Конспект урока с использованием информационных технологий (ИКТ)
Предмет: окружающий мир.
УМК: Н.Я. Дмитриева, А.Н. Казаков, развивающее обучение «Система Занкова Л.В.»
Класс : 2
Тип урока: ознакомление с новым материалом.
Тема урока : Луна – спутник Земли.
Продолжительность : 40 мин.
Аннотация: II четверть, изучаемый модуль «Космос», 5 урок.
Методы, приемы, формы:
– словесный (беседа), игровой;
– наглядный (мультимедийная презентация;);
– практические;
– метод самоконтроля;
– проблемный, организация поисковой и исследовательской работы;
Сочетание фронтальной, индивидуальной, групповой и парной формы работы;
Урок окружающего мира разработан в соответствии с требованиями ФГОС НОО.
Цель: расширить знания учащихся о Луне.
Задачи:
Образовательные задачи:
познакомить со спутником Земли – Луной, с её движением вокруг Земли, размерами и расстоянием от Земли;
объяснить, почему видимая форма Луны, меняется в течение месяца.
Развивающие задачи:
развивать пространственное воображение, познавательный интерес, кругозор, творческие способности;
развивать умение работать с глобусом, учебным текстом;
развивать навыки самоконтроля и контроля, навыки практической работы в группах;
развивать познавательную активность детей, умение наблюдать, сравнивать, обобщать и делать выводы.
Воспитательные задачи:
содействовать формированию личности ученика, поддерживать потребности и мотивы узнавать «новое»;
прививать уважительное отношение друг к другу;
формировать эмоционально – положительное отношение к предмету, показывая связь изучаемых предметов с жизнью.
Ценностные ориентиры: любознательный, активно и заинтересованно познающий мир.
Планируемые результаты:
Личностные УУД:
формирование целостного, социально – ориентированного взгляда на мир в его ограниченном единстве;
формировать мотивацию к обучению и целенаправленной познавательной деятельности;
воспринимать одноклассников как членов своей команды (группы);
вносить свой вклад в работу для достижения общих результатов;
быть толерантным к чужим и собственным ошибкам, другому мнению и проявлять готовность к их обсуждению.
Метапредметные УУД.
Регулятивные УУД:
совместно с учителем обнаруживать и формулировать учебную проблему;
после предварительного обсуждения самостоятельно формулировать тему урока и цель урока;
прогнозировать предстоящую работу: определение цели учебной деятельности, выбор темы, составление плана;
оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей;
сверять свои действия с целью, учиться давать оценку результатов учебной деятельности;
выполнять самопроверку по эталону и корректировку своей деятельности.
Познавательные УУД:
ориентироваться в своей системе знаний;
извлекать и перерабатывать информацию для открытия новых знаний;
извлекать информацию, представленную в разных формах (тест, текст, иллюстрация);
перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, группы, пары.
Коммуникативные УУД:
доносить свою позицию до других: высказывать свою точку зрения и пытаться её обосновать, приводя аргументы;
оформлять свои мысли в речевой форме и доносить свою позицию до других;
слушать других, пытаться принимать другую точку зрения, быть готовым изменить свою точку зрения;
совместно договариваться о правилах общения и поведения в группе и следовать им;
осознанно выбирать критерий качественной оценки работы группы.
Предметные УУД:
уметь объяснять значение «Луна – спутник Земли»;
работать с готовыми моделями (глобус);
расширить знания о Луне.
Технологии обучения: технология развивающего обучения, технология деятельностного подхода, технология проблемного обучения, здоровьесберегающая, технология оценки образовательных достижений.
Оборудование : компьютер, мультимедийная презентация урока, раздаточный материал для работы в группах: оценочные сигнальные карточки, маски для сценки (фазы Луны), словарное слово «кратер».
Ход урока
I .Мотивация к учебной деятельности (дети хором) (слайд 1)
Прозвенел звонок
Начинается урок.
Чтоб природе другом стать
Тайны все ее узнать,
Все загадки разгадать
Учимся мы наблюдать.
Будем вместе развивать у себя внимательность,
А поможет все узнать, наша любознательность.
Здравствуйте, ребята, посмотрите друг на друга, улыбнитесь и садитесь. Сейчас у нас урок окружающего мира.
I I . Актуализация знаний
Прежде чем перейти к изучению новой темы, мы с вами выполним тест, тем самым проверим насколько хорошо вы усвоили тему прошлого урока. (слайд 2 - 7)
Тест (Система контроля и мониторинга качества знаний) PRoClass
Планеты Солнечной системы изучают...
А) географы;
Б) химики;
В) астрономы;
Г) физики.
Вокруг Солнца вращаются планеты. Их...
А) 7;
Б) 9;
В) 11.
Плутон – это...
А) самая большая планета Солнечной системы;
Б) самая маленькая планета Солнечной системы;
В) самая близкая к Солнцу планета Солнечной системы.
Относительно Солнца планеты расположены так:
А) Венера, Земля, Марс, Меркурий, Нептун, Плутон, Сатурн, Уран, Юпитер;
Б) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Нептун, Плутон, Сатурн, Юпитер, Уран;
В) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.
Что такое Земля?
А) звезда;
Б) планета;
В) пылающий шар.
III . Формулирование темы урока, постановка цели
Я подготовила вам небольшой кроссворд. Давайте отгадаем его и посмотрим, какое ключевое слово у нас получится. (слайд 8)
Звезда, вокруг которой вращается Земля?
Самая удаленная от Солнца планета?
Небесное тело, вращающееся вокруг Солнца?
Небесное тело, которое само светится?
Итак, какое получилось ключевое слово? (Луна)
Значит о чем мы сегодня будем говорить? (о Луне)
Видели ли вы Луну?
Что вы о ней знаете?
А все ли вы знаете о ней?
А хотите ли узнать больше? (да)
Как вы думаете, какая тема нашего урока? («Луна – спутник Земли») (слайд 9)
Давайте посмотрим, что мы должны узнать о ней в течение этого урока? (слайд 10)
1.Луна - спутник Земли.
Поверхность Луны.
Лунные фазы.
Изучение Луны человеком.
Чтобы узнать все это, мы с вами отправимся в необыкновенное путешествие на Луну. Вы будете настоящими исследователями, учеными-астрономами. Будете на основе научных фактов делать выводы.
Итак, готовы отправится в необыкновенное путешествие?
Пристегните ремни! Внимание! Взлет!
I V. Открытие нового знания.
Вот мы с вами и на месте. Приступим к поиску ответов на наши вопросы?
1. Луна - спутник Земли. (слайд 11)
Ребята, перед вами наша планета Земля и Луна. Что вы можете о них сказать?
Каковы размеры Луны по сравнению с размерами Земли?
Луна, оказывается, в 4 раза меньше Земли.
Каково расстояние от Земли до Луны?
Расстояние до луны примерно 400 тысяч км. Это самое близкое к Земле космическое тело.
Оказывается, Земля и Луна, они как 2 брата, всегда неразлучны. Луна движется вокруг Земли, а вместе с Землей вокруг Солнца. Поэтому Луну называют спутником Земли.
Давайте, чтобы это все лучше представить, сами ненадолго превратимся в Солнце, планету Землю и Луну. Мы с вами попробуем показать движение Земли вокруг Солнца, а Луны вокруг Земли. (Дети демонстрируют, как движутся Солнце, Земля и Луна. Ученик - Солнце вращается вокруг себя. Ученица - Земля - вокруг себя и очень медленно вокруг Солнца. Ученица - Луна вращается вокруг себя и вокруг Земли.)
Вот мы увидели наглядно движение спутника Земли Луны.
Молодцы, садитесь.
Теперь откройте учебники стр.65 и прочитаем первый абзац. Узнаем, что нам предлагают авторы учебника? (слайд 12)
Итак, почему Луну называют спутником Земли? (ответы детей)
2. Поверхность Луны. (слайд 13)
Что вы видите на изображении?
Посмотрите на поверхность Луны и скажите, какая она?
Рассмотрите фотографию Луны и послушайте стихотворение Джанни Родари., которое расскажет нам ваш одноклассник … (рассказывает один ученик) . Подумайте, что назвали лунными морями. (Скорее всего, это горы и впадины на поверхности Луны.)
У лунного моря
Особый секрет, -
На море оно не похоже.
Воды в этом море ни капельки нет,
И рыбы не водятся тоже.
В волны его
Невозможно нырнуть,
Нельзя в нём плескаться,
Нельзя утонуть.
Купаться в том море
Удобно лишь тем,
Кто плавать
Ещё не умеет совсем!
Что говорится о поверхности Луны? {поверхность Луны каменистая и очень неровная. Горы чередуются с равнинами, покрытыми пылью. На Луне много впадин, которые образовались от ударов метеоритов об ее поверхность).
Ребята, эти впадины называются кратерами или по – другому их называют «лунными морями».
Давайте повторим хором это слово – кратер (хором).
Люди даже дали названия этим морям: Море Спокойствия, Море Дождей, океан Бурь.
Значит, что такое «лунные моря»? (кратеры, образованные вследствие падения метеоритов - камней упавших из космоса).
Физминутка
Не зевай по сторонам, Будет вправо поворот.
Ты сегодня космонавт! Раз – хлопок, два – хлопок,
Начинаем тренировку, Повернись ещё разок!
Чтобы сильным стать и ловким. Раз, два, три, четыре,
Руки в стороны поставим, Плечи выше, руки шире.
Правой левую достанем, Опускаем руки вниз
А потом наоборот - И за парты вновь садись!
3. Лунные фазы
- А сейчас, ребята, посмотрите сказку, которую мы с вашими одноклассниками подготовили для вас. Называется она «Почему у месяца нет платья?» И подумайте, почему ее так назвали? (инсценировка сказки двумя учениками) Приложение 1
Какую тайну раскрывает эта сказка? (слайд 14)
Почему же у месяца нет платья? (Луна бывает разная)
А вы знаете, от чего зависит разный вид Луны?
Работа в парах (применение документ – камеры)
- Давайте, вспомним правила работы в парах, в группах. Приложение 2
- Сравните ваши зарисовки Луны с рисунками в учебнике.
Почему мы с Земли видим Луну такой разной? (Сообщения детей)
Разный вид Луны зависит от того, как она освещена невидимым нам ночью Солнцем. Вид Луны в течение месяца меняется, потому что она занимает разное положение относительно Солнца и Земли. Еще в древности люди заметили, что Луна все время меняет свою форму. То она похожа на круглую тарелку, то на серп, который назвали месяцем. Всему этому есть объяснение. Солнце – это пылающий шар. Оно испускает свет. А Луна не испускает света; она словно зеркало, отражает свет Солнца. Лучи Солнца освещают её только с одной стороны. Только эту освещенную сторону Луны и видно с Земли. По мере того как Луна движется вокруг Земли, Солнце освещает её по-разному. В зависимости от того, какая часть Луны освещена, мы видим на небе её – то целиком, то половинкой, то узким серпиком. Если наблюдать за Луной, вы заметите, серп «молодой», «растущей» Луны отличается от Луны «стареющей». Для этого нужно соединить отрезком прямой линии кончики рожек и немного продлить вниз эту линию. У нас получится буква «Р», т.е. первая буква слова «растущий». Значит мы нарисовали молодую Луну. А «стареющий» серпик сам об этом говорит, потому что он похож на букву «С» - первую букву слова «стареющий».
Изучение человеком Луны. (слайд 15)
Ребята, как вы думаете, мечтали ли люди побывать на Луне? (Сообщения детей)
Люди издавна мечтали побывать на Луне. Настоящий штурм Луны начинается с 1959 года. В 1966 году станция «Луна-9» прилунилась и передала телевизионное изображение лунного ландшафта. В 1970 году станция «Луна-16» произвела бурение и доставила лунный грунт на Землю. Изучением Луны также занимались и другие страны.
А сейчас вы узнаете о том, кому удалось побывать на Луне. (Сообщения детей)
В 1969 году американские астронавты Нил Армстронг и Эдвин Олдрин побывали на Луне. Им даже удалось поездить на лунном вездеходе. В 1970 году на поверхности Луны начал своё движение первый отечественный самоходный аппарат «Луноход – 1». Множество кратеров на Луне вызвано падением метеоритов, т.к. у Луны нет атмосферы, в отличие от Земли. Из - за отсутствия атмосферы на поверхности Луны происходят резкие колебания температуры. На освещенной Солнцем поверхности она поднимается до +130 градусов, а ночью падает до – 160 градусов.
- Как звали американских астронавтов побывавших на Луне? (Нил Армстронг, Эдвин Олдрин)
Что удалось выяснить учёным – астрономам в результате изучения Луны? (Учёные доказали, что на Луне нет воздуха, воды, а следовательно нет животных и растений.)
Получили ли мы ответы на неизвестные ранее нам вопросы?
А теперь закройте глазки и представьте, что мы с вами летим обратно на Землю. С успешным приземлением вас, ребята!
V. Закрепление изученного материала (слайд 16)
Вот мы с вами узнали многое о спутнике Земли Луне. А сейчас проверим, насколько вы хорошо все запомнили.
Работа в группах
Выложить на столах высказывания, используя данные вам слова. Но учтите, что не все слова вам пригодятся.
I группа
II группа
(
III группа
Прочитайте полученные вами высказывания.
Одной из групп встретилась фамилия Гагарин. Кто мне скажет кто это? (первый человек полетевший в космос).
Назовите его полное ФИО. (Юрий Алексеевич Гагарин)
А может кто-нибудь сможет назвать мне год, когда Юрий Гагарин совершил полет? (12 апреля 1961 года)
Молодцы, ребята!
VI. Рефлексия учебной деятельности на уроке.
- Скоро прозвенит звонок
Подведем скорей итог.
Что нового узнали на уроке? (о том, что Луна – спутник Земли, о поверхности Луны, о фазах, о людях покоривших луну)
Самооценка работы
Я предлагаю вам, чтобы вы оценили свою работу на уроке: (на столе у каждого лежат звездочки трех цветов)
Крас.звезда - на уроке было легко, интересно.
Желт.звезда - испытывал затруднения.
Корич.звезда - на уроке было скучно, трудно, я ничего не понял.
Дом.зад. Подготовить сообщение о Луне от имени астронавта или ученого астронома.
Список литературы:
Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Окружающий мир: Учебник для 2 класса: В 2 ч. – 8 изд. – Самара: Издательство «Учебная литература»: Издательский дом «Федоров», 2012.
Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Рабочая тетрадь по окружающему миру для 2 класса – Самара: Издательство «Учебная литература»: Издательский дом «Федоров», 2013.
Гулуева Т.С. Окружающий мир 2 класс. Методические рекомендации к учебнику Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Окружающий мир 2 класс. – Волгоград: Учитель, 2009. – 281с.
Приложение 1
Сказка «Почему у месяца нет платья»
Заглянул Полумесяц к Портному,
Не к небесному, а к земному.
-Сшей мне, мастер, нарядное платье,
Буду по небу в праздник гулять я!
Снял Портной с Полумесяца мерку.
Приглашает его на примерку.
Но всего лишь за несколько дней
Вдвое сделался Месяц полней.
И в плечах, и в груди ему тесно
Так поправился Месяц небесный!
Чуть не плачет с досады Портной:
-Что за бес подшутил надо мной!
Ваша милость слегка пополнела
Иль от стирки материя села, -
Я, по правде сказать, не пойму...
Ладно! Новую примерку сниму.
Вот проходят за сутками сутки,
Не теряет Портной ни минутки.
Ну, а Месяц - гуляка ночной
Стал тем временем полной Луной.
Примеряет он тесное платье
И, вздыхая, бормочет проклятья:
-Греховодник, мошенник, злодей!
Постыдился бы добрых людей.
За последние три дня и три ночи
Платье стало тесней и короче!
Ничего не ответил Портной,
Где уж спорить Портному с Луной!
Снял он мерку с заказчика снова:
Будет к празднику платье готово.
Швы у платья Портной распорол,
Грудь расширил, надставил подол.
Доработать осталось немножко,
А уж Месяц стучится в окошко.
Да не Месяц, а тоненький Серп
В это время он шёл на ущерб,
Не Луна, а всего половинка:
Только рожки да круглая спинка.
Весь затрясся от гнева Портной:
-Нет, довольно шутить надо мной!
Угодить вам пытался я сдуру.
Что ни день, вы меняли фигуру.
То Вы делались круглым, как блин.
То худым, точно этот аршин.
Шить Вам платье - пустое занятье,
Оставайтесь-ка лучше без платья!
Приложение 2
Правила работы в парах
Работать должны оба.
Один говорит, другой слушает.
Если не понял, переспроси.
Правила работы группах
В группе должен быть ответственный.
Если не понял, переспроси.
Один говорит, другие слушают.
Своё несогласие высказывай вежливо.
Работать должен каждый на общий результат.
Приложение 3
Карточки с высказываниями для работы в группах.
I группа
Марс, Солнце, Луна, искусственный, естественный, спутник Земли, Плутон.
(«Луна - естественный спутник Земли»)
II группа
Первые, люди, животные, Армстронг, Гагарин, покорившие, Олдрин, Луну. ( Первые люди покорившие Луну - Армстронг и Олдрин»)
III группа
Кратеры, образованные, комет, от ударов, впадины, это, метеоритов. (Кратеры - это впадины, образованные от ударов метеоритов.)
Приложение 4
Творческий отчёт с фотоматериалами
Луна - естественный спутник нашей планеты. Ее влияние настолько велико, что астрономы часто говорят о связке «Земля-Луна» не как о планете и спутнике, а как о двойной планете. До сих пор не утихают споры о ее происхождении. Попробуем в них разобраться.
Что за странная «планета»?
Луна влияет почти на все сферы жизни на Земле, и история человеческой цивилизации не была исключением. Еще охотники на мамонтов вели счет дней по фазам Луны. Для первых цивилизаций спутник Земли был божеством, во власти которого находилось самое важное - сельскохозяйственный цикл. В большинстве древних цивилизаций Луну считали могущественной богиней, которой возводили храмы и приносили жертвы (иногда человеческие). Затмения Луны вызывали ужас - божество в гневе закрыло свой лик, грядут бедствия! В Средние века Луну считали местом обитания ангелов, в эпоху Просвещения предавались мечтам о расе селенитов, живущей на ночном светиле. Научный прогресс быстро разрушил эти наивные представления. Луна оказалась малой планетой, безжизненной и малопривлекательной (с человеческой точки зрения). Но также выяснилось, что влияние нашего спутника на процессы, происходящие на Земле, очень велико - вероятно, без Луны на Земле не могла бы существовать биосфера, и наша планета была бы похожа на Марс или Венеру. Ведь именно наличие Луны определяет важнейший климатический параметр - наклон оси вращения планеты по отношению к плоскости ее орбиты, определяющий характер смены времен года.
Из законов небесной механики известно, что наклон оси вращения планет подвержен колебаниям, примером чему является наш сосед Марс. Как показывают выполненные астрономами расчеты, угол между экватором Марса и плоскостью его орбиты значительно менялся. А ведь поверхность Красной планеты содержит многочисленные признаки иного прошлого - русла, протоки, осадочные породы (следы древних морей!). В далеком прошлом климат планеты был теплее, и на ее поверхности существовала жидкая вода, а возможно, жизнь. Но произошла какая-то катастрофа, и Марс превратился в ледяную пустыню. Исследования показывают, что наиболее вероятной причиной «замораживания» Марса было изменение угла наклона марсианской оси. Для Земли даже ничтожное изменение угла наклона оси к плоскости эклиптики (на величину порядка градуса) может обеспечить ледниковый период. Между тем Марс поворачивался на десятки градусов, поэтому грандиозные климатические катастрофы на нем были неизбежны. А вот у Земли угол наклона оси относительно плоскости орбиты варьировался не более чем на один-два градуса, что обеспечивало поразительную (по меркам иных планет) стабильность климата. Возникает естественный вопрос - а в чем причина уникальной устойчивости нашей планеты?
Как Луна нам помогает
Большинство ученых полагает, что за стабильность земного вращения (и, соответственно, климата) мы должны благодарить Луну - именно благодаря ей хаотические колебания угла наклона Земле не грозят. Гипотетическое отсутствие у Земли крупного спутника создало бы условия для очень сильных колебаний угла между экватором и орбитой, что сделало бы климат на Земле непригодным для жизни.
Благотворная роль Луны этим не ограничилась, способствуя появлению жизни: она вызывала приливы, способствовавшие аэрации морей. Возможно, даже сама жизнь впервые зародилась в приливной зоне! Движение Луны по небу влияет на жизненные циклы многих организмов - ярким примером служат мечехвосты (морские членистоногие, отдаленно родственные ракам и крабам), которые метают икру только при определенной фазе Луны.
Она, несомненно, повлияла и на историю человечества. Как идеальный небесный хронометр, спутник Земли значительно ускорил появление первых календарей. Наблюдения за Луной (самым близким небесным телом) сыграли огромную роль в развитии астрономии. Из них античные ученые сделали вывод о шарообразности планет, а движение Луны и его связь с морскими приливами позволили в XVII веке сформулировать законы всемирного тяготения.
Позднее наблюдения за Луной способствовали развитию науки о планетах - ведь ни одна другая планета (кроме Земли) не была исследована столь подробно! Впрочем, по мере накопления знаний о Луне вставал ряд вопросов. Самой большой тайной оставалось происхождение Луны - гипотез возникновения ночного светила было выдвинуто множество, но ни одна из них не могла объяснить все факты. Каковы основные особенности нашего спутника, которые вызывали такие сложности у ученых?
Перечислим основные из них:
- средняя плотность Луны намного меньше средней плотности Земли, так как у Луны очень маленькое ядро (если у Земли оно около 30% массы планеты, то у Луны - не больше 2-3%);
- на Луне повышено содержание тяжелых элементов (торий, уран, титан);
- а вот соотношение изотопов кислорода в земной и лунной коре практически одинаково (а ведь у разных планет и метеоритов из разных уголков Солнечной системы оно весьма сильно различается);
- лунная кора намного толще земной, что предположительно свидетельствует о том, что все слагающее ее вещество было когда-то расплавлено (а вот Земля, как считается, полностью расплавленной никогда не была);
- наконец, плоскость орбиты Луны не совпадает с экваториальной плоскостью Земли.
Среди многочисленных предположений о механизме происхождения нашего спутника три гипотезы в разное время снискали наибольшую популярность среди ученых. Расскажем и о них.
Гипотезы происхождения Луны
Согласно одной из этих гипотез, наша спутница когда-то была «самостоятельной» малой планетой Солнечной системы, вращавшейся вокруг Солнца. Однако в какой-то момент вольная Луна подошла к Земле слишком близко - и сила притяжения захватила ее и перевела на новую орбиту, где Луне суждено было вращаться вокруг нашей планеты в качестве спутника.
Увы, расчеты показали, что эта гипотеза не может объяснить особенности лунной орбиты, а обнаруженное после полетов на Луну сходство элементов земной и лунной коры поставило на версии «захвата» жирный крест. Другой популярной гипотезой было предположение о совместном формировании Земли и Луны (эту гипотезу выдвинул великий Иммануил Кант). В соответствии с ней, Луна и Земля сформировались одновременно - из одного газопылевого облака. Зародившаяся прото-Земля набрала такую массу, что частички облака начали вращаться уже по своим орбитам вокруг нее, постепенно образовав прото-Луну.
Эту гипотезу отчасти подтверждает сходство изотопов Земли и Луны, но данная модель совершенно не объясняет особенности лунной орбиты.
Чтобы объяснить эти противоречия, американские астрономы Билл Хартманн и Дональде Дэвис в 1975 году выдвинули импактную (т. е. «ударную») гипотезу, которая в настоящее время считается основной. Согласно ей, когда Солнечная система только зарождалась, из газопылевого облака, вращающегося вокруг Солнца, на орбите будущей Земли образовались сразу две протопланеты - одной из них была молодая Земля, а другая (она была меньше, размером примерно с Марс) получила имя Тейя. Под действием притяжения планеты начали сближаться, и 4,4 млрд лет назад наконец произошла грандиозная катастрофа - столкновение планет. Удар, к счастью, пришелся по касательной. Тейя была уничтожена, а расплавленные земные недра от удара выплеснуло на околоземную орбиту. Из этого вещества примерно за сто лет сформировалась Луна. Удар раскрутил Землю - вот откуда быстрая (в сравнении, например, с Венерой) смена дней и ночей. Эта гипотеза хорошо объясняет и наклон лунной орбиты, и сходство изотопов кислорода на Земле и на Луне, и странное внутреннее строение Луны. Однако новые исследования, опубликованные в журнале Nature, наносят смертельный удар по этим взглядам.
Проведя детальное исследование образцов лунных пород, добытых экспедициями кораблей серии «Аполлон» в 70-е годы XX века, специалисты из Вашингтонского университета вынесли отрицательный вердикт импактной гипотезе: «Если бы старая теория была верна, то больше половины лунных пород состояли бы из материала ударившего Землю планетоида. Но вместо этого мы видим, что изотопный состав фрагментов Луны весьма специфичен. Тяжелые изотопы калия, найденные в образцах, могли сформироваться только под воздействием невероятно высоких температур. Лишь очень мощное столкновение, при котором планетоид и большая часть Земли испарились бы при контакте, может вызвать подобный эффект».
В результате ученые предложили новую теорию: вместо колоссального столкновения планет были множественные столкновения с меньшими астероидами. Астероидная бомбардировка «выкинула» на орбиту Земли достаточно обломков, чтобы сформировать несколько маленьких спутников, которые со временем слились в один большой. Эта «Протолуна» продолжила поглощать объекты на орбите, пока не осталась в гордом одиночестве.
Авторы исследования утверждают, что их гипотеза лучше всего соответствует полученным данным. Однако немедленно нашлись скептики, которые указали, что и новая гипотеза возникновения Луны объясняет далеко не все странности ночного светила. Так что точку в спорах о Луне ставить пока рано - спутник Земли по-прежнему сохраняет свою тайну…
В 1609 году, после изобретения телескопа, человечество сумело впервые подробно рассмотреть свой космический спутник. С тех пор Луна - это наиболее изученное космическое тело, а также первое, на котором сумел побывать человек.
Первое, с чем предстоит разобраться - чем же является наш спутник? Ответ неожиданный: хотя Луна и считается спутником, технически она является такой же полноценной планетой, как и Земля. У нее большие размеры - 3476 километров в поперечнике на экваторе - и масса в 7,347×10 22 килограмм; Луна лишь немногим уступает , самой маленькой планете Солнечной Системы. Все это делает ее полноценным участником гравитационной системы Луна-Земля.
Известен и другой такой тандем в Солнечной системе, и Харон. Хотя вся масса нашего спутника составляет чуть больше сотой части массы Земли, Луна не обращается вокруг самой Земли - у них есть общий центр массы. А близость к нам спутника порождает еще один интересный эффект, приливный захват. Из-за него Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной.
Более того, изнутри Луна устроена как полноценная планета - у нее есть кора, мантия и даже ядро, а в далеком прошлом на ней существовали вулканы. Однако от древних ландшафтов уже ничего не осталось - на протяжении четырех с половиной миллиардов лет истории Луны на нее падали миллионы тонн метеоритов и астероидов, которые избороздили ее, оставив кратеры. Некоторые удары были настолько сильны, что прорвали ее кору вплоть до самой мантии. Котлованы от таких столкновений образовали лунные моря, темные пятна на Луне, которые легко различимы с . Более того, они присутствуют исключительно на видимой стороне. Почему? Об этом мы расскажем дальше.
Среди космических тел, Луна влияет на Землю сильнее всего - кроме, разве, Солнца. Лунные приливы, которые регулярно поднимают уровень воды в мировом океане - наиболее очевидное, но не самое сильное воздействие спутника. Так, постепенно отдаляясь от Земли, Луна замедляет вращение планеты - солнечный день вырос из первоначальных 5 до современных 24-х часов. А еще спутник служит естественным барьером против сотен метеоритов и астероидов, перехватывая их на подлете к Земле.
И вне сомнения, Луна - это лакомый объект для астрономов: как любителей, так и профессионалов. Хотя расстояние до Луны измерено с точностью до метра с помощью лазерных технологий, а образцы грунта с нее неоднократно привозили на Землю, там все еще остается место для открытий. Например, ученые охотятся за лунными аномалиями - таинственными вспышками и сияниями на поверхности Луны, не всем из которых находится объяснение. Оказывается, наш спутник скрывает гораздо больше, чем видно на поверхности - давайте же разберемся в тайнах Луны вместе!
Топографическая карта Луны
Характеристики Луны
Научному изучению Луны сегодня больше 2200 лет. Движение спутника на небосклоне Земли, фазы и расстояние от него до Земли были подробно описаны еще древними греками - а внутреннее строение Луны и ее история исследуются по сей день космическими аппаратами. Тем не менее века работы философов, а затем физиков и математиков дали весьма точные данные о том, как выглядит и движется наша Луна, и почему она именно такая. Все сведения о спутнике можно разделить на несколько категорий, взаимовытекающих друг из друга.
Орбитальные характеристики Луны
Как движется Луна вокруг Земли? Если бы наша планета была неподвижной, спутник вращался бы по почти идеальному кругу, время от времени незначительно приближаясь и отдаляясь от планеты. Но ведь и сама Земля вокруг Солнца - Луне приходится постоянно «догонять» планету. А еще наша Земля не является единственным телом, с которым наш спутник взаимодействует. Солнце, находящееся в 390 раз дальше Земли от Луны, массивнее Земли в 333 тысячи раз. И даже с учетом закона обратных квадратов, по которому интенсивность любого источника энергии резко падает при отдалении, Солнце притягивает Луну в 2,2 раза сильнее Земли!
Поэтому конечная траектория движения нашего спутника напоминает спираль, да еще и непростую. Ось лунной орбиты колеблется, сама Луна периодически приближается и отдаляется, а в глобальных масштабах и вовсе улетает от Земли. Эти же колебания приводят к тому, что видимая сторона Луны - это не одно и то же полушарие спутника, но разные его части, которые попеременно поворачиваются к Земле из-за «покачивания» спутника на орбите. Эти перемещения Луны по долготе и широте называются либрациями, и позволяют заглянуть за обратную сторону нашего спутника задолго до первого облета космическими аппаратами. С востока на запад Луна проворачивается на 7,5 градуса, а с севера на юг - на 6,5. Поэтому с Земли легко можно увидеть оба полюса Луны.
Конкретные орбитальные характеристики Луны полезны не только астрономам и космонавтам - к примеру, фотографами особенно ценится суперлуние: фаза Луны, в которой она достигает максимального размера. Это полнолуние, во время которого Луна находится в перигее. Приведем основные параметры нашего спутника:
- Орбита Луны - эллиптическая, ее отклонение от идеального круга, составляет около 0,049. Учитывая колебания орбит, минимальное расстояние спутника до Земли (перигей) оставляет 362 тысячи километров, а максимальное (апогей) - 405 тысяч километров.
- Общий центр массы Земли и Луны находится за 4,5 тысячи километров от центра Земли.
- Сидерический месяц - полное прохождение Луны по своей орбите - проходит за 27,3 дня. Однако для полного оборота вокруг Земли и смены лунных фаз требуется на 2,2 дня больше - ведь за то время, что Луна идет по своей орбите, Земля пролетает тринадцатую часть собственной орбиты вокруг Солнца!
- Луна находится в приливном захвате Земли - она вращается вокруг своей оси с той же скоростью, что и вокруг Земли. Из-за этого Луна постоянно повернута к Земле одной и той же стороной. Такое состояние характерно для спутников, которые находятся очень близко к планете.
- Ночь и день на Луне очень долгие - по половине земного месяца.
- В те периоды, когда Луна выходит из-за земного шара, ее видно на небе - тень нашей планеты постепенно сползает со спутника, позволяя освещать его Солнцу, а затем обратно закрывает его. Смены освещенности Луны, видимые с Земли, называются ее . Во время новолуния спутника не видно на небе, в фазе молодой Луны появляется ее тонкий серп, напоминающий завиток буквы «Р», в первой четверти Луна освещена ровно наполовину, а во время полнолуния ее заметно лучше всего. Дальнейшие фазы - вторая четверть и старая луна - происходят в обратном порядке.
Интересный факт: так как лунный месяц короче календарного, иногда за один месяц может быть два полнолуния - второе называется «голубой луной». Она такая же яркая, как и обычная полня - Землю она освещает на 0,25 люкс (для примера, обычное освещение внутри дома составляет 50 люкс). Сама Земля освещает Луну в 64 раза сильнее - целых 16 люкс. Разумеется, весь свет не собственный, а отраженный солнечный.
- Орбита Луны наклонена к плоскости орбиты Земли и регулярно ее пересекает. Наклонение спутника постоянно меняется, варьируясь между 4,5° и 5,3°. На смену наклонения Луны уходит больше 18 лет.
- Луна движется вокруг Земли со скоростью 1,02 км/с. Это намного меньше скорости движения Земли вокруг Солнца - 29,7 км/с. Максимальная скорость космического аппарата, достигнутая зондом для исследования Солнца «Гелиос-Б», составляла 66 километров в секунду.
Физические параметры Луны и ее состав
Для того чтобы понять, насколько большая Луна и из чего она состоит, людям понадобилось немало времени. Только в 1753 году ученый Р. Бошкович сумел доказать, что у Луны нет существенной атмосферы, равно как и жидких морей - при покрытии Луной звезды исчезают мгновенно, когда наличие дало бы возможность наблюдать их постепенное «затухание». Еще 200 лет понадобилось на то, чтобы советская станция «Луна-13» в 1966 году измерила механические свойства поверхности Луны. А про обратную сторону Луны вообще не было ничего не известно вплоть до 1959 года, пока аппарат «Луна-3» не сумел сделать первые ее снимки.
Команда космического корабля «Аполлон-11» доставила первые образцы на поверхность в 1969 году. Также они стали первыми людьми, которые побывали на Луне - до 1972 года на ней приземлилось 6 кораблей, и высадились 12 астронавтов. В достоверности этих полетов часто сомневались - однако многие пункты критиков исходили из их несведущести в космическом деле. Американский флаг, который по уверениям конспирологов «не мог развеваться в безвоздушном пространстве Луны», на самом деле твердый и статичный - его специально укрепили твердыми нитями. Это было сделано специально для того, чтобы сделать красивые снимки - провисшее полотно не столь зрелищное.
Многие искажения цветов и форм рельефа в отражениях на шлемах скафандров, в которых искали фальсификат, были обусловлены золотым напылением на стекле, защищающем от ультрафиолетового . Советские космонавты, которые смотрели трансляцию высадки астронавтов в реальном времени, также подтвердили достоверность происходящего. А кто сможет обмануть эксперта в своем деле?
А полные геологические и топографические карты нашего спутника составляются по сегодняшний день. В 2009 году космическая станция LRO (англ. «Lunar Reconnaissance Orbiter», Лунный Орбитальный Зонд) не только доставила самые детальные снимки Луны в истории, но и доказала наличие на ней большого количества замерзшей воды. Он же поставил точку в дискуссии о том, были ли люди на Луне, засняв следы деятельности команды «Аполлон» с низкой орбиты Луны. Аппарат был укомплектован оборудованием из нескольких стран мира, в том числе и из России.
Так как к исследованию Луны подключаются новые космические государства вроде Китая и частные компании, свежие данные поступают каждый день. Мы собрали основные параметры нашего спутника:
- Площадь поверхности Луны занимает 37,9х10 6 квадратных километров - около 0,07% от всей площади Земли. Невероятно, но это лишь на 20% превышает площадь всех заселенных человеком местностей на нашей планете!
- Средняя плотность Луны 3,4 г/см 3 . Она на 40% меньше плотности Земли - в первую очередь из-за того, что спутник лишен многих тяжелых элементов вроде железа, которыми богата наша планета. Кроме того, 2% массы Луны приходится на реголит - мелкую крошку камня, созданную космической эрозией и ударами метеоритов, плотность которой ниже обычной породы. Его толща в отдельных местах достигает десятков метров!
- Все знают, что Луна намного меньше Земли, что сказывается на ее гравитации. Ускорение свободного падения на ней составляет 1,63 м/с 2 - всего 16,5 процентов от всей силы притяжения Земли. Прыжки астронавтов на Луне были очень высокими несмотря даже на то, что их скафандры весили 35,4 килограмма - почти как рыцарские доспехи! При этом они еще сдерживались: падение в условиях вакуума было достаточно опасным. Ниже - видео прыжков астронавта из прямой трансляции.
- Лунные моря охватывают около 17% всей Луны - в основном ее видимую сторону, которая почти на треть покрыта ими. Они являются следами ударов особенно тяжелых метеоритов, которые буквально сорвали со спутника его кору. В этих местах от мантии Луны поверхность отделяет лишь тонкий, полукилометровый слой застывшей лавы - базальта. Поскольку ближе к центру любого большого космического тела концентрация твердых веществ растет, в лунных морях больше металла, чем где-либо по Луне.
- Основная форма рельефа Луны - это кратеры и другие производные от ударов и ударными волнами, которастероидов. Лунные горы и цирки были построены громадными ые изменяли структуру поверхности Луны до неузнаваемости. Особенно сильна их роль была в начале истории Луны, когда та была еще жидкой - падения поднимали целые волны расплавленного камня. Это же стало причиной образования лунных морей: обращенная к Земле сторона была сильнее раскалена из-за концентрации в ней тяжелых веществ, из-за чего астероиды влияли на нее сильнее, чем на прохладную обратную сторону. Причиной такого неравномерного распределения вещества стало притяжение Земли, особенно сильное в начале истории Луны, когда та была ближе.
- Кроме кратеров, гор и морей, в луне существуют пещеры и трещины - уцелевшие свидетели тех времен, когда недра Луны были также раскалены, как и , и на ней действовали вулканы. В этих пещерах часто присутствуют водные льды, как и у кратеров на полюсах, из-за чего их часто рассматривают как места для будущих лунных баз.
- Настоящий цвет поверхности Луны - очень темный, ближе к черному. По всей же Луне попадаются самый разные цвета - от бирюзово-голубого до почти оранжевого. Светло-серый оттенок Луны из Земли и на снимках обусловлен высокой освещенностью Луны Солнцем. Из-за темного цвета, поверхность спутника отражает лишь 12% от всех лучей, падающих от нашего светила. Будь Луна светлее - и во время полнолуний было бы светло как днем.
Как сформировалась Луна?
Исследование минералов Луны и ее история - одна из самых тяжелых для ученых дисциплин. Поверхность Луны открыта для космических лучей, а тепло у поверхности нечему задерживать - поэтому спутник днем накаляется до 105° C, а ночью остывает до –150° C. Двухнедельная продолжительность дня и ночи усиливает влияние на поверхность - и в итоге минералы Луны изменяются до неузнаваемости со временем. Однако удалось кое-что выяснить.
Сегодня считается, что Луна - это продукт столкновения крупного зародыша планеты, Тейи, с Землей, который произошел миллиарды лет назад, когда наша планета была полностью расплавленной. Часть столкнувшейся с нами планеты (а она была размером с ) была поглощена - но ее ядро вместе с частью поверхностной материи Земли было выброшено по инерции на орбиту, где и осталалось в виде Луны.
Это доказывает уже упоминавшийся выше дефицит железа и других металлов на Луне - к тому времени, когда Тейя, вырвала кусок земного вещества, большая часть тяжелых элементов нашей планеты была притянута гравитацией внутрь, к ядру. Это столкновение отразилось на дальнейшем развитии Земли - она стала вращаться быстрее, а ось ее вращения наклонилась, из-за чего стала возможной смена сезонов.
Дальше Луна развивалась как обычная планета - у нее сформировалось железное ядро, мантия, кора, литосферные плиты и даже своя атмосфера. Однако малая масса и бедный на тяжелые элементы состав привел к тому, что недра нашего спутника быстро остыли, а атмосфера - испарилась от высокой температуры и отсутствия магнитного поля. Однако кое-какие процессы внутри все еще происходят - из-за движений в литосфере Луны иногда происходят лунотрясения. Они представляют одну из главных опасностей для будущих колонизаторов Луны: их размах доходит до 5 с половиной баллов по шкале Рихтера, а длятся они куда дольше земных - нет океана, способного вобрать в себя импульс движения земных недр.
Основные химические элементы на Луне - это кремний, алюминий, кальций и магний. Минералы, которые образуют эти элементы, схожие с земными и даже встречаются на нашей планете. Однако главное отличие минералов Луны - это отсутствие воздействия воды и кислорода, вырабатываемого живыми существами, высокая доля метеоритных примесей и следы воздействия космического излучения. Озоновый слой Земли сформировался достаточно давно, а атмосфера сжигает большую часть массы падающих метеоритов, позволяя воде и газам медленно, но уверенно менять облик нашей планеты.
Будущее Луны
Луна - это первое космическое тело после Марса, которое претендует на первоочередную колонизацию человеком. В некотором смысле Луна уже освоена - СССР и США оставили на спутнике государственные регалии, а орбитальные радиотелескопы прячутся за обратной стороной Луны от Земли, генератора множества помех в эфире. Однако что ждет наш спутник в будущем?
Главный процесс, о котором уже не раз упоминалось в статье - это отдаление Луны за счет приливного ускорения. Оно происходит достаточно медленно - спутник улетает не больше чем на 0,5 сантиметра в год. Однако важно тут совершенно другое. Дистанцируясь от Земли, Луна замедляет ее вращение. Рано или поздно может наступить момент, когда сутки на Земле будут длиться столько же, сколько лунный месяц - 29–30 дней.
Однако у удаления Луны будет свой предел. После его достижения, Луна начнет витками приближаться к Земле - причем куда быстрее, чем отдалялась. Полностью врезаться ей, однако, не удастся. За 12–20 тысяч километров от Земли начинается ее полость Роша - гравитационный предел, при котором спутник какой-либо планеты может сохранять твердую форму. Поэтому Луна на подлете будет разорвана на миллионы маленьких фрагментов. Часть из них упадет на Землю, устроив бомбардировку в тысячи раз мощнее ядерной, а остальные образуют вокруг планеты кольцо наподобие . Однако оно будет не таким ярким - кольца газовых гигантов состоят изо льда, который в разы ярче темных пород Луны - их не всегда будет видно на небе. Кольцо Земли создаст проблему астрономам будущего - если, конечно, к тому времени на планете кто-либо останется.
Колонизация Луны
Однако все это произойдет через миллиарды лет. А до тех пор человечество рассматривает Луну как первый потенциальный объект для космической колонизации. Однако что именно подразумевается под «освоением Луны»? Сейчас мы вместе просмотрим ближайшие перспективы.
Многие представляют колонизацию космоса подобно колонизации Земли времен Нового Века - поиск ценных ресурсов, их добыча, а затем доставка обратно домой. Однако это неприменимо к космосу - в ближайшие пару сотен лет доставка килограмма золота даже с ближайшего астероида будет обходиться дороже, чем его добыча из самых сложных и опасных для работы шахт. Также Луна вряд ли выступит «дачным сектором Земли» в ближайшем будущем - хотя там и есть большие месторождения ценных ресурсов, там будет тяжело выращивать еду.
Зато наш спутник вполне может стать базой для дальнейшего освоения космоса в перспективных направлениях - например, того же Марса. Главная проблема космонавтики на сегодняшний день - это ограничения по весу космических аппаратов. Для запуска приходится строить монструозные конструкции, которым нужны тонны топлива - ведь нужно преодолеть не только притяжение Земли, но и атмосферу! А если это межпланетный корабль, то нужно его еще и заправить. Это серьезно стесняет конструкторов, принуждая их предпочитать экономность функциональности.
Луна подходит для стартовой площадки космических кораблей куда лучше. Отсутствие атмосферы и низкая скорость для преодоления притяжения Луны - 2,38 км/c против 11,2 км/с Земли - делают запуски намного проще. А залежи полезных ископаемых спутника позволяют сэкономить на весе топлива - камне на шее космонавтики, который занимает значительную долю массы любого аппарата. Если развернуть производство ракетного топлива на Луне, можно будет запускать большие и сложные космические корабли, собранные с деталей, доставленных с Земли. Да и сборка на Луне будет куда проще, чем на околоземной орбите - и намного надежнее.
Существующие на сегодняшний день технологии позволяют если не полностью, то частично осуществить этот проект. Однако любые шаги в эту сторону требуют риска. Вложение громадных денег потребуют исследования на предмет нужных ископаемых, а также разработка, доставка и тестирование модулей будущих лунных баз. А одна предполагаемая стоимость запуска даже первоначальных элементов способна разорить целую сверхдержаву!
Поэтому колонизация Луны - это предмет не столько работы ученых и инженеров, сколько людей всего мира для достижения столь ценного единства. Ибо в единстве человечества кроется истинная сила Земли.
Луна — единственное небесное тело, которое вращается вокруг планеты Земля. Такое открытие сделали еще в древние времена. Тогда же на поверхности Луны обнаружили темные пятная самых разных форм, которые в дальнейшем были нанесены на карту Луны. Такие пятна с XVII века начали называть морями.
В то время считали, что спутник нашей планеты обладает водой, следовательно, его поверхность покрыта морями и океанами. И итальянскому астроному Джованни Риччоли пришло в голову дать им наименования, которые остались и до наших дней. Светлые части поверхности относятся к суше.
Основные характеристики Луны
Масса Луны равна 7,3476*1022 кг, что в 81,3 раза меньше массы Земли. Экваториальный радиус спутника — 1 737 км, что в 3,6 раз меньше земного. В среднем расстояние от Земли до Луны составляет 384 400 км.
Исследуя единственный спутник наше планеты, ученые всего мира до сих пор теряются в догадках по двум вопросам:
- Все ли космические объекты можно назвать нерукотворными?
- Случайно ли Луна и планета Земля находятся там, где они находятся?
Сомнения в рядах ученых умов возникают по разным причинам. Так, например, диаметр спутника кем-то подогнан так, и расположил его кто-то на такой дистанции от Солнца , что попав между ним и ближайшей планетой к Луне, т.е. Землей, она полностью покрывается. Это явление всем известно как солнечное затмение. Однако, в то же время люди не смогли бы вести наблюдение за таким событием, если бы этот «природный» спутник был другим — больше или меньше или размером с Марс.
Что входит в состав спутника Земли?
Вся Луна целиком покрыта реголитом, который состоит из пыли и мелких осколков метеоритов . Они часто бомбардируют незащищенную атмосферным слоем лунную поверхность. Ученые считают, что толщина таких слоев может быть несколько сантиметров или даже десятки километров.
Схематично состав Луны можно обозначить следующим образом:
- Кора, которая может быть чрезвычайно неоднородной и колебаться от нуля метров. Так, например, под морем Москвы она отделена от поверхности базальтовым слоем толщиной до 600 м, и до 105 км на темной стороне Луны под кратером Королева;
- Три слоя мантии, начиная с внешней мантии;
- Ядро – металлический центр земного спутника.
Занимательные факты о Луне
«Темная сторона» отсутствует
На самом деле обе стороны Луны принимают одинаковые объемы солнечного освещения, но только одна из них доступна земному обзору. Так происходит потому, что период осевого вращения Луны сходится с орбитальным. Это означает, что спутник повернут к Земле однобоко постоянно. Однако «темная сторона» исследуется с помощью космических аппаратов.
Влияние Луны на земные приливы
Гравитация Луны формирует наличие двух выпуклостей на Земле. Одна на обернутой к Луне стороне, а другая – на противоположной. Из-за этих выступов и случаются приливы на всей планете.
«Убегающая» от Земли Луна
Ежегодно спутник «убегает» от Земли на 3.8 см. Кто-то посчитал, что через пятьдесят млрд. лет Луна просто сбежит. К тому моменту она потратит 47 дней для орбитального пролета.
Масса на Луне намного меньше
Гравитация Луны меньше, чем у Земли, отчего вес людей на спутнике будет на 1/6 меньше. Собственно из-за этого астронавты и прыгали по ней.
Люди на Луне: 12 астронавтов посетили спутник
С 1969 года первым на спутник удалось шагнуть Нилу Армстронгу во время миссии Аполлон-11, а последнему посчастливилось его посетить Юджину Сернану в 1972 году. После этого на Луне были лишь роботы.
Отсутствие атмосферы на Луне
На лунной поверхности отсутствует защита от самых разнообразных космических излучений, солнечных ветров и метеоритной бомбардировки. Кроме того, имеются серьезные температурные колебания, не слышны никакие звуки, а небо всегда черное.
Ученые заявляют о лунных землетрясениях
Они утверждают, что это происходит из-за земной гравитации. Астронавты пользовались сейсмографами и вычислили, что в паре километров под поверхностью имеется наличие трещин и разрывов. Предполагают, что у спутника есть расплавленное ядро.
Первый искусственный спутник на Луне
Это был советский спутник программы Луна-1. В 1959 году он пролетел рядом с Луной на удалении до 6000 км, после чего вышел на солнечную орбиту.
Луна — искусственный спутник?
В начале 1960-х годов Михаил Васин и Александр Щербаков из Академии Наук СССР заявили, что Луна могла появиться неестественным путем. В этой гипотезе имеется восемь основных постулатов. Ученые провели анализ некоторых загадочных нюансов, всего, что связано со спутником.
Восемь лунных секретов
Первый секрет: Луна — это космический корабль?
В действительности орбита и величина Луны на физическом уровне не совсем возможны. Если бы все было естественным, то можно было бы подумать, что это весьма необычные «причуды» космоса. Основывается это на том, что Луна занимает четвертую часть размера Земли, а отношение величин сателлитов и планет обычно намного меньше.
Дистанция между Луной и Землей такова, что видимые габариты равнозначны солнечным. Из-за этого наблюдается такое нередкое для землян явление, как полное солнечное затмение. Той же самой математической невозможностью объясняется место и отношение масс двух небесных объектов. Если бы Луну некогда притянула Земля, она обзавелась бы естественной орбитой. Наличие этой орбиты должно было быть эллиптическим, однако она удивительно круглая.
Второй секрет: наличие кривизны поверхности
Неправдоподобную кривизну, которой обладает поверхность Луны, ученые не могут объяснить. Тело Луны не круглое. Проведя геологические исследования, ученые решили, что она является планетоидом, практически полым шаром. При этом непонятно, как она может обладать такой странной структурой и не разрушаться.
По одной из версий, которую предложили вышеупомянутые ученые, лунную кору изготовили искусственно. Якобы она обладает твердым титановым каркасом. Русские ученые Васин и Щербаков доказали, что лунная кора и скалы обладает необыкновенным уровнем титана, в некоторых местах слой титана в толщину не менее 30 км.
Третий секрет: наличие лунных кратеров
Огромное количество кратеров от метеоритов на лунной поверхности ученые объясняют отсутствием атмосферы. Космические тела, пытающиеся пробраться на Землю, встречаются с километрами ее атмосферы, где они сгорают или распадаются. У Луны нет защитных слоев атмосферы, поэтому ее поверхность вся испещрена всеми оставленными в ней следами от метеоритов. Это кратеры самых разнообразных размеров.
Однако никто не объясняет, почему у них такая небольшая глубина. И выглядит все так, будто чрезвычайно прочный материал не позволяет метеоритам пробиваться вглубь спутника. Причем даже у кратеров с диаметром более 150 км глубина не превышает четырехкилометровой глубины. Это необъяснимо с точки зрения того, что имеет отношение к науке. По логике вещей там должны быть кратеры глубиной, как минимум, пятьдесят километров.
Четвертый секрет: наличие «лунных морей»
Ученые до сих пор спорят, как могли образоваться лунные океаны и моря. По одной из версий, затвердевшая лава могла вытечь после метеоритной бомбардировки, если бы это был горячий планетоид.
Однако по физическим признакам намного вероятнее, что Луна, исходя из ее размеров, — это холодное тело. Кроме того, вопросы вызывает и то, где расположены «лунные моря». Так, выяснилось, что 80% этих объектов находятся на видимой к Земле стороне спутника.
Пятый секрет: наличие масконов
Гравитация на лунной поверхности не однородная. Это уже отмечал экипаж Аполлона VIII, когда пролетал над лунными морями. Масконами (от англ. «Mass Concentration» - массовое скопление) называются места, где вещества сосредоточены с большей плотностью или в больших количествах. В случае с Луной этот принцип тесно связан с лунными морями, потому что масконы размещаются под ними.
Шестой секрет: наличие географической асимметрии
Шокирующим для науки фактом, который до настоящего времени не объяснен, является наличие географической асимметрии на лунной поверхности. Так, на легендарной «темной» стороне Луны имеется куда больше гор, кратеров, и прочих особенностей в рельефе. Тогда как большая часть морей, напротив, находится на видимой с Земли стороне.
Седьмой секрет: наличие низкой плотности
Плотность Луны не выше 60% от земной плотности. Этим фактом доказывается, почему Луна — не планета, а полый объект. Кроме того, отдельные ученые полагают, что такая полость может быть неестественного происхождения. Однако учитывая местоположение поверхностных слоев, которые прошли идентификацию, ученые смеют утверждать, что Луна может выглядеть как планета, которая могла сформироваться «наизнанку». И это используется в качестве довода в пользу версии об «искусственной отливке».
Восьмой секрет: происхождение
В минувшем веке на протяжении продолжительного периода были приняты три теории о происхождении земного спутника. В наши дни большинство в научном сообществе приняло гипотезу про искусственное происхождение Луны как небезосновательную.
По одной теории предполагается, что Луна — это земной осколок. Однако отличия в характеристиках этих двух объектов указывают на несостоятельность этой теории. По другой теории, представленный небесный объект образовался в одно и то же время, что и наша планета. Причем материалом для их образования послужило одно и то же облако космических газов. Однако предшествующий вывод правомерен и касательно этого суждения. Оба объекта должны бы иметь, как минимум, схожие структуры.
Третья теория предполагает, что, скитающаяся по космосу Луна была притянута земной гравитацией. Большим недостатком этой теории является то, что орбита Луны круглая и циклическая. Доказательством была бы удаленная от центра или эллиптическая орбита.
Однако есть и еще одна теория, самая невероятная из всех. С ее помощью можно объяснить многие аномалии, которые связаны с земным спутником. Если Луну сконструировали разумные существа, то физические законы, действиям которых она подчиняется, не были бы в равной мере применимы к прочим небесным объектам.
В версиях о происхождении Луны, выдвинутых советскими учеными, существует еще много чего интересного. Пока это лишь некоторая часть реальных физических оценок лунных аномалий. Кроме того, имеются многие и иные видео- , фотодокументы и изыскания, доказывающие, что наш «природный» спутник вовсе не такой.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Луна – спутник планеты Земля в Солнечной системе: описание, история исследования, интересные факты, размер, орбита, темная сторона Луны, научные миссии с фото.
Выберитесь подальше от городских огней темной ночью и полюбуйтесь на прекрасное лунное сияние. Луна - это единственный земной спутник, выполняющий вращение вокруг Земли более 3.5 млрд. лет. То есть, Луна сопровождает человечество с момента его появления.
Из-за яркости и доступности в прямом наблюдении спутник отразился во многих мифах и культурах. Некоторые думали, что это божество, а другие пытались использовать, чтобы предсказывать события. Давайте внимательно рассмотрим интересные факты о Луне.
Нет никакой «темной стороны»
- Существует много историй, где фигурирует обратная сторона Луны. В реальности обе стороны получают одинаковый объем солнечного освещения, но лишь одно из них доступно для земного обзора. Дело в том, что время осевого лунного вращения совпадает с орбитальным, а значит он повернут к нам одним боком всегда. Но «темную сторону» мы исследуем космическими аппаратами.
Луна влияет на земные приливы
- Из-за гравитации Луна создает две выпуклости на нашей планете. Одна находится на повернутой к спутнику стороне, а вторая – на обратной. Эти выступы вызывают высокие и низкие приливы по всей Земле.
Луна пытается сбежать
- Каждый год спутник отдаляется от нас на 3.8 см. Если так продолжится и дальше, то через 50 млрд. лет Луна просто сбежит. На тот момент она будет тратить 47 дней на орбитальный пролет.
Вес на Луне гораздо меньший
- Луна уступает земной гравитации, поэтому вы будете весить на 1/6 меньше на спутнике. Именно поэтому астронавтам приходилось передвигаться прыжками, как кенгуру.
На Луне побывало 12 астронавтов
- В 1969 году первый на спутник шагнул Нил Армстронг в период миссии Аполлон-11. Последним стал Юджин Сернан в 1972 году. С тех пор к Луне отправляют только роботов.
Нет атмосферного слоя
- Это значит, что поверхность Луны, как видно на фото, лишена защиты от космического излучения, метеоритных ударов и солнечного ветра. Также заметны серьезные температурные колебания. Вы не услышите звуков, а небо всегда кажется черным.
Есть землетрясения
- Создаются земной гравитацией. Астронавты использовали сейсмографы и выяснили, что в нескольких километрах под поверхностью есть трещины и разрывы. Полагают, что спутник обладает расплавленным ядром.
Первый аппарат прибыл в 1959 году
- Первым на Луне побывал советский аппарат Луна-1. Он пролетел мимо спутника на удаленности в 5995 км, а затем вышел на орбиту вокруг Солнца.
Стоит на 5-й позиции по величине в системе
- В диаметре земной спутник простирается на 3475 км. Земля в 80 раз крупнее Луны, но их возраст примерно одинаковый. Главная теория заключается в том, что в начале формирования в нашу планету врезался крупный объект, вырвавший материал в пространство.
Мы снова отправимся к Луне
- НАСА планирует создать на лунной поверхности колонию, чтобы там всегда были люди. Работы могут начаться уже в 2019 году.
В 1950-м году планировали взорвать на спутнике ядерную бомбу
- Это был тайный проект времен холодной войны – проект А119. Это бы показало значительный перевес одной из стран.
Размер, масса и орбита Луны
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 | 1738,14 км 0,273 земных |
| Полярный радиус | 1735,97 км 0,273 земных |
| Средний радиус | 1737,10 км 0,273 земных |
| Окружность большого | 10 917 км |
| Площадь поверхности | 3,793·10 7 км² 0,074 земных |
| Объём | 2,1958·10 10 км³ 0,020 земных |
| Масса | 7,3477·10 22 кг 0,0123 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) |
Состав и поверхность Луны
Луна повторяет Землю и также располагает внутренним и внешним ядром, мантией и корой. Ядро – сплошная железная сфера, простирающаяся на 240 км. Вокруг нее сосредоточено внешнее ядро из жидкого железа (300 км).
Также в мантии можно обнаружить магматические породы, где железа больше чем у нас. Кора простирается на 50 км. Ядро охватывает всего 20% от всего объекта и вмещает не только металлическое железо, но и небольшие примеси серы и никеля. Можете увидеть, как выглядит строение Луны на схеме.
Ученым удалось подтвердить наличие на спутнике воды, большая часть которой сосредоточена на полюсах в затененных кратерных формированиях и подповерхностных водохранилищах. Думают, что она появилась из-за контакта спутника с солнечным ветром.
Лунная геология расходится с земной. Спутник лишен плотного атмосферного слоя, поэтому на нем нет погоды и ветровой эрозии. Небольшой размер и низкая гравитация приводят к быстрому охлаждению и отсутствию тектонической активности. Можно отметить огромное количество кратеров и вулканов. Повсюду хребты, морщины, нагорья и впадины.
Сильнее всего замечается контраст между яркими и темными территориями. Первые именуют лунными возвышенностями, а вот темные – моря. Нагорья сформировались магматическими породами, представленными полевым шпатом и следами магния, пироксена, железа, оливина, магнетита и ильменита.
Базальтовая порода легла в основу морей. Часто эти участки совпадают с низинами. Можно отметить каналы. Они бывают дугообразными и линейными. Это лавовые трубы, охлажденные и разрушенные с момента вулканической спячки.
Интересная особенность – лунные купола, созданные выбросом лавы в вентиляционные отверстия. Они обладают пологими склонами, и диаметром в 8-12 км. Морщины появились из-за сжатия тектонических плит. Большинство встречается на территории морей.
Примечательная особенность нашего спутника – ударные кратеры, формирующиеся при падении крупных космических камней. Кинетическая ударная энергия формирует ударную волну, приводящую к депрессии, из-за чего вырывается много материала.
Кратеры простираются от небольших ям до 2500 км и глубины 13 км (Айткен). Самые крупные появились в ранней истории, после чего начали уменьшаться. Можно отыскать примерно 300000 углублений с шириной в 1 км.
Кроме того, интерес представляет лунная почва. Она сформировалась из-за ударов астероидов и комет миллиарды лет назад. Камни раскрошились в мелкую пыль, которая покрыла всю поверхность.
Химический состав реголита отличается в зависимости от позиции. Если в горах много алюминия и двуокиси кремния, то моря способны похвастаться железом и магнием. Геологию исследовали не только телескопическими наблюдениями, но и анализом образцов.
Атмосфера Луны
У Луны есть слабый слой атмосферы (экзосфера), из-за чего показатель температуры сильно колеблется: от -153°C до 107°C. Анализ показывает наличие гелия, неона и аргона. Первые два создаются солнечными ветрами, а последний – распад калия. Также есть данные о замороженных водных запасах в кратерах.
Формирование Луны
Есть несколько теорий появления земного спутника. Некоторые думают, что все дело в гравитации Земли, которая притянула уже готовый спутник. Они вместе сформировались в солнечном аккреционном диске. Возраст – 4.4-4.5 млрд. лет.
Главная теория состоит в ударе. Полагают, что в прото-Землю влетел крупный объект (Тейя) 4.5 млрд. лет назад. Вырванный материал начал вращаться по нашему орбитальному пути и сформировал Луну. Это подтверждают и компьютерные модели. К тому же проверенные образцы показали практически идентичные с нами изотопные композиции.
Связь с Землей
Луна вращается вокруг Земли за 27.3 дней (звездный период), но оба объекта перемещаются вокруг Солнца одновременно, поэтому на одну фазу для Земли спутник тратит 29.5 дней (известные фазы Луны).
Присутствие Луны оказывает воздействие на нашу планету. Прежде всего речь идет о приливных эффектах. Мы замечаем это при повышении уровня моря. Земное вращение происходит в 27 раз быстрее лунного. Океанические приливы также усиливаются фрикционным сцеплением воды с земным вращением через океанические полы, водной инерцией и колебанием бассейнов.
Угловой момент ускоряет лунную орбиту и поднимает спутник выше с более длительным периодом. Из-за этого дистанция между нами возрастает, а земное вращение замедляется. В год спутник отходит от нас на 38 мм.
В итоге мы достигнем взаимной приливной блокировки, повторяя ситуацию Плутона и Харона. Но на это уйдут миллиарды лет. Так что скорее Солнце станет красным гигантом и поглотит нас.
Приливы отмечаются и на лунной поверхности с амплитудой в 10 см в течение 27 дней. Кумулятивный стресс приводит к лунным лучам. И они длятся дольше на час, потому что нет воды, способной заглушить вибрации.
Не будем забывать о таком великолепном событии, как затмение. Это случается, если Солнце, спутник и наша планета выстраиваются в прямую линию. Лунное появляется, если полная Луна показывается за земной тенью, а солнечное – Луна расположена между звездой и планетой. При полном затмении можно рассмотреть солнечную корону.
Лунная орбита расположена под наклоном в 5° к земной, поэтому затмения происходят в определенные моменты. Спутнику нужно находиться возле пересечения орбитальных плоскостей. Периодичность охватывает 18 лет.
История наблюдений за Луной
Как же выглядит история исследования Луны? Спутник расположен близко и заметен в небе, поэтому за ним могли следить еще доисторические жители. Ранние примеры записи лунных циклов начинаются в 5-м веке до н. э. Это сделали ученые в Вавилоне, отметившие 18-летний цикл.
Анаксагор из Древней Греции верил, что Солнце и спутник выступают масштабными сферическими скалами, где Луна отражала солнечный свет. Аристотель в 350 г до н.э. считал, что спутник является границей между сферами элементов.
О связи приливов и Луны заявил Селевк во 2-м веке до н.э. Также он думал, что высота будет зависеть от лунного расположения по отношению к звезде. Первую удаленность от Земли и размер добыл Аристарх. Его данные улучшил Птолемей.
Предсказывать лунные затмения начали китайцы в 4-м веке до н.э. Они уже тогда знали, что спутник отражает солнечный свет и выполнен в сферической форме. Альхазен говорил, что солнечные лучи не обиваются зеркально, а излучаются из каждого лунного участка во всех направленностях.
До момента появления телескопа все верили, что видят сферический объект, а также совершенно гладкий. В 1609 году появляется первый набросок от Галилео Галилея, который изобразил кратеры и горы. Это и наблюдения прочих объектов помогли продвинуть гелиоцентрическую концепцию Коперника.
Развитие телескопов привело к детализации поверхностных особенностей. Все кратеры, горы, долины и моря получили наименования в честь ученых, художников и видных деятелей. До 1870-х гг. все кратеры считались вулканическими формированиями. Но только позже Ричард Проктор предположил, что они могут быть следами от ударов.
Изучение Луны
Космическая эпоха лунных исследований позволила ближе взглянуть на соседа. Холодная война между СССР и США стала причиной того, что все технологии развивались быстро, а Луна стала главной целью исследований. Началось все с запусков аппаратов, а закончилось человеческими миссиями.
В 1958 году стартовала советская программа «Луна», где первые три зонда разбились об поверхность. Но уже через год страна успешно доставляет 15 аппаратов и добывает первые сведения (информация о гравитации и снимки поверхности). Образцы доставили миссиями 16, 20 и 24.
Среди моделей были и инновационные: Луна-17 и Луна-21. Но советскую программу закрыли и зонды ограничились лишь съемкой поверхности.
В НАСА запуск зондов стартовал в 60-х гг. В 1961-1965-х гг. действовала программа Рейнджер, которая создавала карту лунного ландшафта. Далее в 1966-1968-х гг. высаживали роверы.
В 1969 году случилось настоящее чудо, когда астронавт Аполлона-11 Нил Армстронг сделал первый шаг на спутнике и стал первым человеком на Луне. Это была кульминация для миссии Аполлон, которая изначально нацеливалась на человеческий полет.
На миссиях Аполлон-11-17 побывало 13 астронавтов. Они сумели добыть 380 кг породы. Также все участники занимались различными исследованиями. После этого наступило длительное затишье. В 1990-м году Япония стала третье страной, которой удалось установить свой зонд над лунной орбитой.
В 1994 году США отправляют корабль Климентину, который занимался созданием масштабной топографической карты. В 1998 году разведчик сумел отыскать ледяные залежи в кратерах.
В 2000-м году многие страны загорелись желанием исследовать спутник. ЕКА отправили корабль SMART-1, который впервые детально проанализировал химический состав в 2004 году. Китай запустил программу Чаньэ. Первый зонд прибыл в 2007 году и пробыл на орбите 16 месяцев. Второй аппарат сумел запечатлеть также прилет астероида 4179 Тутатис (декабрь 2012 года). Чаньэ-3 в 2013 году спустил на поверхность ровер.
В 2009 году на орбиту вышел японский зонд Кагуя, изучающий геофизику и создавший два полноценных видео-обзора. С 2008-2009 года на орбите вращалась первая миссия от индийской ISRO Чандраян. Они смогли создать химическую, минералогическую и фотогеологическую карты в высоком разрешении.
НАСА в 2009 году использовали аппарат LRO и спутник LCROSS. Внутреннюю структуру рассматривали еще два дополнительных ровера НАСА, запущенные в 2012 году.
Договор между странами гласит, что спутник остается общим владением, поэтому все страны могут запускать туда миссии. Китай активно готовит проект по колонизации и уже тестирует свои модели на людях, которых закрывают на длительное время в специальные купола. Не отстает и Америка, которая также намерена заселить Луну.
Воспользуйтесь ресурсами нашего сайта, чтобы рассмотреть красивые и качественные фото Луны в высоком разрешении. Полезные ссылки помогут узнать максимально известный объем информации о спутнике. Чтобы понять, какая Луна сегодня, просто перейдите в соответствующие разделы. Если не можете купить телескоп или бинокль, то посмотрите на Луну в онлайн телескоп в режиме реального времени. Картинка постоянно обновляется, демонстрируя кратерную поверхность. Сайт также отслеживает фазы Луны и ее положение на орбите. Есть удобная и увлекательная 3D-модель спутника, Солнечной системы и всех небесных тел. Ниже расположена карта лунной поверхности.
Спутники Земли: от искусственного до естественного
Астроном Владимир Сурдин об экспедициях на Луну, месте посадки «Аполлон-11» и снаряжении космонавтов:
Нажмите на изображение, чтобы его увеличить
Загрузка...