LUNA: ZNAČILNOSTI, ZGRADBA, ORBITA, FAZE, PREMIKI - ARTE - 2025

Luna je naravni satelit Zemlje, ki je povezan z njim, ki ga gravitacijska privlačnost. Ker je najbližja zvezda našega planeta, je vsem najbolj znana in prva, ki jo je človeštvo obiskalo. To je kamnito telo s polmerom 1738 kilometrov, kar je blizu polovice Zemljevega polmera, njegova masa pa je komaj 1/81 mase Zemlje.

Kar zadeva povprečno gostoto, je 3,3-krat večja od vode, medtem ko je povprečna gostota Zemlje 5,5. In seveda obstaja njegova gravitacija, kar je 0,17-krat večja od Zemljine.

Slika 1. Polna luna. Vir: Pixabay.

V modelnem merilu z Zemljo, velikost košarke, bi bila Luna teniška žoga, dve žogi pa bi bili približno 10 metrov narazen.

Dejanska razdalja Zemlje in Lune približno 385 tisoč kilometrov več ali manj. Traja 1,3 sekunde, da svetloba, ki jo Luna odseva od Sonca, doseže Zemljo.

Druga pomembna značilnost je, da Luna nima svoje atmosfere, v majhnih količinah skoraj ni sledov nekaterih plinastih elementov, kot so vodik, helij, neon, argon in drugi.

In še bolj presenetljiva podrobnost je, da Luna vedno kaže isti obraz Zemlji. Zato, ker je njegovo obdobje vrtenja okoli osi enako obdobju njegove orbite okoli Zemlje: približno 27 dni.

Če bi obstajala kakšna razlika med obema obdobjema, bi bila oddaljena stran Lune v nekem trenutku vidna z Zemlje, vendar to ne drži in je posledica učinka, imenovanega plimovanje. O tem učinku bomo podrobneje govorili pozneje.

Struktura Lune

Slika 2. Lučni presek, ki prikazuje njegovo strukturo plasti in približni polmer vsake od njih. Vir: Wikimedia Commons. Bryan Derksen na angleški Wikipediji Notranja zgradba Lune je znana po seizmografih, ki so jih postavile misije Apollo. Seizmografi so naprave, ki beležijo gibanje Zemlje in na Luni so sposobne snemati mesečne potrese, valove, ki nastanejo ob vplivu meteoritov.

Iz teh zapisov je znano, da ima Luna naslednjo plastno strukturo:

-Kark, približno 80 km debel, tanjši na obrazu, ki je obrnjen proti Zemlji in debelejši na nasprotnem obrazu, zaradi plimskih sil.

-Manto, s predvidenim polmerom približno 1300 km, sestavljen predvsem iz železovega in magnezijevega oksida.

- Jedrček, majhen v polmeru približno 587 km, ki ga sestavljajo notranje trdno jedro, zunanje in tekoče jedro ter poltaljeno okoliško plast.

- Luni primanjkuje tektonske aktivnosti, za razliko od Zemlje, saj je izgubila skoraj vso svojo notranjo toploto, tako da se je zelo hitro ohladila.

Lunarna površina

Slika 3. Slika lunarne površine na skrajni strani. Vir: NASA prek Wikimedia Commons.

Lunarna površina je prekrita z lepljivim, abrazivnim prahom, ki se imenuje regolit. Temna območja, ki jih ločimo, imenujemo morja, od latinskega "kobila", čeprav ne vsebujejo vode, ampak strjena lava.

Verjamejo, da so ta morja povzročila vpliv velikih asteroidov pred približno 4 milijardami let in da so jih pozneje napolnili s lavo, ki priteče iz notranjosti. Imbrium Mare je največji, širok 1200 km.

Najbolj jasna območja, ki jih lahko opazimo okoli morja, so gorska območja z gorskimi območji, ki so jih poimenovali po Zemlji, na primer Alpe in Karpati.

Izrazita je prisotnost številnih kraterjev vseh velikosti, ki jih morda povzročajo udarci majhnih asteroidov in meteoritov. Poimenovani so po znanih ljudeh, na primer kraterju Kopernik.

Druga teorija o nastanku lunarnih kraterjev meni, da imajo vulkanski izvor, čeprav ima teorija o izvoru meteorjev večjo podporo astronomov.

Na površini Lune obstajajo tudi globoke razpoke, katerih izvor še ni povsem jasen, čeprav se verjame, da prihajajo iz starodavnih tokov lave. Primer je razkol Hyginus z dvema vejama, v središču katerega je krater z istim imenom.

Slike vesoljskega plovila na strani, ki jih ne vidimo, prikazujejo površino, podobno tisti na vidni strani, čeprav z manj morij.

Orbita

Zahvaljujoč gravitacijskemu privlačenju, ki ga izvaja Zemlja, Luna sledi eliptični orbiti majhne ekscentričnosti od vzhoda do zahoda okoli našega planeta, po Keplerjevih zakonih.

Zato je razdalja Zemlja-Luna, navedena na začetku 385 tisoč kilometrov, povprečna razdalja, čeprav je zaradi svoje majhne ekscentričnosti orbita skoraj krožna. Se pravi, včasih je Luna bližje (perigee), drugi čas pa je bolj oddaljena (apogej).

Poleg tega ni fiksna orbita, saj obstajajo tudi druge motnje, na primer gravitacijsko privlačenje Sonca in drugih planetov, ki ga nenehno spreminjajo.

Ravnina, ki sledi lunarni orbiti, ne ustreza natančno tistemu, ki sledi Zemljini orbiti, ampak je nagnjena približno za 5 °. Med revolucijo se Luna nahaja približno 5 ° nad in pod ravnino Zemljine orbite. Obe orbiti se sekata v točkah, imenovanih lunarna vozlišča.

Sledi prikaz Zemlje, ki se vrti okoli Sonca in Lune okoli Zemlje:

Sinhrono vrtenje

Luna ima vedno isti obraz do Zemlje, zato obstaja temna stran, ki je od tu ne vidimo. Razlaga je, da Zemlja in Luna tvorita sistem pod medsebojnim gravitacijskim delovanjem, vendar ima Zemlja večjo maso.

V tem primeru manjše telo poveže gibanje z večjim telesom, to je, da svoje obdobje vrtenja izenači s časom prevajanja.

Slika 4. Sinhrono vrtenje Lune in Zemlje. Vir: Wikimedia Commons Fernando de Gorocica Sistem Zemlja-Luna je do tega prišel zaradi plimovalnih sil, tako kot je bilo rečeno na začetku. In hkrati se zgodi, ker gravitacijska privlačnost ni enakomerno "razporejena", saj imata Zemlja in Luna vidne dimenzije.

Z drugimi besedami, deli vsakega od njih, ki so najbližje drugemu, pritegnejo močneje kot skrajnosti dlje in ta razlika je lahko dovolj velika, da na planetu povzroči izboklino.

Tako je Luna odgovorna za plimovanje Zemlje, ker se oceani »dvigajo« kot odgovor na gravitacijski poteg satelita. Toda lunina skorja se je tudi deformirala, kar je povzročilo sile trenja, zaradi katerih se je obdobje vrtenja postopoma zmanjševalo.

Ta pojav je pogost med planetom in njegovimi lunami, na primer Pluton in njegov satelit Charon sta med seboj sinhrono vrtenja.

Temna stran lune

Že davno, ko se je Luna šele oblikovala, se je vrtela hitreje okoli svoje osi in bila bližje Zemlji, kot je zdaj. V nekem trenutku zgodnje zgodovine Zemlje je moralo izgledati kot ogromen srebrni disk, ki osvetljuje nočno nebo.

Ta polsmesec Lune je vedno enak, gledano z Zemlje, kot je bilo razloženo. Vendar pa ena polovica Lune vedno prejme sončno svetlobo (in tam je zelo vroče, približno 134 ° C), druga polovica pa ne, razen če pride do mrka. Toda te polovice ne ustrezajo obrazom, ki jih vidimo od tu.

Lunarna polobla, ki sprejema sončno svetlobo, je tista, ki jo gleda naravnost, druga pa je v temi in je zelo hladna, približno -153 ° C. Za to veliko temperaturno nihanje je kriva tanka lunarna atmosfera.

Te hemisfere se spreminjajo, ko Luna nadaljuje svoje prevajalsko gibanje okoli Zemlje, tako da celotna Luna v nekem trenutku dejansko dobi svetlobo od Sonca.

Faze lune

Slika 5. Ponazoritev faz Lune. Vir: Wikimedia Commons. Orion 8.

Gledano z Zemlje se Luna v približno osmem mesecu spreminja v svojem osvetljenem delu. So tako imenovane lunarne faze: mlada luna, prva četrtina, polna luna in zadnja četrtina, ki se neprestano ponavljajo v istem vrstnem redu.

Pravzaprav je čas, ki ga potrebuje Luna, da mine skozi vse svoje faze, le nekaj manj kot mesec. To obdobje se imenuje lunacija ali sinodski mesec in traja 29 dni in 12 ur.

Faze Lune so odvisne od relativne lege med Luno, Zemljo in Soncem. Poglejmo:

Mlada luna

V novi luni ali mladi luni je Lune težko razločiti, ker je umeščen med Zemljo in Sonce vidna stran od tu ni osvetljena.

Polmesec

Nato se v približno 7,4 dneh, kar je približno trajanje posamezne faze, osvetljeno območje postopoma povečuje, dokler ne doseže prve četrtine, kjer je osvetljena polovica luninega diska. Opazovati ga je mogoče od poldneva do polnoči.

polna luna

Osvetljeno območje se še naprej povečuje po prvi četrtini, dokler ne doseže polne Lune ali polne lune, ko Luna stoji za Zemljo, Sonce pa jo osvetli popolnoma od spredaj (slika 1). Polno Luno lahko vidimo od trenutka, ko sonce zaide do sončnega vzhoda in doseže največjo višino ob polnoči.

Zadnja četrtina

Nazadnje se velikost Lune malo zmanjša, in sicer v zadnji četrtini, ko se spet osvetli polovica diska. Opazimo jo odhod okoli polnoči, dokler ne doseže največje višine ob sončnem vzhodu. Nato se še naprej zmanjšuje, da začne nov cikel.

Treba je opozoriti, da gre s severne poloble gibanje svetlobe od desne proti levi, na južni polobli pa obratno.

Tako lahko na primer vemo, ali se luna zmrča ali pada. Če je v polmesecu, je desna Luna tista, ki je osvetljena na severni polobli, leva pa, če je na južni polobli.

Premiki Lune: vrtenje in prevajanje

Luna naredi popolno orbito ali revolucijo okoli Zemlje v 27,32 dneh, ki se imenuje stranski mesec (ne smemo mešati s sinodičnim mesecem 29 dni in 12 ur). To počne s hitrostjo 1 km / s.

Razlika med stranskim in sinodičnim mesecem je posledica dejstva, da medtem ko Luna vleče svojo orbito, Zemlja napreduje za 27 ° v svojem lastnem translacijskem gibanju okoli Sonca. Ko se to zgodi, postanejo relativni položaji Sonce-Zemlja-Luna enako.

Tudi naš satelit zaradi sinhronega vrtenja v istem časovnem obdobju izvaja rotacijo na svoji osi.

Kapljanje

Luna poleg vrtenja na svoji osi in prevajanja izvaja več gibov, ki veljajo za glavna gibanja. Poleg njih ima lebdeče.

Libracije so nihajna gibanja Lune, ki nam omogočajo opazovanje 59% njene površine, namesto 50% pričakovanih zaradi dejstva, da Zemlji vedno nudi enak obraz. Znani so že od časa Galileja.

Sestava

Luna je kamnita in ima zelo tanko ozračje. V lunarnih poloblah, ki so izmenično izpostavljene Soncu, je izključena prisotnost tekoče vode zaradi visokih temperatur, ki so tam dosežene.

Vendar pa na lunarnih polih obstajajo kraterji, ki jih sončna toplota ni dosegla že milijone let. Temperature se lahko spustijo na hladno -240 ° C.

Tam sonde, ki sta jih poslali Indija in ZDA, uspeli zaznati vodo v obliki ledu.

Glede sestave lunarnih kamnin jih je v izobilju kisik: do 43%. Poleg tega ocenjujemo 20% silicija, 19% magnezija, 10% železa, 3% kalcija, 3% aluminija, 0,42% kroma, 0,18% titana in 0,12% mangana. V lunarnem prahu so odkrili tudi srebro in živo srebro.

Toda namesto tega ni prostega ogljika, dušika in vodika, elementov, ki sestavljajo živo snov. In v lunarnih skalah ni vode, za razliko od kopenskih kamnin, v strukturi katere najdemo.

Usposabljanje

Najbolj sprejeta teorija med znanstveno skupnostjo je, da je Luna nastala med trkom med Zemljo in objektom, podobnim Marsu ali večjemu od njega, imenovanim Theia, med nastajanjem sončnega sistema.

Poleg sunka na Luni je trčenje s Theio spremenilo nagib vrtenja Zemlje in destabiliziralo zgodnjo atmosfero.

Ta teorija razlaga, zakaj je Luna manj gosta od Zemlje, saj je trčenje s Theiojo raztrgalo del njenega plašča, katerega gostota je podobna lunini gostoti. Vendar pa ne pojasnjuje obstoja pol staljenega jedra Lune, za katerega je znano, da obstaja zaradi potresnih informacij.

Druga alternativna teorija meni, da se je Luna oblikovala drugje v osončju in jo je Zemljina gravitacija v nekem trenutku zajela.

Osnova teh idej je, da imajo lunine kamnine, čeprav vsebujejo iste elemente kot tiste na Zemlji in so iste starosti, s kemijskega vidika veliko razlik.

Zatemnitve

Lunin mrk

Slika 6. Lunin mrk. Vir> Wikimedia Commons.

Navidezni premer Sonca, Zemlje in Lune je enak, kot ga vidimo z Zemlje. Torej, ko je Zemlja med Soncem in Luno, je mogoče opaziti lunin mrk.

Lunin mrk se lahko zgodi le med polno luno in ko pade znotraj Zemljine sence, imenovane umbra. Na ta način se potemni in pridobi rdečkast ali oranžen odtenek, odvisno od atmosferskih razmer na Zemlji. Lahko ga vidimo na naslednji sliki:

Luna lahko popolnoma pade v Zemljino senco ali le delno, v prvem primeru je mrk popoln, sicer pa delni. Delni mrki se lahko motijo ​​za fazo lune, dokler se mrk ne konča in polna luna se ponovno dvigne.

Za razliko od sončnih mrkov lahko lunarne mrke opazimo od kjer koli na svetu, kjer je ponoči in lahko traja tudi več ur.

Sončni mrk

Slika 7. Sončni mrki. Vir> Wikimedia Commons.

Ko se kolutki Sonca in Lune sovpadajo, gledano od neke točke na Zemlji, se zgodi Sončev mrk.Može se zdi, da Luna mineva pred Soncem, za kar je potrebno, da je v novi luni, čeprav sončni mrki ne pojavljajo se ob vsaki novi luni.

Da bi prišlo do sončnega mrka, mora biti poravnava med Soncem, Zemljo in Luno popolna, in to se ne dogaja ves čas, ampak vsaj dvakrat letno, do največ pet. Kar se tiče trajanja, je čas, ko Sonce ostane prikrit, spremenljiv, in sicer približno 8-10 minut.

Sončni mrki so lahko popolni, delni ali obročati, odvisno od tega, ali Luna zajema Sonce v celoti ali delno. V primeru obročatih mrkov relativni premer Lune ni dovolj, da bi popolnoma pokril Sonce, tako da je viden svetleč obroč. Sledi popoln Sončev mrk:

Sončevi mrki so čudoviti nebesni pojavi in ​​nudijo čudovito priložnost za preučevanje podrobnosti najbolj oddaljenih plasti Sonca.

Vpliv na življenje na Zemlji

Zemlja in Luna tvorita čudovit duet, ki od začetka časa vpliva zlasti na življenje in človeštvo:

-Hvala Luni, obstajajo letni časi.

- Vsako leto se Luna odmakne približno 4 cm od Zemlje, kar pomaga upočasniti vrtenje Zemlje in podaljša dneve za nekaj tisočakov sekunde. Ta razdalja ni konstantna, saj je veliko odvisna od razporeditve celinskih in vodnih mas Zemlje, kar se je, kot vemo, od nastanka obeh zelo spremenilo.

-Za zahvaljujoč temu podaljšanju dni so rastline imele dovolj časa za izvajanje fotosinteze.

-Če je teorija o vplivu s Theio resnična, je Zemljino ozračje doživelo spremembe, zaradi katerih je bilo bolj primerno za nastanek življenja.

- Luna je služila kot vodnik med razvojem človeštva, na primer kmetje tudi danes uporabljajo lunarne faze za obdelovanje polj.

-Moški plimi nastajajo zahvaljujoč gravitacijskemu medsebojnemu vplivanju med Zemljo in Luno in so izredno pomembni za ribolov in podnebje ter so tudi viri energije.

Slika 8. Stari mlin v Huelvi, Španija. Vir: Wikimedia Commons.

- Obstaja splošno prepričanje, da polna luna vpliva na razpoloženje ljudi, zaradi česar so v tem obdobju bolj dovzetni s psihološkega vidika.

- Luna je služila kot navdih za nešteto znanstvenofantastičnih romanov in filmov, še preden se je začela vesoljska dirka.

Reference

1. Astromija Lunarna površina. Pridobljeno: astromia.com.
2. Geoencciklopedija. Faze lune. Pridobljeno: geoenciclopedia.com.
3. Iglesias, R. La Luna: prva kozmična celina. Pridobljeno: redalyc.org.
4. Oster, L. 1984. Moderna astronomija. Uredništvo Reverté.
5. Romero, S. Radovednosti o Luni. Pridobljeno: muyinteresante.es.
6. Wikipedija. Luna Geologija. Pridobljeno: es.wikipedia.org.
7. Wikipedija. Luna. Pridobljeno: es.wikipedia.org.