Луна и ее влияние на Землю

1.

ЛУНА И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ЗЕМЛЮ

2.

Среднее расстояние
между Землей
и Луной
Луна — единственный
естественный спутник нашей
планеты, ближайшее к Земле
небесное тело. Её
отражённый свет мы
наблюдаем практически
каждый день (вечер, ночь) в
безоблачную погоду.
Многие явления на Земле
связаны с Луной. Например, с
притяжением Луны связаны
такие явления как приливы и
отливы.

3.

Луна, так же как и Солнце, движется по небесной сфере с
запада на восток, но это движение значительно быстрее.
Луна описывает полный круг по небесной сфере за 27,3 суток.

4.

За такой же промежуток времени (27,3 суток) Луна делает
полный оборот вокруг Земли
Этот промежуток времени называется звёздным или
сидерическим месяцем (периодом).

5.

В то же время Луна медленно вращается вокруг своей оси в
прямом направлении с периодом, равным сидерическому
месяцу, вследствие чего она постоянно повернута к Земле
одной стороной.

6.

Видимый путь Луны среди звёзд представляет собой круг,
наклонённый к плоскости эклиптики под углом, который
составляет примерно 5°.
Плоскость лунной орбиты пересекается с плоскостью
земной орбиты (плоскостью эклиптики) по линии узлов,
проходящей через оба лунных узла и центр Земли.

7.

Поверхность Луны
С Земли мы видим невооруженным глазом объекты диаметром в
100км, а в телескоп - 1км. Поверхность стала твердой 4 млрд. 527
млн лет назад.
Более темные (Моря) без воды на видимой стороне 30%
поверхности (на обратной стороне меньше). Это сравнительно
ровная поверхность - впадины до 3 км, покрыты лавой (когда-то
извержения вулканов). Море: Дождей, Кризиса, Холода, Влажности,
океан Бурь и т.д. Возраст морей больше 3 млрд. лет.
Более светлые (материки) занимают на видимой стороне 70%
поверхности.
Характерная особенность лунного рельефа – кольцевые структуры
(кратеры). Самых разных размеров, на видимой стороне более
1700 размером более 3,5км (размером более 1км можно насчитать
более 300000). В центре - горка у большинства крупных кратеров и
они окружены возвышенностью в 2-3км с пологими склонами.
Название кратеров - это в большинстве фамилии ученых: Аристарх,
Тихо, Коперник, Кеплер и т.д.

8.

Образование кратеров:
1.Падение метеоритов. Удар – взрыв, разлетаются осколки,
образуя более мелкие кратеры и лучевые системы-цепочки
кратеров тянущихся на сотни км (от кратеров Тихо, Коперник,
Кеплер, и т.д).
2. Извержение вулканов (крупные кратеры).
Лучший период наблюдений кратеров - граница освещенной и не
освещенной части (терминатор).
Горы - горные хребты, возраст порядка 4млрд. лет (светлые
участки, видны в телескоп). Максимальная высота 9км. Альпы,
Карпаты, Кордильеры, Алтай, Кавказ и т.д. Первые название
ввел Ян Гавелий.
Последние 2 млрд.лет рельеф практически не меняется т.к:
1. Закончилась вулканическая деятельность.
2. Уменьшилась интенсивность падения метеоритов.

9.

Луна лишена воды и
атмосферы.
За продолжительный
лунный день в течение
14,8 земных суток лунная
поверхность нагревается
до температуры +130° C,
а ночью охлаждается
до –170° C.
Следов жизни на Луне
пока тоже не обнаружено.
Рельеф лунного
полушария,
обращённого к Земле,
хорошо виден даже в
небольшой телескоп.

10.

Физические условия на Луне
1. Нет атмосферы (может и была) т.к. масса Луны в 81 раз
меньше земной и вторая космическая скорость для Луны
2,38км/с<Vmin.
2. Небо черное, видны хорошо звезды, планеты (нет
магнитного поля поэтому ориентация по звездам).
3. Диск Земли с Луны в 3,5 раза > диска Солнца.
4. Продолжительность суток около месяца (29,5 дня) – две
недели день, две недели ночь.
5. Резкий перепад температур от 400К (+130oС днем) до 100К (170oС ночью) из-за отсутствия атмосферы. На глубине
десятков см Т = const., грунт (реголит, достигающий в
некоторых местах толщины 10-12м) имеет плохую
теплопроводность.
6. Луна повернута к нам одной стороной (с небольшими
колебаниями) – оборот вокруг оси и вокруг Земли за 27,3 сут.

11.

Космический корабль может
добраться до Луны менее чем за
3 сут. Первый достигший Луны
аппарат «Луна-2» был запущен
12 сентября 1959 в СССР.
Первым искусственным
спутником Луны 3 апреля 1966 г.
стал советский космический
аппарат «Луна-10».
Луна - скалистое шаровидное тело без атмосферы и жизни.
Ее диаметр 3480 км, т.е. немногим более четверти диаметра
Земли. Среднее расстояние Луны от Земли 384 400 км, что
равно примерно 30 диаметрам Земли.
По современным представлениям большинство кратеров
образовалось при столкновении с лунной поверхностью
крупных метеоритов, астероидов и комет.

12.

Обратную сторону Луны впервые удалось увидеть 7 октября
1959 г., когда советская автоматическая станция «Луна-3»
сфотографировала её и передала снимки на Землю.

13.

Внутреннее строение Луны
Принято считать, что недра Луны можно разделить на пять
слоев.
Поверхностный слой — лунная кора (ее толщина меняется
от 60 км до 100 км )
Верхняя мантия — слой толщиной около 250 км.
Средняя мантия толщиной порядка 500 км. На глубинах
порядка 600-800 км располагаются глубокофокусные
лунные сейсмические очаги.
На глубине около 800 км кончается литосфера (твердая
оболочка) и начинается лунная астеносфера —
расплавленный слой.
На глубине 1380-1570 км происходит резкое изменение
скорости продольных волн — здесь проходит граница
(довольно размытая) пятой зоны — ядра Луны, состоит из
расплавленного сульфида железа.

14.

Внутреннее строение Луны

15.

Приливы
Уровень океанов испытывает постоянные, правильные колебания.
Максимумы подъёмов воды чередуются через определённые промежутки
времени, близкие к 12 ч 26 мин.Из-за движения Луны вокруг Земли Луна
проходит выше всего над горизонтом как раз через 24 ч 52 мин. Это
указывает на зависимость между Луной и приливами.
Из-за приливного действия
возникают силы трения,
тормозящие вращение вокруг
оси Земли и Луны. Сутки за
100 лет на Земле становятся
длиннее на 0,0016с. Кроме того
скорость движения Луны по
орбите возрастает и она
удаляется на 4 см в год от
Земли.
Деформация Земли в результате воздействия тяготения Луны составляет
30см, а Луны - 40см. Водная поверхность поднимается в среднем на 1 метр,
а разность возле берегов между приливом и отливом составляет 4-5 метров.

16.

Под действием
лунного
притяжения
водная оболочка
Земли принимает
слегка вытянутую
в сторону Луны
форму:
близ точек A, где
Луна выше всего
над горизонтом, и
B, где Луна ниже
всего под
горизонтом, будет
наблюдаться
прилив;
близ точек C, где
Луна заходит, и D,
где Луна восходит,
будет наблюдаться
отлив.
Солнце, как и Луна, также вызывает приливы.
Несмотря на большую удалённость от Земли,
благодаря большой массе Солнца приливы, которые
оно вызывает, всего в 2,5 раза меньше лунных. Во
время полнолуний и новолуний лунные и солнечные
приливы складываются и наблюдаются самые
большие приливы.

17.

Так как Земля вращается вокруг своей оси существенно быстрее, чем
Луна обращается вокруг Земли, образующийся приливной горб в точке А
будет, двигаясь по инерции, бежать чуть впереди линии, соединяющей
центры Луны и Земли. Масса этого горба будет притягивать Луну с силой,
проекция которой, направленная в сторону движения Луны, будет
незначительно ускорять это движение, и Луна будет удаляться от Земли.
Точные измерения расстояния до Луны с помощью лазерной локации
показали, что Луна действительно удаляется от Земли со скоростью около
35 мм в год.
Интересно, что и Луна с такой же по модулю силой притягивает
приливной горб. Благодаря этому появляется небольшая сила, которая
действует против направления вращения Земли и тормозит её вращение.
Это приводит к удлинению продолжительности земных суток. К
замедлению вращения Земли приводит также трение водной оболочки о
дно океанов и морей в прибрежной мелководной зоне, в которой
приливная волна может достигать высоты свыше 10м. Наблюдения
показали, что за счёт приливов длительность суток увеличивается на
0,0014 с за 100 лет.

18.

Земля также вызывает приливы на Луне, причём они
существенно больше, чем приливы, вызываемые Луной на
Земле. В прошлом, когда Луна ещё только формировалась и
была расплавленной, приливное трение настолько затормозило
вращение Луны, что она оказалась повёрнутой к нам постоянно
одной стороной.

19.

Прецессия
Прецессия - явление, при котором момент импульса тела меняет своё направление в
пространстве под действием момента внешней силы.
Так как Земля из-за своей сплюснутости имеет избыток массы в экваториальной
области, то Луна и Солнце своим притяжением этих выступов стремятся повернуть
Землю таким образом, чтобы земной экватор совместился с плоскостью эклиптики.
Этот поворот складывается с осевым вращением Земли и приводит к медленному
обращению оси вращения Земли вокруг направления на полюс эклиптики с периодом
примерно 26 000 лет.