С какой силой Земля притягивает Луну, почему она не падает и другие интересные факты о небесном теле

Луна — единственный естественный спутник Земли. Ближайший сосед нашей планеты во Вселенной всегда вызывал интерес и порождал вопросы. Что узнали земляне за века наблюдения за Луной?

Луна всегда повернута к Земле одной стороной

Из всех спутников планет, которые есть в Солнечной системе, Луна находится ближе всех к Солнцу, хотя по размеру занимает 5 место среди спутников. Расстояние между нашей планетой и ней составляет 384 467 км или около 30 диаметров Земли. Диаметр Луны составляет четверть земного (3474,8 км). Масса спутника равна 1/81 части Земли, а объем этого небесного тела равен только 2% от объема планеты людей.

В системе Земля — Луна существует сложное взаимодействие. Каждый объект имеет свою орбиту движения, с разной скоростью вращается вокруг своей оси, но вместе они вращаются вокруг Солнца.

Луна движется вокруг Земли по эллиптической орбите. При этом она всегда повернута к Земле одной стороной, в чем каждого землянина убедит одна и та же картинка — изображение ее поверхности. Но наш спутник тоже обращается вокруг своей оси, просто это вращение синхронизировано с периодом обращения вокруг Земли. Получается, что Луна совершает один полный оборот вокруг себя примерно за 27 дней. При этом на одной стороне день длится 13,5 суток, и столько же времени она погружена во мрак.

Солнце притягивает Луну сильнее, чем Земля

Между всеми телами существует сила гравитации — притяжение. Она зависит от массы тел и расстояния между ними. С какой силой Земля притягивает Луну? Масса Земли равна 6×10²²кг, масса Луны — 7×10²⁴кг. Вычисление гравитационного взаимодействия этих тел показывает, что Земля притягивает Луну с силой 1,9×10¹⁴ ньютонов.

Почему Луна не падает на Землю? Кроме силы притяжения к планете на спутник действует центробежная сила, которая возникает в результате его вращения вокруг Земли. Эта сила отталкивает Луну от Земли, в итоге действия двух противоположно направленных сил спутник не падает на планету и не улетает в космос, а находится в равновесии.

Но Солнце, как центр системы, во много раз больше, чем все ее планеты и спутники, вместе взятые. Поэтому оно притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля. Как следствие, спутник ежегодно удаляется от нас на несколько сантиметров в год, двигаясь по спирали.

Гравитация на самой Луне слабее, чем земная, и составляет только 16,6% от нее. Это значит, что на спутнике вес предметов составит 16,6% от того, что они весят на Земле. Лунное притяжение вызывает на Земле приливы и отливы морей и океанов.

Луна возникла после столкновения планет

Астрономов веками интересовало, откуда у Земли взялся спутник. Существовали разные предположения:

• Теория захвата. Утверждает, что блуждающее в космосе тело было захвачено гравитацией Земли.
• Гипотеза аккреции. Предполагает, что Луна сформировалась одновременно с Землей.
• Теория деления. Подразумевает, что из-за быстрого вращения от Земли оторвалась часть и стала спутником.

Как появилась Луна? Сейчас большинство ученых сошлись на теории гигантского удара, который описывает профессор Сара Рассел. Предполагается, что существовала прото-Земля, которая в очень ранний период своей истории столкнулась с планетой Тейя. При этом обе планеты расплавились и превратились в одно тело, от которого отделилась небольшая часть и превратилась в спутник.

Эту теорию подтверждают образцы грунта, которые были доставлены со спутника миссией «Аполлон». Их изучение показало, что у планеты и спутника 4,5 млрд лет назад была одна история.

Луна покрыта толстым слоем пыли и осколков метеоритов

Ландшафт нашего спутника уникален. Его сложные пятна можно наблюдать с Земли невооруженным глазом. Поверхность Луны покрыта кратерами от маленьких до сотен километров в диаметре. Они возникли в результате бомбардировок астероидами.

Часть ландшафта — так называемые лунные моря. Так первые наблюдатели назвали темные пятна на лунном диске, а в XVII веке они были даже нанесены на карту и получили индивидуальные названия. Эти пятна чаще округлые, размерами от 200 до 1100 км.

Дальнейшие исследования показали, что это не моря, а низменности. Их ровное дно залито затвердевшей лавой, которая темнее остальной поверхности. Весь лунный ландшафт покрыт смесью мелкой пыли и осколков метеоритов, слоем, который местами достигает метра. На основании всех материалов агентство NASA объявило о создании топографической карты Луны.

Атмосфера Луны крайне разрежена, почти отсутствует. Поэтому солнечные лучи не рассеиваются, и небо над спутником всегда черное, но видны звезды и висит неподвижно земной диск. Отсутствие атмосферы создает на поверхности Луны космические контрасты: на освещенной части температура повышается до 127 °С, на темной стороне опускается до –173 °С.

Луна отражает солнечный свет

Почему Луна светится? Луна дарит нам завораживающий и таинственный свет. Для нас она самый яркий после Солнца космический объект. Но сам спутник не светится, а только отражает солнечный свет. Причем поверхность Луны отражает всего от 5% до 18% солнечного света.

Нам видна именно освещенная Солнцем часть поверхности. Фазы Луны, с которыми у землян связано много представлений и верований, вызваны всего лишь изменяющимся освещением большей или меньшей части спутника.

Луна считается ночным светилом, но благодаря близости к Земле ее часто можно видеть и днем. При этом она выглядит белой, потому что рассеянный солнечный свет затмевает лунное свечение.

Почему Луна желтая? На свет Луны влияет атмосфера нашей планеты, которая рассеивает одни длины световых волн и пропускает другие. Когда Луна всходит и находится низко над горизонтом, ее свет проходит через более толстый слой атмосферы. Красное излучение при этом не рассеивается, и мы видим Луну красноватой. Когда она поднимается выше, ее свет проходит через меньший атмосферный слой, поэтому ночью мы чаще видим наш спутник ярко-желтым.

Луна — ключ к разгадке эволюции планет

Спутник Земли изучался с древности. В наше время для этого открылись новые возможности, с помощью космических аппаратов была составлена карта обратной стороны Луны, доставлен для изучения лунный грунт.

Луна — единственный внеземной объект, на котором побывал человек. Первым, кто ступил на поверхность Луны, был американский астронавт Нил Армстронг. Это произошло 20 июля 1969 года. Позже спутник изучали с помощью автоматических межпланетных станций, которые отправляли европейские страны, Япония, Китай. Помогают в этом также луноходы и орбитальные космические зонды.

Человечество привлекают не только космические загадки, но и возможное практическое использование. В недрах Луны, как информирует сайт Popular Science, обнаружены разные металлы, очень редкий литий и самое ценное топливо будущего — гелий-3.

Ученые аэрокосмического агентства NASA высоко оценивают значение исследовательской работы. Они считают Луну капсулой времени возрастом 4,5 млрд лет, которая сохранилась в первозданном виде благодаря космическому вакууму. Она была свидетелем солнечной активности и крупных столкновений космических тел. В ней кроется ключ к разгадке эволюции Земли и других планет.

О Луне, спутнике Земли, уже известно немало. Но человечество только приступило к разгадке ее тайн.