17:23 19.07.2019
Анастасия Бузько опубликовала запись

Почему все кратеры на Луне круглые? Можно ли превратить Луну в Землю? Почему СССР проиграл лунную гонку? Отвечаем на ваши вопросы о спутнике Земли

20 июля 1969 года американцы впервые высадились на Луне. Мы начинаем отмечать годовщину заранее — и в этом материале отвечаем на вопросы о спутнике Земли, которые нам задали читатели «Медузы». Почему СССР проиграл лунную гонку? Можно ли обжить Луну — и есть ли в этом смысл? Вызывает ли Луна приливы не только в океане, но и человеке, ведь он в основном состоит из воды?

Откуда взялась Луна?

Максимально коротко. Из осколков молодой Земли на заре Солнечной системы.

Чуть длиннее. Общепринятая теория гласит, что 4,5 миллиарда лет назад в молодую Землю, которая тогда представляла собой сгусток расплавленной магмы, под углом врезалась другая протопланетаразмером с Марс (ее называют Тейя). И Тейя, и Земля двигались по схожим орбитам, но одна планета догнала другую. После столкновения железные ядра планет слились, а раскаленные обломки мантии выбросило в космос — и они образовали облако, вращающееся вокруг Земли. Из этого облака за миллионы лет и образовалась Луна.

Ученые считают, что Луна появилась примерно так
Datacube

Почему Луна по-русски называется луной, а по-английски moon? Богиня Луны в Древней Греции — Селена, а на бурятском Луна называется «саран». Это совпадение?

Максимально коротко. Далеким родственником английского слова moon (и слова month) является русское «месяц». Кажущиеся сходства названий спутника в более далеких языках — просто совпадение.

Чуть длиннее. Лексема «луна» — одна из самых устойчивых в языках мира (на 18-м месте среди всех лексем и более устойчивая, чем «вода» или «солнце»). Устойчивость в данном случае означает, что корень слова, обозначающий какое-либо понятие, очень редко заменяется на другой по мере развития языка.

В праиндоевропейском языке, от которого произошли и русский, и английский языки, было как минимум два слова-синонима для понятия «луна» — lówksneh₂ и mḗh₁n̥s. Первое происходило от корня lewk— («сиять»), а второе — от meh₁ («измерять)». От первого произошло русское слово «луна», от второго — слово «месяц» — через праславянские аналоги — *luna, *měsękъ. Английское слово moon также произошло от лексемы mḗh₁n̥s.

Что касается слов из разных языковых семей, то тут все кажущиеся сходства — лишь совпадение (или заимствование). Так, бурятское название Луны — «сарана» — происходит от протомонгольского «сар», не имеющего никакого отношения к греческой «Селене».

Почему все кратеры на Луне круглые, хотя метеориты падают на нее под разными углами?

Максимально коротко. Не все, но большинство.

Почти любое столкновение метеорита с Луной похоже на взрыв бомбы — врезавшееся тело при этом полностью испаряется. От взрыва бомбы остается круглая воронка, вот и врезавшиеся в Луну метеоритыоставляют круглые кратеры. Впрочем, бывает и так, что метеорит падает на Луну почти параллельно поверхности — будто пытается сесть на нее, как самолет. В этом случае кратер выглядит как борозда. Такие кратеры на Луне тоже есть, но встречаются гораздо реже круглых.

Луна защищает Землю от астероидов?

Максимально коротко. Да, но очень плохо.

Луна слишком маленькая и находится слишком далеко, чтобы эффективно защищать Землю от небесных тел. Представьте, если бы Земля была воином, а Луна — его щитом; этот щит размером 15 на 40 сантиметров находился бы в 18 метрах от воина. Сама Земля тоже толком не защищает Луну от метеоритов. К слову, поверхность Земли, так же как и Луны, покрыта следами от астероидов — вот интерактивная карта крупнейших кратеров.

Как Луна создает приливы и отливы?

Максимально коротко (и неточно). Земля и океан деформируются под влиянием приливной силы Луны. Приливы и отливы сменяют друг друга из-за вращения Земли вокруг своей оси.

Чуть длиннее, но тоже неточно. Приливная сила вытягивает Землю в эллипсоид (тело вроде мяча для регби). Океаны, покрывающие земную поверхность, «скатываются» со сплюснутых боков эллипсоида к его «вершинам». У «вершин» уровень воды повышается (в ближней к Луне точке сильнее, в дальней — слабее); по бокам — понижается. Вращение Земли под океаном придает этому движению воды вид волны с двумя горбами, которые постоянно движутся с востока на запад. В общем, приливы и отливы — это волны, вызванные в том числе (но не только) воздействием Луны.

Почему вода движется под действием Луны, а почва — нет?

Коротко. Почва тоже движется!

Приливы влияют на всю Землю, просто в случае с твердой поверхностью это не так заметно. Но иногда влияние приливов на твердую оболочку дает о себе знать: возможно, приливные силы Луны и Солнца являются спусковым механизмом для небольших землетрясений.

Правда ли, что Луна с каждым годом отдаляется от Земли?

Максимально коротко. Правда.

Все дело в приливах. Земля теряет часть своей энергии, которую она передает Луне. Из-за этого орбита Луны увеличивается, а скорость вращения Земли снижается. Миллиарды лет назад Луна вращалась в 10–20 тысячах километров от Земли, а сейчас расстояние составляет в среднем 384 тысячи километров. Еще через миллиарды лет орбита Луны увеличится почти вдвое, а земные сутки растянутся до 870 часов.

Потом Луна перестанет отдаляться, а скорость вращения Земли сравняется со скоростью обращения Луны вокруг нее. Другими словами, Луну станет видно только из одного полушария — так же сейчас ведут себя Плутон и его спутник Харон, которые давно синхронизировались. Если к тому времени Солнце еще не превратится в красный гигант, который поглотит и Землю, и Луну, то спутник снова начнет приближаться. Солнечные приливы продолжат тормозить Землю, и теперь уже Луна будет терять энергию и тормозиться приливными силами.

По меркам спутников Луна — великан или карлик?

Максимально коротко. Великан.

Луна — пятый по размерам и массе спутник в Солнечной системе. По соотношению размеров с планетой-хозяйкой Луна уступает только Харону, который формирует одну систему с карликовым Плутоном. В абсолютных величинах Луна больше не только Харона, но и самого Плутона. Можно сказать, что по размерам (и плотности) она скорее относится к классу планет, а не спутников.

Почему на Луне нет атмосферы?

Коротко. Она есть, но очень тонкая.

Вероятно, миллиарды лет назад, когда на Луне еще извергались вулканы, она имела толстую атмосферу, в которой было значительное содержание водяного пара и кислорода. Потом часть легких газов улетела в космос, а другая — замерзла. Потеря атмосферы — нормальное явление для планет и спутников Солнечной системы. Скорее всего, Землю ждет та же участь — она и сейчас теряет 3 килограмма водорода и 50 граммов гелия в секунду.

Какого Луна цвета на самом деле?

Коротко. Серого.

Астронавты миссий «Аполлон» описывали преобладающий цвет как «грязный песок», «светло-серый» или коричневый. Похожие цвета есть и на фотографиях (как утверждается, без обработки и без фильтров), которые передал в этом году китайский аппарат «Чанъэ-4» с обратной стороны Луны. Это вполне согласуется с альбедо Луны: она отражает только 3–12% солнечного света — это диапазон от мокрого до сухого асфальта. С орбиты Луна выглядит ярче: например, богатые титаном лавовые массы в некоторых лунных морях имеют синеватый оттенок. Камни, которые астронавты привезли с Луны, были самых разных оттенков.

Как появляется «большая» Луна над горизонтом?

Коротко. Это необъяснимая (!) иллюзия.

Физического объяснения «большой луны» нет. Исследованиеизображения, возникающего на сетчатке, дало однозначный результат: глаз всегда видит Луну одинакового размера. Таким образом, это именно иллюзия, которая возникает в мозгу человека. Наиболеепопулярное (но не единственное) объяснение с точки зрения психологии таково: мозг считает, что объект «больше», когда ему есть с чем его сравнить. Вот и Луна кажется ему больше, когда она находится у горизонта и ее есть с чем сравнить.

Если посветить лазерной указкой с Земли на Луну, мы увидим точку?

Коротко. Нет, даже если посветить самой мощной указкой.

Луч хорошей указки на расстоянии 384 тысячи километров из-за дивергенции разойдется настолько, что на поверхности Луны даст пятно размером 460 километров (и это если пренебречь влиянием атмосферы Земли). Увидеть с Земли многокилометровое пятно на Луне невозможно: от темной поверхности спутника свет почти не отражается и к тому же рассеивается на обратном пути до Земли.

Американские (APOLLO) и китайские (Lunar Laser Ranging) исследователи для точного измерения расстояния до Луны используют специальные мощные зеленые лазеры. Эти лазеры светят не просто на поверхность Луны, а на зеркала, установленные там астронавтами. И даже специальные телескопы улавливают только один отраженный фотон раз в несколько секунд.

Почему мы видим только половину Луны? Спутники планет всегда повернуты к ним одной стороной?

Максимально коротко. Из-за приливной силы, и это обычное дело.

Чуть длиннее. Когда-то Луна вращалась свободно, но под воздействием Земли произошла синхронизация — ее еще называют приливный захват: теперь Луна за один оборот вокруг своей оси делает один оборот вокруг Земли. Поэтому мы и видим всегда только одну ее сторону. На гифке ниже показано, как Луна вращается вокруг Земли на самом деле — и как она вращалась бы, будь «свободным спутником».

Слева — Луна повернута к Земле всегда одной стороной. Справа — с Земли видно Луну со всех сторон
Слева — Луна повернута к Земле всегда одной стороной. Справа — с Земли видно Луну со всех сторон
Stigmatella aurantiaca / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Синхронизация спутника с планетой является нормой. Как раз способность спутника сохранить свободу вращения — редкое явление. В Солнечной системе известны только два «свободных» крупных спутника (с радиусом больше 100 километров) — Гиперион и Феба из системы Сатурна.

Конец 1-й части


Голосовать +3
Просмотров: 331
Адрес записи: 
Необходимо загрузить аватар
Выразите свою индивидуальность, загрузив уникальный аватар (картинка пользователя) или выбрав наиболее подходящий из предлагаемой галереи аватаров.
Правила
закрыть

Правила публикации комментариев

Публикуя комментарии, Вы несете ответственность согласно законодательству Украины.

Запрещается:
  • публиковать комментарии, которые пропагандируют деятельность, прямо запрещенную законодательством Украины;
  • оставлять комментарии, не относящиеся непосредственно к опубликованному материалу;
  • использовать в комментариях ненормативную лексику (мат);
  • оскорблять в комментариях других посетителей, людей и организации;
  • публиковать комментарии, носящие рекламный характер;
  • использовать при написании комментария транслит (запись украинских или русских слов латинскими символами), предложения, состоящие из эрративов (например, так называемый олбанский йазыгг);
  • публиковать комментарии, целиком состоящие из заглавных букв;
  • публиковать односложные комментарии (например, «+1»).

Редакторы оставляют за собой право удалять любые комментарии, не отвечающие указанным требованиям, а при регулярном или грубом пренебрежении Правилами – блокировать пользователю доступ к Порталу. Редакторы не комментируют свои действия и не обсуждают их с пользователями.

Вы не подписаны на комментарии к этому материалу. Оповещать

Подарки

Войти