Первое знакомство с Луной
Первобытный человек, подобно младенцу, не ощущал необъятность окружающего его мироздания. Луна и Солнце казались ему предметами одинакового размера и видимое он принимал за истинное. Расстояние до всех небесных светил представлялось ему одинаковым, и обманчивый облик небосвода породил у древних звездочетов ошибочное представление о небесной тверди, окружающей со всех сторон Землю.
Первая попытка определить расстояние до Луны была предпринята крупнейшим астрономом древнего мира Гиппархом (190—125 гг. до н. э.). По относительной продолжительности последовательных фаз лунного затмения Гиппарх нашел, что расстояние Земля — Луна изменяется в пределах от 62 до 74 земных радиусов. Метод Гиппарха не отличался точностью — на самом деле расстояние от Земли до Луны меняется в пределах от 56 до 64 земных радиусов. Но все же порядок этой величины был оценен правильно, и благодаря Гиппарху человечество впервые почувствовало, как далеки от Земли небесные тела.
Более совершенный способ определения космических расстояний основан на измерении так называемого параллактического смещения. Идея этого способа проста. Поместите указательный палец перед своим лицом и посмотрите на него попеременно то правым, то левым глазом—палец заметно смещается на фоне более далеких предметов. Это кажущееся смещение предмета при переходе от одной точки наблюдения к другой и называется параллактическим смещением. Расстояние же между точками, из которых наблюдается предмет, называется базисом. Проверьте: чем дальше вы отводите палец от лица, том меньше (при одном и том же базисе!) его параллактическое смещение. Легко сообразить, что с увеличением базиса растет и параллактическое смещение данного предмета. Следовательно, зная размеры базиса и измерив параллактическое смещение (или, как иначе говорят, параллакс) недоступного предмета, можно вычислить расстояние от него до наблюдателя.
Метод, примененный впервые Лаландом и Лакайлем, позже использовался и другими астрономами. Оказалось, что среднее расстояние между центрами Земли и Луны равно 384 400 км, что почти в 30 раз больше земного поперечника. Радиолокация Луны позволила вычислить это расстояние с точностью до 1 км, а с помощью лазера расстояние до Луны определили с ошибкой, не превышающей доли метра.
Луна значительно меньше Земли. Ее поперечник (3476 км) почти вчетверо меньше земного, а по объему земной шар в 49 раз превосходит лунный. Это означает, что площадь поверхности Луны почти в 14 раз меньше общей площади земной поверхности. Иначе говоря, вся поверхность Луны по площади близка к поверхности обеих Америк — Северной и Южной.
Небольшие размеры Луны и, как следствие, значительная искривленность ее поверхности сужают радиус видимого горизонта. Космонавтов, оказавшихся на Луне, поражала непривычная близость горизонта — расстояние до предметов на лунном горизонте не превышало 2,5 км (что почти вдвое меньше радиуса видимого горизонта на Земле). Разумеется, с подъемом на какую-нибудь лунную гору радиус лунного горизонта расширяется. С другой стороны, далекие, но высокие лунные горы могут казаться космонавту на Луне высовывающимися из-за горизонта.
Массу Луны можно определить по влиянию Луны на движение Земли вокруг Солнца. Строго говоря, вокруг Солнца по эллипсу, называемому земной орбитой, обращается но Земля, а центр тяжести системы Земля — Луна. Он лежит внутри земного шара па расстоянии 4635 км от центра Земли.
Легко сообразить, что отклонение центра Земли от эллипса земной орбиты зависит от массы Луны. Чем меньше эта масса, тем меньше отклонение. При равенстве масс Луны и Земли центр тяжести системы Земля — Луна помещался бы точно посередине между этими двумя телами и тогда было бы неясно, какое из тел считать основным, а какое — его спутником. Подобный случай наблюдается в системах некоторых двойных звезд. В системе же Земля — Луна отклонения Земли от строго эллиптического движения невелики, но именно эти отклонения и позволяют вычислить массу нашего естественного спутника.
Теоретические выводы полностью подтверждаются наблюдениями. Все попытки обнаружить лунную атмосферу (а они предпринимались еще со времен Галилея) привели к отрицательным результатам. Доказано, что если вокруг Луны и есть атмосфера, то ее плотность по меньшей мере в миллиарды раз меньше плотности комнатного воздуха. Практически это означает, что атмосферы вокруг Луны нет.
Отсутствие атмосферы создает на Луне весьма своеобразный температурный режим. На Земле воздух сильно сглаживает температурные контрасты. Благодаря конвекции (перемешиванию воздушных масс) температуры ночью и днем, в тени и на солнце различаются не очень сильно. Иная картина наблюдается на Луне. Максимальная температура пород, составляющих поверхность Луны, в лунный полдень близка к +130°С, а в полночь она падает до —150°С. Температура различных точек лунной поверхности зависит от угла наклона солнечных лучей. Но и в одном и том же пункте Луны температуры «на солнце» и в тени от какой-нибудь горы различаются на многие десятки градусов. В этом нас убеждает тот факт, что во время лунных затмений, когда тень от Земли падает на Луну, температура затененных участков лунной поверхности иногда за очень короткое время понижается до —130°С!
Луна — мир температурных контрастов. Они возможны лишь при таком поверхностном слое, который обладает крайне низкой теплопроводностью. Если бы поверхность Луны была сплошь покрыта голыми скалами, температурные колебания на Луне были бы значительно меньшими. Только мелко раздробленные породы, напоминающие пыль или песок, могли бы объяснить наблюдаемую картину. Ведь в этом случае тепло от одной частицы к другой будет передаваться лишь излучением — конвекция отсутствует, а теплопроводность играет малую роль, так как соседние частицы соприкасаются друг с другом в небольшом числе точек. По всем этим соображениям еще задолго до начала непосредственного изучения Луны средствами космонавтики астрономы предсказали, что поверхность Луны, обладающая крайне низкой теплопроводностью, покрыта толстым пылевым слоем. Он столь же быстро нагревается солнечными лучами, как и отдаст (в тени или ночью) накопленное тепло. Прямые космонавтические исследования Луны показали, однако, что слой пыли, покрывающий лунную поверхность, сравнительно тонок (не толще нескольких сантиметров).
|
|
Читайте в рубрике «Луна — спутник Земли»: |
Знакомства с геленджикскими мужчинами
Вы можете не ехать на Кавказ, а завязать знакомства с геленджикскими мужчинами из г.Геленджик.
www.avioletta.ru