Что вам известно о земле и луне
Мы живём на планете Земля. Днём мы видим земную поверхность, небо, солнце. Но дождёмся ночи. На небе засияет луна, зажгутся тысячи звёзд. Нашим глазам откроется огромный, таинственный мир.
И тогда станет понятно, что мы не просто жители Земли. Мы — жители Вселенной!
Вселенная, или космос,—это весь необъятный мир, частью которого является и наша Земля. Как же устроена Вселенная? Она состоит из небесных, или космических, тел. К ним относятся звёзды, планеты, спутники планет.
Звёзды — это огромные, раскалённые небесные тела, излучающие свет. Самая близкая к Земле звезда — Солнце.
Вокруг Солнца обращаются планеты. Каждая планета движется по своему пути — орбите. Планеты — холодные небесные тела, не излучающие собственного света. Одна из планет — Земля. Она движется вокруг Солнца со скоростью 30 километров в секунду! [an error occurred while processing this directive]
А вокруг Земли движется её спутник — Луна. Как и Земля, это холодное небесное тело. Сама Луна не светится: она, словно зеркало, отражает свет Солнца.
Солнечная семья
Рассмотри рисунок. Сколько планет движется вокруг Солнца? Как они называются? В каком порядке от Солнца расположены? Какая по счёту Земля?
Сравни размеры планет. Определи, какая из них самая большая, а какая — самая маленькая.
Когда мы смотрим на предметы, расположенные вдали, они кажутся нам маленькими. Так и с небесными телами. Солнце кажется нам не таким уж большим. На самом деле оно во много раз больше Земли или любой другой планеты. Если представить себе Солнце размером с апельсин, то Земля будет с маковое зёрнышко!
Луна примерно в 4 раза меньше Земли. Но на небе она кажется почти такой же, как Солнце. Ведь Луна — самое близкое к Земле небесное тело, она гораздо ближе к нам, чем Солнце.
Вселенная, или космос, — это весь необъятный мир. Вселенная состоит из небесных (космических) тел. К ним относятся звёзды, планеты, спутники планет. Солнце — ближайшая к Земле звезда. Земля — планета. Луна — спутник Земли.
Раньше у Земли и Луны был общий магнитный щит. Это спасло планету от Солнца
Четыре с половиной миллиарда лет назад поверхность Земли представляла собой недружелюбное для жизни горячее месиво. Задолго до ее появления, температура на планете была палящей, а воздух — токсичным. К тому же, в то время Солнце бомбардировало Землю сильными выбросами радиации, атакуя планету выбросами корональной массы и поток заряженных частиц (солнечным ветром). Тогда планета была непригодной для жизни. Но, возможно, у Земли был неподалеку «щит», который помог планете сохранить ее атмосферу и, в конечном итоге, не только развить жизнь, но и подходящие условия для нее. Последнее исследование НАСА, опубликованное в журнале Science Advances, говорит о том, что этим «щитом» была Луна.
Читайте «Хайтек» в
«Похоже, что Луна представляет собой существенный защитный барьер от солнечного ветра для Земли, который имел решающее значение для способности Земли поддерживать свою атмосферу в это время», — объясняет Джим Грин, главный научный сотрудник НАСА и ведущий автор нового исследования. «Мы с нетерпением ждем подтверждения своих выводов, когда НАСА отправит астронавтов на Луну с помощью программы Artemis, которая доставит на Землю критически важные образцы Южного полюса Луны».
Согласно ведущим теориям, Луна сформировалась 4,5 миллиарда лет назад, когда объект размером с Марс под названием Тейя врезался в протоземлю. Тогда нашей планете было менее 100 миллионов лет. Обломки столкновения образовали Луну, а другие остатки воссоединились с Землей. Из-за силы тяжести присутствие Луны стабилизировало ось вращения Земли. В то время Земля вращалась намного быстрее, один день длился всего 5 часов.
И в первые дни Луна была намного ближе к Земле. Сейчас она удаляется от Земли со скоростью 3,81 см в год. Четыре миллиарда лет назад Луна была в три раза ближе к Земле, чем сегодня — примерно в 129 000 км по сравнению с нынешними 383 км.
Раньше ученые полагали, что у Луны никогда не было длительного глобального магнитного поля из-за малых размеров ее ядра. Однако давно известно о магнитном поле Земли, которое создает красиво окрашенные полярные сияния в Арктике и Антарктике. Движение жидкого (из-за тепла, оставшегося от образования Земли) железа и никеля глубоко внутри планеты генерирует магнитные поля, которые составляют защитный пузырь, окружающий ее — магнитосферу.
Когда у Луны было магнитное поле, она была бы защищена от приходящего солнечного ветра, как показано на этой иллюстрации.
Но благодаря исследованиям образцов лунной поверхности из миссий «Аполлон» ученые выяснили, что на Луне когда-то тоже была магнитосфера. Свидетельства продолжают накапливаться после изучения образцов, которые были запечатаны в течение десятилетий и недавно проанализированы с помощью современных технологий.
Как и на Земле, тепло от образования Луны могло удерживать железо внутри, хотя и не так долго из-за его размера.
«Это как печь торт: вы достаете его из духовки, а он все еще остывает», — объясняет Грин. «Чем больше масса, тем больше времени требуется, чтобы остыть».
Новое исследование моделирует поведение магнитных полей Земли и Луны около 4 миллиардов лет назад. Ученые создали компьютерную модель, чтобы посмотреть на поведение магнитных полей в двух положениях на их соответствующих орбитах.
Исследователи заявили, что в определенное время магнитосфера Луны могла служить бы барьером для резкого солнечного излучения, падающего на систему Земля-Луна. Согласно модели, магнитосферы Луны и Земли были магнитно связаны в полярных регионах каждого объекта. Что важно для эволюции Земли, высокоэнергетические частицы солнечного ветра не могли полностью проникнуть через связанное магнитное поле и отделить атмосферу.
Ученые подсчитали, что эта ситуация с общим магнитным полем, когда магнитосферы Земли и Луны соединены, могла сохраняться от 4,1 до 3,5 миллиардов лет назад.
Со временем, когда внутренняя часть Луны остыла, наш ближайший сосед потерял свою магнитосферу, а в конечном итоге и атмосферу.
Если наша Луна сыграла роль в защите Земли от вредного излучения в критически раннее время, то аналогичным образом и другие луны вокруг земных экзопланет в галактике могут помогать сохранить атмосферу для своих планет и даже способствовать ее обитаемости условия, говорят ученые.
Как появилась Луна
Почти каждую ночь мы можем видеть на небе наш естественный спутник – Луну. Но часто ли Вы задумывались, откуда она взялась? Она освещает Землю уже миллиарды лет, а когда-то была гораздо ближе. А были ли времена, когда её не было совсем? Вопрос, как появилась Луна, очень интересен.
На самом деле однозначного ответа по этому поводу у учёных пока нет. Но есть несколько версий, наверняка одна из них окажется в итоге верной. Поэтому рассмотрим самые вероятные.
Все гипотезы сводятся к одной из трёх ситуаций:
Все эти версии развития событий очень разные. Посмотрим, какая из них более близка к правде. Для этого сравним Землю и Луну в плане состава. Так можно определить, насколько правдив последний вариант.
Сходства и отличия Земли и Луны
С тех пор, как Галилео Галилей впервые увидел на Луне горы, стало ясно, что некоторое сходство с Землёй у нашего спутника есть. Тем более, там наблюдались даже «моря», которые, правда, оказались просто твёрдой пустыней. Однако у Луны с Землёй на самом деле общего довольно мало – это сходный уровень содержания в коре и мантии изотопов кислорода. Это говорит о том, что Луна и Земля образовались из одного протопланетного облака, на одном расстоянии от Солнца. Тела, образованные в других местах, сильно отличаются по этому показателю. Так что набор химических элементов в их составе более-менее похож.
Но отличий гораздо больше, как в составе, так и в строении:
Из этого можно сделать самые разные выводы. Поэтому рассмотрим гипотезы о том, как появилась Луна, существующие сейчас.
Луна оторвалась от Земли при её быстром вращении
Это еще называется «гипотезой центробежного отделения». Суть её в том, что молодая Земля вращалась очень быстро и из-за этого сильно сплющилась. В итоге под действием центробежных сил в области экватора оторвался кусок вещества, из которого затем сформировалась Луна.
Эту версию первым выдвинул в 1878 году сын знаменитого Чарльза Дарвина – Джордж Дарвин. Она вполне считалась главной еще в начале XX века. Ученые даже посчитали, что вырванный кусок находится там, где сейчас Тихий океан, по объёму он как раз подходит.
На самом деле, чтобы такое произошло, Земля должна была вращаться очень быстро, делая полный оборот вокруг оси меньше, чем за 2 часа. Но она к настоящему времени никак не смогла бы замедлиться до нынешних 24 часов. Против этой теории говорит и геология – бассейн Тихого океана образовался всего 70 миллионов лет назад, а возраст нашего спутника — более 4 миллиардов лет. Его химический состав тоже отличается от земного.
Поэтому такая теория происхождения нашего естественного спутника ныне полностью забракована, хотя в своё время была довольно популярной.
Луна была захвачена Землёй
Это «гипотеза захвата», которая появилась в 1909 году. В её пользу говорят легенды некоторых народов. В них говорится, что были времена, когда Луны не было. Но это весьма шаткая опора, на которой, конечно, нельзя строить научную гипотезу. Других фактов, подтверждающих её, пока не найдено.
Зато против этой версии есть некоторые факты:
Так что гипотеза захвата тоже выглядит маловероятной. Такую операцию мог бы провернуть, например, Юпитер, или даже Нептун. Но Земля ненамного превосходит Луну по массе, чтобы издалека затормозить её и перевести на свою орбиту. А близкий контакт закончился бы катастрофой. По крайней мере, моделирование захвата Луны не подтверждает гипотезу.
Луна и Земля образовались вместе
Это «гипотеза совместного формирования». Речь идёт о том, что Земля и Луна образовались вместе, из одного протопланетного облака. Ближе к центру туманность сжалась и получилась Земля, а на окраине из остального вещества получилась Луна.
Как ни странно, это очень старая гипотеза. Её предложил Иммануил Кант еще в 1755 году. Она прекрасно подтверждает совпадение содержания кислорода в образцах породы.
Но эта гипотеза тоже имеет много минусов. Так, непонятно различие в остальном химическом составе. Ведь, если Земля и Луна образовались из одного облака, их химический состав должен быть совершенно одинаковым. К тому же, у планеты огромное железное ядро, а спутнику досталось очень мало железа. К тому же, средняя плотность слишком разная. Наклон лунной орбиты тоже нельзя объяснить.
Так что эта теория, несмотря на кажущуюся правдоподобность, тоже имеет необъяснимые места.
Луна появилась после Земли
Это «гипотеза испарения», предложенная в 1955 году. Суть её в том, что первой образовалась Земля. Вокруг неё всё еще была масса материала из протопланетного облака, из которого камни разного размера постоянно бомбардировали Землю. Из-за этого планета разогрелась до 2000 градусов, а множество элементов из её верхних слоёв просто испарилось назад в космос, где и приняли участие в формировании Луны из остатков протопланетного облака.
Однако к моменту разогрева ядро Земли уже успело сформироваться – массивные железные породы опустились к центру. Поэтому Луне железа досталось мало.
Эта гипотеза хорошо объясняет химическое строение Луны и её отличие от Земли в этом плане. Но против неё геологические данные, которые говорят о том, что земная кора никогда не расплавлялась полностью. К тому же, не объясняются наклон лунной орбиты и другие проблемы.
Луна появилась из нескольким маленьких спутников
Мы уже рассмотрели «гипотезу захвата» и выяснили её невероятность. Земля не смогла бы захватить такое большое тело, как Луна, тем более перевести его на круговую околоземную орбиту. Но она запросто смогла бы захватить несколько мелких тел, наподобие крупных астероидов. Эти астероиды могли бы сталкиваться друг с другом на земной орбите, а потом из их обломков могло бы сформироваться одно большое тело.
Но эта гипотеза происхождения Луны имеет массу недостатков. Во-первых, она не объясняет сходство содержания кислорода. Если бы Луна образовалась из прилетевших извне астероидов, состав отличался бы очень сильно, а он более-менее схож с земным.
Во-вторых, очень маловероятно, что Земля смогла бы захватить столько астероидов, чтобы их хватило на формирование Луны. Венера за миллиарды лет ни одного не смогла захватить, а у Марса всего пара маленьких, хотя астероидный пояс рядом.
В-третьих, вряд ли все захваченные астероиды стали бы сталкиваться и формировать один спутник, тем более за короткое время. У того же Марса миллиарды лет имеются Фобос и Деймос, но сталкиваться они не собираются. У планет-гигантов десятки спутников, и они тоже не сталкиваются друг с другом.
Луна появилась из-за столкновения Земли с планетой
Такая версия появилась в 1975 году, и сейчас она считается одной из самых вероятных. Согласно ей, Луна появилась благодаря столкновению молодой Земли с другой молодой планетой – Тейей. Эта Тейя ударила Землю по касательной, из-за чего в космос было выброшено много земного вещества из мантии. Туда же попали остатки Тейи. Из этого вещества образовалась в дальнейшем Луна. Её первоначальное удаление составляло всего 60000 км.
Эта гипотеза хорошо объясняет как сходство химии Луны с Землёй, так и некоторые отличия. Так как из-за удара Земля несколько наклонилась, то это объясняет наклон лунной орбиты. Малое количество железа на Луне также можно объяснить тем, что земное вещество было выброшено из верхних слоёв и из мантии, а ядро уже было сформировано.
Чтобы эта версия стала правдоподобной, нужно допустить, что Тейя ударила Землю на небольшой скорости и по касательной. Такое возможно, если эта планета сформировалась также на земной планете, в одной из точек Лагранжа. По сути, это был близнец нашей Земли, на той же орбите.
Так как эта версия выглядит довольно правдоподобной и позволяет объяснить многие вещи, она считается основной. Но требуется еще множество исследований для её подтверждения. Ведь это столкновение, если оно было, произошло примерно 4.5 миллиардов лет назад, поэтому найти доказательства непросто. К тому же, требует объяснения такой факт – при столкновении с Тейей Земля должна была сильно разогреться и потерять всю свою воду, но этого не произошло.
Луна появилась из земного вещества, выброшенного метеоритами
Это новая версия, которая появилась в 2007 году. Согласно ей, молодая Земля подвергалась активной бомбардировке множеством метеоритов, размеры которых достигали от десятков до сотен километров. Из-за этого в космос выбрасывалось большое количество земного вещества, в том числе воды. Из этого вещества и образовалась Луна.
Такая гипотеза просто заменяет одно столкновение с большой планетой Тейей на тысячи мощных, но локальных. При этом Земля не раскалилась бы и не потеряла свою воду, что служит плюсом этой версии. К тому же, на Луне есть вода в виде льда — таким образом она вполне могла бы сохраниться.
Такая гипотеза образования Луны тоже пока является рабочей и изучается. За неё есть отдельные факты, но узких мест тоже хватает.
Так как появилась Луна?
Как видим, пока точно на этот вопрос не сможет ответить никто. Существуют разные версии, но наиболее вероятными пока выглядят две последние. Это столкновение Земли с крупной протопланетой Тейей или столкновение с множеством крупных метеоритов. В любом из этих случаев Луна образовалась в основном из земного вещества с примесью других тел, участвовавших в столкновении. Это объясняет сходство химического состава с Землёй и некоторые отличия, а также наклон лунной орбиты и быстрое вращение Земли на раннем этапе.
Конечно, на самом деле всё могло произойти не так, а как-нибудь по-другому. Но однозначно пока известно одно – Луна и Земля появились вместе, хотя и не одновременно. Луна – «кровь и плоть» Земли, а не что-то инородное, прилетевшее издалека.
Как Луна влияет на Землю
Как Луна влияет на Землю
Луна — естественный спутник Земли. Она удалена от нашей планеты на 384 с небольшим тысяч километров. Причем обращается ночное светило по слегка вытянутой орбите, а потому в разное время указанная цифра несколько уменьшается или увеличивается. Один оборот вокруг Земли Луна делает примерно за 27,3 суток. При этом полный цикл (от полнолуния до нового полнолуния) занимает чуть больше 29,5 суток. У этого несовпадения есть интересное следствие: бывают месяцы, когда полной Луной можно любоваться не один, а два раза. Так как луна влияет на землю и людей?
Лунный цикл составляет в среднем 29,5 дня и условно делится на шесть фаз:
Луна, или как её ещё называют, Селена, оказывает непосредственное влияние на земную ось, давая возможность Земле сохранять наклон в 23 градуса, благодаря которому на нашей планете образовались подходящие условия для жизни. Это даёт нам возможность видеть день и ночь приблизительно одинаковый период времени на протяжении суток.
Кроме того, Луна на небе ежедневно замедляет вращение нашей планеты на крошечную микросекунду. Если бы она не делала этого, Земля до того быстро начала бы вращаться, что в скором времени день был бы равен шести часам, может, и того меньше. Это однозначно повлияло бы на развитие растений и животных, а также привело к увеличению скорости воздушных потоков, в результате чего штормы, смерчи и ураганы стали бы обычным явлением.
Граница суши и воды
Уже в период Античности была замечена взаимосвязь лунного цикла и приливов. Современные ученые установили, благодаря гравитационному взаимодействию Земли и Луны вся вода в океане немного вытянута по проекции траектории движения последней. Фактически вода движется за Луной, совершая колебания. Вращение луны вокруг Земли формирует всеми знакомые отливы и приливы, величины которых могут колебаться до 15–18 метров.
Наибольшие отливы и приливы бывают на океанских берегах. В нашей стране — на берегах Северного Ледовитого и Тихого океанов. Менее значительные приливы и отливы характерны для внутренних морей. Еще слабее это явление наблюдается в озерах или реках. Но даже на берегах океанов в одно время года приливы бывают мощнее, а в другое — слабее. Это уже связано с удаленностью Луны от Земли. Чем ближе Луна к поверхности нашей планеты, тем сильнее будут отливы и приливы. Чем дальше — тем, естественно, слабее.
Это удивительное свойство Луны используется людьми для получения бесплатной энергии. На берегах морей и океанов теперь строят приливные гидроэлектростанции, которые вырабатывают электричество благодаря «работе» Луны. Приливные гидроэлектростанции считаются наиболее экологически чистыми. Они действуют согласно природным ритмам и не загрязняют окружающую среду.
«Спрятавшееся» Солнце
Влияние Луны на Землю заметно в нескольких природных явлениях. Самое впечатляющее из них — это солнечное затмение. Сейчас достаточно трудно представить ту бурю эмоций, которую вызывал этот феномен в древности. Затмение объяснялось гибелью или временным исчезновением светила по вине злых божеств. Люди верили, что если не совершить определенных ритуальных действий, они могут больше никогда не увидеть солнечный свет.
Сегодня механизм феномена изучен достаточно хорошо. Луна, проходя между Солнцем и Землей, преграждает путь свету. Часть планеты попадает в тень, и ее жители могут наблюдать более или менее полное затмение. Интересно, что не всякий спутник смог бы проделать такое. Для того чтобы мы могли периодически любоваться полным затмением, должны соблюдаться определенные пропорции. Будь у Луны другой диаметр, или располагайся она чуть дальше от нас, и с Земли можно было наблюдать лишь частичные затмения дневного светила. Впрочем, есть все основания полагать, что в далеком будущем реализуется один из этих сценариев.
Как Луна влияет на живые организмы
Есть данные, что фазы Луны влияют на пчел, рыб, некоторых птиц и амфибий. Возможно, изменение яркости диска в ночное время каким-то образом регулирует уровень мелатонина — гормона мозга, отвечающего за циркадные ритмы (дневной цикл активности). В полнолуние гормон вырабатывается сильнее, соответственно, меняется активность животного.
Кстати, многие заядлые рыбаки говорят, что от нашего спутника зависит результативность их улова. И здесь никакой мистики, это не миф и не народное поверье, а научно обоснованный факт, уже множество раз подтвержденный на практике.
Лунная стадия напрямую влияет на самочувствие обитателей водного мира, преимущественно благодаря своей способности освещать землю отраженным светом Солнца. В это время в водную толщу проникает наибольшее количество света, что способствует оживлению мира рыб: они становятся более активными и возбудимыми, двигаются быстрее. Все объясняется тем, что в полнолуние Луна подходит к Земле на максимально близкое расстояние, а это усиливает ее гравитационное взаимодействие, что является не последним фактором в формировании поведения рыб, и увеличивается ее светимость.
Поэтому наиболее благоприятным временем для выезда на рыбалку будет полнолуние.
Как Луна влияет на Землю и людей
Влияние Луны на земные дела все еще остается загадочным и спорным, за исключением приливов и отливов, вполне наглядных и подчиняющихся законам небесной механики. Остальное — вроде влияния фаз нашего естественного спутника на рост и созревание овощей и фруктов, на извержения вулканов, на заживление ран — остается недоказанным.
В противоположность распространенному мнению, спутник Земли никак не влияет на агрессивность людей. Объемистая статистика преступлений не обнаруживает никакой связи между фазами Луны и частотой или степенью жестокости преступлений.
Однако психиатры из Ливерпуля (Англия) утверждают, что Луна влияет на состояние шизофреников. Любопытные данные приводят австралийские ученые. Проанализировав даты госпитализации по скорой в клинику Калвари Матер Ньюкасл, исследователи установили, что 23 процента тяжелобольных поступают в полнолуние. Пациенты дерутся с персоналом, брыкаются, плюются. А вот более легкие случаи расстройств не связаны с фазами Луны.
Немецкие врачи не подтверждают мнение, что раны лучше заживают при убывающей Луне и потому на этот период надо назначать плановые операции. Хирурги под руководством Рене Хольцхаймера изучили состояние 866 пациентов после самых разных операций и не нашли никакой связи скорости заживления или интенсивности послеоперационных болей с фазами Луны.
Повивальные бабки еще в позапрошлом веке уверяли, что Луна влияет на наступление родов. Как показали итальянские медики, большее число родов приходится на полнолуние. Объяснения этому феномену нет.
А вот врачи крупной больницы в Индии два года регистрировали случаи инфарктов в зависимости от фазы Луны. Оказалось, что в новолуние бывает на 20% больше случаев поражения сердечной мышцы, чем в полнолуние.
Народные приметы
Считается, что в полную фазу Луны люди склонны совершать необдуманные поступки, из-за избытка энергии и частых стрессов случаются аварии, преступления. В этот период не рекомендуется решать конфликты, приступать к серьезному воспитанию детишек.
Что касается болезней, то в полнолуние они обостряются, человек становится более склонен испытывать боли. Кровь становится немного жидкой, плохо сворачивается, операции лучше отложить.
Луна также влияет и на сон человека, например в полнолуние люди плохо спят, энергия накапливается, появляются стрессы, уязвимость. Почему-то женщины хуже переносят полнолуние, нежели мужчины.
Именно в полную Луну люди становятся чрезмерно усталыми, превращаются в пессимистов, теряют интерес к жизни.
Астрологи рекомендуют в это время уменьшить нагрузки, употреблять много жидкости, молочных продуктов, овощей, фруктов.
Когда наступает новолуние, люди ослаблены, истощены морально. Уменьшите нервные напряжения, берегите себя, не злитесь, потому что в новолуние чаще всего бывают инфаркты, инсульты. С другой стороны, это лучший период для того, чтобы оставить вредные привычки. А вот когда Луна начнет возрастать, то и энергетика будет возрастать и прибавляться.
Растущая Луна, пожалуй, самый благоприятный период для различных начинаний. Человек в это время полон сил, энергии, способен выдержать высокие нагрузки, обычно самочувствие в этот период стабильное и прекрасное. Улучшается обмен веществ, наблюдается особая гибкость и жизнеспособность. Астрологи рекомендуют в это время заняться собой, пройти курс косметических процедур, пропить витамины и так далее.