ПОЧИТАЕМ И О ПРОШЛОМ И О БУДУЩЕМ, ЗАДУМАЕМСЯ О НАСТОЯЩЕМ. Вести и до глухого дойдут. Кот из дома- мыши впляс. Слово в карман- сам на обман. Чисты погоны-чиста и совесть. Женщина не захочет- у мужчины не вскочет. Как только рак свиснет- рыба сразу запоет. Умные люди- это которые трудятся, а мудрые- на кого эти умные работают. Уши, выросшие раньше, не заткнут болтливый рот. У всякого свой вкус и манера- кто любит арбуз, а кто офицера. Энтропия Вселенной в 30 раз выше. Ведрами Ветра не измеришь. Когда вострят языки- это не значит, что обязательно точат сабли. Ученые ставят под сомнение теорию относительности Энштейна.Сначала узаконивают уличную проститутицию, а затем политическую.Золото пробуют огнем, женщину-золотом, а мужчину- женщиной. Ученые NASA обнаружили планету, «несущую смерть» Земле. Зло, посылаемое Вселенной, можно пережить, но порожденное самими людьми нет. Поход человечества в потребительское общество - дорога в тупик. Ученые нашли одну из причин существования Вселенной. Человек впервые заразился компьютерным вирусом... Чик волосики, чик головку- вот и морковка. Солнечная Система создалась не по законам небесной механики, а по уму. Посев риса любит болото, но провокация его на засуху дает больший урожай. Грим и лицедейство послаще тайского массажа. Береги честь с молоду, а зубы до старости. Жизнь человека коротка, а знания вечны. Путь проникновения в Мир элементарных частиц более тернист, чем генетические манипуляции. У дубины войны есть конец и есть начало, но многие считают ее бесконечной... Река регулярно подмывает свои берега, но нельзя сказать, что это подмочит ее репутацию. Вселенная не расширяется- это всего лишь в ней космическое пространство "распрямляется". Из мира животных: "Упрямое меньшинство обязательно навяжет свое мнение пассивному большиству". Инерция есть кратчайший путь тела в инородной среде. Всякая иерархическая власть держиться на страхе. Именно поэтому, она милует виновных, а наказывает невинных.
Суббота, 16.12.2017, 13:59
                                                      Интернет- Журнал Космос.
Вход Главная Регистрация Выход Мой профиль
Вы вошли как Гость · Группа "Гости"Приветствую Вас, Гость · RSS

Меню сайта

Поиск по сайту

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!

Содержание, которое Вы хотите просмотреть, предназначено только для людей старше 18 лет.

Галерея Невест

Невесты Азии

Невесты Африки

Невесты Latino

Мобильные темы

Игры от Босса

Игры от Nekki

Календарь

«  Апрель 2012  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30

Статистика

 
Главная » 2012 » Апрель » 12 » Луна Месяц. Часть 1
08:42

Луна Месяц. Часть 1

              

Луна Месяц- единственный, естественный, постоянный спутник Земли. Римляне называли нашу спутницу Луной, греки-  Селеной, индийцы- Чандра, а славяне- Месяц... Это второй самый яркий объект в небе после Солнца. 
 
По геометрической форме Месяц близок к шару, средний радиус которого 1738 км, что примерно в 3,68 раз меньше, чем радиус Земли. Объем Луны 2,199*1010 км3, площадь ее поверхности 3,769*107 км2. Масса Луны, равная 7,35*1022 кг, составляет 1/81,3 массы Земли. Угловой радиус видимого с Земли диска Луны (при среднем расстоянии между ними) равен 31'05". 
 
Месяц движется вокруг Земли по почти эллиптической орбите со средней линейной скоростью 3683 км/ч (1,02 км/с). Минимальное расстояние от Земли 363300 км, максимальное - 405500 км. Плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости эклиптики на угол 5°08'43". 
 
Период орбитального движения (сидерический период обращения) 27,32166 земных суток, что совпадает с периодом осевого обращения Луны, благодаря этому Месяц всегда обращен к Земле одним и тем же полушарием (так называемая видимая сторона Луны). Из-за того что движение Луны по орбите не является равномерным, а также из-за наклона плоскости экватора к плоскости ее орбиты, с Земли можно наблюдать несколько более чем половину (59%) поверхности Луны.
 
Период обращения Луны относительно Солнца (синодический период) составляет 29,53 суток, так что лунный день и лунная ночь длятся почти по 15 суток. В течение лунного дня поверхность Луны нагревается, а ночью охлаждается; при этом температура на поверхности Луны меняется от 400 до 100 К.
 
Месяц светит отраженным солнечным светом; визуальное сферическое альбедо равно 0,075, то есть Луна отражает всего 7,5% падающих на нее солнечных световых лучей. Отражение падающего от внешнего источника света довольно заметно в направление к этому источнику; по этой причине Луна ярче всего в полнолуние. Собственное тепловое излучение Луны Месяц незначительно (соответствует температуре не выше 100 К).
 
Гравитационные силы между Землей и Луной Месяц вызывают некоторые интересные эффекты. Наиболее очевидный из них - морские приливы и отливы. Гравитационное притяжение Луны более сильное на той стороне Земли, которая повернута к Луне, и более слабое на противоположной стороне. Поэтому поверхность Земли, и особенно океаны, вытягиваются по направлению к Луне. Если бы мы взглянули на Землю со стороны, мы увидели бы две выпуклости, и обе они направлены в сторону Луны, но находятся на противоположных сторонах Земли. Этот эффект намного более силен в океанской воде, чем в твердой коре, так что выпуклость воды больше. А так как Земля вращается намного быстрее, чем Месяц перемещается по своей орбите, перемещение выпуклостей вокруг Земли один раз за день дает две высших точки прилива и отлива в день. Сила тяжести на Луне Месяц в 6 раз меньше, чем на Земле.
 
Магнитное поле Луны по имеющимся оценкам является весьма слабым и составляет примерно 0,1% магнитного поля Земли, что соответствует напряженности магнитного поля, не превышающей 0,5 гамм. Но некоторые из горных пород на ее поверхности, проявляют остаточный магнетизм, что указывает на то, что, возможно, в ранней истории у Луны было магнитное поле. Электрическое поле у поверхности Луны не измерялось, но существуют теоретические указания на то, что из-за значительного приливного воздействия со стороны Земли внутри Луны должно произойти перераспределение электрических зарядов, приводящее к образованию над ее поверхностью электрического поля с напряженностью в некоторых точках порядка киловольта на метр.
 
Астрономы допускают возможность существования двойника "Луны". Ведь вокруг Земли вращается, как минимум еще одна Луна, утверждают они. А не замечаем мы это лишь потому, что состоит она из... пыли и крошечных метеоритных обломков, которые группируются в так называемой точке либрации  (точка, в которой тело малой массы может находиться в состоянии относительного равновесия по отношению к двум другим небесным телам). Согласно законам небесной механики  близ системы Земля - Месяц должна существовать некая точка-ловушка с полем тяготения. Подобные точки есть и у систем Солнце - Земля, Солнце - Марс, Солнце - Венера... Пылевые двойники планет не такая уж редкость в Солнечной системе.
 
Благодаря размеру и составу Месяц иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землей и Марсом.
 
Впервые Месяц посетил Советский космический корабль Луна - 2 в 1959 году. Это единственное неземной тело, на котором побывал человек. Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя - в декабре 1972 года.
 
 На обратную сторону Луны впервые астрономам удалось заглянуть в 1959 г., когда советская станция "Луна-3" пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть ее поверхности. Обратная сторона Луны представляет собой идеальное место для астрономической обсерватории. Размещенным здесь оптическим телескопам не пришлось бы пробиваться сквозь плотную земную атмосферу. А для радиотелескопов Месяц послужил бы естественным щитом, который надежно прикрыл бы их от любых радиопомех с Земли.
 
Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 60 км под лунным морем Crisium, до 107 км в северной части кратера Королева на обратной стороне. Под корой находится мантия и, возможно, малое ядро (радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2% массы Луны). В отличие от мантии Земли мантия Луны только частично расплавленная. Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра, по направлению к Земле. На той стороне, которая повернута к Земле, кора более тонкая.
 
Поверхность Луны можно разделить на два типа: очень старая горная местность с большим количеством вулканов и относительно гладкие и более молодые лунные моря. Лунные моря, которые составляют приблизительно 16% всей поверхности Луны, - это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Большая часть поверхности покрыта реголитом - смесью тонкой пыли и скалистых обломков, полученных в результате столкновений с метеоритами. По непонятной причине лунные моря сконцентрированы на обращенной к нам стороне.
 
Большинство кратеров на обращенной к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. Особенности ландшафта на обратной стороне имеют более современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королев - в основном это русские названия, так как первые снимки были сделаны Советским кораблем Луна-3. В дополнение к этим особенностям на обратной стороне Луны расположен огромный бассейн кратеров величиной 2250 км в диаметре и 12 км глубиной. Это самый большой много- кольцевой кратер, появившийся в результате столкновения, в Солнечной Системе.
 
Не имеющая ни атмосферы, ни значительного магнитного поля, поверхность Луны подвержена непосредственному воздействию солнечного ветра. В течение 4 миллиардов лет водородные ионы из солнечного ветра внедрялись в реголит Луны. Таким образом, образцы реголита, доставленные Аполлоном, оказались очень ценными для исследования солнечного ветра. Этот лунный водород также может быть использован когда-нибудь, как ракетное топливо.
 
На Луне невооруженным глазом можно видеть темные пятна. В бинокль, а еще лучше в телескоп очертания их выступают более отчетливо. Это обширные равнины на лунной поверхности. Первые наблюдатели, рассматривавшие Луну в телескоп, приняли их за водоемы и назвали морями. Хотя это всего лишь поверхность спутника. И все же на Луне Месяц- вода была найдена.
 
В том, что на Луне нет заметной атмосферы, можно убедиться, наблюдая, как внезапно, без всякого потускнения, исчезает звезда, когда ее закрывает, двигаясь по небу Месяц. Тени гор на Луне резко очерчены.
 
Так как на Луне нет атмосферы, то не может быть на ней и ветра. Там постоянно безоблачное черное небо, на котором и при ярком Солнце блистают звезды. Голубую окраску небу на Земле дает воздух. Рассеивая солнечные лучи, он мешает нам видеть звезды днем, так как делает фон всего небосвода ярче, чем звезды.
 
Благодаря отсутствию атмосферы палящие лучи Солнца в течение лунного дня могут поднимать температуру поверхности Луны до плюс 120°; зато после захода Солнца температура быстро понижается и доходит ночью до минус 160°.
 
Различные неровности на лунной поверхности - ее горы и впадины - лучше всего видны около первой и последней четверти, когда косо падающие солнечные лучи создают там удлиненные тени. По этим теням ученые измерили высоту лунных гор: некоторые из них достигают 7000 м.
 
Много дают для изучения поверхности Луны фотоснимки, полученные с большим увеличением. На них можно увидеть широкую темноватую равнину, которую назвали Морем дождей, а по краям ее - цепи гор и отдельные кольцевые горы. Другая часть поверхности Луны сплошь покрыта кольцевыми горами и кратерами самых разнообразных размеров. Диаметр наибольших из них достигает 200 км.
 
Но как могли образоваться большие кратеры или громадные равнины, окаймленные цепями гор? Этот вопрос наука пока еще окончательно не решила. Русский геолог А. П. Павлов полагал, что некогда горячие массы прорывались в отдельных местах из недр Луны на поверхность и образовывали расплавленные озера и моря. Вулканическая магма постепенно застывала, нагромождая у краев затвердевшие скалы. В середине же этих пространств поверхность несколько опускалась, образуя обширные равнины.
 
Некоторые ученые считают, что кратеры могли образоваться в результате падения на Месяц огромных метеоритов и астероидов.
 
Кроме обширных равнин, горных хребтов и многочисленных кольцевых гор, покрывающих поверхность, на фотографии Луны можно видеть трещины, складки и особые светлые полосы, лучеобразно расходящиеся от некоторых больших кратеров. Почти всем крупным формам рельефа на Луне даны различные названия: для горных хребтов взяты названия земных (Кавказ, Альпы, Апеннины и т. п.), для кратеров - имена знаменитых ученых ( Коперника, Кеплера и др. )
 
На Луне даже невооруженным глазом различимы темные, относительно ровные участки, называемые "морями", и разделяющие их более светлые - "материки", или "континенты". На долю последних приходится немногим более 83% площади поверхности Луны. Поверхность "материков" гориста, ее уровень выше, чем у "морей", и разность средних высот достигает 2,3 км. Уровень в круговых "морях" в районах несколько повышенной плотности лунной породы (в так называемых масконах) обычно более чем на километр ниже, чем у "морей" неправильной формы и уступает 4 км максимальной высоте "материков". Поверхность Луны покрыта большим числом кольцевых структур - кольцевыми горами (цирками) и кратерами ударного (метеоритного) происхождения. Видимые на поверхности линейные структуры - борозды, разломы и складки - являются свидетельствами тектонических процессов на Луне.
 
Что касается вопроса есть ли  жизнь на Луне Месяц? Помимо, бактерий и микроорганизмов, все- таки на Луне есть вода, замечена и другая своеобразная жизнь. Движущиеся камни были обнаружены американскими астронавтами. За отдельными лунными валунами, так же как и за камнями в Долине Смерти, тянулись борозды, свидетельствовавшие о том, что валуны передвигались. Самое удивительное, что некоторые борозды прерывались, а самого камня, который их оставил, на месте не было, как будто он взмыл в воздух и улетел! Это говорит о наличии зачатков кремниевой цивилизации.
 
Плотность лунных пород составляет в среднем 3,343 г/см3, что заметно уступает средней плотности для Земли (5,518 г/см3). Это различие связано главным образом с тем, что уплотнение вещества с глубиной проявляется на Земле значительно заметнее, чем на Луне. Имеются и различия в минералогическом составе лунных и земных пород: содержание оксидов железа в лунных базальтах на 25%, а титана - на 13% выше, чем в земных. "Морские" базальты на Луне отличаются повышенным содержанием оксидов алюминия и кальция и относительно более высокой плотностью, что связывают с их глубинным происхождением.
 
Для исследования строения Луны использовались сейсмические методы. В настоящее время картина этого строения разработана довольно детально. Принято считать, что недра Луны можно разделить на пять слоев.
 
Поверхностный слой - лунная кора. Ее толщина меняется от 60 км, на видимой с Земли половине Луны, до 100 км,  на невидимой поверхности, и имеет состав, близкий к минералогическому составу "материков". Под корой располагается верхняя мантия - слой толщиной около 250 км. Еще глубже - средняя мантия толщиной порядка 500 км; полагают, что именно в этом слое в результате частичного выплавления формировались "морские" базальты. На глубинах порядка 600-800 км располагаются глубокофокусные лунные сейсмические очаги. Нужно, однако, отметить, что естественная сейсмическая активность на Луне невелика.
 
На глубине около 800 км кончается литосфера (твердая оболочка) и начинается лунная астеносфера - расплавленный слой, в котором, как и в любой жидкости, могут распространяться только продольные сейсмические волны. Температура верхней части астеносферы порядка 1200 К.
 
На глубине 1380-1570 км происходит резкое изменение скорости продольных волн - здесь проходит граница (довольно размытая) пятой зоны - ядро Луны. Предположительно, это относительно небольшое ядро (на его долю приходится не более 1% массы Луны) состоит из расплавленного сульфида железа.
 
Поверхностный довольно рыхлый слой Луны состоит из пород, раздробленных постоянным потоком падающих на нее твердых тел - от микрометеоритов и пыли до крупных частиц - многотонных метеоритов и астероидов.
 
Над поверхностью Луны газовая атмосфера как таковая отсутствует, так как не может удерживаться Луной вследствие ее малой массы. В результате даже легчайшие атомы при средних тепловых скоростях способны преодолевать притяжение Луны Месяц. Поэтому плотность газа над Луной, по крайней мере на 12 порядков меньше плотности приземной атмосферы (хотя и заметно выше плотности межзвездного газа).
 
Сотни миллионов лет назад поверхность Луны была покрыта активными вулканами. По прогнозам ученых, в один прекрасный день эта картина повторится, и земной спутник начнет обильно извергать лавовые потоки. "Вот это будет зрелище!" – предвкушает автор нового исследования Вим ван Вестренен из Амстердамского университета.
 
Группа ученых под его руководством установила, что охлаждение поверхности Луны постепенно сказывается на состоянии магмы в ее ядре. Понижение температуры делает вулканическую массу менее плотной, что, в конце концов, приведет к ее извержению.
 
Это предсказание стало возможным благодаря космическому аппарату "Аполлон", который полвека назад установил на Луне сейсмометры и доставил оттуда на Землю образцы горной породы. Несмотря на то что поверхность спутника неизменно спокойна, данные о подземных толчках и высокий процент расплавленных скальных пород (порядка 30%) свидетельствуют о том, что в его глубинах сохранились большие запасы жидкой магмы.
 
На Земле такие магматические пласты имеют тенденцию двигаться в направлении к поверхности и извергаться через кратеры вулканов. На Луне мы не видим аналогичной картины из-за того, что расплавленная порода в ее недрах обладает слишком высокой плотностью.
 
Для того чтобы определить плотность лунной магмы, ван Вестренен и его коллеги провели лабораторный эксперимент, в ходе которого подвергли образцы лунных пород экстремальным воздействиям давления и температуры, максимально приближенным к тем, что наблюдаются в ядре спутника. С помощью электротока высокого напряжения и мощного пресса лунный камень разогрели до температуры 1,5 тыс. градусов и подвергли давлению свыше 45 тыс. бар.
 
Плотность магмы во время этого воздействия измеряли с помощью мощных рентгеновских лучей, используя европейскую установку синхротронного излучения фонда ESRF в Гренобле. "Нам пришлось задействовать самые мощные рентгеновские лучи в мире для этого эксперимента, поскольку образцы магмы крайне малы и при этом заключены в массивный контейнер. Без яркого пучка рентгеновского излучения измерить вариации плотности было бы невозможным", - прокомментировал эксперимент голландцев сотрудник ESRF Мохаммед Мезуар.
 
Благодаря компьютерному моделированию данные, полученные на базе ESRF, позволили рассчитать плотность магмы в любой точке Луны. И почти во всех случаях она оказалась менее плотной по сравнению с застывшими образцами, что фактически копирует ситуацию на Земле.
 
Впрочем, нашлось и важное исключение, отмечается в публикации Daily Mail. Обнаруженные в ходе миссии "Аполлон 14" капельки вулканического стекла, богатые титаном, в состоянии жидкой магмы оказались плотнее скальных пород, найденных в глубине лунной мантии. По утверждению ученых, эта магма не в состоянии продвигаться в направлении лунной поверхности.
 
Ученые полагают, что массированные извержения, наблюдавшиеся в начале лунной истории, привели к частичному расплавлению богатых титаном скал. Образовавшаяся плотная магма преградила путь движению лавовых масс от ядра к поверхности, в результате чего недра Луны с их богатыми запасами жидкой магмы напоминают теперь перевернутые вулканы.
 
В настоящее время Месяц продолжает охлаждаться, и вслед за его поверхностью затвердевают слои "титанической" магмы. Она постепенно теряет плотность и таким образом утрачивает свойства естественной преграды. Так что в отдаленном будущем, утверждают авторы исследования, результаты которого будут опубликованы на этой неделе на страницах журнала Nature Geosciences, магматические потоки вновь обильно прольются на поверхность спутника Земли.
Команда геофизиков путем компьютерного моделирования пришла к заключению, что ядро Луны окружает так называемый жидкий слой. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале. Также выяснилось, что форма спутника Земли существенно изменилась под влиянием приливных сил. При этом "темная" сторона Луны задает все больше загадок ученым.

Жидким слоем называют тонкую вязкую среду, которая расположена между астеносферой — нижней мантией Луны — и ее ядром. Толщина этого слоя неравномерна, и именно он способствует затуханию сейсмических волн. Ранее считалось, что между жидким внешним ядром в центре спутника и астеносферой находится частично расплавленный пограничный слой толщиной менее 500 километров, который образовался на ранних этапах формирования Луны. Между тем, компьютерная модель показывает, что под астеносферой расположен еще один дополнительный слой.

Откуда же он взялся? По мнению специалистов, эта жидкая среда возникла благодаря трению в лунных недрах, обусловленному гравитационным взаимодействием с Землей. Исследователи учли регулярные колебания гравитационного поля Луны, во время которых ее ядро совершает "скользящие" движения. При этом жидкий слой играет роль смазки при скольжении.

Однако если предложенная теория верна, то непонятно, почему же за 4,5 миллиарда лет с того момента, как образовалась система Земля-Луна, слой жидкости между ядром и мантией земного спутника так и не смог затвердеть. Не исключено, что изначально у ученых было ошибочное представление о происхождении и эволюции Луны.

В свою очередь, недавно планетологи из США и Южной Кореи пришли к выводу, что форма Луны не всегда была такой, как сейчас. В своей работе, опубликованной в журнале Nature, они пишут о воздействии на геометрическую форму спутника приливных эффектов.

Более ранние исследования установили, что современную форму Луна приобрела под воздействием двух основных факторов. Первый связан с охлаждением на ранних этапах эволюции, которое привело к формированию твердой внешней коры: затвердевая, последняя плавала в расплавленной мантии. Поскольку небесное тело вращалось, со временем оно обрело характерную форму, будучи сплющенным у полюсов и растянутым у экватора.

Второй фактор — это приливы, которые связаны с притяжением Земли. Земная гравитация вызывает приливные волны в недрах спутника, что приводит к трению между его внутренними слоями и образованию выпуклостей в экваториальных областях.

Также эксперты выяснили, что отклонение геометрической оси Луны от оси, проходящей через центр ее тяжести, составляет около 30 градусов и различается на несколько градусов в разных областях спутника. Это, по мнению ученых, ведет к изменениям ориентации Луны в
пространстве. К тому же, отмечают они, из-за того, что на Луне почти отсутствует атмосфера, она легко уязвима для астероидов, которые за прошедшие четыре миллиарда лет неоднократно "атаковали" поверхность спутника, сформировав характерный рельеф со множеством кратеров. Таким образом, толщина лунной коры оказалась неоднородной.

Одной из самых больших загадок Луны, в то же время, являются значительные различия в строении между стороной, повернутой к Земле, и скрытой "темной" стороной. Согласно общепринятым представлениям, Луна образовалась в результате столкновения Земли с другим крупным космическим телом, скорее всего, планетой. Выбитый ударом кусок земной коры, оставшись на орбите, застыл и превратился в наш естественный спутник.

Однако у этой распространенной гипотезы есть ряд недочетов. В частности, строение Луны слишком неравномерно. Сторона, обращенная к Земле, обладает относительно ровным рельефом, в котором доминируют равнины из лавы. Другая же сторона покрыта горами и долинами, лунная кора там толще на 50 километров, и в состав ее входит больше калия, фосфора и редких элементов.

Откуда же взялись такие различия? По одной из версий, горы на Луне сформировались силами земной гравитации во время изменения лунной орбиты. Другая гипотеза гласит, что темная сторона Луны подвергалась сильной метеоритной бомбардировке.

Нужно добавить, что в систему Земля - Месяц, конечно пребывают различные тела. Поскольку их собственные орбиты, как правило, неустойчивы, они пребывают возле Земли не более года. Затем часть этих тел покидает систему "Земля — Месяц" и отправляется в новое "путешествие" вокруг Солнца, а часть их систематически захватывается притяжением нашей планеты и ее крупнейшего спутника Луны и в итоге падает на Месяц или Землю и сгорает в ее атмосфере. Так как количество объектов диаметром менее 30,5 сантиметра довольно велико, то можно заключить, что многие попадающие на Землю метеороиды — это мини-спутники.
 
"Мы тщательно отследили их движения, включая гравитационное влияние Солнца и остальных планет, равно как и больших астероидов Солнечной системы, и обнаружили, что 18 тысяч метеороидов захвачены Землей и короткое время вращались по орбите вокруг нее, — комментирует один из авторов исследования, Роберт Джедике из Гавайского университета (США). — По нашим оценкам, в любой произвольно взятый момент времени одна-две из этих мини-лун имеют размеры стиральной машины, а около тысячи габаритами превышают мяч для софтбола (30,5 сантиметров в диаметре)".
 
Почему же мы не замечаем этих "дополнительных" спутников? Дело в том, что поверхность хондритов, из которых сложены метеороиды, очень темная, а потому они практически не видны на фоне черноты космоса. Да и размеры их невелики. Однако астрономами был зафиксирован астероид 2006 RH120, диаметром пять метров, пребывавший на орбите Земли с июля 2006 года по июль 2007 года, после чего покинувший ее и отправившийся в свободный полет. Тогда его не удалось идентифицировать. Анализ отраженного излучения заставил предположить, что объект, вероятно, имеет антропогенное происхождение. Т.е. неприродное. 
 
В 2009 году в журнале Astronomy and Astrophysics вышла работа, в которой приводились убедительные доказательства того, что 2006 RH120 представлял собой уникальный объект — первый зарегистрированный временный спутник Земли.
 
Кстати, согласно модели, каждые полвека наша Луна притягивает к себе объект диаметром около десяти метров, который какое-то время вращается вокруг нее по орбите. А Земля, в свою очередь, способна раз в 100 тысяч лет захватывать объекты диаметром около 100 метров. Эти тела должны быть видны с поверхности планеты невооруженным глазом, так как, в отличие от метеороидов, они содержат в своем составе большое количество металла, а последний, как известно, обладает высокой отражающей способностью. Наши предки в далеком прошлом вполне могли наблюдать подобное зрелище.
 
"Сотня тысяч лет — примерно то время, когда современный человек оставлял рисунки на стенах пещер, так что на этом отрезке, кто-нибудь действительно мог видеть мини-луну, пересекающую небосклон", — полагает Роберт Джедике.
 
А в прошлом году научный журнал Nature опубликовал статью, в которой было выдвинуто предположение, что на заре существования Земли, то есть примерно 4,6 миллиарда лет назад, у нее было два постоянных спутника, и один из них со временем врезался в другой…
 
И все же нельзя сказать, что "лишние" спутники равноценны Луне. Ведь они гораздо меньше ее по размерам и имеют лишь временный срок пребывания вблизи Земли.
 
Впрочем, существуют и теории о том, что Месяц может "убежать" от Земли. И стать самостоятельной планетой, повторив, таким образом, судьбу Меркурия, который, как предполагается, когда-то был спутником Венеры, но затем "улетел" от нее. Сейчас Месяц действительно удаляется от Земли, но очень медленно — со скоростью около 38 миллиметров в год.
 
За несколько миллиардов лет период обращения Луны должен увеличиться в полтора раза, но это не значит, что спутник покинет Землю. К тому же, подсчитали ученые, со временем Луна вновь станет приближаться к нам. В результате через пять миллиардов лет радиус лунной орбиты достигнет максимального значения — 463 тысячи километров, а продолжительность земных суток увеличится до 870 часов, обещают исследователи.
 
Одной из главных загадок в настоящее время является происхождение Луны.  Как у Земли появился спутник Месяц, имеющий столь не характерные размеры для Солнечной Системы. Месяц слишком велик для Земли и астрономы с трудом произносят слово спутник. В связи с этим появился ряд гипотез появления Луны на околоземной орбите.
 
До полётов «Аполлонов» основными в научном мире считались три гипотезы образования Луны: центробежного отделения, захвата, совместной аккреции. В англоязычной литературе их называют «Большой тройкой» (англ. The Big Three).
 
Гипотезу отделения Луны от Земли впервые выдвинул Джордж Дарвин (George Howard Darwin), сын знаменитого Чарльза Дарвина, в 1878 году. Он предположил, что после образования молодой Земли она вращалась с очень высокой скоростью. Под действием центробежных сил планета стала настолько вытянутой по экватору, что от неё оторвался крупный кусок вещества (возможно, этому способствовали приливные силы Солнца). Из этого вещества впоследствии образовалась Луна. Эту гипотезу поддержал в 1882 году геолог Осмонд Фишер (Osmond Fisher): по его мнению, бассейн Тихого океана образовался именно на том месте, где оторвалась от Земли будущая Луна. Гипотеза Дарвина-Фишера приобрела большую популярность и оставалась общепринятой в начале XX-го века. Но в ней есть и свои недостатки.
 
Отрыв вещества от чрезмерно растянутого экваториального выступа хорошо объясняет имеющийся размер Луны. Этой гипотезе так же хорошо соответствует и меньшая плотность Луны, поскольку она соответствует плотности земной мантии. Современные данные подтверждают и факт более быстрого вращения Земли в далёком прошлом (см. приливное ускорение Луны). Однако, требуемая для центробежного отрыва скорость вращения чрезмерно велика (один оборот Земли за 1-2 часа). Момент импульса вращения Земли в таком случае должен был в 3-4 раза превышать нынешний момент импульса системы Луна-Земля (который и без того необычно высок). Появление у сформировавшейся Земли такого момента импульса вращения невозможно объяснить, как невозможно объяснить и его последующее исчезновение.
 
Дефицит летучих элементов в лунном веществе не вписывается в данную гипотезу. К тому же, современная теория тектоники литосферных плит считает, что тихоокеанский бассейн в его нынешнем виде существует всего около 70 миллионов лет, и никак не мог образоваться при отрыве вещества от Земли.
 
Гипотезу захвата первым выдвинул в 1909 году американский астроном Томас Джефферсон Джексон Си (Thomas Jefferson Jackson See). По этой гипотезе, Луна сформировалась как независимая планета где-то в Солнечной системе, а затем в результате неких пертурбаций перешла на эллиптическую орбиту, пересекающуюся с орбитой Земли. При очередном сближении с Землей, Луна была захвачена гравитацией Земли и стала её спутником.
 
Захват Луны земной гравитацией мог бы хорошо объяснить высокий момент импульса системы Луна-Земля. Но результаты моделирования показывают, что вероятность захвата Землей пролетающего тела с массой Луны ничтожно мала. Гораздо более вероятно, что пролетающая планета столкнулась бы с Землей, или наоборот, была бы отброшена гравитацией Земли далеко за пределы земной орбиты. Вариант с возможным захватом требует прохождения Луны на расстоянии меньше предела Роша, то есть Луна, возможно, была бы разорвана действием приливных сил. Если бы захват все-таки произошёл, то Луна, скорее всего, обращалась бы вокруг Земли в противоположном (ретроградном) направлении (как это наблюдается у захваченных лун Юпитера), и по сильно вытянутой эллиптической орбите.
 
Малая плотность Луны и отсутствие у неё железного ядра могут быть объяснены, если предположить, что Луна сформировалась за пределами зоны планет земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс). Но тогда невозможно объяснить дефицит летучих элементов, которые есть в изобилии в зоне планет-гигантов. Трудно найти в Солнечной системе подходящую область с дефицитом и того, и другого.
 
Идентичность соотношения изотопов кислорода на Луне и на Земле совершенно не вписывается в данную гипотезу.
 
Свою версию гипотезы захвата — с разрушением захваченной планеты приливными силами Земли — предложили в 1989 году О. Г. Сорохтин и С. А. Ушаков. По их теории, планета с соседней орбиты, названная Протолуной, была захвачена Землей и перешла на околоземную орбиту. Поскольку новый спутник обращался быстрее вращения планеты, интенсивные приливные силы притягивали его к Земле (одновременно «раскручивая» Землю). Наконец, новообретенный спутник приблизился на расстояние предела Роша и начал разрушаться. Вещество с Протолуны по спирали устремилось к Земле. Затем спутник был практически разорван, его железное ядро упало на Землю, а значительная часть вещества коры осталась на орбите. Из этого обломка начала формироваться Луна, обретая сферическую форму и удаляясь от Земли.
 
Последнее место гипотезы выглядит слабым: почему Луна стала удаляться от Земли, если до этого Протолуна обращалась быстрее периода вращения Земли и приливные силы Земли тормозили её, приближая к Земле? Неясно также, почему на Землю упало именно железное ядро, а не вещество коры. И наконец, сама возможность столь удачного и «плавного» захвата соседней планеты по-прежнему выглядит крайне маловероятной.
 
Гипотезу совместного формирования (совместной аккреции) впервые представил Иммануил Кант в труде по космогонии, в 1755 году. Он предположил, что все небесные тела появились в результате сжатия пылевого облака, а Луна и Земля сформировались вместе, из одного пылевого сгустка: сначала Земля, потом, из оставшегося вещества, Луна. Большим сторонником гипотезы совместной аккреции был знаменитый астроном Эдуард Рош. В Советском Союзе гипотезу коаккреции активно разрабатывала школа О. Ю. Шмидта (В. С. Сафронов, Е. Л. Рускол и др.). До 1970-х годов гипотеза совместной аккреции считалась наиболее проработанной.
 
Гипотеза предполагает, что Земля и Луна просто «выросли» на одной орбите как двойная планета, из первоначального протопланетного роя твердых частиц. Первой начала формироваться прото-Земля. Когда она набрала достаточную массу, частицы из протопланетного роя захватывались её притяжением и начинали вращаться вокруг зародыша планеты по самостоятельным эллиптическим орбитам. Из этих частиц образовался собственный околопланетный рой. Частицы роя сталкивались между собой, некоторые теряли скорость и падали на прото-Землю. Орбиты других усреднялись между собой — рой приобретал орбиту, близкую к круговой. Затем из этого роя начали формироваться зародыши будущего спутника, Луны.
 
Но, если бы Земля и Луна формировались в непосредственной близости, то идентичность кислородно-изотопного соотношения легко объясняется. Но тогда совершенно непонятными становятся отличия в плотности двух тел, а также дефицит железа и летучих элементов на Луне. По словам Уильяма Хартмана, «трудно представить, что два небесных тела вырастают рядом из одного орбитального слоя вещества, но при этом одно из них забирает всё железо, а второе остается практически без него».
 
Сторонники гипотезы объясняют это тем, что куски вещества роя при столкновениях дробились, затем тяжелые железные частицы выпадали на Землю, а силикатная пыль оставалась на орбите. Такое объяснение вряд ли можно признать удовлетворительным: для этого практически все частицы роя должны были предварительно разрушиться до состояния пыли. Сходным образом в этой гипотезе объясняется и дефицит летучих веществ — они испарялись при столкновениях и дроблениях частиц роя. Но для этого частицам пришлось бы сталкиваться на высоких относительных скоростях, а ведь они все, как предполагается, обращались в одном направлении. Притом, аналогичный процесс должен был бы происходить и при формировании Земли и других планет земной группы, но результатов этого не наблюдается.
 
Эта гипотеза также не смогла дать вразумительного объяснения ни большому моменту импульса системы Луна-Земля, ни наклону лунной орбиты в 5° к плоскости земной орбиты.
 
В 1955 году Эрнст Юлиус Эпик (Ernst Oepik) выдвинул гипотезу испарения, частично соединяющую гипотезы центробежного разделения и совместного образования. По его версии, прото-Земля, окруженная кольцом бомбардировавших её каменных частиц, от постоянных ударов разогрелась до высокой температуры — около 2000 °C. Значительные массы вещества были выпарены назад, в околоземное пространство. Солнечный ветер сдул летучие элементы, а более тяжелые компоненты сконденсировались и соединились с материалом вращающихся колец, которые затем слились в один большой кусок вещества — Луну. Если нагревание Земли произошло на поздней стадии её формирования, то к этому времени тяжелые железные породы уже опустились в ядро, а содержание железа в поверхностных слоях Земли было значительно меньше первоначального.
 
Гипотеза испарения очень хорошо объясняет данные о химическом составе Луны, но не может разрешить ни проблему высокого углового момента импульса, ни проблему наклона лунной орбиты. Геологические данные также не подтверждают столь сильный разогрев Земли на стадии формирования: состав пород земной коры свидетельствует, что Земля никогда не была полностью расплавленной.
 
Гипотезу образования одной большой Луны из нескольких спутников представили в 1960-х годах Томас Голд (Thomas Gold) и Гордон Макдональд (Gordon MacDonald). Их основная идея состояла в том, что Земле гораздо проще было бы захватить по отдельности несколько пролетавших мимо небольших небесных тел, чем одно крупное. Если Земля «поймала» от шести до десяти мелких лун, то их орбиты в дальнейшем могли изменяться приливными силами. На протяжении примерно миллиарда лет луны могли сталкиваться друг с другом, а из их обломков сформировалась бы Луна.
 
Неправдоподобно выглядит сама возможность захвата Землей большого количества спутников с их последующим разрушением. Марс имеет два небольших спутника (Фобос и Деймос), которые до сих пор сосуществуют на около марсианских орбитах. Венера, масса которой близка к земной, вообще не имеет спутников, как и Меркурий.
 
Эта гипотеза также не объясняет идентичность изотопно-кислородного состава Луны и Земли.
 
Гипотеза гигантского столкновения (или теория большого всплеска, Big Splash) — в настоящее время это господствующая теория формирования Луны в результате столкновения молодой Земли и объекта, по размерам сходного с Марсом. Этот гипотетический объект иногда называют Тейя в честь одной из сестер- титанид, матери Гелиоса, Эос и Селены (луны).
 
Доказательствами справедливости этой гипотезы считаются: образцы лунного грунта, указывающие на то, что поверхность Луны когда-то была расплавленной, и то, что Луна, по-видимому, имеет относительно малое ядро из сернистого железа, а также свидетельства подобных столкновений в других звездных системах.
 
Однако, осталось несколько вопросов, связанных с этой гипотезой, которые так и не получили объяснения. К их числу можно отнести: отсутствие в лунных образцах ожидаемого процентного содержания летучих элементов, окисей железа или сидерофильных элементов, а также отсутствие доказательств того, что Земля когда-то имела океаны магмы, подразумеваемые этой гипотезой.
 
Впервые гипотезу гигантского столкновения выдвинули Уильям К. Хартманн и Дональд Р. Дэвис в 1975 году в статье, напечатанной в журнале «Icarus».
 
И все, как видится ученым это столкновение. 4,533 миллиарда лет назад, вскоре после формирования, Земля столкнулась с протопланетой Тейя — близкой по размеру Марсу (примерно 1/10 массы  Земли). Удар пришёлся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков  собралась прото-Луна и начала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км. Земля в результате удара получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов) и заметный наклон оси вращения.
 
Из компьютерной модели этого события был сделан вывод, что Луна приобрела сферическую форму от одного года до ста лет после столкновения.
 
Свидетельствуют о таком столкновении собранные экипажами космических аппаратов «Аполлон» образцы лунных пород, которые по составу изотопов кислорода почти идентичны веществу земной мантии. При химическом исследовании этих образцов не обнаружено ни летучих соединений, ни лёгких элементов; предполагается, что они были «выпарены» при чрезвычайно сильном нагреве, сопутствовавшем образованию этих пород. Сейсмометрией на Луне были измерены размеры её железо-никелевого ядра, которое оказалось меньше, чем предполагается другими гипотезами образования Луны (например, гипотезой одновременного формирования Луны и Земли). В то же время, такой малый размер ядра хорошо вписывается в теорию столкновения, в которой считается, что Луна сформировалась в основном из выброшенного при ударе более легкого вещества мантий Земли и столкнувшегося с нею тела, в то время как тяжёлое ядро этого тела погрузилось и слилось с ядром Земли.
 
Помимо самого факта существования Луны, теория объясняет и дефицит в земной коре фельзических («светлых») и промежуточных пород, которых недостаточно для полного покрытия поверхности Земли. В результате мы имеем материки, состоящие из относительно лёгких фельзических пород, и океанские бассейны, состоящие из более тёмных и тяжёлых металлосодержащих пород. Такая разница в составе пород, при наличии воды позволяет функционировать системе тектонического движения литосферных плит, образующих земную кору.
 
Также предполагается, что наклон земной оси и вращение Земли — результат именно этого столкновения.
 
Прошло какое-то время. Знаний прибавилось и казалось бы, незыблемая гипотеза дала трещину.
 
Недавно американские геохимики и их коллеги из Швейцарии определили, что состав изотопов титана в лунных и земных породах абсолютно идентичен. Это открытие ставит под сомнение корректность гипотезы о том, что наш спутник образовался в результате удара о молодую Землю неугомонной планеты Тейи. Ведь тогда этот состав должен был быть различным.
 
И это весьма серьезные возражения против гипотезы "Большого всплеска". А началось все с того, что американские геофизики из Чикагского университета совместно с коллегами из Швейцарии построили компьютерную модель столкновения Земли с Тейей и, соответственно, рождения Луны. Так вот, согласно их расчетам, если все было так, как предполагают авторы этой гипотезы, то в состав пород нашего спутника должно было попасть не менее 40 процентов вещества с Тейи.
 
Однако в таком случае возникает закономерный вопрос — почему же изотопный состав кислорода Земли и Луны полностью совпадает? А куда в таком случае делся кислород с Тейи? Может быть, его там просто не было? Или его состав на этой планете тоже был идентичен земному?
 
Оба этих предположения вряд ли можно назвать корректными. Кислород весьма распространен в космосе, он входит практически во все соединения, и представить себе, что на Тейе этот элемент отсутствовал, достаточно сложно. Как и то, что изотопный состав кислорода обеих планет совпадал. Все-таки Тейя формировалась достаточно далеко от нашей планеты. А ведь даже в породах таких близких соседей Земли, как Венера и Марс, уже совсем другое соотношение изотопов О2.
 
Правда, здесь возможно одно объяснение, укладывающееся в рамки гипотезы "Большого всплеска". Нельзя исключить того, что Земля уже после столкновения и вплоть до формирования Луны продолжала обмениваться кислородом с выброшенным на орбиту веществом, уравновесив его изотопный состав со своим. Таким образом, сейчас кислород и на Земле, и на Луне по своему составу представляет собой смесь, полученную из О2 нашей планеты и Тейи.
 
Однако есть и еще одно "но". Авторы исследования сравнили содержание изотопов титана в 24 образцах лунной породы и земных минералов, поскольку соотношение 50Ti и 47Ti тоже служит хорошим показателем того, где данная порода сформировалась. И тут их ждал сюрприз — как и в случае с кислородом, соотношение этих изотопов в породах Луны оказалось точно таким же, что и в земных. При этом оно заметно отличается от подобных соотношений, установленных для других тел Солнечной системы.
 
Один из авторов работы, Цзюньцзунь Чжан, рассказал NatureNews, что их результаты требуют пересмотра существующих моделей формирования Луны. В частности, обязательным требованием при создании таких моделей должно стать требование изотопной однородности. 
 
В настоящий момент есть несколько модификаций гипотезы о столкновении, которые позволяют объяснить эту однородность. Например, Тейя была быть массивнее, чем считалось до сих пор и, как следствие, оказала влияние на изотопный состав Земли. По другой версии, Луна могла остывать дольше, чем считалось ранее, в результате чего земной спутник и наша планета успели обменяться достаточным количеством изотопов.
 
Примечательно, что в августе 2011 года в Nature появилась работа, в которой на основании соотношений разных изотопов трех металлов — свинца, неодима и самария (207 Pb— 206 Pb, 147 Sm— 143 Nd и 146 Sm— 142 Nd) — ученые определили точный возраст Луны. Он оказался равным 4,36 миллиарда (плюс-минус три миллиона) лет. Как следствие, исследователи определили, что Луна после столкновения остывала быстрее, чем считалось до сих пор.
 
Вот это совпадение уже нельзя объяснить тем, что Земля обменивалась с обломками, позже сформировавшими Луну. С тяжелым титаном, в отличие от кислорода, такой номер не пройдет. Таким образом, по гипотезе "Большого всплеска" был нанесен серьезный удар. И как ее сторонники будут его парировать, пока не понятно...
 
Не исключено, что им это вовсе не удастся сделать. И тогда, в соответствии с принятым в науке критерием Поппера, гласящим, что если какой-то факт противоречит гипотезе, ее нужно отбросить, придется придумывать другую теорию возникновения Луны. Или же вернуться к рассмотрению альтернативных версий. Например, к предположению В.И. Вернадского о том, что наша планета и ее спутник формировались одновременно из одного и того же протопланетного облака…
 
                                                                     
 
 
Просмотров: 629 | Добавил: Валерий | Рейтинг: 0.0/0
Интернет-зароботок
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright MyCorp © 2017