Реферат: Луна
Ученика класса 114
Школы №1130
Зудова Р.Г.
/>
/>
Вступление
Луна является попутчицейЗемли в космическом пространстве. Ежемесячно Луна совершает полное путешествиевокруг Земли. Она светится только светом, отраженным от Солнца, так чтопостоянно одна половина Луны, обращенная к Солнцу, освещена, а другая погруженаво мрак. Какая часть освещенной половины Луны видна нам в данный момент,зависит от положения Луны на ее орбите вокруг Земли. По мере движения Луны поорбите ее форма, как нам кажется, постепенно, но непрерывно меняется. Различныевидимые формы Луны называются ее фазами. Полный цикл фаз заканчивается иначинает повторяться через каждые29,53 суток.
/>
Приливы и отливы
Приливы и отливы знакомыкаждому, кто живет или бывал на океанских или морских побережьях. Дважды в деньуровень океанских вод поднимается и снижается, причем кое-где на весьмазначительную величину. Каждый день прилив наступает на 50 минут позднее, чем впредыдущий. Что заставляет океанские воды подниматься на берег и уходитьобратно? Во всем виновата Луна.
Луна удерживается на своей орбите вокруг Земли по той причине, что междудвумя этими небесными телами существуют силы тяготения, притягивающие их друг кдругу. Земля все время стремится притянуть к себе Луну, а Луна притягивает ксебе Землю.
Поскольку океаны представляют собой большие массы жидкости и могут течь, онилегко деформируются под влиянием сил притяжения Луны, принимая форму лимона.Шар из твердых горных пород, которым является Земля, остается в середине. Врезультате на той стороне Земли, что обращена к Луне, возникает водянаявыпуклость и другая такая же выпуклость — с противоположной стороны. Посколькутвердая Земля вращается вокруг своей оси, на берегах океана возникают приливы иотливы, это происходит дважды в течение каждых 24 часов 50 минут, когда берегаокеанов проходят через водяные бугры. На этот раз длина периода больше 24 часовиз-за того, что и сама Луна тоже движется по своей орбите. В заливах и устьяхрек приливы и отливы бывают значительнее, чем в других местах, так как в узкихпроходах морская вода собирается, как в воронках.
/>
Болеедолгие дни
Из-за океанских приливов иотливов между поверхностью Земли и водами океанов возникает сила трения,замедляющая скорость вращения Земли вокруг своей оси. Наши сутки постепенностановятся все длиннее и длиннее, каждое столетие продолжительность сутокувеличивается примерно на две тысячных секунды. Свидетельством этого могутслужить некоторые виды кораллов, которые растут таким образом, что каждый деньоставляет в теле коралла четкий рубец. Прирост меняется в течение года, так чтокаждому году соответствует своя полоска, вроде годового кольца на срезе дерева.Изучая ископаемые кораллы, возраст которых насчитывает 400 млн. лет, геологиобнаружили, что в то время год состоял из 400 суток продолжительностью 22 часа.
Окаменевшие остатки еще более древних форм жизни свидетельствуют о том, чтооколо 2 млрд. лет назад сутки длились всего 10 часов.
В отдаленном будущем продолжительность суток будет равна нашему месяцу. Лунабудет все время стоять на одном и том же месте, поскольку скорость вращенияЗемли вокруг оси будет в точности совпадать со скоростью движения Луны поорбите.
Уже и теперь благодаря приливным силам между Землей и Луной Луна постояннообращена к Земле одной и той же стороной, если не считать небольших колебаний.Кроме того, скорость движения Луны по своей орбите постоянно возрастает. Врезультате Луна постепенно удаляется от Земли со скоростью около 4 см в год.
/>
Лунныезатмения
Земля отбрасывает впространстве длинную тень, загораживая свет Солнца. Когда Луна попадает в теньЗемли, происходит лунное затмение. Если бы во время лунного затмения тынаходился на Луне, то увидел бы, что Земля проходит перед Солнцем, закрываяего. Нередко при этом Луна остается слабо видимой,светясь тусклым красноватым светом. Хотя она и находится в тени, Лунаосвещается небольшим количеством красного солнечного света, которыйпреломляется земной атмосферой в направлении Луны. Полное лунное затмение можетпродолжаться до 1 часа 44 минут. В отличие от солнечных, лунные затмения можнонаблюдать с любого места на Земле, где Луна находится над горизонтом. Хотя Луна проходит по всей своей орбите вокруг Земли раз вмесяц, затмения не могут происходить ежемесячно из-за того, что плоскостьорбиты Луны наклонена относительно плоскости орбиты Земли вокруг Солнца. Самоебольшее, за год может произойти семь затмений, из которых два или три, должныбыть лунными. Солнечныезатмения происходят только в новолуние, когда Луна находится в точности междуЗемлей и Солнцем. Лунные же затмения всегда бывают в полнолуние, когда Землянаходится между Луной и Солнцем.
/>
Возраст луны
Изучаярадиоактивные вещества, содержащиеся в лунных породах, ученые сумели вычислитьвозраст Луны. Например, уран медленно превращается в свинец. В кусочкеурана-238 половина атомов превращается в атомы свинца за 4,5 млрд. лет. Такимобразом, измерив пропорцию урана и свинца, содержащихся в породе, можновычислить се возраст: чем больше свинца, тем она старше. Камни на Луне сталитвердыми около 4,4 млрд. лет назад. Луна сформировалась, по-видимому, незадолгодо этого; ее наиболее вероятный возраст — около 4,65 млрд. лет. Это согласуетсяс возрастом метеоритов, а также с оценками возраста Солнца. До выполненияпрограммы «Аполлон» о возрасте Луны можно было только гадать
/>
Лавовые потоки
Наиболее древние камни на Луненаходятся в горных районах. Возраст пород, взятых из морей застывшей лавы,значительно меньше. Когда Луна была совсем молодой, ее наружный слой был жидкимиз-за очень высокой температуры. По мере того как Луна остывала, формировалсяее наружный покров, или кора, части которой находятся теперь в горных районах.В последующие полмиллиарда лет лунная кора подвергалась беспрерывнойбомбардировке астероидами, то есть маленькими планетами, и гигантскими камнями,возникшими при формировании Солнечной системы. После самых сильных ударов наповерхности оставались громадные вмятины, постепенно превращавшиеся в моря.Подобной же бомбардировке подвергались и планеты, но на Земле почти все следыэтих катаклизмов исчезли благодаря эрозии. По мере того как наружные слои Луныпродолжали остывать, внутренние ее области под воздействием радиоактивностиразогревались. В промежутках между 4,2 и 3,1 млрд. лет тому назад лава вытекалачерез отверстия в коре, затопляя круговые бассейны, оставшиеся на поверхностипосле ударов колоссальной силы. Лава была совершенно жидкой и, затопляяобширные плоские территории, создавала лунные моря. Так что Галилей был отчастиправ, когда назвал эти участки Луны «морями», поскольку онипредставляют собой затвердевшие океаны породы, которая когда-то была жидкой.Истечение лавы продолжалось около миллиарда лет. Мы узнали об этом благодаряизучению возраста лунных камней.
Около двух миллиардов лет назад вулканическаядеятельность на Луне подошла к завершению. Наружные слои породы сталидостаточно мощными, чтобы выдерживать напор лавы, не выпуская ее наповерхность. С этих пор все изменения поверхности Лупы происходили только засчет ударов падающих на нее тел. Кратеры большого размера с отходящими встороны лучами — это результат очень сильных ударов, от которых возникаливзрывы; обломки породы разносились радиально на сотни километров. Столкновенияс более мелкими кусками породы приводили к разламыванию поверхности, квыбиванию в ней кратеров меньшей величины.
/>
Внутри луны
Астронавтыустановили сейсмометры в четырех точках Луны. Эти приборы фиксируют оченьслабые лунотрясения, не идущие ни в какое сравнение с нашими землетрясениями.Наблюдая в разных местах вибрации, вызванные одним и тем же лунотрясением,ученые могут сделать выводы о внутренней структуре Луны. Характерраспространения волн лунотрясения показывает, что лунная кора имеет толщину от60 до 100 км. Под ней лежит слой холодной, плотной породы толщиной в 1000 км.И, наконец, в глубине находится горячее ядро, отчасти расплавленное. Однако, вотличие от ядра Земли, оно почти не содержит железа, поэтому у Луны нетмагнитного поля.
/>
/>
Происхождение луны
Преждечем ученые увидели лунные камни, у них имелись три теории происхождения Луны,но не было возможности доказать правильность какой-либо из них. Одни считали,что новообразованная Земля вращалась настолько быстро, что сбросила с себячасть вещества, ставшую затем Луной. Другие предполагали, что Луна прилетела изглубин космоса и была захвачена силой земного тяготения. Третья теория состоялав том, что Земля и Луна образовались независимо, почти одновременно и примернона одинаковом расстоянии от Солнца. Различия в химическом составе Земли и Луныуказывают на то, что эти небесные тела вряд ли когда-либо составляли одноцелое.
Не так давно возникла четвертая теория, которая ипринята сейчас как наиболее правдоподобная. Эта гипотеза гигантскогостолкновения. Основная идея состоит в том, что, когда планеты, которые мы видимтеперь, только еще формировались, некое небесное тело величиной с Марс согромной силой врезалось в молодую Землю под скользящим углом. При этом болеелегкие вещества наружных слоев Земли должны были бы оторваться от нее иразлететься в пространстве, образовав вокруг Земли кольцо из обломков, в товремя как ядро Земли, состоящее из железа, сохранилось бы в целости. В концеконцов, это кольцо из обломков слиплось, образовав Луну. Теория гигантскогостолкновения объясняет, почему Земля содержит большое количество железа, а наЛуне его почти нет. Кроме того, из вещества, которое должно было превратиться вЛуну, в результате этого столкновения выделилось много различных газов — вчастности кислород.
/>
/>
Перспективы
В 1994 г. по программе «Клементина» наорбиту вокруг Луны был запушен небольшой спутник. Это первый шаг, новозобновлению исследований Луны после 20-летнего перерыва. Следующая стадия,видимо, будет включать строительство автоматических обсерваторий с работающимина них роботами. Астрономы уже накопили большой опыт по управлению телескопамив космосе. Полеты на Луну 6ез участия человека станут началом исследования ииспользования Луны.
Луна могла бы стать базовой станцией для исследованийкосмоса за пределами ее орбиты. Благодаря небольшой силе лунного тяготения,запуск огромной космической станции с Луны был бы в 20 раз легче и дешевле, чемс Земли. Вода и газы, пригодные для дыхания, могли бы производиться на Луне,поскольку в лунных породах содержится водород и кислород. Богатые запасыалюминия, железа и кремния явились бы источником строительных материалов.
Лунная база была бы очень важна для дальнейших поисковценного сырья, имеющегося на Луне, для решения различных инженерных задач и длякосмических исследований, проводимых в условиях Луны.
Лунные обсерватории будут располагаться на обратнойстороне Луны, поэтому на лунную орбиту будут запущены спутники, чтобы приниматьсигналы и передавать их на Землю. Потребуются телескопы, способные работать безвмешательства операторов и при экстремальных температурах. Одна из идей,которую разрабатывают и университете Аризоны (США), — создание стационарноготелескопа почти без подвижных деталей. Благодаря медленному осевому вращениюЛуны и ее орбитальному движению вокруг Земли, направление обзора такоготелескопа будет постепенно меняться с продолжительностью цикла и 18,6 лет. Стечением времени этот телескоп сможет изучить миллионы звезд и галактик.
На Луне можно также построить большие радиотелескопы.Это впервые даст возможность принимать идущие из Вселенной радиоволны оченьбольшой длины. Сопоставление и объединение данных, полученных от телескопов,расположенных на Земле и на Лупе, позволит ученым заглянуть в центральную частьнаиболее мощных галактик Вселенной.