Луна — естественный спутник Земли

Луна — самый заметный объект ночного неба после Солнца и ближайший к Земле крупный космический сосед. Она не является звездой и не излучает собственный видимый свет. Лунный диск кажется светлым потому, что поверхность Луны отражает солнечные лучи.

Луну называют естественным спутником Земли, потому что она сформировалась природным путём и движется вокруг нашей планеты. Искусственные спутники тоже обращаются вокруг Земли, но их создают и запускают люди.

Что означает слово «спутник»

В астрономии спутником называют небесное тело, которое обращается вокруг более крупного объекта. Земля обращается вокруг Солнца, а Луна одновременно движется вокруг Земли и вместе с ней — вокруг Солнца.

У разных планет количество спутников различается. У Меркурия и Венеры естественных спутников нет, у Земли один, а у планет-гигантов их много. Наша Луна особенно важна для изучения, потому что находится сравнительно близко и хорошо наблюдается с Земли.

Размер и расстояние до Луны

Среднее расстояние между Землёй и Луной — около 384 400 километров. Оно немного меняется, потому что лунная орбита не является идеальным кругом.

Радиус Луны составляет примерно 1 740 километров, а диаметр — около 3 475 километров. Это меньше трети диаметра Земли. Если представить Землю как большой мяч, Луна выглядела бы рядом гораздо меньше.

Почему мы почти всегда видим одну сторону Луны

Луна вращается вокруг своей оси. При этом время одного её вращения примерно равно времени движения по орбите вокруг Земли. Такое совпадение называют синхронным вращением.

Представьте, что человек идёт по кругу вокруг стула и всё время смотрит на стул лицом. Чтобы не отвернуться, ему приходится постепенно поворачиваться самому. Похожим образом Луна, двигаясь по орбите, поворачивается так, что к Земле в основном обращено одно и то же полушарие.

Иногда противоположную сторону ошибочно называют «тёмной стороной Луны». Это неверно: на дальней стороне тоже бывают день и ночь, она так же освещается Солнцем. Правильнее говорить обратная или дальняя сторона Луны.

Как выглядит поверхность Луны

Если смотреть на Луну невооружённым глазом, на ней заметны светлые и тёмные области. В телескоп видно множество кратеров. Большая часть крупных кратеров появилась после ударов астероидов и других космических тел в далёком прошлом.

Лунные «моря» — совсем не моря

Тёмные большие равнины исторически назвали морями. Когда это название появилось, люди ещё не знали точно, что там находится. На самом деле это древние равнины, образованные застывшими потоками базальтовой лавы. Жидкой воды, как в земных морях, на их поверхности нет.

Горы, долины и пыль

На Луне есть горы, хребты, долины и слои мелко раздробленного вещества — реголита. Он образовался из-за многократных ударов космических частиц и разрушения поверхностных пород.

Есть ли на Луне воздух

Плотной атмосферы, подобной земной, у Луны нет. Вокруг неё существует крайне разреженная газовая оболочка — экзосфера. Она настолько разрежена, что человек не смог бы там дышать, а звук не распространялся бы так, как в земном воздухе.

Отсутствие плотной атмосферы приводит к большим перепадам температуры между освещёнными и затенёнными участками. Атмосфера Земли распределяет тепло гораздо эффективнее, а на Луне такой защиты почти нет.

Откуда взялась Луна

Основная научная модель связывает образование Луны с гигантским столкновением на раннем этапе истории Солнечной системы. Считается, что молодая Земля столкнулась с крупным небесным телом. Часть выброшенного вещества осталась на околоземной орбите и со временем объединилась, образовав Луну.

Учёные продолжают уточнять детали этой модели, изучая химический состав лунных пород, компьютерные модели столкновений и данные космических миссий.

Как Луна влияет на Землю

Самое известное влияние Луны — участие в возникновении приливов и отливов. Гравитация Луны притягивает воду океанов. Солнце тоже влияет на приливы, но Луна из-за своей близости играет очень заметную роль.

Луна также связана с устойчивостью наклона земной оси на больших промежутках времени. Это одна из причин, почему она важна не только как красивый объект на небе, но и как часть системы Земля — Луна.

Почему Луна меняет вид

Луна постоянно освещается Солнцем с одной стороны. Но по мере её движения вокруг Земли мы видим разную долю освещённого полушария. Так возникают фазы: новолуние, растущий серп, первая четверть, растущая выпуклая Луна, полнолуние, убывающая выпуклая Луна, последняя четверть и убывающий серп.

Важно понимать: сама Луна при этом не меняет форму. Меняется только то, какую часть освещённой Солнцем поверхности видит наблюдатель с Земли.

Затмение и фаза Луны — не одно и то же

Иногда дети думают, что тёмная часть Луны во время обычной фазы — это тень Земли. Обычно это не так. Фазы возникают из-за взаимного положения Солнца, Земли и Луны и нашего угла зрения.

Лунное затмение происходит только тогда, когда Луна действительно попадает в тень Земли. Такое событие бывает гораздо реже, чем обычная смена фаз.

Как люди исследовали Луну

Сначала Луну изучали невооружённым глазом, затем с помощью телескопов. В XX веке к ней начали отправлять автоматические аппараты. В 1969 году люди впервые высадились на Луне во время миссии Apollo 11. Всего в рамках программы Apollo на поверхности Луны побывали двенадцать астронавтов.

Сегодня исследования продолжаются. Орбитальные аппараты составляют подробные карты, изучают состав поверхности и районы около полюсов, где в постоянно затенённых кратерах обнаружен водяной лёд.

Простое наблюдение для школьника

В течение месяца можно вести «лунный дневник». Каждый ясный вечер запишите дату и время, нарисуйте вид Луны и отметьте, где она находилась на небе. Через несколько недель станет видно, что её освещённая часть изменяется в определённой последовательности.

Такое наблюдение показывает важный принцип науки: чтобы заметить закономерность, полезно собирать данные регулярно, а не делать вывод по одному наблюдению.

Почему Луна кажется такой большой на небе

Хотя Луна намного меньше Земли, она расположена к нам гораздо ближе, чем планеты и звёзды. Поэтому её угловой размер на небе заметен невооружённым глазом. Интересно, что видимый размер Луны близок к видимому размеру Солнца: Солнце примерно в 400 раз шире Луны, но одновременно примерно в 400 раз дальше от Земли. Благодаря такому совпадению во время некоторых солнечных затмений Луна может закрыть яркий диск Солнца.

Иногда около горизонта Луна кажется особенно огромной. Это в основном зрительная иллюзия: наш мозг сравнивает её с домами, деревьями и другими знакомыми объектами у горизонта. Физический размер Луны при этом, конечно, не меняется.

Краткий план доклада

1. Что такое естественный спутник.
2. Размер Луны и расстояние до Земли.
3. Почему мы видим в основном одну сторону Луны.
4. Поверхность: кратеры, моря и горы.
5. Как Луна влияет на Землю.
6. Фазы Луны и отличие фаз от затмения.
7. Как люди исследуют Луну.

Вывод

Луна — единственный естественный спутник Земли и ближайший к нам крупный космический объект. Её среднее расстояние от Земли составляет около 384 400 километров, а диаметр — около 3 475 километров. Луна имеет кратеры, горы и древние лавовые равнины, почти лишена атмосферы и движется вокруг Земли так, что мы видим преимущественно одну её сторону. Она влияет на земные приливы и помогает учёным лучше понять историю нашей планеты и всей Солнечной системы.