101 ключевая идея: Астрономия
Шрифт:
КРАТЕРЫ
Кратером называется чашеобразное углубление на поверхности планеты или малого небесного тела, обычно имеющее внешнее кольцо, выступающее над поверхностью за пределами кратера. Происхождение кратера может быть вулканическим или метеоритным. Кратеры на Земле подвержены эрозионному процессу под воздействием ветра и дождя. Считается, что кратер, обнаруженный неподалеку от мексиканского побережья, возник 65 млн. лет назад в результате падения метеорита, что привело к гибели динозавров.
Поверхность Меркурия, изобилующая кратерами, в основном оставалась неизменной со времени формирования планеты, так как на Меркурии нет атмосферы, а следовательно, и процессов эрозии. Как полагают астрономы,
Лунные кратеры сильно различаются по диаметру; самый большой кратер на видимой стороне Луны имеет диаметр 295 км. Кольцевой вал крупного кратера может на тысячи метров возвышаться над его дном. По сравнению с этим Большой Каньон в Аризоне может показаться незначительным, поскольку его длина не превышает 10 км при глубине 1,5 км.
Согласно современным представлениям, большинство лунных кратеров образовалось в результате метеоритных ударов на раннем этапе развития Солнечной системы как следствие столкновения с тучами "космического мусора", вращавшегося после формирования планет вокруг Солнца. Светлые и темные области, видимые на поверхности Луны, считались горами и морями до того, как Галилей воспользовался телескопом для наблюдения лунных кратеров. Тот факт, что темные области менее густо покрыты кратерами, чем светлые, подразумевает, что большая часть ударных кратеров образовалась до того, как лава из лунных недр прорвалась на поверхность и покрыла светлые области, образовав "моря". Принято считать, что эти лавовые выбросы, покрывающие огромные области лунной поверхности, образовались в результате ударов колоссальных метеоритов. Характерной чертой некоторых лунных кратеров являются "лучи", расположенные на поверхности и расходящиеся во все стороны от кратера. Эти линии образованы из поверхностного материала, выброшенного метеоритным ударом и разлетевшегося в разных направлениях.
См. также статьи "Луна 1", "Меркурий".
ЛУНА 1: НАБЛЮДЕНИЯ С ЗЕМЛИ
Луна вращается вокруг Земли на среднем расстоянии 384 000 км с периодом 27,3 суток, но при наблюдении с Земли она проходит через полный цикл своих фаз через каждые 29,5 суток. Это происходит потому, что часть освещенной Солнцем поверхности Луны, видимой с Земли, изменяет свою форму по мере того, как Луна движется вокруг Земли.
В новолуние можно видеть тонкий серп Луны, концы которого указывают в восточном направлении. Луна в этот период расположена между Землей и Солнцем таким образом, что почти вся ее освещенная поверхность обращена от Земли. По мере того как Луна движется по своей орбите на восток, часть ее освещенной Солнцем поверхности, видимая с Земли, постепенно возрастает (или прибывает) до полнолуния, когда на Земле можно наблюдать весь лунный диск. Тогда Луна находится в направлении от Солнца и обращена к Земле. При дальнейшем движении по орбите часть освещенной Солнцем лунной поверхности, видимая с Земли, уменьшается (или убывает) до тонкого полумесяца, концы которого указывают в западном направлении. Затем Луна исчезает и снова появляется в новолуние.
Солнечный свет
Фазы Луны
При наблюдении с Земли на лунной поверхности выделяются яркие и темные области, которые называются лунными "горами" и "морями" соответственно. Кратеры можно видеть на лунной поверхности повсюду, но лучше всего они выделяются на краю освещенной Солнцем части, где их выступы отбрасывают на поверхность длинные тени. "Моря" представляют собой сравнительно ровные области, которые, как считается, вызваны обширными лавовыми излияниями в результате ударов крупных метеоритов на раннем этапе лунной истории, когда ее недра находились частично в жидком
См. также статью "Кратеры".
ЛУНА 2: ЛИБРАЦИЯ
Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной, поскольку она вращается вокруг своей оси со средней скоростью своего вращения по орбите вокруг Земли. Для земного наблюдателя Луна движется в восточном направлении через созвездия около плоскости эклиптики, медленно поворачиваясь против часовой стрелки вокруг своей оси, так что к Земле всегда обращена лишь одна ее сторона. Однако мы можем видеть более половины лунной поверхности, так как иногда определенная ее часть "вокруг краев" и над "полюсами" может быть видна. Эти эффекты известны под соответственными названиями либрация по широте и либрация по долготе.
Либрация по долготе достигает в максимуме ± 7°45 и происходит потому, что орбита Луны эллиптическая, а не круговая и расстояние от нее до Земли изменяется в пределах от 360 000 км до 406 000 км. Скорость движения Луны по ее орбите тоже незначительно изменяется: она наиболее велика, когда Луна находится ближе всего к Земле, и наименее велика при наибольшем отдалении. Поскольку скорость вращения Луны вокруг ее оси не меняется, а скорость ее орбитального вращения изменяется в незначительных пределах, отдельные участки другой стороны Луны иногда становятся видимыми с Земли.
Когда Луна движется быстрее среднего, мы видим часть ее обычно невидимой поверхности у западного края лунного диска, когда Луна движется медленнее среднего, мы видим часть ее обычно невидимой поверхности у восточного края лунного диска.
Либрация по широте возникает потому, что орбита Луны наклонена под углом почти в 7° по отношению к земной орбите (к эклиптике). Когда Луна находится в высочайшей точке своей орбиты (то есть наиболее отдаленной над плоскостью земной орбиты), мы можем заглянуть под ее южный полюс и увидеть часть поверхности с другой стороны. Когда Луна находится в низшей точке своей орбиты (то есть наиболее отдаленной под плоскостью земной орбиты), мы можем заглянуть через ее северный полюс и увидеть часть поверхности с другой стороны. Либрация по широте в максимуме достигает ±6°41.
См. также статью "Небесная сфера 2".
ЛУНА 3: КОСМИЧЕСКИЕ МИССИИ
Лунная поверхность — среда, враждебная для человека, поскольку там нет атмосферы, защищающей от частиц высоких энергий и ультрафиолетового солнечного излучения. Температура на экваторе меняется от 130 °C в середине дня до около -180 °C ночью, поэтому объекты, расположенные на поверхности у лунного экватора, подвержены гораздо большим температурным колебаниям, чем на Земле. В полярных регионах температурные колебания значительно меньше, так как Солнце стоит ниже над горизонтом, чем на экваторе. В глубине кратеров около полюсов не исключается присутствие льда, который может стать источником воды для будущих колоний землян на Луне.
Космические миссии на Луну стали возможны лишь в результате успешного сооружения многоступенчатых ракет, таких, как мощная ракета-носитель "Сатурн", которая унесла в космос астронавтов "Аполлона".
Вот перечень главных космических миссий к Луне.
В 1959 году зонд "Луна-2" рухнул в Море Спокойствия, а зонд "Луна-3" обогнул Луну и послал на Землю первые фотографии ее обратной стороны; в 1966 году аппарат "Луна — 13" совершил первую успешную мягкую посадку на Луне, а в 1970 году спускаемый аппарат "Луна-16" доставил на Землю первые образцы лунных пород.