Луна естественный спутник Земли и самый яркий объект на ночном небе (но даже в полнолуние Луна освещает Землю в 500 000 раз слабее Солнца). На Луне нет привычной для нас атмосферы, нет рек и озёр, растительности и живых организмов. Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. День и ночь с перепадами температур до 300 градусов длятся по две недели. И, тем не менее, Луна всё больше привлекает землян возможностью использовать её уникальные условия и ресурсы.

Добыча природных запасов на Земле затрудняется с каждым годом. По прогнозам учёных, в ближайшем будущем человечество вступит в сложный период. Земная среда обитания исчерпает свои ресурсы, поэтому уже сейчас необходимо начинать осваивать ресурсы других планет и спутников. Луна, как ближайшее к нам небесное тело, станет первым объектом для внеземного промышленного производства. Создание лунной базы планируется уже в ближайшие десятилетия. Из лунных пород можно извлекать кислород, водород, железо, алюминий, титан, кремний и другие полезные элементы. Лунный грунт является прекрасным сырьем для получения различных строительных материалов, а также для добычи изотопа гелий-3, который способен обеспечить электростанции Земли безопасным и экологически чистым ядерным горючим. Луна будет использоваться для уникальных научных исследований и наблюдений. Изучая лунную поверхность, учёные могут "заглянуть" в очень древний период нашей собственной планеты, поскольку особенности развития Луны обеспечили сохранность рельефа поверхности в течение миллиардов лет. Кроме того, Луна послужит экспериментальной базой для отработки космических технологий, а в дальнейшем будет использоваться как ключевой транспортный узел межпланетных сообщений.


Форма Луны очень близка к правильной сфере со средним радиусом 1737,5 км., примерно в четыре раза меньше Земли.  Среди других естественных спутников Луна занимает по размерам пятое место в Солнечной системе. Интересно, что и сама Земля пятая среди планет по массе и размерам.

Это мозаичное изображение Земли и Луны было сделано космическим кораблем НАСА NEAR ("Встреча с астероидами вблизи Земли") в 1998 г. Земля и Луна на картинке изображены соответственно их реальным размерам с расстояния 400 тысяч км. Яркость Луны увеличена в пять раз, чтобы она была лучше видна. Мрачное южное полушарие Луны контрастирует с яркими голубыми океанами, кружащимися облаками и белым льдом Антарктиды планеты Земля. Луна  является одним из самых больших спутников в Солнечной системе она даже больше планеты Плутон. Во время этого пролета мимо Земли и Луны корабль NEAR сделал гравитационный маневр, чтобы долететь до места своего назначения - астероида 433 Эрос.

Площадь поверхности лунного шара составляет около 38 млн. кв. км, что составляет лишь 7,4% площади земной поверхности. Объём лунного шара равен 22 млрд. куб. км или 2% от объёма Земли. Масса Луны меньше массы Земли в 81 раз. (Т.к. масса Земли равна 6·1024 кг, то масса Луны составит 7,4·1022 кг.) Зная размеры и массу Луны, можно подсчитать её среднюю плотность 3,34 г/см3, что значительно меньше средней плотности Земли (5,52 г/см3). Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле, поэтому человек, находясь на её поверхности, будет ощущать, что его тело утратило значительную часть своего веса.
У Луны практически отсутствует магнитное поле, но отдельные участки поверхности, например окрестности Моря Дождей на видимой стороне, отличаются повышенной намагниченностью пород.

ЛУНА в цифрах

Среднее расстояние от Земли 384 400 км
Экваториальный диаметр 3476 км
Период вращения 27,3 суток
Период обращения (сидерический) 27,3 суток
Синодический период обращения 29,5 суток
Температура на поверхности от -1700C до +1300C
Масса (Земля = 1) 0,0123
Средняя плотность вещества (вода = 1) 3,34
Сила тяжести на поверхности (Земля = 1) 0,1653
Альбедо (среднее) 0,12

         Фазы Луны. Сидерический и синодический месяцы.

Смена фаз Луны Луна вращается вокруг Земли. При разных положениях относительно друг друга Солнца, Земли и Луны мы по-разному видим освещённую половину нашего спутника.
Часть видимого нами диска Луны, которая освещена Солнцем, называется фазой Луны.

Принято особо выделять фазы:

Вообще, фазу принято выражать в десятых и сотых долях единицы, причём новолунию будет соответствовать фаза 0, полнолунию 1, первой и последней четвертям 0,5.

Для начинающих очень трудно бывает отличить растущий от новолуния к полнолунию месяц от убывающего к новолунию от полнолуния. В северном полушарии пользуются известным приёмом:

если к лунному серпу можно так приставить воображаемую "палочку", чтобы получилась буква "Р" (Растущий), то месяц растёт, если же месяц выглядит, как буква "С" (Старый), то он убывает.

Фаза Луны

Время видимости В какой стороне
неба видна

Новолуние

Ф = 0 Не видна

Первая
четверть

Ф = 0,5 Вечер, первая
половина ночи
Запад
Полнолуние Ф = 1 Вся ночь Противоположно
Солнцу
Последняя
четверть
Ф = 0,5 Вторая половина
ночи, утро
Восток

Период полной смены всех лунных фаз от новолуния до новолуния называется  синодическим периодом обращения Луны  или  синодическим месяцем, который равен примерно 29,5 дням. Именно за это время Луна проходит по своей орбите такой путь, что дважды успевает пройти через одну и ту же фазу. Полный оборот Луны вокруг Земли относительно звёзд называется  сидерическим периодом обращения  или  сидерическим месяцем, он длится 27,3 дня.

     kirichenko@do.tochka.ru

С этого дня начните, пожалуйста, систематические ежесуточные наблюдения Луны. Результаты заносите в таблицу (таблицу сразу сделайте в Word или в Excel).

дата время возраст
Луны
фаза Луны
(с точностью до 0,1)
примечание
местное UT
           
           

Продолжайте наблюдения ровно один синодический месяц. Возраст Луны определяйте по календарю, фазу - на глаз. В графе "примечание" указывайте метеообстановку, особенности состояния атмосферы и условия видимости Луны.
Введите в таблицу графу, которой Вам не хватает для полноты записей.
 

Проведём в полнолуние (1) воображаемую линию через центры Земли и Луны (красная стрелка справа). В полнолуние эта прямая исходит из центра Солнца. Закрепим это направление (чёрная стрелка). При движении Луны по по орбите будет меняться и направление линии "Земля-Луна". Повторно эта линия примет начальное направление (чёрная стрелка) через 27,3 дня, когда Луна сделает ровно один виток по орбите (2). Но фазе полнолуния попрежнему соответствует красная стрелка в направлении из центра Солнца к Земле. На втором рисунке видно, что Луне надо ещё какое-то время пройти по орбите, чтобы на Земле настало полнолуние. Поэтому между двумя полнолуниями (или любыми другими одинаковыми фазами Луны) не 27,3, а 29,5 дней. Причина кроется в том, что за то время, пока Луна обегает один раз вокруг Земли, наша планета сама успевает пройти некоторый путь по своей орбите вокруг Солнца.
     kirichenko@do.tochka.ru

Писатель Ю. Тарыничев в рассказе "Шатун" пишет:  "В половине шестого утра я вышел от Глеба Лукича...  В высоком небе охотничьим ножом посверкивал молодой месяц..."   Мог ли писатель наблюдать такую картину? Почему? 

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

  1. вращение вокруг собственной оси
  2. обращение вокруг Земли
  3. обращение вокруг Солнца

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

  1. Луна вращается вокруг собственной оси и совершает один полный оборот за 27 земных суток 7 часов 43 минуты (именно столько продолжаются лунные сутки для гипотетических жителей Луны – селенитов и для космонавтов, работающих на Луне).
  2. Луна обращается вокруг Земли по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,055 (или 1/18) и один полный оборот совершается за точно такое же время: 27 суток 7 часов 43 минуты. Этот период называют  звёздным  или   сидерическим месяцем.
    Такое положение установилось за миллиарды лет эволюции системы Земля-Луна под действием приливов в лунной коре, вызываемых Землёй и приливов на Земле, происходящих под действием притяжения Луны. Именно из-за равенства этих двух периодов Луна всегда повёрнута к Земле одной стороной.
  3.  Траектория Луны относительно СолнцаСолнце, хотя и находится гораздо дальше от Луны, чем Земля, но, благодаря своей огромной массе, притягивает Луну почти вдвое сильнее, чем Земля. Поэтому правильнее будет сказать, что Луна обращается вокруг Солнца, а Земля лишь несколько искажает её траекторию. На рисунке слева пунктиром показан характер движения Луны вокруг Солнца. Её траектория всегда  вогнута по отношению к Солнцу, а Земля лишь немного изменяет её кривизну.
    Это и даёт основание называть систему «Земля-Луна» двойной планетой.

 

     kirichenko@do.tochka.ru

Самостоятельно или с помощью учителя найдите в Интернет сайт с официальными атрибутами разных стран (флаг, гимн, герб и пр.)
Внимательно рассмотрите (с астрономической, а не эстетической точки зрения) государственный флаг Турции, опишите его в астрономических терминах и напишите, можно ли такую картину наблюдать на небе? Почему? 

В Интернет, на лучшем русскоязычном астрономическом сайте ASTRONET, можно посмотреть
таблицу фаз Луны и моментов прохождения апогея и перигея

назад

оглавление

дальше

P.S. Фоном этой странице служит фотография поверхности Луны.