Priemerná hmotnosť Mesiaca je asi 7,3477 x 10 22 kg.
Mesiac je jediný satelit Zeme a nebeské teleso najbližšie k nemu. Zdrojom mesačnej žiary je Slnko, preto vždy pozorujeme iba mesačnú časť smerujúcu k veľkému svetlu. Druhá polovica Mesiaca je v tomto čase ponorená do vesmírnej tmy a čaká na svoj čas, kedy vyjde „na svetlo“. Vzdialenosť medzi Mesiacom a Zemou je približne 384 467 km. Dnes teda zistíme, koľko váži Mesiac v porovnaní s ostatnými „obyvateľmi“ Slnečná sústavaa tiež študovať zaujímavosti o tomto tajomnom pozemskom satelite.
Prečo sa tak volá Mesiac?
Starí Rimania nazývali mesiac bohyňou nočného svetla, ktorej meno v priebehu času dostalo meno samotná nočná hviezda. Podľa iných zdrojov má slovo „mesiac“ indoeurópske korene a znamená „jasný“ - a nie nadarmo, pretože z hľadiska jasu je pozemský satelit na druhom mieste po Slnku. V starogréčtine bola hviezda žiariaca studeným žltkastým svetlom na nočnej oblohe pomenovaná po bohyni Selene.
Aká je váha mesiaca?
Mesiac váži asi 7,3477 x 1022 kg.
V skutočnosti vo fyzickej rovine neexistuje nič také ako „váha planéty“. Váha je koniec koncov sila pôsobenia tela na vodorovný povrch. Alternatívne, ak je telo zavesené na zvislom závite, potom jeho váha je ťahová sila tela tohto závitu. Je zrejmé, že Mesiac sa nenachádza na povrchu a nie je v „pozastavenom“ stave. Takže z fyzického hľadiska nemá Mesiac žiadnu váhu. Preto bude vhodnejšie hovoriť o hmote tohto nebeského tela.
Váha mesiaca a jeho pohyb - aký je vzťah?
Ľudia sa už dlho pokúšali rozlúštiť „záhadu“ pohybu zemského satelitu. Teória pohybu mesiaca, ktorú ako prvý vyvinul americký astronóm E. Brown v roku 1895, sa stala základom moderných výpočtov. Na určenie presného pohybu Mesiaca však bolo potrebné poznať jeho hmotnosť, ako aj rôzne koeficienty trigonometrických funkcií.
Vďaka výdobytkom modernej vedy sa však stalo možné vykonávať presnejšie výpočty. Pomocou metódy laserového určovania rozsahu môžete určiť veľkosť nebeského tela s chybou iba pár centimetrov. Vedci teda odhalili a dokázali, že hmotnosť Mesiaca je 81-krát menšia ako hmotnosť našej planéty a polomer Zeme je 37-krát väčší ako podobný mesačný parameter.
Takéto objavy boli samozrejme možné až s príchodom éry vesmírnych satelitov. ale vedci éry veľký „objaviteľ“ zákona univerzálnej gravitácie, Newton, určil hmotnosť Mesiaca skúmaním prílivu a odlivu spôsobeného periodickými zmenami polohy nebeského telesa vo vzťahu k Zemi.
Mesiac - charakteristika a čísla
- povrch - 38 miliónov km 2, čo je približne 7,4% povrchu Zeme
- objem - 22 miliárd m3 (2% hodnoty podobného ukazovateľa Zeme)
- priemerná hustota - 3,34 g / cm 3 (blízko Zeme - 5,52 g / cm 3)
- gravitácia - rovná sa 1/6 Zeme
Mesiac je dosť „ťažký“ nebeský satelit, netypický pre pozemské planéty. Ak porovnáme hmotnosť všetkých planetárnych satelitov, potom bude Mesiac na piatom mieste. Aj Pluto, ktoré sa do roku 2006 považovalo za plnohodnotnú planétu, je viac ako päťkrát menej ako Mesiac v hmote. Ako viete, Pluto pozostáva z hornín a ľadu, takže jeho hustota je nízka - asi 1,7 g / cm 3. Ale Ganymede, Titan, Callisto a Io, čo sú satelity obrovských planét slnečnej sústavy, presahujú hmotnosť Mesiaca.
Je známe, že gravitačná sila alebo gravitácia ľubovoľného telesa vo vesmíre spočíva v prítomnosti príťažlivej sily medzi rôznymi telesami. Veľkosť príťažlivej sily zase závisí od hmotnosti telies a vzdialenosti medzi nimi. Takže Zem priťahuje človeka na svoj povrch - a nie naopak, pretože planéta má oveľa väčšie rozmery. V tomto prípade sa gravitačná sila rovná hmotnosti človeka. Skúsme zdvojnásobiť vzdialenosť medzi stredom Zeme a človekom (napríklad vystúpime na horu 6500 km vyššie povrch zeme). Teraz človek váži štyrikrát menej!
Ale Mesiac je výrazne horšie v hmotnosti ako Zem, preto je mesačná gravitačná sila tiež menšia ako zemská gravitácia. Takže astronauti, ktorí najskôr pristáli na mesačnom povrchu, mohli robiť nepredstaviteľné skoky - dokonca aj s ťažkým skafandrom a iným „vesmírnym“ vybavením. Na Mesiaci sa hmotnosť človeka skutočne zníži až šesťkrát! Najvhodnejšie miesto na vytvorenie „medziplanetárnych“ olympijských rekordov v skoku do výšky.
Takže teraz vieme, koľko Mesiac váži, jeho hlavné charakteristiky, ako aj ďalšie zaujímavé fakty o hmotnosti tejto záhadnej pozemskej družice.
Mesiac je po Slnku druhým najjasnejším objektom. Je to piaty najväčší objekt v slnečnej sústave. Priemerná vzdialenosť medzi stredmi Mesiaca a Zeme je 384 467 km. Hmotnosť mesiaca zodpovedá hodnote 7,33 * 1022 kg.
Odpradávna sa ľudia pokúšali opísať a vysvetliť jeho pohyb. Základom všetkých moderných výpočtov je Brownova teória, ktorá vznikla na prelome XIX - XX storočia. Na určenie presného pohybu tohto bolo potrebné nielen hmotu Mesiaca. Boli zohľadnené početné koeficienty trigonometrických funkcií. Moderná veda je schopná robiť presnejšie výpočty.
Laserové meranie vzdialenosti vám umožňuje zmerať veľkosť nebeských objektov s chybou iba pár centimetrov. S jeho pomocou sa zistilo, že hmotnosť Mesiaca je oveľa menšia ako hmotnosť našej planéty (81-krát) a jeho polomer je 37-krát menší. Dlho nebolo možné túto hodnotu presne určiť, ale vypustenie vesmírnych satelitov otvorilo nové vyhliadky. Je známa zaujímavá skutočnosť, že v Newtonových časoch bola hmotnosť Mesiaca určená veľkosťou prílivu a odlivu, ktoré spôsobila.
Osvetlený povrch tohto satelitu môžeme vidieť rôznymi spôsobmi. Viditeľná časť disku osvetlená Slnkom sa nazýva fáza. Celkovo existujú štyri fázy: úplne tmavý povrch mesiaca - nový mesiac, rastúci polmesiac - prvá štvrtina, plne osvetlený disk - úplný mesiac, osvetlená polovica z druhej strany - posledná štvrť. Vyjadrujú sa v stotinách a desatinách jednotky. Zmena všetkého mesačné fázy - synodické obdobie, ktoré predstavuje rotáciu Mesiaca z fázy nového mesiaca do nasledujúceho nového mesiaca. Nazýva sa tiež synodický mesiac, čo je približne 29,5 dňa. Počas tohto časového obdobia bude Mesiac schopný prejsť dráhou obežnej dráhy a dvakrát mať čas navštíviť rovnakú fázu. Hviezdna obežná doba, ktorá trvá 27,3 dňa, je úplnou revolúciou Mesiaca okolo Zeme.
Je mylná predstava, že vidíme povrch Mesiaca z jednej strany a že sa neotáča. Pohyby mesiaca sa vyskytujú vo forme rotácie okolo jeho osi a rotácie okolo Zeme a Slnka
Úplná revolúcia okolo vlastnej osi nastane za 27 pozemských dní a 43 minút. a 7 hodín. Eliptická dráha okolo Zeme (jedna úplná revolúcia) sa vyskytuje súčasne. To je ovplyvnené prílivmi a odlivmi v mesačnej kôre, ktoré spôsobujú prílivy a odlivy na Zemi, ktoré sa vyskytujú pod vplyvom mesačnej príťažlivosti.
Pretože je Slnko vo väčšej vzdialenosti od Mesiaca ako Zem, priťahuje Mesiac vďaka svojej obrovskej hmotnosti Mesiac dvakrát viac ako Zem. Zem skresľuje trajektóriu Mesiaca okolo Slnka. Vo vzťahu k Slnku je jeho trajektória vždy konkávna.
Mesiac nemá atmosféru, obloha nad ním je vždy čierna. Vďaka tomu, že sa zvukové vlny nešíria vo vákuu, vládne na tejto planéte úplné ticho. Pod priamymi lúčmi vo dne je mnohonásobne vyšší ako voda a v noci dosahuje -150 ° C. Mesiac je jednota. Jeho hustota je iba 3,3 p. viac vody. Na jeho povrchu sú obrovské roviny pokryté stuhnutou lávou, veľa kráterov sa vytvorilo, keď je gravitačná sila nižšia ako zemská gravitácia a váha mesiaca menej zeme, takže človek sa môže na Mesiaci 6krát zmenšiť.
Z rádioaktívnych látok vedci určili približný vek Mesiaca, ktorý je 4,65 miliárd rokov. Podľa poslednej najpravdepodobnejšej hypotézy sa predpokladá, že k formovaniu Mesiaca došlo v dôsledku obrovskej zrážky obrovského nebeského telesa s mladou Zemou. Podľa inej teórie sa Zem a Mesiac vytvorili úplne úplne rôzne časti Slnečná sústava.
Kozmické telo. Je to jediný prírodný satelit Zeme. Dráha Mesiaca je eliptická a vzdialenosť medzi Mesiacom a Zemou kolíše, v priemere je to 382 tisíc kilometrov.
Tvar mesiaca - takmer guľa, mierne pretiahnutá do strany (v dôsledku slapových síl).
Polomer Mesiaca - 1737 kilometrov, čo je približne 0,27 zemského rovníka.
Hmota Mesiaca 81-krát menej ako hmotnosť Zeme.
Povrch mesiaca - kombinácia rovín, ktoré sa nazývajú mesačné moria, prstencové vyvýšeniny, ktoré obklopujú tieto roviny, početné kráterovité krátery a pukliny. Hĺbka jednotlivých kráterov dosahuje 200 kilometrov. Na zostavenej mape Mesiaca sú zakreslené moria, hrebene, krátery, pomenované sú napríklad: Apeniny, Kaukaz, Alpy, Oceán búrok, Krízové \u200b\u200bmore, Kopernické hory, Kepler a tak ďalej. Mapa odvrátenej strany Mesiaca bola zostavená podľa údajov, ktoré sa na ňu spustili z umelých satelitov a sond.
Mesačná pôda - takzvaný regolit, ktorý vznikol z nespočetných zrážok meteoritov. Je charakterizovaná ako „heterogénna klasticko-prachová vrstva s hrúbkou niekoľko metrov až niekoľko desiatok metrov“. Zloženie mesačných hornín zahŕňa mnoho prvkov periodickej tabuľky.
Gravitačné zrýchlenie na mesačnom povrchu je 1,6 metra za sekundu za sekundu, čo je 6-krát menej ako o. Kvôli malej príťažlivosti nemôže Mesiac udržať okolo seba plynovú škrupinu a Mesiac nemá žiadnu atmosféru. Chýba aj hydrosféra.
Povrchová teplota Mesiaca, nechránený atmosférou, kolíše od plus 110 stupňov Celzia počas dňa do mínus 120 stupňov v noci.
Mesiac sa pohybuje okolo Zeme pri rotácii okolo osi. Obdobie revolúcie Mesiaca okolo a obdobie rotácie Mesiaca okolo jeho osi sa zhoduje, je to približne 27 dní. Z dôvodu tejto zhody vidia pozemšťania iba jednu stranu Mesiaca.
Mesiac nie je samostatne svietiaca planéta a je pre nás viditeľná vďaka jej osvetleniu slnečnými lúčmi. Ak je viditeľný celý povrch časti Mesiaca otočenej k nám, potom sa táto fáza Mesiaca nazýva spln. Keď osvetľuje iba neviditeľnú stranu Mesiaca, nazýva sa to nový mesiac. Po novom mesiaci, o jeden alebo dva dni, vidíme úzky polmesiac, potom sa polmesiac zväčšuje, to znamená, že Mesiac, hovoríme, „rastie“. V tejto dobe okrem osvetleného polmesiaca vidíme akoby „v hmle“ a zvyšok Mesiaca, keďže osvetľuje aj Mesiac, veľmi slabo, ale osvetľuje. Toto je takzvané popolové svetlo Mesiaca - svetlo odrážané Mesiacom od Zeme. Interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi novými mesiacmi (takzvaný lunárny mesiac) je 29 dní. Pretože fázy mesiaca - nový mesiac, prvý štvrťrok, úplný mesiac a posledný štvrťrok sú ľahko pozorovateľné pre každého obyvateľa Zeme, slúžil tento jav ako základ pre zostavenie rôznych kalendárnych systémov.
Mesiac - účastník zatmenia Mesiaca a Slnka. osvetľuje mesiac a mesiac a zem vrhajú tiene. Ak sa Mesiac a Zem v určitom okamihu stanú v jednom „rade“, potom nastane jedno z dvoch zatmení: mesačné alebo slnečné.
Tieň Zeme, ktorý padá na Mesiac a robí Mesiac úplne neviditeľným zo Zeme, spôsobuje úplnosť Zatmenie Mesiaca.
Tieň mesiacapád na Zem a úplné zatemnenie vytvára úplné zatmenie Slnka.
Trvanie úplného zatmenia slnka je 7,5–12 minút; plný lunárny - do 1 hodiny 45 minút.
Častejšie nie úplné, ale čiastočné zatmenia nastávajú, keď je stále viditeľná časť Mesiaca alebo pre nás, pozemšťanov.
Zatmenie slnka vyskytujú sa iba počas nových mesiacov a mesačné - počas splnov.
Každý rok dôjde k 2 - 5 zatmeniam slnka a nie viac ako k trom zatmeniam Mesiaca. To znamená, že zatmenia sa vyskytujú častejšie ako zatmenia Mesiaca, ale je to všeobecne tak. Obrázok je najmä nasledovný. Zatmenia Mesiaca sú v tejto dobe viditeľné na celej pologuli obrátenej k Mesiacu. Zatmenia slnka sú viditeľné nie zo všetkých bodov Zeme, ale iba z územia, na ktoré dopadá mesačný tieň. Odhaduje sa, že z rovnakého miesta na Zemi je možné úplné zatmenie slnka pozorovať iba raz za 300 - 400 rokov.
Zatmenie Mesiaca aj Slnka vždy urobilo na obyvateľov veľký dojem, každý jav sa odrážal v análoch a ďalších dokumentoch. Porovnanie týchto záznamov s dátumami zatmení, ktoré sa vyskytli v minulosti (a zatmenia majú svoju vlastnú pravidelnosť a všetky dátumy zatmenia vypočítali vedci) umožňuje historikom, archeológom, astronómom a mnohým ďalším špecialistom obnoviť dátumy udalostí, ku ktorým došlo v dávnej minulosti.
Mesiac - vesmírny objekt, ktorý neustále pozorujú vedci rôznych profilov pomocou ďalekohľadov a vypustili kozmické lode. 3. apríla 1966 sa automatická medziplanetárna stanica (AMS) Luna-10 stala prvým umelým satelitom Mesiaca. 21. júla 1969 ľudia prvýkrát navštívili Mesiac - americkí kozmonauti (astronauti) N. Armstrong a E. Aldrin, ktorí pricestovali na kozmickej lodi Apollo 11. V novembri 1970 bolo na Mesiac dodané prvé mesačné vozidlo s vlastným pohonom Lunokhod-1. Vo februári 1972 dostali pozemšťania vzorku mesačnej pôdy.
Mesiac považovaný za patróna - jedného z.
Zem a Mesiac sú v nepretržitej rotácii okolo svojej vlastnej osi a okolo Slnka. Mesiac sa tiež točí okolo našej planéty. V tejto súvislosti môžeme na oblohe pozorovať početné javy spojené s nebeskými telesami.
Najbližšie vesmírne teleso
Mesiac je prírodný satelit Zeme. Vidíme to ako svetelnú guľu na oblohe, aj keď sama o sebe nevyžaruje svetlo, ale iba ju odráža. Zdrojom svetla je Slnko, ktorého žiarenie osvetľuje mesačný povrch.
Zakaždým môžete na oblohe vidieť iný mesiac, rôzne fázy. Je to priamy dôsledok rotácie Mesiaca okolo Zeme, ktorý zase obieha okolo Slnka.
Prieskum Mesiaca
Mesiac pozorovali mnoho vedcov a astronómov po mnoho storočí, ale skutočne, takpovediac „naživo“, štúdium zemského satelitu začalo v roku 1959. Potom sa k tomuto nebeskému telu dostala sovietska medziplanetárna automatická stanica „Luna-2“. Potom sa tento prístroj nebol schopný pohybovať po povrchu Mesiaca, ale dokázal iba zaznamenať niektoré údaje pomocou prístrojov. Výsledkom bolo priame meranie slnečného vetra - toku ionizovaných častíc vychádzajúcich zo Slnka. Potom bola na Mesiac dodaná sférická vlajka s erbom Sovietskeho zväzu.
Kozmická loď Luna-3, ktorá sa vypustila o niečo neskôr, urobila z vesmíru prvú fotografiu odvrátenej strany Mesiaca, ktorú zo Zeme nevidno. O niekoľko rokov neskôr, v roku 1966, pristála na pozemskom satelite ďalšia automatizovaná stanica s názvom Luna-9. Dokázala mäkko pristáť a prenášať televízne panorámy na Zem. Pozemšťania prvýkrát videli televízne vysielanie priamo z Mesiaca. Pred spustením tejto stanice došlo k niekoľkým neúspešným pokusom o práve jemné „pristátie“. Pomocou štúdií uskutočnených pomocou tohto prístroja sa potvrdila teória meteorickej trosky o vonkajšej štruktúre družice Zeme.
Cestu zo Zeme na Mesiac uskutočnili Američania. Armstrong a Aldrin boli prvými ľuďmi, ktorí sa dostali na Mesiac. Táto udalosť sa stala v roku 1969. Sovietski vedci si však želali študovať nebeské telo iba pomocou automatizácie, použili mesačné rovery.
Charakteristiky Mesiaca
Priemerná vzdialenosť medzi Mesiacom a Zemou je 384-tisíc kilometrov. Keď je satelit najbližšie k našej planéte, tento bod sa volá Perigee, vzdialenosť je 363 tisíc kilometrov. A keď je maximálna vzdialenosť medzi Zemou a Mesiacom (tento stav sa nazýva apogee), je to 405 tisíc kilometrov.
Dráha Zeme má sklon k dráhe jej prirodzeného satelitu - 5 stupňov.
Mesiac sa pohybuje na svojej obežnej dráhe okolo našej planéty priemernou rýchlosťou 1,022 kilometra za sekundu. A za hodinu nalieta približne 3681 kilometrov.
Polomer Mesiaca je na rozdiel od Zeme (6356) približne 1737 kilometrov. Toto je priemerná hodnota, pretože sa môže meniť v rôznych bodoch povrchu. Napríklad na mesačnom rovníku je polomer o niečo väčší ako priemer - 1738 kilometrov. A v oblasti pólu je to o niečo menej - 1735. Mesiac je tiež skôr elipsoid ako guľa, akoby bol trochu „sploštený“. Naša Zem má rovnakú vlastnosť. Tvar našej domovskej planéty sa nazýva „geoid“. Je to priamy dôsledok rotácie okolo osi.
Hmotnosť Mesiaca v kilogramoch je približne 7,3 * 1022, Zem váži 81-krát viac.
Fázy mesiaca
Fázy mesiaca sú rozdielne polohy zemského satelitu vzhľadom na slnko. Prvá fáza je nový mesiac. Potom prichádza prvý štvrťrok. Po ňom príde spln. A potom posledný štvrťrok. Čiara oddeľujúca osvetlenú časť satelitu od tmavej sa nazýva terminátor.
Nový Mesiac je fáza, keď na oblohe nie je žiadny satelit Zeme. Mesiac nie je viditeľný, pretože je bližšie k slnku ako naša planéta, a preto jeho strana obrátená k nám nie je osvetlená.
Je viditeľná prvá štvrtina - polovica nebeského tela, hviezda osvetľuje iba jej pravú stranu. Medzi novom a splnom mesiac „rastie“. Práve v tomto období vidíme na oblohe žiariaci kosák a nazývame ho „rastúci mesiac“.
Spln - Mesiac je viditeľný ako svetelný kruh, ktorý všetko osvetľuje strieborným svetlom. Svetlo nebeského tela v tejto dobe môže byť veľmi jasné.
Posledná štvrtina - satelit Zeme je viditeľný iba čiastočne. V tejto fáze sa Mesiac nazýva „starý“ alebo „ubúdajúci“, pretože je osvetlená iba jeho ľavá polovica.
Je ľahké rozlíšiť rastúci mesiac od klesajúceho Mesiaca. Keď mesiac klesá, pripomína to písmeno „C“. A keď dorastie, ak priložíte palicu k mesiacu, dostanete písmeno „P“.
Rotácia
Keďže Mesiac a Zem sú dostatočne blízko pri sebe, tvoria jeden systém. Naša planéta je oveľa väčšia ako jej satelit, takže ju ovplyvňuje svojou gravitáciou. Mesiac k nám neustále smeruje jednou stranou, takže druhú stranu pred letmi do vesmíru v dvadsiatom storočí nikto nevidel. Je to tak preto, lebo Mesiac a Zem rotujú okolo svojej osi rovnakým smerom. A revolúcia satelitu okolo jeho osi trvá rovnako dlho ako revolúcia okolo planéty. Spoločne navyše robia revolúciu okolo Slnka, ktorá trvá 365 dní.
Ale zároveň sa nedá povedať, ktorým smerom sa otáčajú Zem a Mesiac. Zdá sa to ako jednoduchá otázka v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek, odpoveď však môže závisieť iba od referenčného bodu. Rovina, na ktorej sa nachádza obežná dráha Mesiaca, je mierne naklonená vzhľadom na obežnú dráhu Zeme, uhol sklonu je približne 5 stupňov. Body, kde sa pretínajú dráhy našej planéty a jej satelitu, sa nazývajú uzly mesačnej dráhy.
Hviezdny mesiac a synodika
Hviezdny alebo hviezdny mesiac - to je časové obdobie, počas ktorého sa Mesiac krúti okolo Zeme a vracia sa na rovnaké miesto, z ktorého sa začal pohybovať, relatívne k hviezdam. Tento mesiac trvá na planéte 27,3 dňa.
Synodický mesiac je obdobie, počas ktorého Mesiac urobí úplnú revolúciu, iba vo vzťahu k Slnku (čas, počas ktorého sa menia mesačné fázy). Trvá 29,5 pozemských dní.
Synodický mesiac je vďaka rotácii Mesiaca a Zeme okolo Slnka o dva dni dlhší ako hviezdny mesiac. Pretože sa satelit točí okolo planéty a ten sa zase točí okolo hviezdy, ukazuje sa, že aby satelit mohol prejsť všetkými svojimi fázami, je potrebný ďalší čas nad celú revolúciu.
Mesiac bol od nepamäti stálym satelitom našej planéty a jeho najbližšiemu nebeskému telu. Prirodzene, človek tam vždy chcel ísť. Ako ďaleko tam však má letieť a ako ďaleko je to?
Vzdialenosť od Zeme po Mesiac sa teoreticky meria od stredu Mesiaca po stred Zeme. Je nemožné zmerať túto vzdialenosť obvyklými metódami používanými v každodennom živote. Preto bola vzdialenosť k zemskému satelitu vypočítaná pomocou trigonometrických vzorcov.
Rovnako ako Slnko, aj Mesiac zažíva neustály pohyb na zemskej oblohe blízko ekliptiky. Tento pohyb sa však výrazne líši od pohybu Slnka. Takže roviny obežných dráh Slnka a Mesiaca sa líšia o 5 stupňov. Mohlo by sa zdať, že v dôsledku toho by mala byť trajektória mesiaca na zemskej oblohe podobná všeobecne do ekliptiky, líši sa od nej iba posunom o 5 stupňov:
V tomto sa pohyb Mesiaca podobá pohybu Slnka - zo západu na východ, v opačnom smere ako je denná rotácia Zeme. Ale okrem toho sa mesiac pohybuje po zemskej oblohe oveľa rýchlejšie ako slnko. Je to spôsobené tým, že Zem sa točí okolo Slnka asi za 365 dní (pozemský rok) a Mesiac okolo Zeme iba za 29 dní (lunárny mesiac). Tento rozdiel sa stal podnetom na rozdelenie ekliptiky na 12 zodiakálnych súhvezdí (za jeden mesiac sa Slnko posunie pozdĺž ekliptiky o 30 stupňov). Počas lunárneho mesiaca dochádza k úplnej zmene fáz mesiaca:
Okrem trajektórie Mesiaca sa pridáva aj faktor silného predĺženia obežnej dráhy. Excentricita obežnej dráhy Mesiaca je 0,05 (pre porovnanie, pre Zem je tento parameter 0,017). Rozdiel od kruhovej dráhy Mesiaca vedie k tomu, že zdanlivý priemer Mesiaca sa neustále mení z 29 na 32 oblúkových minút.
Za deň sa Mesiac posunie oproti hviezdam o 13 stupňov, za hodinu asi o 0,5 stupňa. Moderní astronómovia často používajú mesačné krytie na odhad uhlových priemerov hviezd v blízkosti ekliptiky.
Čo určuje pohyb mesiaca
Dôležitým bodom v teórii pohybu Mesiaca je skutočnosť, že obežná dráha Mesiaca vo vesmíre nie je nemenná a stabilná. Vzhľadom na relatívne malú hmotnosť Mesiaca podlieha neustálemu rušeniu od masívnejších objektov slnečnej sústavy (predovšetkým Slnka a Mesiaca). Ďalej je obežná dráha Mesiaca ovplyvnená sploštením Slnka a gravitačnými poľami iných planét v slnečnej sústave. Výsledkom je, že veľkosť excentricity obežnej dráhy Mesiaca kolíše medzi 0,04 a 0,07 s obdobím 9 rokov. Dôsledkom týchto zmien bol taký fenomén ako supermesiac. Supermesiac je astronomický jav, počas ktorého je Mesiac v splne niekoľkonásobne väčší v uhlovej veľkosti ako obvykle. Takže počas splnu 14. novembra 2016 bol mesiac od roku 1948 rekordne blízko. V roku 1948 bol Mesiac o 50 km bližšie ako v roku 2016.
Okrem toho sa pozorujú výkyvy sklonu mesačnej dráhy k ekliptike: každých 19 rokov asi o 18 oblúkových minút.
Čo sa rovná
Kozmické lode budú musieť stráviť veľa času letom na zemský satelit. Na Mesiac nemôžete letieť priamočiaro - planéta bude obiehať okolo cieľového bodu a bude treba opraviť cestu. Pri druhej kozmickej rýchlosti 11 km / s (40 000 km / h) bude let teoreticky trvať asi 10 hodín, ale v skutočnosti to bude trvať dlhšie. Je to preto, že loď na štarte postupne zvyšuje svoju rýchlosť v atmosfére, čím ju privádza na hodnotu 11 km / s, aby mohla uniknúť z gravitačného poľa Zeme. Keď bude loď prichádzať na Mesiac, potom bude musieť spomaliť. Mimochodom, táto rýchlosť je maximum, ktoré sa moderným kozmickým lodiam podarilo dosiahnuť.
Notoricky známy let Američanov z roku 1969 na Mesiac trval podľa oficiálnych údajov 76 hodín. Kozmickej lodi NASA New Horizons sa podarilo dosiahnuť Mesiac najrýchlejšie - za 8 hodín 35 minút. Je pravda, že nepristál na planétke, ale preletel okolo - mal inú misiu.
Svetlo zo Zeme sa k nášmu satelitu dostane veľmi rýchlo - za 1,255 sekundy. Ale lietanie rýchlosťou svetla je stále mimo ríše fantázie.
Môžete si skúsiť predstaviť cestu na Mesiac v obvyklých hodnotách. Pešo rýchlosťou 5 km / h bude cesta na Mesiac trvať asi deväť rokov. Ak idete autom rýchlosťou 100 km / h, potom bude trvať 160 dní, kým sa dostanete na zemský satelit. Keby lietadlá leteli na Mesiac, let k nemu by trval asi 20 dní.
Ako astronómovia v starovekom Grécku počítali vzdialenosť k Mesiacu
Mesiac sa stal prvým nebeským telesom, ktorému bolo možné vypočítať vzdialenosť od Zeme. Predpokladá sa, že prví, ktorí to dosiahli, boli astronómovia v starovekom Grécku.
Odpradávna sa pokúšali zmerať vzdialenosť k Mesiacu - prvým, kto sa o to pokúsil, bol Aristarchos zo Samosu. Odhadol uhol medzi Mesiacom a Slnkom na 87 stupňov, takže sa ukázalo, že Mesiac je 20-krát bližšie k Slnku (kosínus uhla rovnajúceho sa 87 stupňom je 1/20). Chyba merania uhla vyústila do 20-násobnej chyby, dnes je známe, že tento pomer je v skutočnosti 1 ku 400 (uhol je približne 89,8 stupňov). Veľká chyba bola spôsobená obtiažnosťou odhadnúť presnú uhlovú vzdialenosť medzi Slnkom a Mesiacom pomocou primitívnych astronomických prístrojov Starovekého sveta... Pravidelné zatmenia slnka do tejto doby už starogréckym astronómom umožnili dospieť k záveru, že uhlové priemery Mesiaca a Slnka sú približne rovnaké. V tejto súvislosti Aristarchos dospel k záveru, že Mesiac je 20-krát menší ako Slnko (v skutočnosti asi 400-krát).
Aristarchos použil inú metódu na výpočet veľkosti Slnka a Mesiaca vo vzťahu k Zemi. Hovoríme o pozorovaní zatmenia Mesiaca. Do tejto doby už starí astronómovia uhádli dôvody týchto javov: Mesiac je zatienený tieňom Zeme.
Vyššie uvedený diagram jasne ukazuje, že rozdiel vo vzdialenostiach od Zeme k Slnku a k Mesiacu je úmerný rozdielu medzi polomermi Zeme a Slnka a polomermi Zeme a jej tieňom vo vzdialenosti Mesiaca. V čase Aristarcha sa už dalo odhadnúť, že polomer Mesiaca je približne 15 oblúkových minút a polomer zemského tieňa je 40 oblúkových minút. To znamená, že sa ukázalo, že veľkosť mesiaca bola asi 3-krát menšie Zem. Odtiaľto, s vedomím uhlového polomeru Mesiaca, bolo ľahké odhadnúť, že Mesiac sa nachádza asi 40 priemerov Zeme od Zeme. Starí Gréci mohli veľkosť Zeme odhadovať iba zhruba. Takže Eratosthenes z Cyrény (276 - 195 pred Kr.) Na základe rozdielov v maximálnej výške Slnka nad obzorom v Asuáne a Alexandrii počas letného slnovratu určil, že polomer Zeme je blízko 6287 km (moderná hodnota 6371 km). Ak túto hodnotu dosadíme do odhadu Aristarcha o vzdialenosti k Mesiacu, potom to bude zodpovedať asi 502-tisíc km (moderná hodnota priemernej vzdialenosti od Zeme k Mesiacu je 384-tisíc km).
O niečo neskôr matematik a astronóm 2. storočia pred naším letopočtom. e. Hipparchos z Nicaea vypočítal, že vzdialenosť od pozemského satelitu je 60-krát väčšia ako polomer našej planéty. Jeho výpočty vychádzali z pozorovaní pohybu Mesiaca a jeho periodických zatmení.
Pretože v okamihu zatmenia budú mať Slnko a Mesiac rovnaké uhlové rozmery, potom podľa pravidiel podobnosti trojuholníkov možno zistiť pomer vzdialeností k Slnku a Mesiacu. Tento rozdiel je 400-krát. Pri opätovnom použití týchto pravidiel, iba vo vzťahu k priemerom Mesiaca a Zeme, Hipparchus vypočítal, že priemer Zeme je 2,5-násobok priemeru Mesiaca. To znamená, R1 \u003d R s / 2,5.
V uhle 1 'je možné pozorovať objekt, ktorého rozmery sú 3 483 krát menšie ako vzdialenosť k nemu - táto informácia bola známa každému v dobe Hipparcha. To znamená, že s pozorovaným polomerom Mesiaca 15 ′ bude 15-krát bližšie k pozorovateľovi. Tých. pomer vzdialenosti k Mesiaci a jeho polomeru bude 3483/15 \u003d 232 alebo S l \u003d 232R l.
Podľa toho je vzdialenosť k Mesiacu 232 * R s / 2,5 \u003d 60 polomerov Zeme. Ukázalo sa to 6 371 * 60 \u003d 382 260 km. Najzaujímavejšie je, že merania vykonané pomocou moderných prístrojov potvrdili správnosť starovekého vedca.
Teraz sa meranie vzdialenosti k Mesiacu vykonáva pomocou laserových prístrojov, ktoré je možné merať s presnosťou na niekoľko centimetrov. V takom prípade sa merania uskutočňujú vo veľmi krátkom čase - nie viac ako 2 sekundy, počas ktorých sa Mesiac vzdiali na obežnej dráhe asi 50 metrov od bodu vysielania laserového impulzu.
Vývoj metód na meranie vzdialenosti od Mesiaca
Iba s vynálezom ďalekohľadu sa astronómom podarilo získať viac či menej presné hodnoty parametrov obežnej dráhy Mesiaca a korešpondenciu jeho veľkosti s veľkosťou Zeme.
Presnejšia metóda merania vzdialenosti k Mesiacu sa objavila v súvislosti s vývojom radaru. Prvý radar Mesiaca bol vykonaný v roku 1946 v USA a Veľkej Británii. Radar umožňoval merať vzdialenosť k Mesiacu s presnosťou na niekoľko kilometrov.
Ešte presnejšou metódou merania vzdialenosti od Mesiaca sa stalo laserové meranie vzdialenosti. Pre jeho implementáciu v 60. rokoch bolo na Mesiaci nainštalovaných niekoľko rohových reflektorov. Je zaujímavé poznamenať, že prvé experimenty s laserovým dosahom sa uskutočnili ešte pred inštaláciou rohových reflektorov na mesačný povrch. V rokoch 1962-1963 sa na Krymskom observatóriu ZSSR uskutočnilo niekoľko experimentov na laserovom zameriavači jednotlivých lunárnych kráterov pomocou ďalekohľadov s priemerom 0,3 až 2,6 metra. Tieto experimenty dokázali určiť vzdialenosť k mesačnému povrchu s presnosťou na niekoľko stoviek metrov. V rokoch 1969-1972 dodali astronauti Apollo na povrch nášho satelitu tri rohové reflektory. Najdokonalejší z nich bol reflektor misie Apollo 15, pretože pozostávala z 300 hranolov, zatiaľ čo ďalšie dve (misie Apollo 11 a Apollo 14) mali každý iba sto hranolov.
Okrem toho v rokoch 1970 a 1973 ZSSR dodal na mesačný povrch ďalšie dva francúzske rohové reflektory na palubu samohybných vozidiel Lunokhod-1 a Lunokhod-2, z ktorých každý pozostával zo 14 hranolov. Prvý z týchto reflektorov má mimoriadnu históriu. Počas prvých 6 mesiacov prevádzky Lunokhod s reflektorom bolo možné vykonať asi 20 sedení laserového rozsahu. Potom však kvôli nešťastnej polohe mesačného roveru nebolo možné reflektor použiť až do roku 2010. Iba obrázky novej kozmickej lode LRO pomohli objasniť polohu lunárneho roveru pomocou reflektora a tým pokračovať v jeho reláciách.
V ZSSR najväčší počet laserové zameriavacie merania sa uskutočňovali na 2,6-metrovom ďalekohľade Krymského observatória. V rokoch 1976 až 1983 bolo pomocou tohto ďalekohľadu urobených 1400 meraní s chybou 25 centimetrov, potom boli pozorovania zastavené kvôli obmedzeniu sovietskeho lunárneho programu.
Celkovo sa od roku 1970 do roku 2010 na svete uskutočnilo približne 17 000 vysoko presných laserových meracích relácií. Väčšina z nich bola spojená s rohovým reflektorom Apolonna 15 (ako už bolo spomenuté vyššie, je najdokonalejší - s rekordným počtom hranolov):
Zo 40 observatórií, ktoré sú schopné laserového dosahu Mesiaca, iba máloktoré môžu vykonávať vysoko presné merania:
Väčšina veľmi presných meraní sa uskutočňovala pomocou 2-metrového ďalekohľadu na observatóriu McDonald v Texase:
Najpresnejšie merania zároveň vykonáva prístroj APOLLO, ktorý bol v roku 2006 nainštalovaný na 3,5-metrovom ďalekohľade observatória Apache Point Observatory. Presnosť jeho meraní dosahuje jeden milimeter:
Vývoj systému Mesiac a Zem
Hlavným cieľom čoraz presnejších meraní vzdialenosti od Mesiaca je pokúsiť sa lepšie pochopiť vývoj obežnej dráhy Mesiaca v dávnej minulosti a v ďalekej budúcnosti. Astronómovia dodnes dospeli k záveru, že v minulosti bol Mesiac niekoľkokrát bližšie k Zemi a mal aj oveľa kratšiu dobu rotácie (to znamená, že nebol zachytený prílivom). Táto skutočnosť potvrdzuje nárazovú verziu formácie Mesiaca z vymrštenej hmoty Zeme, ktorá v našej dobe prevláda. Prílivový efekt Mesiaca navyše vedie k tomu, že rýchlosť rotácie Zeme okolo svojej osi sa postupne spomaľuje. Rýchlosť tohto procesu je nárast dňa Zeme každý rok o 23 mikrosekúnd. Za jeden rok sa Mesiac vzdiali od Zeme v priemere o 38 milimetrov. Odhaduje sa, že ak systém Zem - Mesiac prežije premenu Slnka na červeného obra, potom sa za 50 miliárd rokov bude deň Zeme rovnať lunárnemu mesiacu. Výsledkom bude, že Mesiac a Zem budú vždy obrátené k sebe iba jednou stranou, ako je to teraz pozorované v systéme Pluto-Charon. Do tejto doby sa Mesiac vzdiali na zhruba 600-tisíc kilometrov a lunárny mesiac sa zvýši na 47 dní. Okrem toho sa predpokladá, že odparovanie oceánov Zeme za 2,3 miliardy rokov povedie k urýchleniu procesu odstraňovania Mesiaca (prílivy a odlivy zeme proces výrazne spomaľujú).
Výpočty navyše ukazujú, že v budúcnosti sa Mesiac začne opäť približovať k Zemi v dôsledku prílivovej interakcie navzájom. Keď sa priblíži k Zemi o 12 tisíc km, Mesiac sa roztrhne prílivovými silami, úlomky Mesiaca tvoria prstenec ako známe prstence okolo obrovských planét slnečnej sústavy. Ostatné známe satelity slnečnej sústavy tento osud zopakujú oveľa skôr. Phobos má teda 20 - 40 miliónov rokov a Triton je starý asi 2 miliardy rokov.
Vzdialenosť k zemskému satelitu sa každý rok zväčšuje v priemere o 4 cm. Dôvodom je pohyb planétky po špirálovitej dráhe a postupný pokles sily gravitačnej interakcie Zeme a Mesiaca.
Je teoreticky možné umiestniť všetky planéty slnečnej sústavy medzi Zemou a Mesiacom. Ak spočítate priemery všetkých planét vrátane Pluta, získate magnitúdu 382 100 km.
