7
Магний	5,7	5,3
Кальций	10,3	9,2
Натрий	0,26	0,32
Калий	0,05	0,12

Селенография

Основные детали на лунном диске, видимые невооружённым глазом.
Z — «лунный заяц», A — кратер Тихо, B — кратер Коперник, C — Кратер Кеплер, 1 — Океан Бурь, 2 — Море Дождей, 3 — Море Спокойствия, 4 — Море Ясности, 5 — Море Облаков, 6 — Море Изобилия, 7 — Море Кризисов, 8 — Море Влажности

Поверхность Луны можно разделить на два типа: очень старая гористая местность (лунный материк) и относительно гладкие и более молодые лунные моря. Лунные моря, которые составляют приблизительно 16 % всей поверхности Луны, — это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Большая часть поверхности покрыта реголитом. Лунные моря, под которыми лунными спутниками обнаружены более плотные, тяжёлые породы, сконцентрированы на обращённой к Земле стороне из-за влияния гравитационного момента при формировании Луны.

Большинство кратеров на обращённой к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. Детали рельефа на обратной стороне имеют более современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королёв. На обратной стороне Луны расположена огромная впадина (бассейн) диаметром 2250 км и глубиной 12 км — это самый большой бассейн в Солнечной системе, появившийся в результате столкновения. Море Восточное в западной части видимой стороны (его можно видеть с Земли) является отличным примером многокольцевого кратера.

Также выделяют второстепенные детали лунного рельефа — купола, хребты, рилли (от нем. Rille — борозда, жёлоб) — узкие извилистые долиноподобные понижения рельефа.

Происхождение кратеров

Попытки объяснить происхождение кратеров на Луне начались с конца 80-х годов XVIII века. Основных гипотез было две — вулканическая и метеоритная.

Следуя постулатам вулканической теории, выдвинутой в 80-х годах XVIII века немецким астрономом Иоганном Шрётером, лунные кратеры были образованы вследствие мощных извержений на поверхности. Но в 1824 году также немецкий астроном Франц фон Груйтуйзен сформулировал метеоритную теорию, согласно которой при столкновении небесного тела с Луной происходит продавливание поверхности спутника и образование кратера.

До 20-х годов XX века против метеоритной гипотезы выдвигали тот факт, что кратеры имеют круглую форму, хотя косых ударов по поверхности должно быть больше чем прямых, а значит при метеоритном происхождении кратеры должны иметь форму эллипса. Однако в 1924 году новозеландский учёный Джиффорд впервые дал качественное описание удара о поверхность планеты метеорита, двигающегося с космической скоростью. Получалось, что при таком ударе большая часть метеорита испаряется вместе с породой на месте удара, и форма кратера не зависит от угла падения. Также в пользу метеоритной гипотезы говорит то, что совпадает зависимость количества лунных кратеров от их диаметра и зависимость количества метеорных тел от их размера. Чуть позже, в 1937 году, данную теорию привёл к обобщённому научному виду советский студент Кирилл Петрович Станюкович, впоследствии ставший доктором наук и профессором. Данная «взрывная теория» разрабатывалась им самим и группой учёных с 1947 по 1960 года, а дорабатывалась в дальнейшем и другими исследователями.

Полёты к спутнику Земли с 1964 года, совершенные американскими аппаратами «Рейнджер», а также открытие кратеров на других планетах Солнечной системы (Марс, Меркурий, Венера) подвели итог этому вековому спору о происхождении кратеров на Луне. Дело в том, что открытые вулканические кратеры (например, на Венере) сильно отличаются от лунных, схожих с кратерами на Меркурии, которые, в свою очередь, были образованы ударами небесных тел. Поэтому метеоритная теория ныне считается общепринятой.

Благодаря столкновению Луны с астероидом мы можем наблюдать с Земли метеоритные кратеры на Луне. Учёные из Парижского института физики Земли полагают, что 3,9 миллиарда лет назад столкновение Луны с крупным астероидом заставило Луну повернуться.

Внутренняя структура

Луна — дифференцированное тело, она имеет геохимически различную кору, мантию и ядро. Оболочка внутреннего ядра богата железом, она имеет радиус 240 км, жидкое внешнее ядро состоит в основном из жидкого железа с радиусом примерно 300—330 километров. Вокруг ядра находится частично расплавленный пограничный слой с радиусом около 480—500 километров. Эта структура, как полагают, появилось в результате фракционной кристаллизации из глобального океана магмы вскоре после образования Луны 4,5 миллиарда лет назад. Лунная кора имеет в среднем толщину ~ 50 км.

Луна второй спутник по плотности в Солнечной системе после Ио. Однако, внутреннее ядро Луны мало, его радиус около 350 км; это только ~ 20 % от размера Луны, в отличие от ~ 50 % у большинства других землеподобных тел. Состоит лунное ядро из железа, легированного небольшим количеством серы и никеля].

Карта Луны

Карта Луны обоих полушарий

Лунный ландшафт своеобразен и уникален. Луна вся покрыта кратерами разного размера — от сотен километров до пары миллиметров. Долгое время учёные не могли заглянуть на обратную сторону Луны, это стало возможно с развитием технологий. Сейчас учёные уже создали очень подробные карты обеих поверхностей Луны. Подробные лунные карты составляют для того, чтобы в ближайшем будущем подготовиться для высадки человека на Луну, удачного расположения лунных баз, телескопов, транспорта, поиска полезных ископаемых и т. п.

Происхождение Луны

Орбита луны за последние 4,36 миллиарда лет

До того, как учёные получили образцы лунного грунта, они ничего не знали о том, когда и как образовалась Луна. Существовало три принципиально разных теории:

Луна и Земля сформировались в одно и то же время из газо-пылевого облака;
Луна образовалась в результате столкновения Земли с другим объектом;
Луна сформировалась в другом месте и впоследствии была захвачена Землёй.

Однако новая информация, полученная путём детального изучения образцов с Луны, привела к созданию теории Гигантского столкновения: 4,36 миллиарда лет назад протопланета Земля (Гея) столкнулась с протопланетой Тейя. Удар пришёлся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото-Луна и стала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км. Земля, в результате удара, получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов) и заметный наклон оси вращения. Хотя у этой теории тоже есть недостатки, в настоящее время она считается основной[неавторитетный источник?].

По оценкам, основанным на содержании стабильного радиогенного изотопа вольфрама-182 (возникающего при распаде относительно короткоживущего гафния-182) в образцах лунного грунта, в 2005 году учёные-минералоги из Германии и Великобритании определили возраст лунных пород в 4 млрд 527 млн лет (±10 млн лет), а в 2011 году её возраст был определён в 4,36 млрд лет (±3 млн лет). Это самое точное на сегодняшний день значение.

Исследования Луны

Дедал (кратер). Диаметр: 93 км Глубина: 3 км (фото НАСА)

Луна привлекала внимание людей с древних времён. Во II в. до н. э. Гиппарх исследовал поведение Луны в звёздном небе, определив наклон лунной орбиты относительно земной эклиптики, размеры Луны и расстояние от Земли, а также выявил ряд особенностей движения.

Выведенную Гиппархом теорию развил впоследствии астроном из Александрии Клавдий Птолемей во II в. н. э., написав об этом книгу «Альмагест». Данная теория множество раз уточнялась, и в 1687 году, после открытия Ньютоном закона всемирного тяготения, из чисто кинематической, описывающей геометрические свойства движения, теория стала динамической, учитывающей движение тел под действием приложенных к ним сил.

Изобретение телескопов позволило различать более мелкие детали рельефа Луны. Одну из первых лунных карт составил Джованни Риччиоли в 1651 году, он же дал названия крупным тёмным областям, именовав их «морями», чем мы и пользуемся до сих пор. Данные топонимы отражали давнее представление, будто погода на Луне схожа с Земной, и тёмные участки якобы были заполнены лунной водой, а светлые участки считались сушей. Однако в 1753 году хорватский астроном Руджер Бошкович доказал, что Луна не имеет атмосферы. Дело в том, что при покрытии звёзд Луной, те исчезают мгновенно. Но если бы у Луны была атмосфера, то звезды бы погасали постепенно. Это свидетельствовало о том, что у спутника нет атмосферы. А в таком случае жидкой воды на поверхности Луны быть не может, так как она мгновенно бы испарилась.

С лёгкой руки того же Джованни Риччиоли кратерам стали давать имена известных учёных: от Платона, Аристотеля и Архимеда до Вернадского, Циолковского и Павлова.

XIX век

Фотография Луны, сделанная Льюисом Резерфордом в 1865 году

Новым этапом исследования Луны стало применение фотографии в астрономических наблюдениях, начиная с середины XIX века. Это позволило более детально анализировать поверхность Луны по подробным фотографиям. Такие фотографии были сделаны, в частности, Уорреном де ла Рю (1852) и Льюисом Резерфордом (1865). В 1881 Пьер Жансен составил детальный «Фотографический атлас Луны».

В 1811 году французский астроном Франсуа Араго открыл явление поляризации света, отражённого поверхностью Луны. Причина данного явления заключается в наличии на поверхности раздробленного грунта, который отражает свет в целом лучше, чем окружающая его территория. Этим и объясняются светлые лучи вокруг тёмных лунных кратеров, оставленные выбросом грунта при ударе.

В 1822 году немецкий астроном Франц фон Груйтуйзен обнаружил, а затем и сообщил об открытии лунного города, расположенного к северу от кратера Шрётер (англ.)русск., названного им Валлверк (сейчас это образование известно под названием Город Груйтуйзена). Это открытие вызвало большую сенсацию, и множество споров; после наблюдений более мощными телескопами, искусственная природа этого образования была опровергнута.

XX век

Первая фотография, сделанная Нилом Армстронгом на Луне.

С началом космической эры количество наших знаний о Луне значительно увеличилось. Стал известен состав лунного грунта, учёные получили его образцы, составлена карта обратной стороны.

Впервые удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959 году, когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть её поверхности. Обратная сторона Луны представляет собой идеальное место для астрономической обсерватории. Размещённым здесь оптическим телескопам не пришлось бы пробиваться сквозь плотную земную атмосферу. А для радиотелескопов Луна послужила бы естественным щитом из твёрдых горных пород толщиной 3500 км, который надёжно прикрыл бы их от любых радиопомех с Земли.

В начале 1960-х годов было очевидно, что в освоении космоса США отстают от СССР. Дж. Кеннеди заявил — высадка человека на Луну состоится до 1970 года. Для подготовки к пилотируемому полёту НАСА выполнило несколько космических программ: «Рейнджер» — фотографирование поверхности, «Сервейер» (1966—1968) — мягкая посадка и съёмки местности и «Лунар орбитер» (1966—1967) — детальное изображение поверхности Луны.

Американская программа пилотируемого полёта на Луну называлась «Аполлон». Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя — в декабре 1972 года, первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг (21 июля 1969 года), вторым — Эдвин Олдрин. Третий член экипажа Майкл Коллинз оставался в орбитальном модуле. Таким образом, Луна — единственное небесное тело, на котором побывал человек, и первое небесное тело, образцы которого были доставлены на Землю (США доставили 380 килограммов, СССР — 324 грамма лунного грунта).

«Восход Земли», впервые сфотографированный с лунной орбиты Аполлоном-8

Луноход-1 — первый автоматический планетоход на Луне

Астронавт Юджин Сернан, командир экипажа Аполлона-17 на лунном автомобиле «Лунар Ровер»

СССР проводил исследования на поверхности Луны с помощью двух радиоуправляемых самоходных аппаратов, «Луноход-1», запущенный к Луне в ноябре 1970 года и «Луноход-2» — в январе 1973. «Луноход-1» работал 10,5 земных месяцев, «Луноход-2» — 4,5 земных месяцев (то есть 5 лунных дней и 4 лунные ночи). Оба аппарата собрали и передали на Землю большое количество данных о лунном грунте и множество фотоснимков деталей и панорам лунного рельефа.

После того как в августе 1976 года советская станция «Луна-24» доставила на Землю образцы лунного грунта, следующий аппарат — японский спутник «Hiten» — полетел к Луне лишь в 1990 году. А два американских космических аппарата — Clementine в 1994 году и Lunar Prospector в 1998 году.

XXI век

После окончания советской космической программы «Луна» и американской «Аполлон» исследования Луны с помощью космических аппаратов были практически прекращены. Но в начале XXI века Китай опубликовал свою программу освоения Луны, включающую кроме доставки лунохода (в 2011 году) и отправки грунта на Землю (в 2012), в том числе и постройку обитаемых лунных баз (2030). Считается, что это заставило остальные космические державы снова развернуть лунные программы. Так, например, Европейское космическое агентство 28 сентября 2003 года запустило первый лунный зонд «Смарт-1», а Дж. Буш 14 января 2004 года объявил, что в планы США входит создание новых пилотируемых космических кораблей, способных доставить на Луну людей и луноход, с целью заложить к 2020 году первые лунные базы.

14 сентября 2007 года Япония запустила автоматический космический аппарат (КА) для исследования Луны «Кагуя», а 24 октября 2007 года в лунную гонку официально вступила и КНР. С космодрома Сичан был запущен первый китайский спутник Луны «Чанъэ-1». С помощью станции учёные планируют сделать объёмную карту лунной поверхности, что в будущем может поспособствовать амбициозному проекту колонизации Луны.

18 июня 2009 года, НАСА были запущены лунные орбитальные зонды — Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) и Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS). Запуск был произведён с помощью ракеты-носителя Атлас 5 со Станции Военно-Воздушных сил Мыса Канаверал во Флориде. Спутник предназначен для сбора информации о лунной поверхности, поиска воды и подходящих мест для будущих лунных экспедиций.

К сорокалетию полёта Аполлона-11 автоматическая межпланетная станция LRO выполнила специальное задание — провела съёмку районов посадок лунных модулей земных экспедиций. В период с 11 по 15 июля LRO произвела съёмку и передала на Землю первые в истории детальные снимки самих лунных модулей, посадочных площадок, элементов оборудования, оставленных экспедициями на поверхности и, даже, следов самих землян от тележки и ровера. За это время были отсняты 5 из 6 мест посадок: экспедиции Аполлон-11, 14, 15, 16, 17.

Позднее КА LRO выполнил ещё более подробные снимки поверхности, где можно чётко дешифрировать не только посадочные модули и аппаратуру со следами лунного автомобиля, но и пешие следы самих космонавтов.

9 октября 2009 космический аппарат LCROSS и разгонный блок «Центавр» совершили запланированное падение на поверхность Луны в кратер Кабеус, расположенный примерно в 100 км от южного полюса Луны, а потому постоянно находящийся в глубокой тени. 13 ноября НАСА сообщило о том, что с помощью этого эксперимента на Луне обнаружена вода.

Не исключено, что на Луне может находиться не только серебро, ртуть и спирты, но и прочие химические элементы и соединения. Водяной лёд, молекулярный водород, найденные благодаря миссии LCROSS и LRO в лунном кратере Кабеус указывают на то, что на Луне действительно есть ресурсы, которые могут быть использованы в будущих миссиях.

Анализ топографических данных, присланных аппаратом LRO, и гравитационные измерения «Кагуя» показали, что толщина коры на обратной стороне Луны не постоянна и меняется с широтой места. Самые толстые участки коры соответствуют наибольшим возвышенностям, что характерно и для планеты Земля, а самые тонкие обнаружены в приполярных широтах.

Мы дошли до темы лунных кратеров, но так как я понаписал существенно больше, чем мозг может переварить за один пост, пришлось сделать передышку.

Что сказать за кратеры Луны. Они все ударные. Всё это - следы сверхдолгой космической бомбардировки, которые Луна маниакально сохраняет себе на память. Кратеров на ней - неисчислимо много, собственно, почти вся поверхность - причём старые кратеры забиваются новыми почти до неузнаваемости. Кратеры бывают большие и маленькие, светлые и тёмные, молодые и старые, с лучами и без.
Называют кратеры именами разных великих учёных, по возможности связанных с астрономией. Идею эту ввели ещё те самые итальянцы-картографы XVII века - Джованни Риччоли и Франческо Гримальди - чьи названия лунных объектов прижились лучше всего.
И по-хорошему кратеры надо, конешно, разглядывать в телескоп. На цифрофотке видны только самые значимые, их не очень много.

Сначала - опять фотка без всяких объяснений. Про моря вы уже знаете, поэтому обратите внимание на всякие точки и царапины.

Лучше всего видны светлые точки - это они и есть, в смысле кратеры. Причём именно молодые. Дело в том, что поверхность морей - это базальт, застывшая лава - тёмная сама по себе. Обычная материковая поверхность - серенькая, на неё действует солнечная радиация, из-за которой она темнеет. А то, что выкапывается ударом астероида - оно светлое, это внутренность лунной коры.

Начнём с самого заметного лунного кратера - кратера Тихо. Это такой "пупок" Луны. Навроде затычки в надувном шаре.
Диаметр его 85 километров (не самый большой), но в него можно, например, целиком засунуть город Стамбул, и ещё место останется.
Кратер Тихо из молодых - ему 108 миллионов лет - он яркий и свежий. От него расходятся хорошо видимые лучи - это следы выбросов лунной породы после удара. Стукнуло сильно, поэтому и летело далеко; некоторые лучи протянулись на тысячи километров и видны аж на Море Ясности и дальше.
В центре кратера - характерная горка . Когда в Луну влетает что-нибудь больше 26 километров в диаметре, в месте удара твёрдая порода начинает вести себя, как жидкость. Фотографии, как капля падает в воду, надеюсь, все видели? В Луне происходит примерно то же самое - и после удара поверхность вспучивается обратной затухающей волной.

Назван кратер в честь знаменитого датского астронома и алхимика Тихо Браге, который жил во второй половине XVI века и умудрился создать первый в истории научный астрономический центр - Ураниборг. Кроме этого, он первым выяснил природу комет, с помощью собственных изобретённых инструментов повысил точность наблюдений неба на порядок, спас от гонений Иоганна Кеплера - и ещё массу всего прочего героического совершил.
Про Тихо Браге ходит дурацкая детская легенда, которую мне ещё мама в детстве рассказывала. Будто бы он умер на королевском приёме, прямо за обеденным столом. Очень писать хотел, но стеснялся выйти - вот мочевой пузырь и порвался. А это как бы несовместимо с жизнью. Непонятно, откуда взялся этот бред, может быть, даже тянется с 1601 года: болезнь астронома протекала столь стремительно (11 дней), что многие тогда заподозрили неладное и стали предлагать версии одни глупее других. До сих пор, кстати, возятся с останками, не могут определить точно причину смерти.

Следующий кратер - как раз имени того молодого немецкого математика, которого выписал к себе Тихо Браге за год до своей странной кончины. Иоганн Кеплер приехал по приглашению заменитого астронома в Прагу в 1600 году - и остался там жить. На основе исключительно точных для своего времени материалов, оставшихся от Тихо Браге, Кеплер вывел законы движения планет, которые актуальны и по сей день. Они так и называются - Законы Кеплера, и благодаря им гелиоцентрическая система мира получила окончательное научное подтверждение.

Если присмотреться к кратеру Кеплера - тоже видна система лучей, хоть и не такая бешеная, как у Тихо. Диаметр его 32 километра. Он примерно того же времени образования, но чуть постарше. От Тихо к Кеплеру чётко тянется один из лучей - всё, как в жизни.

А вот рядом с Кеплером хорошо виден кратер Коперник, тоже из молодых и с лучами. Кто такой польский астроном Николай Коперник, автор концепции "Солнце - в центре", рассказывать, наверное, не надо. Имя этому кратеру, как и вышеперечисленным, дал в 1651 году всё тот же Джованни Риччоли, итальянский иезуит и астроном.
То, что выкопало Коперника, глубоко взрыло материковую породу под уровнем базальтового моря - поэтому он один весь такой "умный в белом пальто стоит красивый".
Диаметр Коперника - 95 километров, лучи тянутся на 800 километров, возраст его - 80 миллионов лет. В селенохронологии по кратеру Коперника отсчитывают целую эпоху в истории Луны, которая тянется по сей день и так и называется - "коперниковская эпоха". К этой эпохе относятся все яркие кратеры с целой лучевой системой. При этом сам Коперник образовался почти в самом её конце

Левее этих достойных во всех отношениях кратеров располагается кратер Аристарх. Это самая яркая область на Луне - что даже на такой поганой фотке чётко видно. Диаметр его - 45 километров, возраст - 450 миллионов лет.
Назван он в честь древнегреческого астронома III века до н.э. Аристарха Самосского, который, как ни странно, тоже считается автором концепции "Солнце - в центре". Знал ли Коперник о его идее - считается неустановленным.

Аристарх - самый загадочный кратер Луны по всем наблюдениям. Во-первых, в нём очень сложная структура дна. Во-вторых, из него зафиксирован переменный поток альфа-частиц (залежи радона). И в-третьих, Аристарх является рекордсменом по так называемым кратковременным лунным явлениям (КЛЯ), которые пока не имеют никакого объяснения. Это не просто искорки от метеоритов, а посложнее вещи: изменяющиеся пятна, изменение яркости, затуманивание, разноцветное свечение и прочая. В 1970 году было описано, как три ночи подряд в Аристархе на 10 секунд появлялось голубое пятно. Потом на 10 секунд пропадало. И опять появлялось. Чорт его знает, что.
В общем, если наладить бытовой телескоп на балконе и заняться прицельным наблюдением за Аристархом, есть хороший шанс оказаться свидетелем тому, что человечество не в состоянии объяснить .

Вот он, красавец, на фото NASA 2012 года (солнце слева):

И вид сбоку тоже неплох.
У меня с фотографиями лунных кратеров вечный напряг - постоянно кажется, что это не углубление, а выпуклость. Необходимо определённое напряжение внимания.

Чуть выше центра лунного диска, возле границ Моря Ясности, располагается пара примерно одинаковых кратеров с примерно одинаковыми названиями - Манилий и Менелай.
Марк Манилий - римский астролог I века н.э., известен в истории мира первой книгой по астрологии. Называлась она "Астрономикон" и была вся в стихах по моде того времени.
А Менелай - не рогатый муж Елены из поэмы Гомера, а совсем даже Менелай Александрийский, древнегреческий математик и астроном, живший в то же время, что и Манилий. Знаменит Менелай своим трудом "Сферика", в котором изложил законы расчётов треугольников, лежащих на шаре.

И остались два последних кратера из хорошо заметных - слева и справа по сторонам лунного диска, как гвоздики. Гвоздик тёмный слева - кратер Гримальди, а справа светлый - Лангрен.
Про Франческо Гримальди я уже излагал выше. Физик, монах-иезуит, тот, кто на пару с Джованни Риччоли дал все основные названия лунным объектам. Надо сказать, что недалеко от него есть кратер и его коллеги, но он плохо заметен.
В кратере Гримальди зафиксирован самый тёмный цвет поверхности Луны. Это один из самых древних кратеров, его образование относят к Донектарскому периоду.
Придворный астроном и картограф испанского короля фламандец Микаэль ван Лангрен, живший в XVII веке, как и итальянцы-иезуиты, тоже занимался лунной топографией и давал свои названия разным объектам. Другое дело, что почти все они не сохранились - кому интересны имена чиновников того времени. Неудачный выбор. А вот кратер, который он назвал собственным именем, неожиданно сохранил своё название до сегодняшних дней.

И последнее - из современного ажиотажа вокруг Луны. Термин "суперлуние" - действительно существует в астрономии. Означает он совпадение полнолуния и перигея лунной орбиты. Орбита нашего спутника - не ровный круг с Землёй в центре, а эллипс. И Земля при этом - не в центре . Поэтому Луна то приближается к нам (максимально близкая точка орбиты - перигей), то отдаляется (самая далёкая точка - апогей). Но даже в этом самом перигее - видимый лунный диск увеличивается не больше, чем на 14%. А зрительный эффект увеличения размеров Луны происходит обычно всегда, когда она низко над горизонтом. В этом случае атмосфера работает, как линза.
Но никак не "вдвое больше обычного", как подают некоторые безграмотные СМИ.
Более того, Луна постепенно отходит от Земли со скоростью примерно 4 сантиметра в год - это следствие истории её образования (теория гигантского столкновения).
Вот как выглядит Луна с Земли в течение месяца, если фиксировать её каждый день и убрать тени от Солнца:

Это покачивание называется либрацией, открыл её ещё Галилей. Причин у неё много, но я думаю, что не в последнюю очередь она болтается ещё со своего поворота лицом к Земле. Просто ещё не успокоилась, как маятник в пустоте.

И самое-самое последнее:) Теперь, после этих двух постов, когда будете в Южном полушарии, обратите внимание на Луну. Снос крыши обеспечен.

Самая большая структура на Луне, официально внесенная в список кратеров, — Герцшпрунг, его диаметр составляеи 591 км, и расположен он на обратной стороне Луны, именно поэтому не виден с Земли. Этот кратер представляет собой многокольцевую ударную деталь. Подобные ударные структуры на видимой стороне Луны позже были заполнены лавой, которая, отвердев, превратилась в темную твердую породу. Эти детали теперь обычно называют морями, а не кратерами. Однако на обратной стороне Луны таких вулканических извержений не происходило. В результате на обратной стороне по сравнению с видимой имеется гораздо больше крупных ударных структур, которые зарегистрированы как «кратеры».
Назван самый большой кратер Луны в честь Эйнара Герцшпрунга, датского химика и астронома. В 1970 году, когда пришла пора давать лунному объекту имя, Международным Астрономическим Союзом рассматривался длинный список названий. Из которых имя Герцшпрунга посчитали наиболее достойным. В 1910 году Эйнар Герцшпрунг и Генри Рассел независимо друг от друга разработали Диаграмму, которая теперь называется Диаграмма Герцшпрунга-Рассела, и демонстрирует зависимость между абсолютной звездной величиной, светимостью, спектральным классом и температурой поверхности звезды. И теперь без этой диаграммы космические исследования трудно даже представить.
Ранее среди американских космонавтов кратер Герцшпрунг носил неофициальное название Гелрут. Полюбоваться же самым большим кратером на Луне долгое время широкой публике не удавалось. Ни одной из миссий «Аполлона», например, экипаж которых фотографировал Луну и Землю с Луны, ни разу не удалось сфотографировать Герцшпрунг – каждый раз во время фотосессии он оказывался в темноте, то есть в нефотографируемой зоне. В противовес – диаметрально противоположная Герцшпрунге часть Луны известна как самая фотографируемая часть спутника.
Герцшпрунг представляет собой вмятину в Луне. Удар космического тела был настолько силен, что поверхность пошла кольцами. В результате чего у кратера появились сразу две стены. Высота которых порой превышает тысячу метров. Глубина же кратера достигает до 4 500 метров. Был бы Герцшпрунг, наверное, еще прекраснее, но его стенки, особенно наружные, повреждены, к сожалению, другими космическими катастрофами, другими более мелкими кратерами.
Примечательны также и другие кратеры Луны. Так в южной части диска видимой стороны спутника Земли расположен кратер Тихо (диаметр D = 80 км, глубина 3500 м, высота вала около 2000 м). При большом фазовом угле этот молодой кратер ничем не отличается от соседних кратеров, однако в полнолуние он обнаруживает яркую лучевую систему. Эта система самая мощная на Луне; один из его лучей хорошо прослеживается даже в Море Ясности. Лучевая система Тихо возникла при образовании кратера, в результате взаимодействия ударных выбросов с лунной поверхностью. Причиной необычных фотометрических свойств лучевых систем молодых кратеров является в основном вскрытие нижележащего (более светлого) материала вторичными ударами, сопутствующими выбросам. Кратер Тихо окружен темным кольцом-ореолом, хорошо заметным вблизи полнолуния. Это кольцо имеет также небольшой избыток красного цвета. Снимки высокого разрешения показывают, что вал этого кратера заметно разрушен, хорошо видны террасы, рельеф в окрестности кратера в масштабе десятков и сотен метров очень сложный.
Кратер Коперник (D = 90 км), также является очень заметным образованием на лунном диске. Этот кратер старше кратера Тихо. Он имеет лучевую систему, но более слабую, чем у кратера Тихо. Эта система также хорошо видна вблизи полнолуния. Глубина ровного дна и высота вала кратера Коперник относительно окружающей местности составляют 1600 и 2200 м соответственно. Изображение высокого разрешения показывают, что вал этого кратера сильно террасирован. Как в случае кратера Тихо, это террасирование имеет гравитационно-тектоническую природу. Террасы представляют собой мегаоползни шириной в километры и протяженностью в десятки километров, смещенные друг относительно друга по вертикали на сотни метров. С помощью спектральных измерений в материале вала и днища кратера Коперник были обнаружены типичные для лунного материкового вещества ассоциации минералов: полевошпатовый материал с преобладанием низко-кальциевого пироксена. Однако на трех участках довольно разрушенной центральной горки пироксен не был найден (по крайней мере, его меньше 5 %); в качестве главного компонента здесь выявлен оливин. Источник материала центральной горки, по-видимому, находится глубже, чем источники материала других частей кратера.
Не менее знаменит и кратер Аристарх (D = 35 км). Этот кратер является сравнительно молодым. Он образовался на морской поверхности. При его образовании был пробит слой затопления морским материалом, и вскрылась материковая подложка, т. е. более яркое материковое вещество было вынесено на морскую поверхность. Благодаря этому кратер Аристарх имеет сравнительно высокое альбедо и образует очень контрастную деталь на лунном диске. Поверхность внутри кратера неоднородна по составу и имеет сложную структуру. Возможно, из-за этого вид деталей внутри этого кратера очень изменчив – он сильно зависит от условий освещения кратера. Ранее такая изменчивость часто интерпретировалось как свидетельство проявления современной активности Луны. Кратер Аристарх образовался рядом с замечательной областью, которая называется плато Аристарх или пятно Вуда. Предполагается, что эта область является островом, сохранившимся при затоплении лавами бассейна Океана Бурь. Об этом говорит приподнятость плато Аристарх над уровнем окружающего моря и больший возраст (определенный по плотности распределения мелких кратеров) некоторых участков поверхности этого образования. Плато Аристарх пересекает долина Шретера. Ее длина составляет примерно 170 км, а ширина около 10 км.

Слово "Луна" возникло из праславянского слова "luna". Это слово имеет индоевропейское происхождение – от слова "louksna", что означает «светлоокая». От этого же слова возникло и латинское "luna".

Возраст Луны ученые сумели определить методом основанном на скорости распада изотопа вольфрама-182, найденного в, привезенных на Землю, образцах лунного грунта. Возраст лунных камней был оценен в 4 млрд. 527 млн. лет с допустимой погрешностью ±30 млн. лет.

В среднем, расстояние от Земли до Луны составляет 384 400 километров. При этом путь на Луну на автомобиле займет 130 дней. Путешествие на ракете займет 13 часов. Для путешествия на скорости света потребуется всего 1,52 секунды.

Согласно этой теории происхождения Земли, планета Тейя размером с врезалась по касательной траектории в раннюю Землю. Это выплеснуло камни и обломки , из которых под действием притяжения Земли образовалось огромное кольцо вокруг Земли, которые позже слиплись вместе, чтобы сформировать Луну.

Не все полнолуния имеют одинаковый размер. Их размер варьируется в зависимости от того, находится Луна в апогее (далеко) или перигее (поблизости). Луна, как правило, на 14% больше, когда она в перигее.

Когда Луна находится в апогее, приливы и отливы, погода, как правило, более предсказуемы. Когда Луна находится в перигее), повышенная гравитация может создать большие приливы и более неустойчивую погоду.

Первое полнолуние которое наступилот в зимнее солнцестояние, 22 декабря, который обычно называют первым днём зимы, произошло в 1999 году. Так как полнолуние на зимнее солнцестояние произошло в сочетании с лунным перигеем (точка на орбите Луны, которая наиболее близка к Земле), Луна показалась примерно на 14% больше, чем она выглядит в апогее (точка эллиптической орбиты, наиболее удаленная от Земли).

Луна имела некогда бурную историю. Она подвергалась поздней тяжелой бомбардировке (LHB) или "лунному катаклизму", где-то 3-4 миллиарда лет назад. За это время Луна была сильно засыпана метеоритами.

Луна не круглая - она имеет форму яйца.

Ядро Луны составляет 2-4% от её массы, в то время как ядро Земли составляет около 30% от её массы.

Луна в 400 раз меньше, чем Солнце, но и в 400 раз ближе к Земле, так что с Земли, Луна и Солнце на взгляд примерно одинакового размера.

Лунотрясения , которые происходят в нескольких километров ниже поверхности Луны, могут быть результатом гравитационного притяжения Земли. Инженеры говорят, что они могут стать исключающим фактором для строительства лунных баз.

Когда 4,6 миллиарда лет назад, образовалась Луна она была от Земли на расстоянии 22 530 километров. Луна выглядела на небе в 3 раза больше, чем сейчас.

Так как Луна не имеет собственной атмосферы, температура её поверхности колеблется от менее -80 ° до +200 ° по Цельсию, а тела падают со скоростью свободного падения.

Самый большой ударный кратер в Солнечной системе находится на Луне. Называется он Бассейн Южного полюса - Эйткена. Этот гигантский кратер на обратной стороне Луны составляет 2500 километров в диаметре.

Самый большой лунный кратер видимый с Земли (на видимой стороне Луны) является кратером Байи, у которого диаметром равен 295 километрам.

Диаметр Луны составляет 3475 километров, что примерно в четыре раза меньше чем у Земли. Примерно 49 лун можно было бы вместить в Землю.

Гравитации Луны замедляет скорость вращения Земли. Много лет назад, она вращалась намного быстрее и земные дни были намного короче.

Вся поверхность Луны покрыта слоем измельченных и порошкообразных пород называемых реголитом (от греческого "rhegos" одеяло + "литос" скала). Пыль является результатом бомбардировки из космоса крошечными микрометеоритами на протяжении многих миллионов лет.

Солнечные затмения происходит каждые 1-2 года, но полные затмения можно видеть только лишь раз в несколько сотен лет. Тень от Луны мчится по Земле со скоростью сотни километров в час, поэтому затмение успевает закончится в течение нескольких минут.

Лунотрясения достигают своего пика примерно через каждые 14 дней, в то время, когда Луна находится ближе всего к Земле.

Из-за отсутствия атмосферы, на Луне нет сумерек вплоть до наступления полной темноты и рассвета. Зато видна четка линия которая разделяет свет и тьму которая называется терминатором.

Восход Луны меняется согласно 18,6-летнему циклу. Древние цивилизации понимали этот сложный цикл и строили архитектурные сооружения, которые отслеживали движение Луны.

Во время полнолуния и новолуния, Луна и Солнце выстраиваются в одну линию с Землей. Дополнительная сила тяжести создает в моря и океанах высокие волны, называемые "весенними приливами" (которые не имеют ничего общего с сезоном года). В первом и третьем кварталах лунной фазы, когда Солнце и Луна образуют прямой угол с Земли, приливы слабее и называются "квадратурными приливами".

Луна по массе равна 1/6 массе Земли. Это означает, что костюмы космонавтов, который весят 80 килограмм на Земле весят всего около 13 килограмм на Луне. Мировой рекорд прыжка в длину составляет около 8,95 метров. Максимальная прыжка человека на Луне составляет около 30 метров.

Лунные затмения

Лунное затмение, когда Земля находится между Солнцем и Луной, длится дольше, чем солнечное затмение, потому что тень Земли намного больше лунной.

Кольцеобразное затмение происходит из-за того, что Луна слишком мала, чтобы загородить собой весь солнечный свет и оставляет видимое кольцо света. Такое тип затмения происходит потому, что орбита Луны не является идеальным кругом.

Вращение Луны

Луна вращается против часовой стрелки, с запада на восток.

Так как одна стороны Луны всегда обращена , у Луны занимает столько же времени, чтобы сделать поворот вокруг Земли.

День на Луне, от одного восхода солнца до следующего, длится в среднем около 29 земных суток. С Луны, Земля, почти в четыре раза превышает размер полной Луны видимой с Земли, и она никогда не движется по небу Луны.

Земля вращается со скоростью 1000 миль в час. Луна вращается примерно в 100 раз медленнее.

Вращения Луны проявляется в виде небольшого раскачивания что позволяет увидеть небольшой кусочек обратной стороны Луны. Тем не менее, обратная сторона была совершенно неизвестна, пока летательный аппарат Советского Союза Луна-3 не сфотографировал её в 1959 году.

Луна и человек

Христианская Каталическая Пасха рассчитывается по лунному циклу. Этот праздник отмечают в первое воскресенье после первого полнолуния, следующего после дня весеннего равноденствия.

Древнейшие символы женского плодородия, возрождения были связаны с Луной во многих мифических традиций.

Луне, как богине, поклонялись во многих древних культурах. Древние греки и римляне имели даже три лунных богини олицетворяющих изменение фаз Луны. Артемида (Диана) была новой луны, Селена была полной луной, а Геката была тёмной стороне Луны.

Аристотель и Плиний Старший считали, что полная луна влияет на воду в мозгу человека, вызывая безумие и иррациональное поведение.

Древние китайцы считали, что небесный дракон глотал Солнце во время затмения. Поэтому они очень сильно шумели, чтобы напугать дракона и прогнать его прочь.

В алхимии Луна была символом серебра.

В астрологии Луна представляет собой внутреннюю природу человека. Лунный знак определяет эмоциональное и подсознательное состояние человека. В западной астрологии Луна связана с материнством, в то время как Солнце, связанные с отцом.

Луна изображена на гербах и флагах многих восточных стран: Лаоса, Монголии, Палау, флаге саамов, флаге шанов (Мьянма). в виде полумесяца Луна отображается на флагах Османской империи, Турции, Туниса, Алжира, Мавритании, Азербайджана, Узбекистана, Пакистана, Турецкой республики Северного Кипра.

Самой древней известной карте Луны уже более 5000 лет. Она была найдена высеченной в скале в доисторической гробнице Ноз, графстве Мит, в Ирландии. До этого древней известной картой Луны была карта Леонардо да Винчи, которая была создана примерно в 1505 году.

Первым человеком, который сумел нарисовать карту Луны, наблюдая за ней в телескоп, был британский астроном Томас Харриет (ок. 1560-1621 гг.).

В 1881 году Жюллем Янссеном был составлен первый "Фотографический атлас Луны".

13000-летняя кость орла найденная во Франции, служила в качестве счетной палочки для отслеживания фаз луны.

Освоение Луны человеком

Луна - единственное место в Солнечной системе, за исключением Земли, где реет флаг человеческой расы.

Первый зонд достигший поверхности Луны был советский космический зонд "Луна-2". Он совершил аварийную посадку на Луну в 1959 году. Первый зонд, "Луна-1", пролетел мимо луны 3на расстоянии 5000 километров.

Средний настольный компьютер имеет в 10 раз больше вычислительной мощности, чем у того, который был использован для осуществления мягкой высадки человека на Луну.

Советская "Луна-9" совершила первую мягкую посадку на поверхность Луны, доказав, что стабильная посадка на Луну возможна. До тех пор астрономы не обеспокоены тем, что космический аппарат может погружаться в лунную поверхность.

Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на поверхность Луны.

Шесть экипажей "Апполона" доставили на Землю в общей сложности 385 килограмм Луны.

Последний человек, который стоял на поверхности Луны, был Юджин Сернан, в 1972 году. Команда "Аполлона-17" была последней из людей на Луне. Юджин Сернан и Харрисон Шмит проехали в лунной коляске порядка 34 километров. 11 декабря 1972 они оставили на Луне мемориальную доску, на которой написано: "Здесь Человек завершил своё первое исследование Луны, декабрь 1972 г. н.э. Пусть дух мира, с которым мы прибыли, отразится в жизнях всего человечества".

Последние слова которые произнес Юджин Сернан на Луне были: "Сегодняшний вызов Америки определил судьбу людей завтра".

Поскольку поверхность Луны не имеет воздуха и воды, след астронавта может оставаться на Луне в течении многих миллионов лет.

Согласно Договору по космосу, Луна находится в той же юрисдикции, как и международные воды. Договор также говорит, что Луна может быть использована любым государством только в мирных целях, а также запрещает размещение оружия массового уничтожения или военных баз любого рода на Луне.

В ноябре 2009 года НАСА объявило, что она обнаружила воду на Луне, которая может позволить развитию космических станций на Луне. Вода которая находится на Луне имеет возраст в миллиарды лет, что может дать ученым ключ к раскрытию истории всей Солнечной системы.

С Земли видны только 59% Луны.

Фраза "однажды на голубую Луну" традиционно относится к невозможному событию или событию, которое случается очень редко. Термин "голубая луна" имеет свои корни в старинном английском слове "belewe", что в переводе означает "предатель", так как дополнительное полнолуние перед Великим постом называлось "предательской луной". Ученые полагают, что в конечном итоге слово "belewe" превратилось в слово "blue" - синий цвет.

В середине XX века в журнале "Farmer’s Almanac by Sky and Telescope" авторы ошибочно отнесли "Голубую Луну ко второму полнолунию, случающемуся в течение одного календарного месяца. Луна действительно может быть синеватой, но только в том случае, если в воздухе имеются частицы, которые больше, чем длина волны красного света (0,7 микрона), что чаще возникает во время вулканических извержений или сильных лесных пожаров.

Для стран, религии которых, издревле поклонялись Луне, Новый год начинает с первого новоголуния.

Для стран, исповедующих Ислам, рождение новой Луны один раз в году знаменует приход месяца усиленного поста - Рамадана.

Луна - восемнадцатая карта Таро.

На Луне существуют два основных типа местности: светлая и темная. Яркие местности называется "высокогорьями", потому что она выше. Темные местности называются лунным морями (на латыни означает "море") и ниже по высоте. Высокогорья, как правило, старше морей по происхождению. Ученые пока не знают, почему моря, которые составляют 16% от луны, сосредоточены в основном на видимой стороне Луны.

На Луне находится кратер Дарвина. Он не имеет никакого отношения к знаменитому исследователю, придумавшего теорию эволюции. Однако, кратер назван в честь его сына, предложившего одну из теорий возникновения Луны.

Гравитационная сила Луны по отношению к Земле замедляет вращение Земли примерно на 1,5 миллисекунды в столетие и поднимает Луну на более высокую орбиту примерно на 3,8 см в год.

Компас не будет работать на Луне, потому что она не имеет глобального магнитного поля.

Хотя полная луна кажется яркой, на самом деле она отражает только 7% солнечных лучей.

Странные цветные огни иногда замечали на поверхности Луны. Ученые считают, что эти огни делают газы, которые просачиваются из глубин Луны.

Слова "месяц" и "менструация" связаны со словом «Луна».

Первый полет человека на Луну на корабле "Аполлон-11", занял около 4 дней и 6 часов, чтобы добраться до Луны.

Меркурий и Венера являются единственными планетами в нашей Солнечной системе, которые не имеют собственных лун.

Хотя луны в Солнечной системе очень сильно отличаются друг от друга, у них есть по крайней мере две общие черты: они вращаются вокруг планеты и отражают свет от Солнца.

Есть три вида лунной породы: базальт (темный), анортозит (свет), и брекчии (смесь нескольких пород). Эти типы пород также можно найти на Земле.

Луна является пятым по размеру спутником в нашей солнечной системе. Это самый крупный спутник по отношению к размеру его планеты. Вторая плотная луна есть у Юпитера - Ио.

Обратная сторона Луны на самом деле не всегда темная. Она отражает свет так часто, как этой стороне, один раз в лунный день, во время новой фазы Луны (когда Земля стороне, обращенной полностью темный).

Луна движется не по орбите вокруг экватора Земли, как и многие другие луны планет. Она имеет склонение на 20-30°.

Через 500 миллионов лет Луна будет на 19000 километров дальше от Земли, чем сейчас. Когда она будет так далеко, полных затмений не будет наблюдаться.

Только 12 человек были на Луне: астронавты на миссиях Apollo с 1969 по 1972 год.

Полная луна примерно в пять раз ярче, чем полумесяц.

Поверхностный слой противоположной стороны Луны толще.

Савервальд Дарья

Данный проект на основе исследования информации об образовании лунных кратеров обосновывает гипотезу об их ударном происхождении.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 1»,

Г. Малоярославец Малоярославецкого района Калужской области

И нформационный проект

Ударные лунные кратеры

Образовательный предмет: астрономия

Савервальд Дарья Игоревна

МОУ СОШ №1, 6 б класс

Руководитель проекта:

Волкова Марина Валерьевна,

МОУ СОШ №1, учитель

г.Малоярославец, 2013 год

1.Введение……………………………………………………………………….....3

2.Глава 1…………………………………………………………………................4

3. Глава 2…………………………………………………………………………...5

4.Вывод …………………………………………………………………………….7

5. Источники………………………………………………………………………..8

6. Приложение ……………………………………………………………………..9

Введение

На поверхности Луны мы можем наблюдать свидетельства бомбардировки ее поверхности астероидами, кометами и метеоритами. Существует порядка полумиллиона кратеров размером более 1 км. Из-за отсутствия на Луне атмосферы, воды и значительных геологических процессов, лунные кратеры фактически не подвергались изменениям, и даже древние кратеры сохранились на ее поверхности. Самый большой кратер на Луне находится на обратной стороне Луны, его размеры 2240 км в диаметре и 13 км глубиной.

Гипотеза . В 1824 году немецкий учёный Франц фон Груйтуйзен предложил метеоритную теорию, объяснявшую образование кратеров падением метеоритов. Основываясь на теории Франца фон Груйтуйзена, можно предположить, что при метеоритных ударах происходит продавливание лунной поверхности.

Данная тема вызывает интерес у общественности, т.к. современная наука быстро развивается в данном направлении и все космические изыскания повлияют на жизнь человечества в ближайшем будущем. Современные космические процессы имеют прямое влияние на жизнь человека на Земле (метеоритные дожди, угроза столкновения с метеоритами и космическим мусором).

Глава 1

Название «кратер» введено Галилео Галилеем и позаимствовано из древнегреческого языка, где слово кратер (Κρατήρ) обозначало сосуд используемый для смешивания воды и вина. В 1609 г. Галилей построил первый телескоп с приблизительно трёхкратным увеличением и провел первые астрономические наблюдения Луны, которые показали, что она не является правильной сферой, а имеет детали рельефа - горы и чашеобразные углубления, которые Галилей и назвал кратерами.

Научное мнение о происхождении лунных кратеров на протяжении веков менялось. Помимо ударного происхождения кратеров рассматривалась вулканическая теория и даже воздействие «космического льда» в гипотезе предложенной австрийским инженером Гансом Гербигером в начале XX века и позднее воспринятой нацистской наукой.

Термин «кратер» принят в планетной номенклатуре - единой системе, однозначно идентифицирующей детали рельефа на поверхности Луны, что позволяет легко опознать и описать эти структуры. Присвоением официального названия, с момента своего основания в 1919 году, занимается Международный астрономический союз (МАС). Кратеры на Луне, как правило, получают своё название в честь выдающихся учёных, инженеров и исследователей, внёсших значительный, фундаментальный вклад в своей области. Кроме того, кратеры вокруг Моря Москвы названы в честь погибших советских космонавтов, а кратеры вокруг кратера Аполлон названы в честь погибших американских астронавтов.

Глава 2

Попытки объяснить происхождение кратеров на Луне начались с конца 80-х годов XVIII века. Основных гипотез было две - вулканическая и метеоритная.

Следуя постулатам вулканической теории, выдвинутой в 80-х годах XVIII века немецким астрономом Иоганном Шретером, лунные кратеры были образованы вследствие мощных извержений на поверхности. Но в 1824 году также немецкий астроном Франц фон Груйтуйзен сформулировал метеоритную теорию, согласно которой при столкновении небесного тела с Луной происходит продавливание поверхности спутника и образование кратера.

До 20-х годов XX века против метеоритной гипотезы выдвигали тот факт, что кратеры имеют круглую форму, хотя косых ударов по поверхности должно быть больше чем прямых, а значит, при метеоритном происхождении кратеры должны иметь форму эллипса. Однако в 1924 году новозеландский учёный Джиффорд впервые дал качественное описание удара о поверхность планеты метеорита, двигающегося с космической скоростью. Получалось, что при таком ударе большая часть метеорита испаряется вместе с породой на месте удара, и форма кратера не зависит от угла падения (см. Рисунок 1). Также в пользу метеоритной гипотезы говорит то, что совпадает зависимость количества лунных кратеров от их диаметра и зависимость количества метеорных тел от их размера. Чуть позже, в 1937 году, данную теорию привёл к обобщённому научному виду российский студент Кирилл Петрович Станюкович, впоследствии ставший доктором наук и профессором. Данная «взрывная теория» разрабатывалась им самим и группой учёных с 1947 по 1960 года, а дорабатывалась в дальнейшем и другими исследователями.

Благодаря столкновению Луны с астероидом мы можем наблюдать с Земли метеоритные кратеры на Луне (см. Приложение: Рисунок 2). Ученые из Парижского института физики Земли полагают, что 3,9 миллиарда лет назад столкновение Луны с крупным астероидом заставило Луну повернуться.

Подтверждением данной теории могут так же являться следующие примеры:

Кратер Рембрандт – ударный кратер на Меркурии. Обнаружен 6 октября 2008 года межпланетной станцией «MESSENGER». Назван в честь нидерландского художника Рембрандта Харменсаван Рейна. (см. Приложение: Рисунок 3).
Кратер Герцшпрунг – ударный кратер на Луне. Назван в честь датского астронома ЭйнараХерцшпрунга. (см. Приложение: Рисунок 4).
Кратер Кассини – ударный кратер на Марсе. Кратер назван в честь итальянского астронома Джовани Доменико Кассини. (см. Приложение: Рисунок 5).
Кратер Вредефорт – ударный кратер на Земле. Находиться в ЮАР. Назван в честь расположенного поблизи города Вредефорт.

Вывод.

Данные исследования показывают, что теория Франца фон Груйтуйзена имеет подтверждение и у других ученых. Следовательно гипотеза, выдвинутая нами оказалась верна. На данной момент, и современные ученные, и астрономы склоняются к метеоритной теории происхождения кратеров.

Источники .

Приложение

Рисунок 1

Схема образования кратера

Рисунок 2

Схема расположения лунных кратеров

Северо-Восток: Лунные кратеры
	Кратер Аристотель (Crater Aristotle)
	Кратер Кассини (Crater Cassini)
	Кратер Евдокс (Crater Eudoxus)
	Кратер Эндимион (Crater Endymion)
	Кратер Геркулес (Crater Hercules)
	Кратер Атлас (Crater Atlas)
	Кратер Меркурий (Crater Mercurius)
	Кратер Посейдон (Crater Posidonius)
	Кратер Зенон (Crater Zeno)
	Кратер Ле-Монье (Crater Le Monnier)
	Кратер Плиний (Crater Plinius)
	Кратер Витрувий (Crater Vitruvius)
	Кратер Клеомед (Crater Cleomedes)
	Кратер Тарунций (Crater Taruntius)
	Кратер Манилий (Crater Manilius)
	Кратер Архимед (Crater Archimedes)
	Кратер Автолик (Crater Autolycus)
	Кратер Аристилл (Crater Aristillus)
Юго - Восток:
	Кратер Лангрен (Crater Langrenus)
	Кратер Гоклен (Crater Goclenius)
	Кратер Ипатия (Crater Hypatia)
	Кратер Теофил (Crater Theophilus)
	Кратер Гиппарх (Crater Hipparchus)
	Кратер Стивенс (Crater Stevinus)
	Кратер Птолемей (Crater Ptolemaeus)
	Кратер Вольтер (Crater Walter)
"Юго - Запад":
	Кратер Тихо (Crater Tycho)
	Кратер Питат (Crater Pitatus)
	Кратер Шиккард (Crater Schickard)
	Кратер Кампан (Crater Campanus)
	Кратер Биллиад (Crater Bulliadus)
	Кратер Фра Мауро (Crater Fra Mauro)
	Кратер Гассенди (Crater Gassendi)
	Кратер Бюрги (Crater Byrgius)
	Кратер Билли (Crater Billy)
	Кратер Крюгер (Crater Crueger)
	Кратер Гримальди (Crater Grimaldi)
	Кратер Риччоли (Crater Riccioli)
Северо-Запад:
	Кратер Кеплер (Crater Kepler)
	Кратер Аристарх (Crater Aristarchus)
	Кратер Коперник (Crater Copernicus)
	Кратер Пифей (Crater Pytheas)
	Кратер Эратосфен (Crater Eratosthenes)
	Кратер Майран (Crater Mairan)
	Кратер Тимохарис (Crater Timocharis)
	Кратер Арпал (Crater Harpalus)

Рисунок 3

Кратер Рембрант

Рисунок 4

Кратер Герцшпрунг

Рисунок 5

Кратер Кассини

Слайд 2

В 1824 году немецкий учёный Франц фон Груйтуйзен предложил метеоритную теорию, объяснявшую образование кратеров падением метеоритов. Основываясь на теории Франца фон Груйтуйзена, можно предположить, что при метеоритных ударах происходит продавливание лунной поверхности. Данная тема вызывает интерес у общественности, т.к. современная наука быстро развивается в данном направлении и все космические изыскания повлияют на жизнь человечества в ближайшем будущем. Современные космические процессы имеют прямое влияние на жизнь человека на Земле (метеоритные дожди, угроза столкновения с метеоритами и космическим мусором). Гипотеза.

«Космический лед» Ганса Гербигера Научное мнение о происхождении лунных кратеров на протяжении веков менялось. Помимо ударного происхождения кратеров рассматривалась вулканическая теория и даже воздействие «космического льда» в гипотезе предложенной австрийским инженером Гансом Гербигером в начале XX века и позднее воспринятой нацистской наукой.

Присвоением официального названия Кратеры на Луне, как правило, получают своё название в честь выдающихся учёных, инженеров и исследователей, внёсших значительный, фундаментальный вклад в своей области. Кроме того, кратеры вокруг Моря Москвы названы в честь погибших советских космонавтов, а кратеры вокруг кратера Аполлон названы в честь погибших американских астронавтов. Присвоением официального названия, с момента своего основания в 1919 году, занимается Международный астрономический союз (МАС).

Теории происхождения кратеров Попытки объяснить происхождение кратеров на Луне начались с конца 80-х годов XVIII века. Основных гипотез было две - вулканическая и метеоритная. Следуя постулатам вулканической теории, выдвинутой в 80-х годах XVIII века немецким астрономом Иоганном Шретером, лунные кратеры были образованы вследствие мощных извержений на поверхности. Но в 1824 году также немецкий астроном Франц фон Груйтуйзен сформулировал метеоритную теорию, согласно которой при столкновении небесного тела с Луной происходит продавливание поверхности спутника и образование кратера.

Ударная теория В 1924 году новозеландский учёный Джиффорд впервые дал качественное описание удара о поверхность планеты метеорита, двигающегося с космической скоростью. Получалось, что при таком ударе большая часть метеорита испаряется вместе с породой на месте удара, и форма кратера не зависит от угла падения

Кратер Рембрандт – ударный кратер на Меркурии. Обнаружен 6 октября 2008 года межпланетной станцией « MESSENGER ». Назван в честь нидерландского художника Рембрандта Харменсаван Рейна.

Кратер Герцшпрунг – ударный кратер на Луне. Назван в честь датского астронома ЭйнараХерцшпрунга.

Кратер Кассини – ударный кратер на Марсе. Кратер назван в честь итальянского астронома Джовани Доменико Кассини.

В процессе моих исследований Гипотеза Франца фон Груйтуйзена о происхождении ударных, лунных кратеров оказалась верна. И на данный момент и современные ученые, астрономы склоняются больше к метеоритной теории и подтверждают её все больше новыми фактами. Вывод.

http://ru.wikipedia.org http://full-moon.ru/crater.html http://galspace.spb.ru Источники.

Спасибо за внимание!

Тематические материалы: