Луна. Орбита

1.

Презентация на тему
«Луна»
Выполнил студент
группы 1ССА-23-1
Грошиков Вячеслав

2.

Луна — единственный естественный
спутник Земли. Самый близкий к Солнцу спутник
планеты, так как у ближайших к Солнцу планет
(Меркурия и Венеры) их нет. Второй по яркости
объект на земном небосводе после Солнца и
пятый по величине естественный спутник
планеты Солнечной системы. Среднее расстояние
между центрами Земли и Луны —
384 467 км (примерно 30 диаметров Земли).
На сегодняшний день Луна является
единственным внеземным астрономическим
объектом, на котором побывал человек.

3.

Луна как небесное тело
Орбита
Орбита Луны — траектория, по которой Луна вращается вокруг общего с Землёй центра масс,
располагающегося примерно в 4700 км от центра Земли. Каждый оборот занимает 27,32 земных
суток и называется сидерическим месяцем.
С древних времён люди пытались описать и объяснить движение Луны. Со временем
появлялись всё более точные теории.
Основой современных расчётов является теория Брауна. Созданная на рубеже XIX—XX веков,
она описывала 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 эти расчёты с ещё
большей точностью. Методами лазерной локации расстояние до Луны измеряется с ошибкой в
несколько сантиметров. Такую точность имеют не только измерения, но и теоретические
предсказания положения Луны.

4.

Луна всегда обращена к Земле одной
стороной, противоположную сторону Луны с
Земли увидеть невозможно. Луна делает один
оборот вокруг собственной оси ровно за
время облёта вокруг Земли, и это является не
случайным совпадением, а
следствием приливного захвата, который
фиксирует направленность одной части Луны к
Земле и тем самым синхронизирует вращение
с облётом вокруг Земли.
Но поскольку вращение Луны вокруг Земли
из-за эллиптической орбиты происходит
несколько неравномерно, в
результате либрации (медленного колебания
спутника, наблюдаемого с поверхности тела,
вокруг которого он вращается) с Земли можно
наблюдать несколько больше половины
лунной поверхности.

5.

Общее строение
Луна состоит из коры, мантии (астеносферы),
свойства которой различны и образуют
четыре слоя, кроме того, переходной зоны
между мантией и ядром, а также самого
ядра, которое имеет внешнюю жидкую и
внутреннюю
твёрдую части. Атмосфера и гидросфера
практически отсутствуют. Поверхность Луны
покрыта реголитом — смесью тонкой пыли и
скалистых обломков, образующихся в
результате столкновений метеоритов 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.

6.

Условия на поверхности
Атмосфера Луны крайне разрежена. Когда поверхность не освещена Солнцем, содержание газов
над ней не превышает 2⋅105 частиц/см3, а после восхода Солнца увеличивается на два порядка
за счёт дегазации грунта. Разрежённость атмосферы приводит к высокому перепаду температур
на поверхности Луны (от −173 °C ночью до +127 °C в подсолнечной точке), в зависимости от
освещённости; при этом температура пород, залегающих на глубине 1 м, постоянна и равна
−35 °C. Ввиду практического отсутствия атмосферы небо на Луне всегда чёрное и со звёздами,
даже когда Солнце находится над горизонтом.
Около 3,5 млрд лет назад, во время масштабных излияний лавы, лунная атмосфера была
плотнее. Расчёты показывают, что высвобождавшиеся из лавы летучие вещества могли
образовать атмосферу с давлением в 1 % от земного. Время её рассеяния оценивают в 70 млн
лет.
Лунная поверхность отражает всего 5—18 % солнечного света.

7.

Гравитационное поле
Сила тяжести у поверхности Луны составляет 16,5 %
от земной (в 6 раз слабее).
Гравитационное влияние Луны вызывает на Земле
морские приливы и отливы – периодические
колебания уровня океана или моря.
Хотя для земного шара величина силы
тяготения Солнца почти в 200 раз больше, чем силы
тяготения Луны, приливные силы, порождаемые
Луной, почти вдвое больше порождаемых Солнцем.
Это происходит из-за того, что приливные силы
зависят не только от величины гравитационного
поля, а ещё и от степени его неоднородности. При
увеличении расстояния от источника поля
неоднородность уменьшается быстрее, чем
величина самого поля. Поскольку Солнце почти
в 400 раз дальше от Земли, чем Луна, то приливные
силы, вызываемые солнечным притяжением,
оказываются слабее.

8.

Магнитное поле
Считается, что источником магнитного поля планет является тектоническая активность.
Например, у Земли поле создаётся движением расплавленного металла в ядре, у Марса —
последствиями прошлой активности.
«Луна-1» в 1959 году установила отсутствие однородного магнитного поля на Луне. Результаты
исследований учёных Массачусетского технологического института подтверждают гипотезу, что
у неё было жидкое ядро. Это укладывается в рамки самой популярной гипотезы происхождения
Луны — столкновение Земли примерно 4,5 миллиарда лет назад 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.
Программа изучения гравитационного поля и внутреннего строения Луны, а также
реконструкции её тепловой истории, установило наличие у Луны внутреннего твёрдого и
внешнего металлического частей ядра. Очень слабое магнитное поле Луны формируется за счёт
остаточного магнетизма в лунных породах, а также приливных сил, действующих на ядро.

9.

История изучения
Луна является самым видимым и ярким объектом на небе, она привлекает внимание человека с
древних времён. Уже во II в. до н. э. Гиппарх исследовал движение Луны по звёздному небу,
определив наклон лунной орбиты относительно эклиптики, размеры Луны и расстояние от
Земли. В Средние века и до изобретения телескопа было популярно представление о том, что
Луна представляет собой «идеально гладкую» сферу. В 1609 году Галилео Галилей сделал один из
первых снимков Луны с помощью телескопа, а также отметил, что она имеет множество
кратеров. Позже, в XVII веке, Джованни Баттиста Риччоли и Франческо Мария
Гримальди нарисовали карту Луны и назвали некоторые кратеры, многие из которых называются
так до сих пор.
Затем был период предположений о том, претерпевает ли поверхность Луны изменения.
Некоторые наблюдатели утверждали, что мелкие кратеры появлялись и исчезали, но к началу XX
века подтвердилось, что это визуальный обман, вызванный разной степенью освещенности или
нереалистичными предыдущими рисунками поверхности.

10.

С началом космической эры познания
человечества о Луне значительно
увеличились. Впервые Луны достигла
советская межпланетная станция «Луна2» 13 сентября 1959 года. 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.
Луна — единственное
небесное тело, на котором
побывал человек, и первое
небесное тело, образцы
которого были доставлены на
Землю.