Почему Луна всегда повернута к Земле только одной стороной
Вы когда-нибудь задумывались, почему Луна всегда повернута к Земле только одной стороной?
Ведь это довольно странно на первый взгляд. Большинство небесных тел не только летают по своим орбитам, но еще и крутятся вокруг своей оси. А у Луны период вращения вокруг оси синхронизирован с периодом вращением вокруг Земли.
Поэтому мы видим только одну сторону нашего спутника.
Дело в том, что Луна не идеальный шар, она немного вытянута.
Если бы Луна была идеальным шаром, период ее вращения вокруг оси не совпадал с периодом вращения вокруг Земли.
Если Луна попытается повернуться относительно этого устойчивого положения, возникают силы, которые стремятся вернуть ее обратно.
Гравитация тянет чуть сильнее за “горбик”, который ближе к поверхности Земли. И таким образом возвращает Луну обратно к устойчивому положению.
Почему же вытянулась Луна? Почему она не идеальный шар?
Потому что миллионы лет на нее воздействовало притяжение Земли, которое по чуть-чуть ее вытягивало. Луна тогда была разогретой. И когда начала кристаллизироваться и появилась явная неровность в форме.
Луна тянет Землю (и меняет ее форму, создавая приливы и отливы) с помощью силы гравитации. Земля аналогично тянет Луну.
Этот эффект синхронизации периодов вращения небесных тел называется “приливным захватом”. До того, как Земля взяла Луну в “приливный захват”, наш спутник поворачивался и другой стороной.
Примерно через 5 млрд лет и Земля будет повернута к Луне одной стороной. И с другой стороны Земли ее будет не видно.
Представляете, где-то на планете будут жить люди, которые никогда не видели Луну!
А сторона Земли, которая будет всегда повернута к Луне, затопится сместившимися туда водами мирового океана.
Однако долго наслаждаться таким странным зрелищем не получится. К тому моменту жизнь на нашей планете станет почти невыносимой из-за климатических условий. Солнце начнет превращаться в красного гиганта и «поедать» близко расположенные планеты. Человечество выживет только если совершит экспансию в другие звездные системы.
Подписывайтесь на канал “Популярная наука” и впереди вас ждет еще много интересных фактов.
Все мы знаем, что Луна всегда повернута к Земле только одной стороной. Есть даже такое устойчивое выражение, как «темная сторона Луны».
Но ведь это довольно странно. Большинство небесных тел не только летают по своим орбитам, но еще и крутятся вокруг своей оси. А у Луны период вращения вокруг оси синхронизирован с периодом вращением вокруг Земли.
Почему так получилось?
Чтобы быть повёрнутой к Земле всё время одной и той же стороной, Луна должна вращаться вокруг своей оси с той же угловой скоростью, что и вокруг Земли, но в противоположную сторону.
И вот как это выглядит в динамике (чтобы проще было отследить вращение Луны и вокруг своей оси тоже, обратите внимание на её «закреплённую копию» в правом нижнем углу иллюстрации).
Вращение одного массивного тела вокруг другого массивного тела заставляет эти тела слегка «вытягиваться» по оси, соединяющей их центры, и сжиматься по перпендикулярным ей направлениям.
В результате, если, скажем, на Земле есть океаны, то в них будут наблюдаться приливы — синхронизированные с вращением Луны вокруг Земли: ведь вода «растягивается» заметно лучше, чем твёрдая порода.
Вот и Луна не идеальный шар, она немного вытянута.
Если Луна попытается повернуться относительно этого устойчивого положения, возникают силы, которые стремятся вернуть ее обратно.
Гравитация тянет чуть сильнее за “горбик”, который ближе к поверхности Земли. И таким образом возвращает Луну обратно к устойчивому положению.
Почему же вытянулась Луна?
Потому что миллионы лет на нее воздействовало притяжение Земли, которое по чуть-чуть ее вытягивало. Луна тогда была разогретой. И когда начала кристаллизироваться и появилась явная неровность в форме.
Луна тянет Землю (и меняет ее форму, создавая приливы и отливы) с помощью силы гравитации. Земля аналогично тянет Луну.
Этот эффект синхронизации периодов вращения небесных тел называется “приливным захватом”. До того, как Земля взяла Луну в “приливный захват”, наш спутник поворачивался и другой стороной.
Примерно через 5 млрд лет и Земля будет повернута к Луне одной стороной. И с другой стороны Земли ее будет не видно. А сторона Земли, которая будет всегда повернута к Луне, затопится сместившимися туда водами мирового океана.
Еще интересный момент: Луну раз в месяц немного заносит и она чуть-чуть показывает нам свой правый бок, а через полмесяца — левый. Эти колебания называются либрациями. Из-за них с Земли реально наблюдается не половина Луны, а в совокупности почти 60% её поверхности. Приливное трение всегда успокаивает эти либрации и по этому происходит также и стабилизация орбиты самой Луны, но это очень медленный процесс.
Причина, по которой мы всегда видим одну и ту же сторону Луны, заключается в том, что нашему естественному спутнику требуется столько же времени, совершить круговой оборот вокруг себя, сколько и вокруг Земли.
У Луны, естественного спутника Земли, есть особенность, которая всегда вызывала любопытство.
Темная сторона Луны
Из ночи в ночь, независимо от времени года или полушария, из которого мы ее наблюдаем, Луна всегда показывает нам одно и то же лицо. Загадочное явление? Не совсем так, потому что это просто из-за того, что его период вращения равен его периоду обращения, то есть немногим более 27 дней. Другими словами, Луна вращается сама по себе и одновременно вокруг Земли.
Первыми людьми, которые смогли напрямую наблюдать обратную сторону Луны, были члены экипажа Аполлона-8, совершившие облет Луны в 1968 году.
Первый снимок обратной стороны Луны, сделанный советской автоматической межпланетной станцией «Луна-3» в 1959 году.
То, что может выглядеть как совпадение, на самом деле имеет физическое объяснение. Эта синхронность между периодами вращения и обращения вокруг Земли является результатом приливных сил, действующих в крутящем моменте Земля-Луна. Миллионы лет назад Луна вращалась вокруг себя быстрее, чем вращалась вокруг Земли. Постепенно приливные силы замедляли его вращательное движение, пока оно не достигало точки равновесия и не имело тот же период, что и его вращательное движение Земли.
Луна — спутник Земли всегда повернута только одной стороной
Мало кто из людей часто обращает внимание на то, что с Земли всегда видно только одну сторону Луны. Другая половина Луны была впервые сфотографирована в 1959 году межпланетной автоматической станцией «Луна-3», принадлежавшей СССР.
Человек порой ни разу в жизни, порой даже очень долгой, ни разу так и не задумывается, что естественный спутник нашей планеты имеет и другую сторону, которую так никогда никто и не наблюдал с земной поверхности, поскольку Луна никогда не поворачивается к нам той самой стороной.
Причина, по которой Луна к Земле не поворачивается другой стороной
Ученые еще в древние времена заметили, что с Земли неизменно видна только одна сторона Луны, а другая всегда остается закрытой от наблюдателя на Земле. Астрономы абсолютно точно знают, что вращение Земли и Луны относительно одна другой является синхронным. Этому причиной гравитационное воздействие Земли и Луны друг на друга. Именно с ним связаны так называемые приливы и отливы — подъем и опускание уровня воды в океанах.
Существует такая версия, по которой, учитывая метод гравитационной стабилизации спутников, к Земле обращена наиболее массивная половина спутника нашей планеты. Учитывая, что ее больше приходится на один бок Луны, та всегда повернута к Земле одной стороной, которую и видно с планеты.
Насчет Луны долго бытовали стереотипы, «объясняющие» ее необычное поведение: естественный спутник Земли считали то плоским диском, то телом, имеющим форму груши, то вообще наблюдательным кораблем внеземной цивилизации.
Есть и другая версия, объясняющая, что заставляет Луну всегда поворачиваться одной стороной к Земле. Орбита Луны эллиптическая, а скорость движения равна 3700 километров в час. Расстояние между Землей и ее единственным естественным спутником колеблется в пределах 363-405 тысяч километров.
Ученые, опираясь на эти цифры, вычислили, сколько времени требуется Луне для орбитального движения. Это срок, равный 27,32 суток на планете Земля. Он совпадает с длительностью одного оборота вокруг своей оси. Неудивительно, что наблюдатель, стоящий на Земле, не может увидеть обратную сторону поверхности ее спутника.
История появления первой фотографии другой стороны Луны, и что там можно увидеть
Повторимся, другая половина Луны была впервые сфотографирована в 1959 году межпланетной автоматической станцией «Луна-3», принадлежавшей Советскому Союзу. Ученые, глядя на фотографии, очень удивились, обнаружив, что рельеф той стороны
Луны совсем не похож на то, какова видимая невооруженному глазу часть естественного спутника Земли. По фотографии было видно, что на обратной стороне отсутствовали крупные лунные моря, а вот кратеров было множество.
По мнению ученых, рельеф обеих сторон так различен потому, что когда-то Луна была ближе к нашей планете, чем теперь. Земля долго влияла на свой спутник. В результате на ту сторону, которая повернута к Земле и более массивна, оказывалось более сильной воздействие гравитацией, чем на обратную.
Потому и возникла вулканическая активность, положившая начало лунным морям. По мнению астрономов из США, примерно аналогичные процессы сейчас идут на двух спутниках Юпитера — Европе и Ио.
Обратная сторона Луны
В прошлом году межпланетный зонд «Чанъе-4», созданный в Китае, впервые высадился на обратную сторону спутника Земли. Это значимое событие для всей астрономической науки, ведь раньше никто не мог сделать мягкую посадку на закрытой от глаз наблюдателя стороне Луны.
Итак, китайцы дали миру знания о том, из чего состоит грунт на обратной стороне Луны. Их же заслугой является и то, что человечество имеет фотографии, которые теперь может исследовать международное астрономическое сообщество.
Уж что-что, а Луну каждый из нас наблюдал не раз – и в полнолуние и в новолуние. Для нас, людей 21 века не представляет сложности ответить на вопрос почему, собственно, сияет так ярко. Конечно же дело не в собственном свете земного спутника, а в том, что его поверхность хорошо отражает солнечный свет.
Видео
Как увидеть больше половины Луны
Луна движется по своей орбитальному пути и удаляется от Земли (со скоростью порядка одного дюйма в год), провожая нашу планету вокруг Солнца.
Если бы вы смотрели на Луну в приближении по мере ее ускорения и замедления в процессе этого путешествия, вы также увидели бы, что она покачивается с севера на юг и с запада на восток в движении, известном как либрация. В результате этого движения мы видим часть сферы, которая обычно скрыта (порядка девяти процентов). Впрочем, мы никогда не увидим другой 41%.
Слоистая структура океана Ганимеда может прятать жизнь
В 90-х годах космический аппарат NASA «Галилей» посетил Юпитер и нашел доказательства того, что под ледяной поверхностью Ганимеда и нескольких других лун прячутся чрезвычайно соленые океаны. Поначалу ученые считали, что сильный холод и высокое давление на дне океана Ганимеда заморозили воду, тем самым снизив вероятность нахождения там жизни. Согласно новой теории, океан Ганимеда представляет собой «трехслойный бутерброд» из льда, который чередуется с водой. Нижний слой представлен очень соленой водой. Экстремофилы скорее живут в воде, нежели во льду, и поскольку внизу могут существовать гидротермальные источники, похожие на земные, эта новая модель повышает шансы на то, что Ганимед может укрывать жизнь.
Когда Луну можно увидеть днем?
Луна появляется на небе одновременно с Солнцем достаточно часто – увидеть ее можно практически каждый день. Исключение составляют дни, когда спутник приближается к фазам полнолуния и новолуния. Дело в том, что во время полнолуния он располагается на противоположной стороне от Солнца. Восход Луны начинается с закатом Солнца, поэтому увидеть ее днем невозможно. Когда спутник находится в фазе новолуния, то максимально приближается к Солнцу. Кроме того, обращен к Земле неосвещенной стороной, следовательно, его не видно.
В остальные дни Луна хорошо видна днем невооруженным глазом. Если она растущая, наблюдать за небом следует во второй половине дня на востоке, а если убывающая – в первой на западе. Видно спутник потому, что он находится на 90 градусов дальше Солнца. Соответственно, свет падает сбоку, и Луна выглядит полукругом.
Интересно: Интересные факты о Луне, описание, фото и видео
Можно даже попытаться сфотографировать спутник днем на смартфон, простую или профессиональную камеру – его будет хорошо видно на снимках. Если же посмотреть на Луну в телескоп, то можно разглядеть кратеры не менее отчетливо, чем ночью. Выглядит изображение на фоне голубого неба намного интереснее. Интересно, что сделав несколько фотографий с интервалом в 24 часа, можно с их помощью отследить либрации Луны («раскачивание»). Это небольшие колебательные движения, благодаря которым 59% поверхности спутника становятся видимыми с Земли.
Говоря о видимости Луны в дневное время, стоит упомянуть и о солнечном затмении. Во время этого удивительного астрономического явления Луна перекрывает собой Солнце (полностью или отчасти). Чтобы затмение состоялось, она должна находиться в фазе новолуния, то есть «поворачиваться» к Земле неосвещенной стороной. Сам спутник при этом не видно, зато можно наблюдать его слегка холмистые очертания на фоне пробивающихся солнечных лучей.
Лунные деревья на Земле
Сотни семян деревьев были привезены на Луну во время миссии «Аполлона-14» 1971 года. Бывший сотрудник американского лесничества (USFS) Стюарт Руза взял семена в качестве личного груза в рамках проекта NASA/USFS.
По возвращении на Землю эти семена прорастили, а полученные лунные саженцы высадили по всей территории Соединенных Штатов, в рамках празднования двухсотлетия страны в 1977 году.
Почему иногда мы видим полную луну, а иногда не видим, а иногда месяц?
Представьте на одной линии солнце, потом луну, потом землю. В этом случае мы не видим луну, так как солнце освещает ту часть, которая нам не видна.
И наоборот, когда луна за землей, то мы видим полную луну.
Так как время одного оборота луны вокруг земли примерно 29,5 дней, то мы очень постепенно наблюдаем смену фаз луны.
Кстати именно поэтому лунный месяц равен 29 дням.
Другая сторона Луны
Помимо светлой стороны на Луне имеется другая сторона – темная. Так как к Земле она направлена только одним боком, люди наблюдают только одну ее сторону. Эта сторона также отражает лучи Солнца. В Интернете есть множество фотографий темной части спутника. На другой стороне расположено множество гор. На ту часть, которая обращена к Земле, оказывает влияние земное притяжение. Это служит причиной образования более тонкой коры.
Таким образом, свет от Луны – это отраженный свет от Солнца. Сама она не светится, так как состоит из камня и пыли.
masterok
Обратная сторона Луны
В 90-х годах космический аппарат NASA «Галилей» посетил Юпитер и нашел доказательства того, что под ледяной поверхностью Ганимеда и нескольких других лун прячутся чрезвычайно соленые океаны. Поначалу ученые считали, что сильный холод и высокое давление на дне океана Ганимеда заморозили воду, тем самым снизив вероятность нахождения там жизни. Согласно новой теории, океан Ганимеда представляет собой «трехслойный бутерброд» из льда, который чередуется с водой. Нижний слой представлен очень соленой водой. Экстремофилы скорее живут в воде, нежели во льду, и поскольку внизу могут существовать гидротермальные источники, похожие на земные, эта новая модель повышает шансы на то, что Ганимед может укрывать жизнь.
Помимо светлой стороны на Луне имеется другая сторона – темная. Так как к Земле она направлена только одним боком, люди наблюдают только одну ее сторону. Эта сторона также отражает лучи Солнца. В Интернете есть множество фотографий темной части спутника. На другой стороне расположено множество гор. На ту часть, которая обращена к Земле, оказывает влияние земное притяжение. Это служит причиной образования более тонкой коры.