Чему равен период вращения луны вокруг земли

Чему равен период вращения луны вокруг земли

Луна — единственный естественный спутник Земли. Второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник планеты Солнечной системы.

  • Средний радиус 1 737,5 км. (примерно в четыре раза меньше Земли)
  • Расстояние до Земли: 384 400 км
  • Ускорение свободного падения: 1,622 м/с?
  • Возраст: 4,527 миллиардов лет
  • Координаты: Склонение 28°
  • Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле
  • Период обращения вокруг Земли: 27,3 дней

Система Земля-Луна-Солнце


Вращение Земли вокруг Солнца

Луна вращается вокруг Земли. При разных положениях относительно друг друга Солнца, Земли и Луны мы по-разному видим освещённую половину нашего спутника.

Часть видимого нами диска Луны, которая освещена Солнцем, называется фазой Луны.

Движения Луны

Распространённой ошибкой является утверждение, что мы потому всегда видим только одну сторону Луны ("видимую сторону"), что она не вращается.

Рассмотрим три движения Луны:

  1. Вращение вокруг собственной оси
  2. Обращение вокруг Земли
  3. Обращение вокруг Солнца

(Обратите внимание на употребление терминов "вращение" и "обращение")

    Луна вращается вокруг собственной оси и совершает один полный оборот
    за 27 земных суток 7 часов 43 минуты
    (именно столько продолжаются лунные сутки для "жителей Луны" и для космонавтов, работающих на Луне).

Луна обращается вокруг Земли по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,055 (или 1/18) и один полный оборот совершается за точно такое же время:
27 суток 7 часов 43 минуты.
Этот период называют звёздным или сидерическим месяцем.

Именно из-за равенства этих двух периодов Луна всегда повёрнута к Земле одной стороной.

Траектория Луны относительно Солнца.
Солнце, хотя и находится гораздо дальше от Луны, чем Земля, но, благодаря своей огромной массе, притягивает Луну почти вдвое сильнее, чем Земля.
Поэтому правильнее будет сказать, что Луна обращается вокруг Солнца, а Земля лишь несколько искажает её траекторию.

Это и даёт основание называть систему «Земля-Луна» двойной планетой.

Период полной смены всех лунных фаз от новолуния до новолуния называется синодическим периодом обращения Луны или синодическим месяцем, который равен примерно 29,5 дням.

Именно за это время Луна проходит по своей орбите такой путь, что дважды успевает пройти через одну и ту же фазу.
Полный оборот Луны вокруг Земли относительно звёзд называется сидерическим периодом обращения или сидерическим месяцем,
он длится 27,3 дня.

Фазы Луны

Луна по своему пути вокруг Земли освещается Солнцем,
она сама не светится.

1. новолуние,
3. первая четверть,
5. полнолуние,
7. последняя четверть.

Последовательное изменение
видимой луны на небе

Луна проходит следующие фазы освещения:

  1. новолуние
    — состояние, когда Луна не видна
    (состояние 1 на рисунке)
  2. неомения
    — первое появление Луны на небе после новолуния в виде узкого серпа.
  3. первая четверть
    — состояние, когда освещена половина Луны
    (состояние 3 на рисунке)
  4. полнолуние
    — состояние, когда освещена вся Луна целиком
    (состояние 5 на рисунке)
  5. последняя четверть
    — состояние, когда снова освещена половина луны
    (состояние 7 на рисунке)

Связь фаз Луны с её положением
относительно Солнца и Земли

Что такое приливы и отливы?

Тот, кто живет на берегу океана или моря, может наблюдать такое явление, как прилив и отлив.
2 раза в сутки океан наступает на берег, затем постепенно отходит назад.

Виной всему Луна.
Луна и Земля притягиваются друг к другу. Притяжение Луны настолько сильно, что под его воздействием вода Мирового океана выгибается ей навстречу. Но Луна не стоит на месте, она вращается вокруг Земли, а вместе с ней движется и приливная волна. Приблизится Луна к берегу — наступает прилив, удалится — вслед за ней уходит от берега и вода.

Максимальный уровень воды (во время прилива) называется полной водой, а минимальный (во время отлива) — малой водой.

Вода поднимается на стороне Земли, обращенной к Луне, и на противоположной стороне, образуя приливные выступы. Там из-за этого возникает излишек воды. За счет этого в то же самое время снижается уровень воды в точках Земли, находящихся под прямым углом к точкам прилива — здесь наступает отлив.

Читайте также:  Пустой символ в ворде

Почему выпуклостей в Мировом океане образуется две?
Гравитационный поток от Луны "вытягивает" океаны Земли в эллипс с Землей в центре. Эффект принимает форму двух выпукло поднятых уровней моря относительно Земли; один ближе всего к Луне и один самый дальний от нее.

Лунный интервал приливов — это период времени с момента прохождения Луны через точку зенита над Вашей местностью до момента достижения наивысшего значения уровня воды во время прилива

Солнце тоже вызывает приливы и отливы, ведь оно тоже притягивает к себе Землю. Но из-за того, что Солнце гораздо дальше от Земли, приливные силы Солнца меньше приливных сил Луны в 2,2 раза.
Если Солнце и Луна располагаются на одной линии — а это бывает в полнолуние или новолуние — то прилив самый высокий.

Красивая Луна


Лунная ночь — Байкал-2010

Орбитальный период — время, за которое небесное тело совершает полный оборот вокруг внешнего центра тяжести, по отношению к которому оно является спутником.

Орбитальный период 27,321582 д 27 д 7 ч 43,1 мин
Поскольку Луна обращается по орбите вокруг Земли с периодом в один месяц, угол между Землёй, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл лунных фаз. Период времени между последовательными новыми лунами составляет 29,5 дней (709 часов) .

Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Дело в том, что Луна является телом со смещённым центром тяжести (о чём сказано ниже) . Примером таких тел в обыденной жизни является игрушка типа «Ванька-встанька» или обыкновенный молоток со стальным бойком и деревянной ручкой. Такие тела при движении по орбите подвержены влиянию, так называемого, гравитационного момента, под действием которого они всегда стремятся повернуться своей более массивной частью к источнику тяготения, вокруг которого вращаются. Этот физический эффект давно используется для ориентации искусственных спутников [1]. Именно этот эффект и является тем фактором, который «заставляет» Луну (и не только её) быть обращённой одной стороной к источнику тяготения, а не точное совпадение периодов вращения вокруг своей оси и вокруг Земли, о чем повествуется в классических трудах [2]. Такое положение сложилось, ещё во время формирования Луны, когда, согласно одной из гипотез, в результате космической катастрофы большой ком вещества (будущей Луны) был вырван из недр куда более массивного тела (возможно Земли) , обладавшего атмосферой. Таким образом, в космосе оказался огненно-жидкий ком вещества, насыщенный газами. Под влиянием гравитационного момента тяжёлые породы огненно-жидкого кома стали смещаться в сторону Земли, а лёгкие фракции устремились в противоположную сторону. Растворённые в коме газы стали интенсивно испаряться, сливаясь в малые и большие пузыри, которые поднимаясь к поверхности лопались, образуя кратеры. Таким образом, поверхность Луны в тот, буквально горячий период, напоминала кипящую кашу. Газы и другие лёгкие фракции под влиянием того же гравитационного момента стали смещаться на другую сторону Луны. Именно поэтому, на обратной стороне Луны кратеров куда больше, чем на видимой с Земли стороне Луны. Далеко не все газовые пузыри успели всплыть к поверхности и прорвать её. Многие из них так и застыли в постепенно затвердевающем (из-за охлаждения) приповерхностном слое, образовав многочисленные полости с остатками реликтовых газов. Эти, давно охладившиеся, газы и поступают на поверхность Луны через трещины, образующиеся вследствие приливных напряжений в недрах Луны, что нередко наблюдаемо с Земли ([3].

Тем не менее, поскольку вращение Луны вокруг Земли по эллиптической орбите происходит неравномерно, с Земли можно наблюдать 59 % лунной поверхности.

Кроме этого, в процессе своего вращения и орбитального движения Луна совершает около положения равновесия небольшие качания собственного тела (т. н. «физическая либрация» ) на величину 0,02° по долготе с периодом 1 год и на 0,04° по широте с периодом 6 лет.

Читайте также:  Яндекс диск для смарт тв самсунг

Поскольку на Луне отсутствует атмосфера, днем её поверхность накаляется до +120 °C, но ночью или даже в тени она остывает до −160 °C. Также небо на Луне всегда чёрное, даже днём. Огромный диск Земли выглядит с Луны в 3,67 раз больше, чем Луна с Земли и висит в небе почти неподвижно. Фазы Земли, видимые с Луны, прямо противоположны лунным фазам на Земле.

Освещённость от полной Луны около поверхности Земли составляет 0,25 лк.

Луна́ — 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 [комм. 1] 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 ( 0,00257 а.е. ,

30 диаметров Земли).

Видимая звёздная величина полной Луны на земном небе — −12,71 m [5] . Освещённость, создаваемая полной Луной возле поверхности Земли при ясной погоде, составляет 0,25 — 1 лк.

Луна появилась около 4,51 млрд лет назад [6] , немного позже Земли. Наиболее популярна гипотеза о том, что Луна сформировалась из осколков, оставшихся после «Гигантского столкновения» Земли и Тейи — планеты, схожей по размерам с Марсом.

Луна является единственным внеземным астрономическим объектом, на котором побывал человек.

Содержание

Название [ править | править код ]

Русское слово Луна восходит к праслав. *luna *louksnā́ «светлая» (ж. р. прилагательного *louksnós), к этой же индоевропейской форме восходит и лат. lūna «луна» [7] . Греки называли спутник Земли Селеной (др.-греч. Σελήνη ), древние египтяне — Ях (Иях) [8] , вавилоняне — Син [9] .

Луна как небесное тело [ править | править код ]

Орбита [ править | править код ]

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 [10] . Такую точность имеют не только измерения, но и теоретические предсказания положения Луны; для таких расчётов используются выражения с десятками тысяч членов, и не существует предела их количества, если потребуется ещё более высокая точность.

В первом приближении можно считать, что Луна движется по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,0549 и большой полуосью геоцентрической орбиты 384 399 км (в то время как большая полуось в системе относительно центра масс системы «Земля — Луна» составляет 379 730 км — из-за влияния массы Луны центр масс находится не в центре Земли, а на расстоянии 4670 км от него) [ источник не указан 138 дней (обс.) ] . Действительное движение Луны довольно сложное, и при его расчёте необходимо учитывать множество факторов, например, сплюснутость Земли и сильное влияние Солнца, которое притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля [комм. 2] . Более точно движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений [11] :

  • обращение вокруг Земли по эллиптической орбите с периодом 27,32166 суток — это так называемый сидерический месяц (то есть движение измерено относительно звёзд);
  • поворот плоскости лунной орбиты: её узлы (точки пересечения орбиты с эклиптикой) смещаются на запад, делая полный оборот за 18,6 лет. Это движение является прецессионным;
  • поворот большой оси лунной орбиты (линии апсид) с периодом 8,8 лет (происходит в противоположном направлении, чем указанное выше движение узлов, то есть долгота перигея увеличивается);
  • периодическое изменение наклона лунной орбиты по отношению к эклиптике от 4°59′ до 5°19′;
  • периодическое изменение размеров лунной орбиты: перигея от 356,41 до 369,96 тыс. км , апогея от 404,18 до 406,74 тыс. км ;
  • постепенное удаление Луны от Земли вследствие приливного ускорения (на 38 мм в год) [12][13] , таким образом, её орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль[14] .
Читайте также:  Как перевести бинарный код в текст

Общее строение [ править | править код ]

Луна состоит из коры, верхней мантии (астеносферы), средней мантии, нижней мантии и ядра. Атмосфера практически отсутствует. 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 [15] .

Толщина коры Луны меняется от 0 до 105 км [16] , при этом толщина лунной коры в среднем меньше на 8—12 км на том полушарии, которое обращено к Земле [17] .

Условия на поверхности [ править | править код ]

Атмосфера Луны крайне разрежена. Когда поверхность не освещена Солнцем, содержание газов над ней не превышает 2⋅10 5 частиц/см³ (для Земли этот показатель составляет 2,7⋅10 19 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) [20] , 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. Однако на дневных фотографиях звёзды не видны, так как для их отображения потребовалась бы такая экспозиция, при которой освещённые Солнцем объекты были бы пересвечены.

Около 3,5 млрд лет назад, во время масштабных излияний лавы, лунная атмосфера была плотнее. Расчёты показывают, что высвобождавшиеся из лавы летучие вещества (CO, S, Н2O) могли образовать атмосферу с давлением 0,01 земного. Время её рассеяния оценивают в 70 млн лет [21] .

Земной диск висит в небе Луны почти неподвижно. Причины небольших ежемесячных колебаний Земли по высоте над лунным горизонтом и по азимуту (примерно по 7°) такие же, как у либраций. Угловой размер Земли при наблюдении с Луны в 3,7 раза [22] больше, чем лунный при наблюдении с Земли, а закрываемая Землёй площадь небесной сферы в 13,5 раза [23] больше, чем закрываемая Луной. Степень освещённости Земли, видимая с Луны, обратна лунным фазам, видимым на Земле: в полнолуние c Луны видна неосвещённая часть Земли, и наоборот. Освещение отражённым светом Земли примерно в 41 раз [24] сильнее, чем освещение лунным светом на Земле; наибольшая видимая звёздная величина Земли на Луне составляет приблизительно −16 m [25] .

Лунная поверхность характеризуется низкой отражательной способностью и отражает всего 5—18 % солнечного света; цветовые различия на Луне крайне малы. Её поверхность имеет коричневато-серую или черновато-бурую окраску (данные 1970 года) [26] .

Наилучшие на 2017 год колориметрические изображения поверхности Луны были получены широкоугольной, мультиспектральной камерой WAC космического аппарата LRO с использованием фильтров в трёх цветовых каналах: 689 нм — красный, 415 нм — зелёный, и 321 нм — голубой [27] (описание карты [28] ). На цветоделительных изображениях буроватый оттенок имеют центральная часть Моря Ясности, восточная часть Моря Дождей, Море Холода и плато Аристарх. Синий оттенок имеют Море Спокойствия, периферийная часть Моря Ясности, северная часть Моря Изобилия, западная часть Моря Дождей, западная и южная части Океана Бурь. Все эти цветовые особенности отдельных районов Луны подтвердились в дальнейшем [29] . Глаз почти не различает цветовые особенности отдельных деталей поверхности. Применение обычной цветной фотографии также не даёт должного эффекта — лунная поверхность выглядит однотонной [30] . В XXI веке цвета лунной поверхности легко регистрируются даже любительской цифровой фотокамерой.

Уменьшение альбедо поверхности в коротковолновой части спектра приводит к тому, что зрительно Луна кажется слегка желтоватой [31] .

Ссылка на основную публикацию
Чем открывать jar файлы
Файл формата JAR открывается специальными программами. Чтобы открыть данный формат, скачайте одну из предложенных программ. Чем открыть файл в формате...
Функция overdrive в мониторе
Технология компенсации времени отклика LCD-матрицы, известная как Overdrive (у каждого производителя она имеет свое фирменное название) обеспечивает существенное ускорение переключения...
Функция еош в excel
Всем добрый день! Эта статья посвящается вопросу, как можно избавится от ошибки в результате вычисления, так как это делает функция...
Чем открываются файлы dwg
Please try the following: Make sure that the Web site address displayed in the address bar of your browser is...
Adblock detector