4 миллиарда лет назад луна была намного ближе к земле

Способы измерения расстояния от Земли до Луны в километрах и метрах и сколько лететь по времени

Измерение расстояния от Земли до Луны проводились еще в древние времена: греки пытались сделать это неоднократно.

Данные сведения были необходимы человеку для получения полноценной картины представления о Вселенной.

Кроме вычислений о расстоянии до спутника Земли, древние греки проводили расчеты, чтобы вычислить его радиус.

Со временем технологический прогресс развивался и уже сегодня все измерения известны человеку.

Как вычислялось расстояние?

Издавна людям было интересно, что же представляется собой космос и Луна – она с незапамятных времен была естественным спутником нашей планеты.

Люди интересовались, как далеко она находится и сколько до нее лететь, применяя для этого разнообразные подсчеты.

На сегодняшний день измерить расстояние методами, использующимися в повседневной жизни – нереально.

Для этого применяются тригонометрические формулы и расчеты.

Рассмотрим, как древние люди определяли этот показатель, напоминая, что он измеряется от центра спутника:

1. Первый, кто попытался достучаться до истины, был Аристарх Самосский. На основе геометрических уравнений и показателей, полученных с помощью угломерных инструментов, ученый проводил исследование. Для начала он вычислил разницу расстояния до спутника и Солнца, после чего умножал данный результат на радиус Земли. Его расчеты показали, что расстояние равно 509680 в километрах.
2. Во 2 веке до нашей эры астроном Гиппарх Никейский также принялся за вычисления. Он проводил наблюдения за Луной при разных ее фазах и пришел к выводу, что расстояние до Земли будет равно 382260 километров.

Основываясь на угловых замерах, Гиппарх выяснил, что в период затмения Солнце и Луна имеют одинаковые показатели.

После этого он высчитал разницу и вывел формулу, по которой определил среднее расстояние.

Среднее расстояние в километрах

Указать точные показатели расстояния в километрах невозможно: это связано с эллиптической формой орбиты, по которой движется спутник.

Это говорит о том, что некоторое время он удаляется от планеты, после чего снова приближается.

Обратите внимание! Существует несколько числовых результатов, позволяющих описать километраж расстояния до небесного спутника. Реальные размеры могут изменяться в пределах 15 %, что связано с различными точками нахождения спутника

Реальные размеры могут изменяться в пределах 15 %, что связано с различными точками нахождения спутника.

Самая полная Луна находится к Земле гораздо ближе, чем тогда, когда она проходит фазу роста.

Известные показатели помогут узнать расстояние, которое измерили ученые:

Показатель	Описание
384403 километров	Астрономы называют данное расстояние большой полуосью, оно измеряется только километрами, величина в метрах здесь не используются. Иногда приводятся цифры 384467 километров, что не является верным
357104 километра	Такой результат является минимальным числовым показателем, когда Луна находится в самой близкой точке к Земле
406696 километров	В апогее спутник располагается на указанном количестве километров от Земли – его самая отдаленная точка будет показывать данное число

Время полета

На сегодня уже совершено большое количество полетов, для того, чтобы судить, сколько по времени занимает путешествие до спутника.

Ученые производили расчеты, исходя из скорости на ракете и наблюдения за космонавтами.

Вот некоторые цифры:

• Самый медленный полет займет 1 год 1 месяц и 2 недели, что было доказано при эксперименте. В 2003 году на основе станции с ионным революционным двигателем под названием ЕКА SMART-1 был произведен запуск лунного зонда.
• Средний по времени полет занял 5 дней, когда китайский спутник Chang’e-1 был отправлен в 2007 году на орбиту: при полете использовались стандартные ракетные двигатели.
• Пилотируемый полет с человеком длился 3 дня 3 часа и 49 минут, когда американцы в 1969 году впервые ступили на поверхность Луны – космический корабль Сатурн-5 стартовал с площадки во Флориде.
• Кратчайший путь освоили американцы в проекте «Новые горизонты»: скорость спутника составляет 58 тысяч километров.

Чтобы преодолеть притяжение Солнца, компания Nasa использовала огромное ускорение.

Важно! Советский спутник Луна-1 совершил первый полет, он прошел в 500 километрах от Луны, добравшись до места за 2 дня. Сегодня туристические космические компании по всему миру предлагают путешествия на Луну короткой или длительной продолжительности

Сегодня туристические космические компании по всему миру предлагают путешествия на Луну короткой или длительной продолжительности.

Определение

Из-за приливной блокировки жители центрального тела (Земли) никогда не смогут увидеть зеленую зону спутника (Луны).

Приливные силы с Земли замедлили вращение Луны до такой степени, что одна и та же сторона всегда обращена к Земле — явление, называемое приливной блокировкой . Другое лицо, большая часть которого никогда не видна с Земли, поэтому называется «обратной стороной Луны». Со временем из-за либрации можно увидеть края обратной стороны в форме полумесяца . В общей сложности 59 процентов поверхности Луны в то или иное время видно с Земли. Полезное наблюдение за частями обратной стороны Луны, иногда видимыми с Земли, затруднено из-за малого угла обзора с Земли (их нельзя наблюдать «полностью»).

Распространенное заблуждение состоит в том, что Луна не вращается вокруг своей оси. Если бы это было так, вся Луна была бы видна Земле на протяжении ее орбиты. Вместо этого его период вращения совпадает с его орбитальным периодом, что означает, что он поворачивается один раз для каждой орбиты, которую он совершает: с точки зрения Земли, можно сказать, что его день и год имеют одинаковую длину. Как уже говорилось, это результат приливной блокировки.

Фраза «темная сторона Луны» не относится к «темноте» в отсутствие света, а скорее к «темноте», как в неизвестном: до тех пор, пока люди не смогли отправить космический корабль вокруг Луны, эту область никогда не видели. Хотя многие неверно истолковывают это, полагая, что «темная сторона» почти не получает солнечного света или вообще не получает его, в действительности как ближняя, так и дальняя стороны получают (в среднем) почти равное количество света непосредственно от Солнца. Однако на ближнюю сторону также попадает солнечный свет, отраженный от Земли, известный как земной свет . Земное сияние не достигает дальнего края, невидимого с Земли.

Ночью под «полной Землей» ближняя сторона Луны получает порядка 10 люкс освещенности (примерно столько, сколько получает городской тротуар при уличных фонарях; это в 34 раза больше света, чем на Земле при полной Луне ), тогда как темная сторона Луны в течение лунной ночи получает всего около 0,001 люкс звездного света. Только во время полнолуния (если смотреть с Земли) вся обратная сторона Луны темна. Слово «темный» расширилось, чтобы обозначить также тот факт, что связь с космическим кораблем может быть заблокирована, когда космический корабль находится на обратной стороне Луны, например, во время космических миссий Аполлона.

Размер, масса и орбита

Следует изучить характеристику и параметры Луны. Радиус составляет 1737 км, а масса – 7.3477 х 10

22

кг, поэтому во всем уступает нашей планете. Однако, если сопоставлять с небесными телами Солнечной системы, то видно, что по размеру довольно крупная (на второй позиции после Харона). Показатель плотности – 3.3464 г/см

3

(на втором месте среди лун после Ио), а гравитация – 1.622 м/с

2

(17% от земной).

Эксцентриситет – 0.0549, а орбитальный путь охватывает 356400 – 370400 км (перигелий) и 40400 – 406700 км (афелий). На полный обход вокруг планеты уходит 27.321582 дней. К тому же спутник находится в гравитационном блоке, то есть всегда смотрит на нас одной стороной.

Физические характеристики Луны

Полярное сжатие	0,00125
Экваториальный радиус	1738,14 км0,273 земных
Полярный радиус	1735,97 км0,273 земных
Средний радиус	1737,10 км0,273 земных
Окружность большого круга	10 917 км
Площадь поверхности	3,793·10 7 км²0,074 земных
Объём	2,1958·10 10 км³0,020 земных
Масса	7,3477·10 22 кг0,0123 земных
Средняя плотность	3,3464 г/см³
Ускорение свободного падения на экваторе	1,62 м/с²
Первая космическая скорость	1,68 км/с
Вторая космическая скорость	2,38 км/с
Период вращения	синхронизирован
Наклон оси	1,5424°
Альбедо	0,12
Видимая звёздная величина	−2,5/−12,9−12,74 (при полной Луне)

Дорожка

Схема части пути Земли и Луны вокруг Солнца (внизу, вне схемы): путь Луны всегда выпуклый.

Если смотреть с северного полюса мира , Луна вращается вокруг Земли против часовой стрелки , Земля вращается вокруг Солнца также против часовой стрелки, а Луна и Земля вращаются вокруг своих осей также против часовой стрелки.

В отличие от многих других спутников Солнечной системы, траектория Луны очень похожа на траекторию планеты, вокруг которой она вращается. В гелиоцентрической системе отсчета , то ускорение Луны всегда направлена в сторону Солнца; следовательно, его траектория выглядит выпуклой , никогда не вогнутой и не загибающейся.

Описание Луны. Астрономические характеристики Луны. Движение Луны:

Луна — единственный естественный спутник Земли. Луна – самый близкий к Солнцу спутник планеты, так как у ближайших к Солнцу планет (Меркурия и Венеры) их нет.

Видимая звёздная величина полной Луны на земном небе — −12,71m. Луна – второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца.

Расстояние между Луной и Землёй меняется от 363 104 км до 405 696 км. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км (0,002 57 а. е., ~ 30 диаметров Земли). Луна движется вокруг Земли по эллиптической орбите. Эксцентриситет орбиты ярко выражен и составляет 0,0549. Это приводит к тому, что видимый диаметр Луны постоянно меняется от 29 до 32 угловых минут. Луна обращается по своей орбите вокруг Земли с периодом 27 дней 7 часов 43 минут 11,5 секунд. В перигее Луна находится в 356400 – 370400 км от Земли, в апогее – в 404 000 – 406 700 км. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 5,145°. Средняя скорость движения планеты по орбите – 1,023 км/с.

Фигура, образованная физической поверхностью Луны очень близка к правильной сфере со средним радиусом 1737,5 км. Центр этой фигуры сдвинут относительно центра масс Луны примерно на 2 км в сторону Земли. Площадь поверхности лунного шара составляет около 38 млн. кв. км, что составляет лишь 0,074 площади земной поверхности. Объем лунного шара равен 22 млрд. куб. км или 0,02 от объема Земли.

Соотношение масс Луны и Земли составляет 1:81,3. Если принять массу Земли равной 5,977 · 1024 кг, то масса Луны составит 7,35 · 1022 кг. По данным о размерах и массе Луны можно подсчитать ее среднюю плотность – 3,34 г/см3, что значительно меньше средней плотности Земли (5,52 г/см3).

Ускорение свободного падения на Луне равно 1,62 м/с², на Земле – 9,81 м/с2.  Получается, что сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле, поэтому человек находясь на ее поверхности, будет ощущать, что его тело как бы утратило часть своего веса. Вторая космическая скорость на Луне – 2,38 км/с, на Земле – 11,19 км/с.

Большая часть одной и той же стороны Луны всегда обращена к Земле за счет синхронного вращения (приливный захват). Такое происходит, когда период обращения спутника вокруг своей оси совпадает с периодом его обращения вокруг центрального тела. При этом спутник всегда обращён к центральному телу одной и той же стороной, поскольку он обращается вокруг своей оси за то же время, которое ему требуется, чтобы обернуться по орбите вокруг своего партнёра.

Движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений:

– 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), таким образом, её орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль.

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

У Луны отсутствует магнитное поле.

Нюансы полета

Точное измерение дистанции стало возможным благодаря использованию лазерного оборудования, однако еще в более древние времена астроном Гиппарх сумел вычислить, что расстояние от Земли до Луны — примерно, 380 000 километров, оказавшись ближе всех к правде. Именно расстояние, а также местонахождение небесного тела являются основными критериями в вычислении длительности полета. В поисках оптимального решения ученые создали несколько теорий, согласно которым можно оптимизировать количество потраченного топлива и увеличить конечную точность приземления.

Орбита Луны является эллиптической, из-за чего расстояние между спутником и Землей постоянно меняется. Выглядит это следующим образом:

• перигей — это ближайшая точка, когда спутник подходит максимально близко к планете, в случае с Луной расстояние составляет от 356 400 до 370 400 км;
• апогей — противоположная точка орбиты, когда Луна, напротив, наиболее сильно отдаляется от Земли, в этом варианте расстояние составит более 404 000 км;
• средняя дистанция, или большая полуось, равна 384 999 км.

Для того чтобы преодолеть такое «малое» по меркам Космоса расстояние на самолете со скоростью 800 км/ч, понадобится около 20 дней. Известно, что корабли «Аполлон» могли долететь до Луны всего за трое суток, что уже намного быстрее. Если суметь разогнать аппарат до второй космической скорости (11 км/c), то человек сможет выйти на поверхность спутника уже через 10 часов.

Лунные периоды

Имя	Стоимость (дни)	Определение
Сидерический месяц	27,321 662	относительно далеких звезд (13,36874634 прохода на орбиту Солнца)
Синодический месяц	29 530 589	относительно Солнца (фазы Луны, 12,36874634 прохода на орбиту вокруг Солнца)
Тропический месяц	27,321 582	по отношению к (прецессии ~ 26000 лет)
Аномалистический месяц	27,554 550	относительно перигея (прецессия в 3 232,6054 дней = 8.850578 лет)
Драконий месяц	27 212 221	относительно восходящего узла ( прецессы за 6 793,4765 дней = 18,5996 лет)

С лунной орбитой связано несколько различных периодов. это время, которое требуется , чтобы сделать один полный оборот вокруг Земли относительно неподвижных звезд. Это примерно 27,32 дня. это время, затрачиваемое на Луну , чтобы достичь той же визуальной фазы . Это заметно варьируется в течение года, но в среднем составляет около 29,53 дня. Синодический период длиннее сидерического периода, потому что система Земля-Луна движется по своей орбите вокруг Солнца в течение каждого сидерического месяца, следовательно, требуется более длительный период для достижения аналогичного выравнивания Земли, Солнца и Луны. этого время между перигеем и составляет около 27,55 дней. Разделение Земли и Луны определяет силу подъемной силы лунного прилива.

это время от восходящего узла до восходящего узла. Время между двумя последовательными прохождениями одной и той же долготы эклиптики называется . Последние периоды немного отличаются от сидерического месяца.

Средняя продолжительность календарного месяца (двенадцатая часть года) составляет около 30,4 дня. Это не лунный период, хотя календарный месяц исторически связан с видимой фазой Луны.

Расстояние Луны от Земли и фазы Луны в 2014 году. Фазы Луны: 0 (1) — новолуние , 0,25 — первая четверть, 0,5 — полнолуние , 0,75 — последняя четверть.

Особенности лунного рельефа

Луна вчетверо меньше Земли, а ее масса в 80 раз меньше. Ее диаметр чуть больше четверти земного — 3476 км. Среднее расстояние Луны от Земли — 384 400 км.

Луна состоит из коры, верхней мантии, средней мантии, нижней мантии (астеносферы) и ядра. Причем атмосфера на ней практически отсутствует. Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеоритов с лунной поверхностью.

Вещество, из которого состоит Луна, очень похоже по составу и плотности на вещество, составляющее мантию Земли. Отсюда и гипотеза гигантского столкновения. Именно при таком развитии событий наиболее вероятно наличие на Луне элементов из среднего слоя Земли.

На Луне нет атмосферы, поэтому существуют огромные перепады температуры. Днем поверхность нагревается до 117 °C, ночью остывает до -169 °C. Вода на Луне не обнаружена, хотя есть предположение, что на дне самых глубоких кратеров могут быть остатки льда. Жизнь здесь невозможна из-за крайне неблагоприятных условий.

Самый большой кратер называется Герцшпрунг. Он находится на обратной стороне Луны

Каменистая поверхность Луны покрыта кратерами — это следы столкновений нашего космического спутника с кометами, астероидами и метеоритами. Всего же на Луне их великое множество — миллионы. Неудивительно: на Луне нет атмосферы, в которой сгорала бы большая часть небесных тел, как это происходит на Земле. Есть кратеры микроскопических размеров, их обнаруживают даже на камнях, доставленных астронавтами на Землю, а есть огромные. Крупнейшие из них называют бассейнами. Самый большой из лунных кратеров — Герцшпрунг — с Земли не увидишь: он находится на обратной стороне Луны. Его диаметр 591 километр, а это лишь немногим меньше, чем расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга. Но размеры подавляющего количества кратеров куда меньше: от одного до пяти метров.

Как все планеты и их спутники, Луна светит отраженным солнечным светом. Обычно видна та ее часть, которую освещает Солнце. Исключение составляют периоды вблизи новолуния, когда отраженный от Земли свет слабо освещает и темную сторону Луны.

Луна и Солнце при огромной разнице в размерах с Земли выглядят одинаковыми. Так происходит благодаря удивительному совпадению: Луна в 400 раз меньше Солнца, но зато находится в 400 раз ближе к Земле

Селенография

Топография Луны, высота поверхности относительно лунного геоида. Видимая с Земли сторона — слева.

Основные детали на лунном диске, видимые невооружённым глазом. Z — «лунный заяц», A — кратер Тихо, B — кратер Коперник, C — Кратер Кеплер, 1 — Океан Бурь, 2 — Море Дождей, 3 — Море Спокойствия, 4 — Море Ясности, 5 — Море Облаков, 6 — Море Изобилия, 7 — Море Кризисов, 8 — Море Влажности

Большинство кратеров на обращённой к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. Детали рельефа на обратной стороне имеют более современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королёв. На обратной стороне Луны расположена огромная впадина (бассейн) диаметром 2250 км и глубиной 12 км — это самый большой бассейн в Солнечной системе, появившийся в результате столкновения. Море Восточное в западной части видимой стороны (его можно видеть с Земли) является отличным примером многокольцевого кратера.

Также выделяют второстепенные детали лунного рельефа — купола, хребты, борозды (от нем. Rille — борозда, жёлоб) — узкие извилистые долиноподобные понижения рельефа.

Происхождение кратеров

Попытки объяснить происхождение кратеров на Луне начались с конца 1780-х годов. Основных гипотез было две — вулканическая и метеоритная.

Согласно постулатам вулканической теории, выдвинутой в 80-х годах XVIII века немецким астрономом Иоганном Шрётером, лунные кратеры были образованы вследствие мощных извержений на поверхности. Но в 1824 году также немецкий астроном Франц фон Груйтуйзен сформулировал метеоритную теорию, согласно которой при столкновении небесного тела с Луной происходит продавливание поверхности спутника и образование кратера.

Ударный кратер — углубление, появившееся на поверхности космического тела в результате падения другого тела меньшего размера.

Полёты к спутнику Земли с 1964 года, совершенные американскими космическими аппаратами «Рейнджер», а также открытие кратеров на других планетах Солнечной системы (Марс, Меркурий, Венера) подвели итог этому вековому спору о происхождении кратеров на Луне. Дело в том, что открытые вулканические кратеры (например, на Венере) сильно отличаются от лунных, схожих с кратерами на Меркурии, которые, в свою очередь были образованы ударами небесных тел. Поэтому метеоритная теория ныне считается общепринятой.

Благодаря столкновению Луны с астероидом мы можем наблюдать с Земли метеоритные кратеры на Луне. Учёные из Парижского института физики Земли полагают, что 3,9 миллиарда лет назад столкновение Луны с крупным астероидом заставило Луну повернуться.

Лунные моря

Лунные моря представляют собой обширные, залитые некогда базальтовой лавой низины. Изначально данные образования считали обычными морями. Впоследствии, когда это было опровергнуто, менять название не стали. Лунные моря занимают около 40 % видимой площади Луны.

Видимая сторона Луны

Обратная сторона Луны

русское название	международное название
Море Кризисов (Опасностей)	Mare Crisium
Море Плодородия (Изобилия)	Mare Foecunditatis
Море Нектара	Mare Nectaris
Море Спокойствия	Mare Tranquillitatis
Море Пены	Mare Spumans
Море Ясности	Mare Serenitatis
Море Дождей	Mare Imbrium
Море Холода	Mare Frigorum
Море Паров	Mare Vaporum
Море Облаков	Mare Nubium
Море Влажности	Mare Humorum
Море Смита	Mare Smythii
Море Восточное	Mare Orientalis
Море Москвы	Mare Mosquae
Море Краевое	Mare Marginis
Море Южное	Mare Australe
Море Мечты	Mare Ingenii
Океан Бурь	Oceanus Procellarum
Залив Центральный	Sinus Medium
Залив Зноя (Волнений)	Sinus Aestuum
Залив Росы	Sinus Roris
Залив Радуги	Sinus Iridum

Внутренняя структура

Внутреннее строение Луны

Луна — второй по плотности спутник в Солнечной системе после Ио. Однако внутреннее ядро Луны мало, его радиус около 350 км; это только ~ 20 % от размера Луны, в отличие от ~ 50 % у большинства других землеподобных тел. Состоит лунное ядро из железа, с небольшим количеством примесей серы и никеля.

Сравнительная таблица

Гравитация Земли	Лунная гравитация
Гравитация Земли — это общее ускорение, которое передается объектам из-за комбинированного эффекта гравитации и наличия центробежной силы.	Из-за силы тяжести, присутствующей на поверхности Луны, ее общее ускорение составляет 1,62 м / с2.
Гравитация на поверхности
9,8 м / с2	1,62 м / с2
Подключенные
Очень точно сопоставлено	Очень плохо отображается
атмосфера
Достаточно сильный, чтобы выдержать и выдержать атмосферу на земле	На луне нет атмосферы гравитации
Размер
Земля больше по сравнению с луной	Луна меньше по размеру, чем Земля
Гравитационная Сила
Гравитационная сила Земли сильнее Луны из-за присутствия на Земле более массивных объектов	Гравитация Луны слабее Земли из-за меньших размеров по сравнению с Землей.
Обозначается
грамм	грамм

А что же Земля?

Астрофизики утверждают, что сразу после большого столкновения, ставшего причиной образования Луны, угловая скорость вращения нашей планеты была намного больше, чем сейчас. Сутки длились не более пяти часов. Но в результате трения приливных волн о дно океана год за годом, тысячелетие за тысячелетием вращение замедлялось, и нынешние сутки длятся уже 24 часа.

В среднем каждый век прибавляет нашим суткам по 20-40 секунд. Учёные предполагают, что через пару миллиардов лет наша планета будет смотреть на Луну так же, как и Луна на неё, то есть одной стороной. Правда этого, скорее всего, не произойдёт, так как ещё раньше Солнце, превратившись в красного гиганта, «проглотит» и Землю, и ее верного спутника — Луну.

Кстати, приливные силы дарят землянам не только повышение и понижение уровня мирового океана в районе экватора. Воздействуя на массы металлов в земном ядре, деформируя горячий центр нашей планеты, Луна помогает поддерживать его в жидком состоянии. А благодаря активному жидкому ядру, наша планета имеет собственное магнитное поле, защищающее всю биосферу от убийственного солнечного ветра и смертоносных космических лучей.

Система Земля – Луна

Разумеется, не совсем верно говорить о движении Луны вокруг Земли. Точнее, оба эти тела обращаются вокруг их общего центра массы, лежащего ниже поверхности Земли. Анализ колебаний Земли показал, что масса Луны в 81 раз меньше массы Земли.

Гравитационное притяжение Луны вызывает приливы и отливы на Земле.

Приливные движения в результате трения замедляют вращение Земли, увеличивая продолжительность земных суток на 0,001 с за столетие.

Поскольку момент импульса системы Земля – Луна сохраняется, замедление вращения Земли приводит к медленному удалению Луны от Земли. Однако в нынешнюю эпоху расстояние между Землей и Луной уменьшается на 2,5 см в год из-за сложного взаимодействия Солнца и планет с Землей.

Детальный анализ ее гравитационного поля показал, что Луна деформирована в направлении Земли, но искажение ее формы слишком велико для современного приливного эффекта. Это искажение считают «замороженным приливом», оставшимся с тех пор, когда Луна была ближе к Земле и испытывала с ее стороны более сильное приливное влияние, чем сейчас. Но эта выпуклость может представлять собой и неоднородность внутреннего строения Луны.

Лунная иллюзия

Рядом с горизонтом Луна по размерам кажется гораздо больше, нежели высоко на небосводе. Это оптический обман.

Согласно психологическим опытам, в подсознании наблюдателя формируется собственное представление о размерах объекта под воздействием восприятия величины соседствующих объектов. Чем выше в небе, тем Луна воспринимается меньше, поскольку находится в большом пустом пространстве. Но ближе к горизонту ее размеры легко сравнимы с расстоянием от Луны до горизонта, ввиду чего неосознанно усиливается впечатление о лунном размере.

Что такое прилив?

Для того чтобы понять суть этого явления и уверенно ответить на вопрос о том, вращается ли Луна вокруг собственной оси, необходимо разобрать суть приливных явлений.

Представим себе две горы на поверхности Луны, одна из которых «смотрит» прямо на Землю, другая же находится в противоположной точке лунного шара. Очевидно, что если бы обе горы не были частью одного небесного тела, а вращались вокруг нашей планеты самостоятельно, их вращение не могло бы быть синхронным, та что ближе, по законам ньютоновской механики, должна вращаться быстрее. Именно поэтому массы лунного шара, расположенные в противоположных по направлению к Земле точках, стремятся «убежать друг от друга».

Причина деления Луны на видимую и обратную стороны

Площадь невидимой с Земли части составляет 41%, так как ещё 9% поверхности Луны мы можем видеть с определённым периодом благодаря лунной прецессии.

Такое воздействие в системе из нескольких небесных тел, когда более массивное тело так воздействует на более лёгкое посредством своих приливных сил, что лёгкое тело постепенно замедляет (или ускоряет) скорость своего вращения вокруг собственной оси сравнивая его частоту с частотой вращения вокруг тяжёлого тела. Лёгкое тело также влияет на более тяжёлое, но этот эффект оказывает меньше пропорционально различий в массе. Так скажем Луна своим гравитационным воздействием постепенно замедляет вращение Земли вокруг своей оси, удлиняя тем самым земные сутки на 1 секунду примерно за 3 тысячи лет, но при этом до приливного захвата Земли Луной требуется ещё несколько миллиардов лет, хотя Луна была захвачена уже довольно давно.

Если Луне всё-таки удастся осуществить гравитационный захват Земли (а для этого потребуется чтобы Солнце, превратившееся к тому времени в красного гиганта, нам в этом не мешало), тогда Луну можно будет наблюдать только с восточного или западного полушария Земли — в зависимости от того в какой момент остановится вращение. При гравитационном воздействии Луны на Землю выделяется энергия в виде морских и океанских приливов/отливов которые вызывают постепенную потерю Луной кинетической энергии, что вызывает её удаление от нас на 38 мм в год. С гравитационным захватом Земли на ней прекратятся приливы и отливы, а Луна практически перестанет от нас удаляться — так как единственным источником потери энергии Луной станут гравитационные волны, мощность излучения которых от системы Земля-Луна весьма мала (около 0,2 мкВт).

Изменения видимой формы Луны

Поскольку Луна — сферическое тело, при её освещении сбоку возникает «серп». Освещённая сторона луны всегда указывает в сторону Солнца, даже если оно скрыто за горизонтом.

Продолжительность полной смены фаз Луны (так называемый синодический месяц) непостоянна из-за эллиптичности лунной орбиты. Средний синодический месяц составляет 29 суток 12 часов 44 минуты 2,82 секунды.

Луна проходит следующие фазы освещения:

• новолуние — состояние, когда Луна не видна.
• молодая луна — первое появление Луны на небе после новолуния в виде узкого серпа.
• первая четверть — состояние, когда освещена половина Луны.
• прибывающая луна
• полнолуние — состояние, когда освещена вся Луна целиком.
• убывающая луна
• последняя четверть — состояние, когда снова освещена половина Луны.
• старая луна

Обычно на каждый календарный месяц выпадает по одному полнолунию, но так как фазы Луны сменяются немного быстрее, чем 12 раз в году, иногда случаются и вторые полнолуния за месяц, называемые голубой луной.

Мнемоническое правило определения фаз Луны

Чтобы отличить первую четверть от последней, наблюдатель, находящийся в северном полушарии, может использовать следующие мнемонические правила. Если лунный серп в небе похож на букву «С», то это — луна «Стареющая» или «Сходящая», то есть это последняя четверть. Если же он повёрнут в обратную сторону, то, мысленно приставив к нему палочку, можно получить букву «Р» — луна «Растущая», то есть это первая четверть.

Растущий месяц обычно наблюдается вечером, а стареющий — утром.

Следует заметить, что вблизи экватора месяц всегда виден «лёжа на боку», и данный способ не подходит для определения фазы.

В южном полушарии ориентация серпа в соответствующих фазах противоположная: растущий месяц (от новолуния до полнолуния) похож на букву «С», а убывающий (от полнолуния до новолуния) похож на букву «D» без палочки.

Если по направлению движения луны передний край освещённый — луна растущая, затенённый — убывающая.