Zemlja i Mjesec su u neprekidnoj rotaciji oko vlastite osi i oko Sunca. Mjesec se također okreće oko našeg planeta. S tim u vezi, na nebu možemo promatrati brojne pojave povezane s nebeskim tijelima.

najbliže svemirsko tijelo

Mjesec je prirodni satelit Zemlje. Vidimo ga kao svjetleću kuglu na nebu, iako sama po sebi ne emitira svjetlost, već je samo reflektira. Izvor svjetlosti je Sunce čiji sjaj obasjava mjesečevu površinu.

Svaki put možete vidjeti drugi mjesec na nebu, njegove različite faze. To je izravan rezultat rotacije Mjeseca oko Zemlje, koja se pak okreće oko Sunca.

Istraživanje Mjeseca

Mnogi znanstvenici i astronomi promatraju Mjesec već stoljećima, ali proučavanje Zemljinog satelita počelo je 1959. godine na istinski, da tako kažemo, "uživo" način. Tada je sovjetska međuplanetarna automatska stanica "Luna-2" stigla do ovog nebeskog tijela. Tada se ovaj uređaj nije mogao kretati po površini Mjeseca, već je uz pomoć instrumenata mogao samo zabilježiti neke podatke. Rezultat je bilo izravno mjerenje solarnog vjetra, struje ioniziranih čestica koje izviru iz Sunca. Tada je na Mjesec isporučen kuglasti plamenac s amblemom Sovjetskog Saveza.

Svemirska letjelica Luna-3, lansirana nešto kasnije, snimila je iz svemira prvu fotografiju daleke strane Mjeseca koja nije vidljiva sa Zemlje. Nekoliko godina kasnije, 1966., druga automatska stanica pod nazivom "Luna-9" sletjela je na zemljin satelit. Uspjela je izvršiti meko slijetanje i poslati telepanorame na Zemlju. Zemljani su prvi put vidjeli televizijsku emisiju izravno s Mjeseca. Prije lansiranja ove postaje bilo je nekoliko neuspješnih pokušaja mekog "slijetanja na Mjesec". Uz pomoć studija provedenih ovim aparatom, potvrđena je teorija meteorske šljake o vanjskoj strukturi Zemljina satelita.

Putovanje od Zemlje do Mjeseca izveli su Amerikanci. Prvi ljudi koji su hodali po Mjesecu bili su Armstrong i Aldrin. Ovaj događaj zbio se 1969. godine. Sovjetski znanstvenici željeli su istražiti nebesko tijelo samo uz pomoć automatizacije, koristili su lunarne rovere.

Karakteristike Mjeseca

Prosječna udaljenost između Mjeseca i Zemlje je 384.000 kilometara. Kada je satelit najbliži našem planetu, ova točka se zove Perigee, udaljenost je 363 tisuće kilometara. A kada postoji najveća udaljenost između Zemlje i Mjeseca (ovo se stanje naziva apogej), to je 405 tisuća kilometara.

Zemljina orbita ima inklinaciju u odnosu na orbitu njenog prirodnog satelita - 5 stupnjeva.

Mjesec se u svojoj orbiti oko našeg planeta kreće prosječnom brzinom od 1,022 kilometara u sekundi. A u sat vremena preleti otprilike 3681 kilometar.

Polumjer Mjeseca, za razliku od Zemlje (6356), iznosi otprilike 1737 kilometara. Ovo je prosječna vrijednost, budući da može varirati na različitim točkama na površini. Na primjer, na lunarnom ekvatoru radijus je nešto veći od prosjeka - 1738 kilometara. A u području pola nešto manje - 1735. Mjesec je također više elipsoid nego lopta, kao da je malo "spljošten". Ista značajka postoji i na našoj Zemlji. Oblik našeg matičnog planeta naziva se geoid. To je izravna posljedica rotacije oko osi.

Masa Mjeseca u kilogramima je približno 7,3 * 1022, Zemlja teži 81 puta više.

Mjesečeve mijene

Mjesečeve mijene su različiti položaji Zemljinog satelita u odnosu na Sunce. Prva faza je mladi mjesec. Zatim dolazi prva četvrtina. Nakon toga dolazi pun mjesec. I onda zadnja četvrtina. Crta koja odvaja osvijetljeni dio satelita od tamnog dijela naziva se terminator.

Mladi mjesec je faza kada se Zemljin satelit ne vidi na nebu. Mjesec nije vidljiv jer je bliži Suncu od našeg planeta, pa prema tome njegova strana okrenuta nama nije osvijetljena.

Prva četvrtina - polovica nebeskog tijela je vidljiva, zvijezda osvjetljava samo njegovu desnu stranu. Između mladog i punog mjeseca mjesec “raste”. Upravo u to vrijeme vidimo sjajni polumjesec na nebu i nazivamo ga "mjesecom rasta".

Pun Mjesec – Mjesec je vidljiv kao svijetli krug koji sve obasjava svojom srebrnom svjetlošću. Svjetlost nebeskog tijela u ovom trenutku može biti vrlo jarka.

Posljednja četvrtina - Zemljin satelit je samo djelomično vidljiv. U ovoj fazi Mjesec se naziva "starim" ili "opadajućim", jer je osvijetljena samo njegova lijeva polovica.

Lako je razlikovati rastući mjesec od opadajućeg mjeseca. Kada mjesec opada, podsjeća na slovo "C". A kada naraste, stavite li štapić na mjesec, dobit ćete slovo "P".

Rotacija

Budući da su Mjesec i Zemlja dovoljno blizu jedan drugome, oni čine jedan sustav. Naš planet je puno veći od svog satelita, pa na njega djeluje svojom privlačnom snagom. Mjesec nam je cijelo vrijeme okrenut jednom stranom, pa prije svemirskih letova u dvadesetom stoljeću nitko nije vidio drugu stranu. To je zato što se Mjesec i Zemlja okreću oko svoje osi u istom smjeru. A rotacija satelita oko svoje osi traje isto koliko i rotacija oko planeta. Osim toga, zajedno čine revoluciju oko Sunca, koja traje 365 dana.

Ali u isto vrijeme nemoguće je reći u kojem se smjeru Zemlja i Mjesec okreću. Čini se da je ovo jednostavno pitanje, bilo u smjeru kazaljke na satu ili suprotno od njega, ali odgovor može ovisiti samo o referentnoj točki. Ravnina na kojoj se nalazi Mjesečeva orbita blago je nagnuta u odnosu na Zemlju, kut nagiba je približno 5 stupnjeva. Točke u kojima se sijeku orbite našeg planeta i njegovog satelita nazivaju se čvorovi mjesečeve orbite.

Zvjezdani i sinodički

Siderički ili zvjezdani mjesec je vrijeme koje je potrebno Mjesecu da se okrene oko Zemlje, vraćajući se na isto mjesto s kojeg je krenuo, u odnosu na zvijezde. Ovaj mjesec traje 27,3 dana koji teče na planeti.

Sinodički mjesec je razdoblje tijekom kojeg Mjesec napravi puni krug, samo u odnosu na Sunce (vrijeme tijekom kojeg se mijenjaju mjesečeve mijene). Traje 29,5 zemaljskih dana.

Sinodički mjesec je dva dana duži od zvjezdanog mjeseca zbog rotacije Mjeseca i Zemlje oko Sunca. Budući da se satelit okreće oko planeta, a on se okreće oko zvijezde, ispada da je za prolazak satelita kroz sve svoje faze potrebno dodatno vrijeme iznad punog okretaja.

Zemljin prirodni satelit je Mjesec, nesvjetleće tijelo koje reflektira sunčevu svjetlost.

Proučavanje Mjeseca počelo je 1959. godine, kada je sovjetski aparat Luna-2 prvi put sletio na Mjesec, a aparat Luna-3 prvi je iz svemira snimio fotografije daleke strane Mjeseca.

Godine 1966. Luna-9 sletjela je na Mjesec i uspostavila čvrstu strukturu tla.

Prvi ljudi koji su hodali po Mjesecu bili su Amerikanci Neil Armstrong i Edwin Aldrin. To se dogodilo 21. srpnja 1969. Za daljnje proučavanje Mjeseca sovjetski su znanstvenici radije koristili automatska vozila - lunarne rovere.

Opće karakteristike Mjeseca

Masa Mjeseca je 1/81 mase Zemlje. Položaj Mjeseca u orbiti odgovara jednoj ili drugoj fazi (slika 1).

Riža. 1. Mjesečeve mijene

Mjesečeve mijene- različiti položaji u odnosu na Sunce - mladi mjesec, prva četvrt, pun mjesec i zadnja četvrt. Za vrijeme punog Mjeseca vidljiv je osvijetljeni Mjesečev disk, jer su Sunce i Mjesec na suprotnim stranama Zemlje. Za vrijeme mladog Mjeseca Mjesec je na strani Sunca, tako da strana Mjeseca okrenuta prema Zemlji nije osvijetljena.

Mjesec je uvijek okrenut prema Zemlji jednom stranom.

Linija koja dijeli osvijetljeni dio mjeseca od neosvijetljenog naziva se terminator.

U prvoj četvrtini Mjesec je vidljiv na kutnoj udaljenosti od 90" od Sunca, a sunčeve zrake osvjetljavaju samo desnu polovicu Mjeseca okrenutu prema nama. U ostalim fazama Mjesec nam je vidljiv u obliku srp. Stoga, kako bismo razlikovali rastući Mjesec od starog, moramo zapamtiti: stari Mjesec nalikuje slovu "C", a ako Mjesec raste, tada možete mentalno nacrtati okomitu crtu ispred Mjesec i dobit ćete slovo "P".

Zbog blizine Mjeseca Zemlji i njegove velike mase čine sustav Zemlja-Mjesec. Mjesec i Zemlja rotiraju oko svojih osi u istom smjeru. Ravnina Mjesečeve orbite nagnuta je u odnosu na ravninu Zemljine orbite pod kutom od 5°9".

Mjesta na kojima se sijeku putanje Zemlje i Mjeseca nazivaju se čvorovi Mjesečeve orbite.

Zvjezdani(od lat. sideris - zvijezda) mjesec je period rotacije Zemlje oko svoje osi i isti položaj Mjeseca na nebeskoj sferi u odnosu na zvijezde. To je 27,3 zemaljska dana.

sinodički(od grčkog synod - veza) mjesec je razdoblje potpune promjene mjesečevih mijena, odnosno razdoblje povratka mjeseca u prvobitni položaj u odnosu na mjesec i sunce (npr. od mladog mjeseca do mladog mjeseca). U prosjeku iznosi 29,5 zemaljskih dana. Sinodički mjesec je dva dana duži od zvjezdanog mjeseca, budući da se Zemlja i Mjesec okreću oko svojih osi u istom smjeru.

Sila gravitacije na Mjesecu je 6 puta manja od sile gravitacije na Zemlji.

Reljef Zemljinog satelita dobro je proučen. Vidljiva tamna područja na površini Mjeseca nazivaju se "mora" - to su ogromne bezvodne niske ravnice (najveća je "Oksan Bur"), a svijetla područja - "kontinenti" - to su planinska, uzdignuta područja. Glavne planetarne strukture mjesečeve površine su prstenasti krateri promjera do 20-30 km i cirkusi s više prstena promjera od 200 do 1000 km.

Podrijetlo prstenastih struktura je različito: meteoritsko, vulkansko i udarno-eksplozivno. Osim toga, na površini Mjeseca postoje pukotine, pomaci, kupole i sustavi rasjeda.

Istraživanja svemirskih letjelica Luna-16, Luna-20, Luna-24 pokazala su da su površinske klastične stijene Mjeseca slične zemaljskim magmatskim stijenama - bazaltima.

Značenje mjeseca u životu zemlje

Iako je masa Mjeseca 27 milijuna puta manja od mase Sunca, on je 374 puta bliži Zemlji i ima snažan utjecaj na nju, uzrokujući porast vode (plimu) na nekim mjestima, a na drugim mjestima. To se događa svakih 12 sati i 25 minuta, budući da Mjesec napravi potpuni krug oko Zemlje za 24 sata i 50 minuta.

Zbog gravitacijskog utjecaja Mjeseca i Sunca na Zemlju, oseke i oseke(slika 2).

Riža. 2. Shema pojave oseke i oseke na Zemlji

Najizrazitije i najvažnije po svojim posljedicama su plimne pojave u valnom omotaču. To su periodični porasti i sniženja razine oceana i mora, uzrokovani privlačnim silama Mjeseca i Sunca (2,2 puta manje od lunarne).

U atmosferi se pojave plime i oseke očituju u poludnevnim promjenama atmosferskog tlaka, au zemljinoj kori - u deformaciji čvrste materije Zemlje.

Na Zemlji postoje 2 plime na točki koja je najbliža i najudaljenija od Mjeseca i 2 oseke na točkama koje se nalaze na kutnoj udaljenosti od 90 ° od linije Mjesec-Zemlja. Dodijeliti velike plime, koji se javljaju na mladi mjesec i pun mjesec i kvadratura u prvoj i zadnjoj četvrtini.

U otvorenom oceanu plimni fenomeni su mali. Kolebanja razine vode dosežu 0,5-1 m. U unutarnjim morima (Crno, Baltik, itd.) Gotovo se ne osjećaju. Međutim, ovisno o zemljopisnoj širini i obrisima obalne crte kontinenata (osobito u uskim zaljevima), voda tijekom plime može porasti i do 18 m (zaljev Fundy u Atlantskom oceanu uz obalu Sjeverne Amerike) , 13 m na zapadnoj obali Ohotskog mora. To stvara plimne struje.

Glavno značenje plimnih valova je da, krećući se od istoka prema zapadu prateći prividno kretanje Mjeseca, usporavaju osnu rotaciju Zemlje i produžuju dan, mijenjaju oblik Zemlje smanjujući kompresiju pola, uzrokuju pulsiranje. Zemljinih ljuski, vertikalni pomaci zemljine površine, poludnevne promjene atmosferskog tlaka, mijenjaju uvjete organskog života u obalnim dijelovima oceana i, konačno, utječu na gospodarsku aktivnost obalnih zemalja. U brojne luke brodovi mogu uploviti samo za vrijeme plime.

Nakon određenog vremena na Zemlji ponoviti pomrčine Sunca i Mjeseca. Možete ih vidjeti kada su Sunce, Zemlja i Mjesec na istoj liniji.

Zasjeniti- astronomska situacija u kojoj jedno nebesko tijelo zaklanja svjetlost drugog nebeskog tijela.

Pomrčina Sunca nastaje kada Mjesec stane između promatrača i Sunca i zakloni ga. Budući da je Mjesec prije pomrčine okrenut prema nama neosvijetljenom stranom, uvijek je prije pomrčine mlađak, odnosno Mjesec nije vidljiv. Čini se da je Sunce prekriveno crnim diskom; promatrač sa Zemlje ovu pojavu vidi kao pomrčinu Sunca (slika 3).

Riža. 3. Pomrčina Sunca (relativne veličine tijela i udaljenosti između njih su uvjetne)

Pomrčina Mjeseca nastaje kada Mjesec, budući da je u ravnoj liniji sa Suncem i Zemljom, padne u sjenu u obliku stošca koju baca Zemlja. Promjer mrlje Zemljine sjene jednak je minimalnoj udaljenosti Mjeseca od Zemlje - 363 000 km, što je oko 2,5 promjera Mjeseca, tako da Mjesec može biti potpuno zaklonjen (vidi sl. 3).

Mjesečevi ritmovi ponavljaju se promjene u intenzitetu i prirodi bioloških procesa. Postoje lunarno-mjesečni (29,4 dana) i lunarno-dnevni (24,8 sati) ritmovi. Mnoge životinje i biljke razmnožavaju se tijekom određene faze mjesečevog ciklusa. Mjesečevi ritmovi karakteristični su za mnoge morske životinje i biljke obalnog područja. Dakle, ljudi su primijetili promjenu u dobrobiti ovisno o fazama mjesečevog ciklusa.

Osnovni podaci o Mjesecu

© Vladimir Kalanov,
web stranica"Znanje je moć".

Mjesec je Zemlji najbliže veliko kozmičko tijelo. Mjesec je jedini Zemljin prirodni satelit. Udaljenost od Zemlje do Mjeseca: 384400 km.

U sredini Mjesečeve površine, okrenute prema našem planetu, nalaze se velika mora (tamne mrlje).
To su područja koja su već jako dugo bila preplavljena lavom.

Prosječna udaljenost od Zemlje: 384.000 km (min. 356.000 km, maks. 407.000 km)
Promjer ekvatora - 3480 km
Gravitacija - 1/6 zemlje
Period revolucije Mjeseca oko Zemlje je 27,3 zemaljskih dana
Period rotacije Mjeseca oko svoje osi je 27,3 zemaljska dana. (Period ophoda oko Zemlje i period rotacije Mjeseca su jednaki, što znači da je Mjesec uvijek okrenut prema Zemlji jednom stranom; oba planeta kruže oko zajedničkog središta koje se nalazi unutar kugle zemaljske, pa je općenito prihvaćeno da Mjesec se okreće oko Zemlje.)
Siderički mjesec (faze): 29 dana 12 sati 44 minute 03 sekunde
Prosječna orbitalna brzina: 1 km/s.
Masa Mjeseca je 7,35 x 10 22 kg. (1/81 zemljine mase)
Temperatura površine:
- maksimalno: 122°C;
- minimalno: -169°C.
Prosječna gustoća: 3,35 (g/cm³).
Atmosfera: odsutna;
Voda: nije dostupno.

Vjeruje se da je unutarnja struktura Mjeseca slična strukturi Zemlje. Mjesec ima tekuću jezgru promjera oko 1500 km, oko koje se nalazi plašt debljine oko 1000 km, a gornji sloj je kora prekrivena odozgo slojem Mjesečevog tla. Najpovršinski sloj tla sastoji se od regolita, sive porozne tvari. Debljina ovog sloja je oko šest metara, a debljina Mjesečeve kore je u prosjeku 60 km.

Ljudi već tisućama godina promatraju ovu nevjerojatnu noćnu zvijezdu. Svaki narod ima pjesme, mitove i bajke o Mjesecu. Štoviše, pjesme su uglavnom lirske, iskrene. U Rusiji je, primjerice, nemoguće sresti osobu koja ne bi znala rusku narodnu pjesmu "Mjesec sja", a u Ukrajini svi vole prekrasnu pjesmu "Nich Yaka Misyachna". No, ne mogu jamčiti za sve, pogotovo za mlade. Uostalom, možda će, nažalost, biti i onih kojima su “Rolling Stonesi” i njihovi kobni učinci više po volji. Ali da ne skrećemo s teme.

Zanimanje za Mjesec

Ljudi su se od davnina zanimali za Mjesec. Već u 7. stoljeću pr. Kineski astronomi otkrili su da su vremenski intervali između istih mjesečevih mijena 29,5 dana, a duljina godine 366 dana.

Otprilike u isto vrijeme u Babilonu, promatrači zvijezda objavili su neku vrstu klinaste knjige o astronomiji na glinenim pločicama, koja je sadržavala podatke o Mjesecu i pet planeta. Začudo, promatrači zvijezda iz Babilona već su znali kako izračunati vremenska razdoblja između pomrčina Mjeseca.

Ne mnogo kasnije, u VI stoljeću pr. Već je Grk Pitagora tvrdio da Mjesec ne svijetli svojom vlastitom svjetlošću, već reflektira sunčevu svjetlost na Zemlju.

Na temelju promatranja odavno su sastavljeni točni lunarni kalendari za različite dijelove Zemlje.

Promatrajući tamna područja na površini Mjeseca, prvi astronomi bili su sigurni da vide jezera ili mora slična onima na Zemlji. Još nisu znali da se ne može govoriti ni o kakvoj vodi, jer na površini Mjeseca temperatura danju doseže plus 122°C, a noću - minus 169°C.

Prije pojave spektralne analize, a potom i svemirskih raketa, proučavanje Mjeseca u biti se svodilo na vizualno promatranje ili, kako se sada kaže, na praćenje. Izum teleskopa proširio je mogućnosti proučavanja i Mjeseca i drugih nebeskih tijela. Elementi lunarnog krajolika, brojni krateri (raznog porijekla) i "mora" kasnije su počeli dobivati ​​imena istaknutih ljudi, uglavnom znanstvenika. Na vidljivoj strani Mjeseca pojavila su se imena znanstvenika i mislilaca različitih epoha i naroda: Platon i Aristotel, Pitagora i, Darwin i Humboldt, i Amundsen, Ptolomej i Kopernik, Gauss i, Struve i Keldysh, i Lorentz i drugi.

Godine 1959. sovjetska automatska stanica fotografirala je suprotnu stranu Mjeseca. Postojećim lunarnim zagonetkama dodana je još jedna: za razliku od vidljive strane, na suprotnoj strani Mjeseca gotovo da nema tamnih područja "mora".

Krateri otkriveni na suprotnoj strani Mjeseca, na prijedlog sovjetskih astronoma, nazvani su po Julesu Verneu, Giordanu Brunu, Edisonu i Maxwellu, a jedno od tamnih područja nazvano je Moskovsko more. Imena je odobrila Međunarodna astronomska unija.

Jedan od kratera na vidljivoj strani Mjeseca nazvan je Hevelius. Ovo je ime poljskog astronoma Jana Heveliusa (1611.-1687.), koji je bio jedan od prvih koji je gledao Mjesec kroz teleskop. U svom rodnom gradu Gdanjsku, Hevelius, po obrazovanju pravnik i strastveni zaljubljenik u astronomiju, objavio je tada najdetaljniji atlas Mjeseca, nazvavši ga "Selenografija". Ovo mu je djelo donijelo svjetsku slavu. Atlas se sastojao od 600 folio stranica i 133 gravure. Hevelije je sam upisao tekstove, izradio gravure i sam tiskao izdanje. Nije počeo nagađati tko je od smrtnika dostojan, a tko nije dostojan utisnuti njegovo ime na vječnu ploču lunarnog diska. Hevelije je dao zemaljska imena planinama otkrivenim na površini Mjeseca: Karpati, Alpe, Apenini, Kavkaz, Rifejske (tj. Uralske) planine.

Znanost je prikupila mnogo znanja o Mjesecu. Znamo da Mjesec svijetli sunčevom svjetlošću koja se odbija od njegove površine. Mjesec je jednom stranom stalno okrenut prema Zemlji, jer njegov potpuni okret oko vlastite osi i okret oko Zemlje jednako traju i jednaki su 27 zemaljskih dana i osam sati. Ali zašto je, iz kojeg razloga, nastao takav sinkronicitet? Ovo je jedna od misterija.

Mjesečeve mijene

Kada Mjesec rotira oko Zemlje, Mjesečev disk mijenja svoj položaj u odnosu na Sunce. Stoga promatrač na Zemlji vidi Mjesec sukcesivno kao puni svijetli krug, zatim kao polumjesec, koji postaje sve tanji i tanji polumjesec dok polumjesec potpuno ne nestane iz vidokruga. Tada se sve ponavlja: tanki mjesečev srp se ponovno pojavljuje i povećava do polumjeseca, a zatim do punog diska. Faza kada se mjesec ne vidi naziva se mladi mjesec. Faza tijekom koje tanki "polumjesec", koji se pojavljuje na desnoj strani lunarnog diska, raste do polukruga, naziva se prva četvrtina. Osvijetljeni dio diska raste i zahvaća cijeli disk - došla je faza punog mjeseca. Nakon toga se osvijetljeni disk smanjuje do polukruga (zadnja četvrtina) i nastavlja se smanjivati ​​sve dok uski "polumjesec" na lijevoj strani Mjesečevog diska ne nestane iz vidnog polja, tj. opet dolazi mladi mjesec i sve se ponavlja.

Potpuna promjena faza događa se za 29,5 zemaljskih dana, tj. u roku od otprilike mjesec dana. Zato se u narodnom govoru mjesec naziva mjesecom.

Dakle, nema ničeg čudesnog u fenomenu promjene mjesečevih mijena. Nije ni čudo što Mjesec ne padne na Zemlju, iako doživljava snažnu gravitaciju Zemlje. Ne pada jer je gravitacijska sila uravnotežena silom inercije Mjesečevog gibanja u orbiti oko Zemlje. Ovdje djeluje zakon univerzalne gravitacije, koji je otkrio Isaac Newton. Ali ... zašto je nastalo kretanje Mjeseca oko Zemlje, kretanje Zemlje i drugih planeta oko Sunca, koji je bio razlog, koja je sila prvobitno natjerala ova nebeska tijela da se kreću na ovaj način? Odgovor na ovo pitanje valja tražiti u procesima koji su se odvijali nastankom Sunca i cijelog Sunčevog sustava. Ali gdje se može doći do znanja o tome što se dogodilo prije mnogo milijardi godina? Ljudski um može gledati i u nezamislivo daleku prošlost i u budućnost. O tome svjedoče postignuća mnogih znanosti, uključujući astronomiju i astrofiziku.

Spuštanje čovjeka na mjesec

Najimpresivnija i, bez pretjerivanja, epohalna dostignuća znanstvene i tehničke misli u 20. stoljeću bila su: lansiranje u SSSR-u prvog umjetnog satelita Zemlje 7. listopada 1957., prvi let ljudske osobe u svemir, koji je izveo Jurij. Aleksejeviča Gagarina 12. travnja 1961. i slijetanje čovjeka na Mjesec, koje su izvele Sjedinjene Američke Države 21. srpnja 1969.

Do danas je već 12 ljudi hodalo Mjesecom (svi su građani SAD-a), ali slava uvijek pripada prvome. Neil Armstrong i Edwin Aldrin bili su prvi ljudi koji su hodali po Mjesecu. Na Mjesec su sletjeli iz letjelice Apollo 11 kojom je upravljao astronaut Michael Collins. Collins je bio na letjelici koja je bila u orbiti oko Mjeseca. Nakon završetka rada na površini Mjeseca, Armstrong i Aldrin lansirali su s Mjeseca lunarni odjeljak letjelice i nakon pristajanja u Mjesečevu orbitu prešli na letjelicu Apollo 11, koja je zatim krenula prema Zemlji. Na Mjesecu su astronauti vršili znanstvena promatranja, slikali površinu, skupljali uzorke Mjesečevog tla i nisu zaboravili postaviti nacionalnu zastavu svoje domovine na Mjesec.

Slijeva na desno: Neil Armstrong, Michael Collins, Edwin "Buzz" Aldrin.

Prvi astronauti pokazali su hrabrost i pravo junaštvo. Ove riječi su standardne, ali se u potpunosti odnose na Armstronga, Aldrina i Collinsa. Opasnost bi ih mogla čekati u svakoj fazi leta: pri polasku sa Zemlje, pri ulasku u Mjesečevu orbitu, pri slijetanju na Mjesec. I gdje je bilo jamstvo da će se s Mjeseca vratiti na brod kojim je pilotirao Collins, a zatim sigurno stići do Zemlje? Ali to nije sve. Nitko unaprijed nije znao kakvi će uvjeti zadesiti ljude na Mjesecu, kako će se ponašati njihova svemirska odijela. Jedino čega se astronauti nisu mogli bojati je da se neće utopiti u mjesečevoj prašini. Sovjetska automatska stanica "Luna-9" 1966. godine spustila se na jednu od Mjesečevih ravnica, a njeni instrumenti javili su: nema prašine! Inače, generalni projektant sovjetskih svemirskih sustava Sergej Pavlovič Koroljov još je ranije, 1964. godine, isključivo na temelju svoje znanstvene intuicije, ustvrdio (i to pismeno) da na Mjesecu nema prašine. Naravno, to ne znači potpuno odsustvo bilo kakve prašine, već nepostojanje sloja prašine primjetne debljine. Doista, ranije su neki znanstvenici pretpostavili prisutnost na Mjesecu sloja labave prašine do 2-3 metra dubine ili više.

Ali Armstrong i Aldrin osobno su se uvjerili u ispravnost akademika S.P. Koroleva: Na Mjesecu nema prašine. Ali to je bilo već nakon slijetanja, a pri ulasku na površinu Mjeseca uzbuđenje je bilo veliko: Armstrongov puls je dosegao 156 otkucaja u minuti, činjenica da se slijetanje dogodilo u "Moru mira" nije vrlo umirujuće.

Zanimljiv i neočekivan zaključak na temelju proučavanja značajki Mjesečeve površine nedavno su izveli neki ruski geolozi i astronomi. Prema njihovom mišljenju, reljef strane Mjeseca okrenute prema Zemlji vrlo je sličan površini Zemlje, kakva je bila u prošlosti. Opći obrisi lunarnih "mora" su, takoreći, otisak kontura zemljinih kontinenata, kakvi su bili prije 50 milijuna godina, kada je, usput rečeno, gotovo cijelo kopno Zemlje izgledalo kao jedna ogromna kontinent. Ispostavilo se da je iz nekog razloga "portret" mlade Zemlje utisnut na površinu Mjeseca. To se vjerojatno dogodilo kada je mjesečeva površina bila u mekom, plastičnom stanju. Kakav je to proces (ako ga je bilo, naravno), uslijed kojeg je došlo do ovakvog "fotografiranja" Zemlje od strane Mjeseca? Tko će odgovoriti na ovo pitanje?

Poštovani posjetitelji!

Mjesec je satelit našeg planeta koji privlači poglede znanstvenika i samo znatiželjnih ljudi od pamtivijeka. U starom svijetu i astrolozi i astronomi posvetili su joj impresivne rasprave. Za njima nisu zaostajali ni pjesnici. Danas se malo toga promijenilo u tom smislu: orbitu Mjeseca, značajke njegove površine i unutrašnjosti pažljivo proučavaju astronomi. Sastavljači horoskopa također ne skidaju pogled s nje. Utjecaj satelita na Zemlju proučavaju i jedni i drugi. Astronomi proučavaju kako interakcija dvaju kozmičkih tijela utječe na kretanje i druge procese svakog od njih. Tijekom proučavanja Mjeseca, znanje u ovom području značajno se povećalo.

Podrijetlo

Prema znanstvenicima, Zemlja i Mjesec nastali su otprilike u isto vrijeme. Oba tijela stara su 4,5 milijardi godina. Postoji nekoliko teorija o podrijetlu satelita. Svaki od njih objašnjava određene značajke Mjeseca, ali ostavlja nekoliko neriješenih pitanja. Teorija o divovskom sudaru danas se smatra najbližom istini.

Prema hipotezi, planet, veličine sličan Marsu, sudario se s mladom Zemljom. Udar je bio tangencijalan i izazvao je oslobađanje u svemir najvećeg dijela materije ovog svemirskog tijela, kao i određene količine zemaljskog "materijala". Od te tvari nastao je novi objekt. Polumjer Mjesečeve orbite izvorno je bio šezdeset tisuća kilometara.

Hipoteza o divovskom sudaru dobro objašnjava mnoge značajke strukture i kemijskog sastava satelita, većinu karakteristika sustava Mjesec-Zemlja. Međutim, ako uzmemo teoriju kao temelj, neke činjenice i dalje ostaju neshvatljive. Dakle, nedostatak željeza na satelitu može se objasniti samo činjenicom da je do trenutka sudara došlo do diferencijacije unutarnjih slojeva na oba tijela. Do danas nema dokaza da se takvo što dogodilo. Pa ipak, unatoč takvim protuargumentima, hipoteza o divovskom sudaru smatra se glavnom u cijelom svijetu.

Mogućnosti

Mjesec, kao i većina drugih mjeseca, nema atmosferu. Pronađeni su samo tragovi kisika, helija, neona i argona. Temperatura površine u osvijetljenim i tamnim područjima stoga je vrlo različita. Na sunčanoj strani može porasti do +120 ºS, a na tamnoj strani može pasti do -160 ºS.

Prosječna udaljenost između Zemlje i Mjeseca je 384.000 km. Oblik satelita je gotovo savršena kugla. Razlika između ekvatorskog i polarnog radijusa je mala. One iznose 1738,14 odnosno 1735,97 km.

Potpuna revolucija Mjeseca oko Zemlje traje nešto više od 27 dana. Kretanje satelita po nebu za promatrača karakterizira promjena faza. Vrijeme od jednog do drugog punog mjeseca je nešto duže od navedenog perioda i iznosi otprilike 29,5 dana. Razlika nastaje jer se Zemlja i satelit također kreću oko Sunca. Mjesec, da bi bio u svom izvornom položaju, mora prevaliti nešto više od jednog kruga.

Sustav Zemlja-Mjesec

Mjesec je satelit, nešto drugačiji od drugih sličnih objekata. Njegova glavna karakteristika u tom smislu je njegova masa. Procjenjuje se na 7,35 * 10 22 kg, što je otprilike 1/81 istog parametra Zemlje. A ako sama masa nije nešto neuobičajeno u svemiru, onda je njezin odnos s karakteristikama planeta netipičan. U pravilu je omjer masa u sustavima satelit-planet nešto manji. Samo se Pluton i Haron mogu pohvaliti sličnim omjerom. Ova dva kozmička tijela prije nekog vremena počela su se karakterizirati kao sustav dvaju planeta. Čini se da ova oznaka vrijedi i u slučaju Zemlje i Mjeseca.

Mjesečeva orbita

Satelit napravi jednu revoluciju oko planeta u odnosu na zvijezde u sideričkom mjesecu, koji traje 27 dana, 7 sati i 42,2 minute. Mjesečeva putanja je eliptičnog oblika. U različitim razdobljima satelit se nalazi ili bliže planetu ili dalje od njega. Udaljenost između Zemlje i Mjeseca mijenja se od 363.104 do 405.696 kilometara.

Uz putanju satelita postoji još jedan dokaz u prilog pretpostavci da se Zemlja sa satelitom mora promatrati kao sustav koji se sastoji od dva planeta. Mjesečeva orbita se ne nalazi blizu ekvatorijalne ravnine Zemlje (kao što je tipično za većinu satelita), već praktički u ravnini rotacije planeta oko Sunca. Kut između ekliptike i putanje satelita je nešto veći od 5º.

Na orbitu Mjeseca oko Zemlje utječu mnogi čimbenici. S tim u vezi, određivanje točne putanje satelita nije lak zadatak.

Malo povijesti

Teorija koja objašnjava kako se Mjesec kreće postavljena je 1747. godine. Autor prvih izračuna koji su znanstvenike približili razumijevanju značajki orbite satelita bio je francuski matematičar Clairaut. Zatim, u dalekom osamnaestom stoljeću, revolucija Mjeseca oko Zemlje često se iznosila kao argument protiv Newtonove teorije. Izračuni napravljeni uz korištenje snažno su odstupali od prividnog kretanja satelita. Clairaut je riješio ovaj problem.

Poznati znanstvenici kao što su d'Alembert i Laplace, Euler, Hill, Puiseux i drugi bili su angažirani u proučavanju problema. Moderna teorija o mjesečevoj revoluciji zapravo je započela radom Browna (1923.). Istraživanje britanskog matematičara i astronoma pomoglo je u uklanjanju neslaganja između izračuna i promatranja.

Nije lak zadatak

Kretanje Mjeseca sastoji se od dva glavna procesa: rotacije oko svoje osi i kruženja oko našeg planeta. Ne bi bilo tako teško izvesti teoriju koja objašnjava kretanje satelita da na njegovu orbitu ne utječu razni čimbenici. Ovo je privlačnost Sunca i značajke oblika Zemlje i drugih planeta. Takvi utjecaji remete orbitu i predviđanje točnog položaja Mjeseca u određenom razdoblju postaje težak zadatak. Da bismo razumjeli o čemu se ovdje radi, zadržimo se na nekim parametrima orbite satelita.

Uzlazni i silazni čvor, linija apsida

Kao što je već spomenuto, Mjesečeva je putanja nagnuta prema ekliptici. Putanje dvaju tijela sijeku se u točkama koje se nazivaju uzlazni i silazni čvorovi. Nalaze se na suprotnim stranama orbite u odnosu na središte sustava, odnosno Zemlju. Zamišljena linija koja povezuje ove dvije točke naziva se linija čvorova.

Satelit je najbliži našem planetu u točki perigeja. Najveća udaljenost razdvaja dva svemirska tijela kada je Mjesec u apogeju. Pravac koji spaja ove dvije točke naziva se pravac apside.

Perturbacije orbite

Kao rezultat utjecaja velikog broja čimbenika na kretanje satelita, ono je zapravo zbroj više kretanja. Razmotrimo najuočljivije poremećaje koji se pojavljuju.

Prvi je regresija čvorne linije. Prava linija koja povezuje dvije točke sjecišta ravnine mjesečeve orbite i ekliptike nije fiksirana na jednom mjestu. Kreće se vrlo sporo u smjeru suprotnom (zato se i zove regresija) od kretanja satelita. Drugim riječima, ravnina Mjesečeve orbite rotira u svemiru. Za jednu potpunu rotaciju potrebno je 18,6 godina.

Pomiče se i linija apsida. Kretanje pravca koji spaja apocentar i periapsis izražava se u rotaciji orbitalne ravnine u istom smjeru u kojem se kreće Mjesec. To se događa puno brže nego u slučaju linije čvorova. Potpuna revolucija traje 8,9 godina.

Osim toga, mjesečeva orbita doživljava fluktuacije određene amplitude. S vremenom se mijenja kut između njegove ravnine i ekliptike. Raspon vrijednosti je od 4°59" do 5°17". Kao iu slučaju linije čvorova, razdoblje takvih fluktuacija je 18,6 godina.

Konačno, Mjesečeva orbita mijenja svoj oblik. Malo se rasteže, a zatim se ponovno vraća u prvobitnu konfiguraciju. U ovom slučaju, ekscentricitet orbite (stupanj odstupanja njegovog oblika od kruga) mijenja se od 0,04 do 0,07. Promjene i povratak na prvobitnu poziciju traju 8,9 godina.

Nije tako jednostavno

U biti, četiri čimbenika koja treba uzeti u obzir tijekom izračuna nije tako mnogo. Međutim, oni ne iscrpljuju sve poremećaje orbite satelita. Zapravo, na svaki parametar Mjesečevog gibanja konstantno utječe velik broj faktora. Sve to komplicira zadatak predviđanja točne lokacije satelita. A vođenje računa o svim tim parametrima često je najvažniji zadatak. Na primjer, izračun Mjesečeve putanje i njegova točnost utječe na uspjeh misije letjelice koja mu je poslana.

Utjecaj Mjeseca na Zemlju

Satelit našeg planeta je relativno mali, ali je njegov utjecaj jasno vidljiv. Možda svi znaju da je Mjesec taj koji formira plimu i oseku na Zemlji. Ovdje moramo odmah napraviti rezervu: Sunce također uzrokuje sličan učinak, ali zbog mnogo veće udaljenosti, plimni učinak zvijezde je malo primjetan. Osim toga, promjena razine vode u morima i oceanima također je povezana s osobitostima rotacije same Zemlje.

Gravitacijski utjecaj Sunca na naš planet je oko dvjesto puta veći od Mjesečevog. Međutim, plimne sile prvenstveno ovise o nehomogenosti polja. Udaljenost koja dijeli Zemlju i Sunce ih izglađuje, pa je utjecaj Mjeseca blizu nas snažniji (dva puta veći nego u slučaju zvijezde).

Plimni val se formira na onoj strani planeta, koja je trenutno okrenuta prema noćnoj zvijezdi. Na suprotnoj strani je također plima. Da je Zemlja nepomična, tada bi se val kretao od zapada prema istoku, smješten točno ispod Mjeseca. Njegova puna revolucija bila bi dovršena za 27-ak dana, odnosno u zvjezdanom mjesecu. Međutim, period oko osi je nešto manji od 24 sata. Kao rezultat toga, val prolazi površinom planeta od istoka prema zapadu i završava jednu rotaciju u 24 sata i 48 minuta. Budući da se val stalno susreće s kontinentima, kreće se naprijed u smjeru kretanja Zemlje i u svom hodu prestiže satelit planeta.

Brisanje Mjesečeve orbite

Plimni val uzrokuje pomicanje ogromne mase vode. To izravno utječe na kretanje satelita. Impresivan dio mase planeta pomaknut je s linije koja povezuje dva tijela i privlači Mjesec k sebi. Kao rezultat toga, satelit doživljava utjecaj momenta sile, koji ubrzava njegovo kretanje.

Istodobno, kontinenti koji naiđu na plimni val (kreću se brže od vala jer se Zemlja okreće većom brzinom od Mjeseca) doživljavaju silu koja ih usporava. To dovodi do postupnog usporavanja rotacije našeg planeta.

Kao rezultat plimne interakcije dvaju tijela, kao i djelovanja i kutne količine gibanja, satelit se pomiče u višu orbitu. Ovo smanjuje brzinu Mjeseca. U orbiti se počinje kretati sporije. Nešto slično događa se i sa Zemljom. Usporava se, što rezultira postupnim povećanjem duljine dana.

Mjesec se udaljava od Zemlje za oko 38 mm godišnje. Studije paleontologa i geologa potvrđuju proračune astronoma. Proces postupnog usporavanja Zemlje i odmicanja Mjeseca započeo je prije otprilike 4,5 milijardi godina, odnosno od trenutka kada su nastala dva tijela. Podaci istraživača govore u prilog pretpostavci da je ranije lunarni mjesec bio kraći, a Zemlja se rotirala većom brzinom.

Plimni val se ne javlja samo u vodama oceana. Slični se procesi odvijaju i u plaštu i u zemljinoj kori. Međutim, oni su manje uočljivi jer ti slojevi nisu tako savitljivi.

Uklanjanje Mjeseca i usporavanje Zemlje neće se događati zauvijek. Na kraju će period rotacije planeta biti jednak periodu revolucije satelita. Mjesec će "lebdjeti" nad jednim dijelom površine. Zemlja i satelit će uvijek biti okrenuti istom stranom jedan prema drugom. Ovdje je prikladno podsjetiti da je dio ovog procesa već završen. Upravo je plimna interakcija dovela do činjenice da je na nebu uvijek vidljiva ista strana Mjeseca. U svemiru postoji primjer sustava koji je u takvoj ravnoteži. Ovi se već zovu Pluton i Haron.

Mjesec i zemlja su u stalnoj interakciji. Nemoguće je reći koje od tijela ima veći utjecaj na drugo. Istovremeno su oba izložena suncu. Značajnu ulogu imaju i druga, udaljenija, svemirska tijela. Uzimanje u obzir svih takvih čimbenika prilično otežava točnu izgradnju i opisivanje modela gibanja satelita u orbiti oko našeg planeta. No, ogromna količina akumuliranog znanja, kao i stalno usavršavanje opreme, omogućuje da se u svakom trenutku više ili manje točno predvidi položaj satelita i predvidi budućnost koja čeka svaki objekt pojedinačno i sustav Zemlja-Mjesec kao cijeli.

Čini se kao glupo pitanje i možda čak i srednjoškolac može odgovoriti na njega. Ipak, način rotacije našeg satelita nije dovoljno točno opisan, a štoviše, postoji velika pogreška u izračunima - prisutnost vodenog leda na njegovim polovima nije uzeta u obzir. Ovu činjenicu vrijedi razjasniti, kao i podsjetiti da je veliki talijanski astronom Gian Domenico Cassini prvi ukazao na činjenicu čudne rotacije našeg prirodnog satelita.

Kako se mjesec okreće?

Poznato je da je Zemljin ekvator nagnut za 23° i 28' u odnosu na ravninu ekliptike, odnosno ravninu koja je najbliža Suncu, ta činjenica dovodi do promjene godišnjih doba, što je izuzetno važno za život na našem planetu. Također znamo da je ravnina Mjesečeve orbite nagnuta pod kutom od 5° 9' u odnosu na ravninu ekliptike. Također znamo da je Mjesec uvijek jednom stranom okrenut prema Zemlji. O tome ovisi djelovanje plimnih sila na Zemlju. Drugim riječima, Mjesec se okrene oko Zemlje za isto vrijeme koliko mu je potrebno da se potpuno okrene oko vlastite osi. Time automatski dobivamo dio odgovora na pitanje naznačeno u naslovu: "Mjesec se okreće oko svoje osi i njegov period je točno jednak onom potpunog kruga oko Zemlje."

Međutim, tko zna smjer rotacije Mjesečeve osi? Ova činjenica nije svima poznata, a štoviše, astronomi priznaju svoju pogrešku u formuli za izračunavanje smjera rotacije, a to je zbog činjenice da izračuni nisu uzeli u obzir prisutnost vodenog leda na polovima naš satelit.

Na površini Mjeseca u neposrednoj blizini polova nalaze se krateri koji nikada ne primaju sunčevu svjetlost. Na tim mjestima je stalno hladno i sasvim je moguće da se na tim mjestima mogu skladištiti zalihe vodenog leda kojega su na Mjesec dopremili kometi koji su pali na njegovu površinu.

Znanstvenici NASA-e također su dokazali istinitost ove hipoteze. To je lako razumjeti, ali postavlja se još jedno pitanje: “Zašto postoje područja koja nikada nisu obasjana Suncem? Krateri nisu dovoljno duboki da sakriju svoje rezerve, pod uvjetom da postoji sveukupno povoljna geometrija."

Pogledajte fotografiju južnog pola Mjeseca:

Ovu je sliku snimio NASA-in Lunar Reconnaissance Orbiter, svemirska letjelica u orbiti oko Mjeseca koja stalno snima fotografije Mjesečeve površine kako bi bolje planirala buduće misije. Svaka fotografija snimljena na Južnom polu u razdoblju od šest mjeseci binarizirana je tako da je svakom pikselu osvijetljenom Suncem dodijeljena vrijednost 1, dok je onima u sjeni dodijeljena vrijednost 0. Te su fotografije zatim obrađene određivanjem za svaki postotak piksela u vremenu kada je bio osvijetljen. Kao rezultat "osvjetljenja karte", znanstvenici su vidjeli da neka područja uvijek ostaju u sjeni, a nekoliko (vulkanski grebeni ili vrhovi) ostaju uvijek vidljivi Suncu. Nijanse sive umjesto da odražavaju područja koja su prošla kroz razdoblje osvjetljenja koje se smanjuje. Zaista impresivno i poučno.

Vratimo se, međutim, našem pitanju. Da bi se postigao ovaj rezultat, naime prisutnost velikih područja stalno u potpunom mraku, potrebno je da os rotacije Mjeseca bude usmjerena udesno u odnosu na Sunce, posebno, koje je praktički okomito na ekliptiku.

Međutim, mjesečev ekvator je nagnut samo 1° 32' u odnosu na ekliptiku. Čini se beznačajan pokazatelj, ali sugerira da se na polovima našeg satelita nalazi voda koja je u fizičkom stanju - led.

Ovu geometrijsku konfiguraciju već je proučavao i pretočio u zakon astronom Gian Domenico Cassini 1693. u Liguriji, tijekom svog proučavanja plime i oseke i njihovog utjecaja na satelit. Što se tiče mjeseca, oni zvuče ovako:

1) Period rotacije Mjeseca je sinkroniziran s periodom revolucije oko Zemlje.
2) Os rotacije Mjeseca održava se pod fiksnim kutom u odnosu na ravninu ekliptike.
3) Osi rotacije, normala na orbitu i normala na ekliptiku leže u istoj ravnini.

Nakon tri stoljeća, ti su zakoni nedavno testirani modernijim metodama nebeske mehanike, čime je potvrđena njihova točnost.