Реферат: Луна

.

Луна — единственный естественный спутник Земли. Крометого, Луна — единственный большой спутник у планет земной группы. Ее массасоставляет 0,0123 массы Земли или приблизительно 1/81 или 7,35·1022кг. Диаметр Луны чуть больше четверти земного (0,273) или 3476 км. Луна — этобольшой спутник. Только Ио, Ганимед, Каллисто (спутники Юпитера), Титан(спутник Сатурна) и Тритон (спутник Нептуна) имеют большие размеры и массу.Землю и Луну иногда называют двойной планетой. Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. День и ночь сперепадами температур до 300 градусов длятся по две недели. И, тем не менее,Луна все больше привлекает землян возможностью использовать ее уникальныеусловия и ресурсы.

Добыча природных запасов на Земле затрудняется с каждымгодом. По прогнозам ученых в ближайшем будущем человечество вступит в сложныйпериод. Земная среда обитания исчерпает свои ресурсы, поэтому уже сейчаснеобходимо начинать осваивать ресурсы других планет и спутников. Луна, какближайшее к нам небесное тело станет первым объектом для внеземногопромышленного производства. Создание лунной базы, а затем и сети баз,планируется уже в ближайшие десятилетия. Из лунных пород можно извлекатькислород, водород, железо, алюминий, титан, кремний и другие полезные элементы.Лунный грунт является прекрасным сырьем для получения различных строительныхматериалов, а также для добычи изотопа гелий-3, который способен обеспечитьэлектростанции Земли безопасным и экологически чистым ядерным горючим. Лунабудет использоваться для уникальных научных исследований и наблюдений. Изучаялунную поверхность ученые могут «заглянуть» в очень древний периоднашей собственной планеты, поскольку особенности развития Луны обеспечилисохранность рельефа поверхности в течение миллиардов лет. Кроме того, Лунапослужит экспериментальной базой для отработки космических технологий, а вдальнейшем будет использоваться как ключевой транспортный узел межпланетныхсообщений.

Даже невооруженному глазу видны различные деталилунной поверхности и в первую очередь моря — обширные темные образования иматерики — светлые области. Светлые и темные области придают очертание лица наЛуне. Не даром в народе говорят: «Лицом, как полная Луна». В бинокльили небольшой телескоп можно различить горы и круглые кратеры, заметить, чтоморя, мало покрыты кратерами, а материки ими испещрены вдоль и поперек. На Лунеможно легко заметить Море Дождей и Море Ясности. Узнать Море Спокойствия, МореИзобилия и Море Нектара, которые при наблюдениях невооруженным глазом кажутся«клешнями рака». На восточном краю диска Луны хорошо заметно МореКризисов, имеющего четкую овальную форму. Из кратеров вы наверняка заметнынаверху кратер Тихо с расходящимися от него почти по всей поверхности Луныбелыми лучами и похожий на него кратер Коперник, расположенный в Море Дождей.

Конечно, никаких морей на Луне нет. Луна безжизненноетело лишенное атмосферы. При таких условиях вода в жидком состоянии находитьсяне может. А за миллиарды лет своего существования и лед с поверхности Лунысублимировал. Недавно с искусственного спутника Луны на дне одного из кратеров,расположенного на южном полюсе Луны, обнаружили гигантский ледяной айсберг.Ясно, что этот лед занесен на Луну из вне. Астрономы считают, что в недавнемпрошлом с Луной столкнулась комета, часть ледяного ядра которой, не успевшеерасплавиться и испариться осело на дне этого кратера. А так как солнечные лучитуда не проникают, то лед сохранился в течении длительного времени. Ученыесчитают это очень удачной находкой, так как она решает многие проблемы сбудущим освоением Луны.

Согласно современным представлениям кратеры, которые визобилие покрывают поверхность Луны образовались при столкновении крупныхметеорных тел и небольших астероидов с поверхностью в конце первого миллиардалет жизни Луны. Столкновения с очень крупными астероидами вызвали гигантскиеразломы в лунной поверхности, через которые вытекала жидкая расплавленная лава.Из-за малости силы тяжести на Луне лава сравнительно легко растекалась ипокрыла гигантские пространства поверхности Луны, дав начало лунным морям иокеанам. Не удивительно, что поверхность морей ровная и без кратеров, а ее цветотличается от цвета более древних материковых пород. Столкновения с крупнымиметеоритами происходят и в настоящее время. Так, в английских хрониках ГервасийКентерберийский пишет: пять человек под присягой поклялись, что 18 июня 1178 г.видели, как «верхний рог молодой Луны раскололся на две части». Изсередины этого разлома внезапно выскочил пылающий факел, разбрызгивая во всестороны огонь, раскаленные угли и искры на большое расстояние". Какполагают ученые наблюдавшаяся картина сопровождала падение крупного метеоритана невидимую сторону Луны, в результате которого образовался 20-и километровыйкратер Джордано Бруно. Так что не исключено, что вы при своих наблюдениях Луныстанете свидетелями необычных явлений на ее поверхности.

На Луне, как считалось, нет воды. Об этом говорилимногочисленные спектроскопические и химические исследования. Но в 1994-м годуновые исследования дали, кажется, другую информацию: вблизи южного полюса Луны,где никогда не бывает высоко стоящего над горизонтом Солнца, самого по себередко там появляющегося, обнаружены следы воды. Лед мог там сохраниться, таккак температура в тех областях не поднимается выше нуля. Для будущих возможныхнаучных станций на Луне это имеет большое значение, добыть воду из пород наЛуне, вероятно, окажется дешевле, чем доставлять ее с Земли. Луна имеетменьшую, чем Земля плотность. Это потому, что там почти нет тяжелых элементовтипа железа и никеля. По одной из версий, в начальной стадии формирования ещежидкой Земли, когда вещества уже почти перераспределились на слои: тяжелыерасположились ближе к центру (железо), а легкие (кремний и др.) — уповерхности, тело, схожее по размерам с Марс вскользь  задело Землю, оторвавчасть ее наружных слоев, из которых, якобы, и образовалась более легкая Луна.Поэтому у Луны нет железного ядра и собственного магнитного поля. В целом,вещество Луны имеет тот же состав, что и земная кора, если говорить опоэлементном анализе. Одни и те же элементы на Земле и Луне образуютпреимущественно разные соединения.

Внутреннее строение Луны

Самый верхний слой представлен корой,толщина которой, определенная только в районах котловин, составляет 60 км.Весьма вероятно, что на обширных материковых площадях обратной стороны Луныкора приблизительно в 1,5 раза мощнее. Кора сложена изверженнымикристаллическими горными породами — базальтами. Однако по своемуминералогическому составу базальты материковых и морских районов имеют заметныеотличия. В то время как наиболее древние материковые районы Луныпреимущественно образованы светлой горной породой — анортозитами (почти целикомсостоящими из среднего и основного плагиоклаза, с небольшими примесямипироксена, оливина, магнетита, титаномагнетита и др.), кристаллические породылунных  морей, подобно земным базальтам, сложены в основном плагиоклазами имоноклинными  пироксенами (авгитами). Вероятно, они образовались при охлаждениимагматического  расплава на поверхности или вблизи нее. При этом, посколькулунные базальты менее окислены, чем земные, это означает, что оникристаллизовались с меньшим отношением кислорода к металлу. У них, кроме того,наблюдается меньшее содержание некоторых летучих элементов и одновременно обогащенностьмногими тугоплавкими элементами по сравнению с земными породами. За счетпримесей оливинов и особенно ильменита районы морей выглядят более темными, аплотность слагающих их пород выше, чем на материках.

Под корой расположена мантия, в которой,подобно земной, можно выделить верхнюю,  среднюю и нижнюю. Толщина верхнеймантии около 250 км, а средней примерно  500 км, и ее граница с нижней мантиейрасположена на глубине около 1000 км. До этого уровня скорости поперечных волнпочти постоянны, и это означает, что вещество недр находится в твердомсостоянии, представляя собой мощную и относительно  холодную литосферу, вкоторой долго не затухают сейсмические колебания. Состав верхней мантиипредположительно оливин-пироксеновый, а на большей глубине присутствуют шницельи встречающийся в ультраосновных щелочных породах минерал мелилит. На границе снижней мантией температуры приближаются к температурам плавления, отсюданачинается сильное поглощение сейсмических волн. Эта область представляет собойлунную астеносф                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        еру.В самом центре, по-видимому, находится небольшое жидкое ядро радиусом менее 350километров, через которое не проходят поперечные волны. Ядро может бытьжелезосульфидным либо железным; в последнем случае оно должно быть меньше, чтолучше согласуется с оценками распределения плотности по глубине. Его масса,вероятно, не превышает 2 % от массы всей Луны. Температура в ядре зависит отего состава и, видимо, заключена в пределах 1300 — 1900 К. Нижней границеотвечает предположение  об обогащенности тяжелой фракции лунного протовеществасерой, преимущественно  в виде сульфидов, и образовании ядра из эвтектики Fe — FeS с температурой  плавления (слабо зависящей от давления) около 1300 К. Сверхней границей лучше согласуется предположение об обогащенности протовеществаЛуны легкими металлами (Mg, Са, Na, Аl), входящими вместе с кремнием икислородом в состав важнейших породообразующих минералов основных иультраосновных пород — пироксенов и оливинов. Последнему предположениюблагоприятствует и пониженное содержание в Луне железа и никеля, на что указываетее низкая средняя площадь

Происхождение Луны.

Происхождение Луны окончательно еще неустановлено. Наиболее разрабо­таны три разные гипотезы. В конце 19 в. Дж.Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которой Луна и Земля первоначально состав­лялиодну общую расплавленную массу, скорость вращения которой увеличивалась по мереее остывания и сжатия; в результате эта масса разорвалась на две части: большую- Землю и меньшую — Луну. Эта гипотеза объясняет малую плотность Луны,образованной из внешних слоев первона­чальной массы. Однако она встречаетсерьезные возражения с точки зрения механизма подобного процесса; кроме того,между породами земной оболочки и лунными породами есть существенныегеохимические различия.

Гипотеза захвата, разработанная немецкимученым К. Вейцзеккером, шведским ученым Х. Альфвеном и американским ученым Г.Юри, предполагает, что Луна первоначально была малой планетой, которая припрохождении вблизи Земли в результате воздействия тяготения последнейпревратилась в спут­ник Земли. Вероятность такого события весьма мала, и, крометого, в этом случае следовало бы ожидать большего разли­чия земных и лунныхпород.

Согласно третьей гипотезе,разрабатывавшейся советскими учеными — О. Ю. Шмидтом и его последователями всередине 20 века, Луна и Земля образовались одновременно путем объединения иуплотнения боль­шого роя мелких частиц. Но Луна в целом имеет меньшуюплотность, чем Земля, поэтому вещество протопланетного облака должно былоразделиться с концентра­цией тяжелых элементов в Земле. В свя­зи с этимвозникло предположение, что первой начала формироваться Земля, окруженнаямощной атмосферой, обога­щенной относительно летучими силика­тами; припоследующем охлаждении ве­щество этой атмосферы сконденсирова­лось в кольцопланетезималей, из которых и образовалась Луна. Последняя гипотеза насовременном уровне знаний (70-е годы 20 века) представляется наиболее предпо­чтительной.

еще рефераты
Еще работы по астрономии