Естественный спутник нашей родной Земли - Луна - привлекал внимание людей с доисторических времен. Современная наука астрономия знает гораздо больше интересных фактов о Луне, чем наши предки. Мы расскажем вам о характеристиках Луны, фазах Луны и о рельефе спутника Земли.

Луна - естественный спутник Земли, второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и ближайший к нему естественный спутник планет, пятый по величине среди них (после таких спутников Юпитера, как Ио, Ганимед, Каллисто и спутника Сатурна - Титан).

Древние римляне называли Луну также, как и мы (лат. Luna). Название происходит от индоевропейского корня "louksnā" - светлая, блестящая. В эллинистическую эпоху древнегреческой цивилизации наш спутник называли Селеной (др.-греч "Σελήνη"), а древние египтяне - Ях.

В этой статье собраны самые интересные факты из астрономии о Луне, ее фазах, рельефе и строении.

• Радиус = 1 738 км
• Большая полуось орбиты = 384 400 км
• Орбитальный период = 27,321661 суток
• Эксцентриситет орбиты = 0,0549
• Наклон орбиты экватора = 5,16
• Температура поверхности = от -160 ° до +120 ° C
• Сутки = 708 часов
• Расстояние от Земли = 384400 км

С давних времен люди пытались описать и объяснить движение Луны, используя каждый раз более точные теории. Наиболее близким к реальности можно считать то, что Луна движется по эллиптической орбите.

Наименьшее расстояние между центрами Земли и Луны - 356 410 км (в перигее), наибольшее - 406 740 км (в апогее). Среднее расстояние между центрами Земли и Луны - 384 400 км. Это расстояние луч света проходит за 1,28 с.

Самый быстрый в истории человечества межпланетный зонд «Новые горизонты», который недавно пролетел мимо Плутона, одолел 19 января 2006 путь к орбите Луны за 8 ч. 35 мин.

Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, он всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Это потому, что относительно звезд Луна совершает один оборот вокруг своей оси за то же время, что и один оборот вокруг Земли - в среднем за 27,321582 суток (27 суток 7 часов. 43 мин. 5 с).

Этот период обращения называют сидерическим (от лат. "Sidus" - звезда; родительный падеж: sideris). А поскольку направления обоих вращений совпадают, противоположную сторону Луны с Земли увидеть невозможно. Правда, благодаря тому, что движение Луны по эллиптической орбите происходит неравномерно (вблизи перигея он движется быстрее, вблизи апогея - медленнее), а вращение спутника вокруг собственной оси равномерное, можно увидеть небольшие участки западного и восточного краев обратной стороны Луны.

Это явление называют оптической либрацией по долготе. Благодаря наклону оси вращения Луны к плоскости земной орбиты (в среднем на 5 ° 09 ') можно увидеть краешки северной и южной зоны обратной стороны Луны (оптическая либрация по широте).

Также существует физическая либрация, обусловленная колебанием Луны вокруг положения равновесия в результате смещения центра масс относительно его геометрического центра (центр масс Луны расположен примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле), а также в связи с действием приливных сил со стороны Земли.

Физическая либрация имеет величину 0,02° по долготе и 0,04° по широте. Вследствие всех видов либрации с Земли можно наблюдать примерно 59% лунной поверхности.

Явление оптической либрации открыл выдающийся итальянский ученый Галилео Галилей в 1635 году. Луна не самосветящееся тело. Видеть его можно только потому, что он отражает солнечный свет.

В процессе движения Луны угол между Землей, Луной и Солнцем изменяется, поэтому условия освещения поверхности Луны и условия ее наблюдения с поверхности Земли тоже меняются. Мы наблюдаем это явление в виде цикла фаз Луны. На данных иллюстрациях вы узнаете, какая Луна убывающая, а какая - растущая.

Новолуние - фаза, когда неосветлённая Луна находится между Землей и Солнцем. В это время он невидим для земного наблюдателя.

Полнолуние - фаза, когда Луна находится в противоположной точке своей орбиты и освещенное Солнцем полушарие видимо земному наблюдателю полностью.

Промежуточные фазы луны - положение Луны между новолунием и полнолунием - называют четвертями (первая и последняя). Период времени между двумя последовательными фазами составляет в среднем 29,530588 суток (708 ч. 44 мин. 3 с). Именно этот период - синодический (от греческого "σύνοδος" - сочетание, соединение) - и является одной из структурных частей календаря - месяцем.

Описанные выше закономерности в движении отнюдь не исчерпывают все характеристики и особенности Луны. Реальное движение Луны довольно сложно.

Основой современных расчетов движения Луны является теория Эрнеста Брауна (1866-1938), созданная на рубеже XIX-XX веков. Она предусматривает положение Луны на орбите с огромной точностью и учитывает многие факторы, которые влияют на движение Луны: сплюснутостью Земли, влияние Солнца, а также гравитационные нападки от планет и астероидов.

Погрешность в расчетах по теории Брауна не превышает 1 км за 50 лет! Уточняя положение теории Брауна, современная наука может рассчитывать движение Луны и проверять расчеты на практике с еще большей точностью.

Луна имеет почти шаровидную форму - она немного сплюснута вдоль полярной оси. Его экваториальный радиус равен 1738,14 км, что составляет 27,3% величины экваториального радиуса Земли. Полярный радиус равен 1735,97 км (27,3% величины полярного радиуса Земли).

Итак, среднее значение радиуса Луны - 1737,10 км (27,3% земного), а площадь поверхности примерно 3,793 х 10⁷ км² (7,4% площади поверхности Земли).

Объем Луны равен 2,1958 х 10¹⁰ км³ (2,0% объема Земли), а его масса 7,3477 х 10²² кг (1,23% массы Земли). По данным спутников "Лунар Орбитер" создана гравитационная карта Луны и выявлены гравитационные аномалии - масконы - зоны повышенной плотности. Эти аномалии гораздо больше, чем на Земле.

Атмосфера Луны крайне разреженная. Когда поверхность не освещена Солнцем, содержание газов над ней не превышает 2,0 х 10⁵ частиц / см³ (для Земли этот показатель составляет 2,7 х 1019 частиц / см³ - так называемое число Лошмидта), а после восхода Солнца увеличивается примерно в сто раз за счет дегазации почвы.

Разреженность атмосферы приводит к высокому перепаду температур на поверхности Луны (на экваторе от -170 °C перед восходом Солнца, до +120 °C в середине дня, на Луне длится 14,77 земных суток).

Благодаря малой теплопроводности почвы температура пород, залегающих на глубине 1 м, почти постоянная и равна -35 ° C. Несмотря на практическое отсутствие атмосферы, небо на Луне всегда чёрное, даже когда Солнце находится над горизонтом, и на нем всегда видно звезды. Лунная кора на обратной стороне толще, чем на видимой.

Максимальная ее толщина в окрестностях кратера Королев, выше средней примерно вдвое, а минимальная - под некоторыми крупными кратерами. Среднее же ее значение составляет, по разным оценкам, 30-50 км. Под корой находится мантия и небольшое двухслойное ядро.

Оболочка внутреннего ядра, радиусом 240 км, богатая железом, внешнее ядро состоит преимущественно из жидкого железа и имеет радиус примерно 300-330 км. Масса ядра составляет 2% массы Луны. Вокруг ядра расположен частично расплавленный магматический слой с радиусом примерно 480-500 км.

Ландшафт Луны довольно интересный и разнообразный. Наука, изучающая строение поверхности Луны, называется Селенография. Большая часть поверхности Луны покрыта реголитом - смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образовавшихся столкновениями с метеоритами.

Поверхность можно разделить на два типа: очень старая горная местность с большим количеством кратеров (материки) и относительно гладкие и молодые лунные моря. Лунные моря, которые занимают примерно 16% всей поверхности Луны, - это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами. Эти кратеры были позже затоплены жидкой лавой.

Современная Селенография выделяет на поверхности Луны 22 моря, из них 2 расположены на невидимой с Земли поверхности Луны. Небольшие участки некоторых морей селенографы называют заливами, которых насчитывается 11, а еще более мелкие залитые лавой части поверхности Луны - озерами (их насчитывается 22, из них 2 находятся на невидимой с Земли части Луны) и болотами (их 3).

Луна покрыта кратерами разных размеров - от сотен километров до миллиметров. Большинство кратеров названы в честь выдающихся исследователей: Тихо Браге, Коперника, Архимеда, Клавия и других. Кратеры на невидимой с Земли части поверхности Луны в основном названы в честь выдающихся личностей современности: Гагарина, Королева, Герцшпрунга и др.

Самый большой кратер Луны расположен на юге его обратной стороны. Он такой большой, что его называют бассейном "Южный полюс - кратер Эйткен". Размеры бассейна 2400 × 2050 км, глубина колеблется в пределах 6-8 км. Южный край бассейна видно с Земли.

Кроме этих структур на Луне встречаются и другие детали рельефа: купола, хребты, долины, эскарпы и трещины (борозды). Первые относительно качественные карты Луны составили Михаэль ван Лангрен (1645), Гевелий (1647) и Джованни Риччоли (1651). Они заложили основу современным исследованиям. Изобретение телескопов способствовало выявлению мелких деталей рельефа Луны.

Сейчас существуют очень подробные карты обоих полушарий Луны. В бывшем СССР было создано "Полную карту Луны" в масштабе 1: 5000000 и глобус Луны в масштабе 1:10 000 000. В 2011 году в Интернете было размещено подробнейшую фотографию обратной стороны Луны.

Изображение было составлено из тысяч фотографий, полученных зондом LRO (* Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO, Лунный орбитальный зонд) - межпланетная станция NASA, искусственный спутник Луны. Запуск состоялся 19 июня 2009.