Modelarea sistemelor dinamice: Cum se mișcă Luna? Informații de bază despre lună

Luna- singurul corp ceresc care orbitează în jurul Pământului, fără a număra sateliții Pământeni artificiali creați de om în trecut anul trecut.

Luna se deplasează continuu pe cerul înstelat și, în raport cu orice stea, pe zi se deplasează spre rotația zilnică a cerului cu aproximativ 13°, iar după 27,1/3 zile revine la aceleași stele, după ce a descris un cerc complet în sfera cerească. Prin urmare, se numește perioada de timp în care Luna face o revoluție completă în jurul Pământului în raport cu stelele sideral (sau sideral)) luna; este de 27,1/3 zile. Luna se mișcă în jurul Pământului pe o orbită eliptică, astfel încât distanța de la Pământ la Lună se modifică cu aproape 50 de mii de km. Distanța medie de la Pământ la Lună este considerată a fi de 384.386 km (rotunjit - 400.000 km). Aceasta este de zece ori lungimea ecuatorului Pământului.

Luna Ea însăși nu emite lumină, așa că doar suprafața sa, partea de zi, luminată de Soare, este vizibilă pe cer. Noaptea, întuneric, nu se vede. Mișcându-se pe cer de la vest la est, în 1 oră, Luna se deplasează pe fundalul stelelor cu aproximativ o jumătate de grad, adică cu o cantitate apropiată de dimensiunea sa aparentă, iar în 24 de ore - cu 13º. Timp de o lună, Luna de pe cer ajunge din urmă și depășește Soarele și are loc o schimbare fazele lunare: lună nouă , primul sfert , lună plină Și ultimul sfert .

ÎN lună nouă Luna nu poate fi văzută nici măcar cu un telescop. Este situat în aceeași direcție cu Soarele (doar deasupra sau sub el) și este întors spre Pământ de emisfera nopții. Două zile mai târziu, când Luna se îndepărtează de Soare, o semilună îngustă poate fi văzută cu câteva minute înainte de apusul său pe cerul vestic, pe fundalul zorilor de seară. Prima apariție a semilunii după luna nouă a fost numită „neomenia” de către greci („ lună nouă"), Din acest moment începe luna lunară.

La 7 zile la 10 ore după luna nouă, o fază numită primul sfert. În acest timp, Luna s-a îndepărtat de Soare cu 90 de grade. De pe Pământ, doar jumătatea dreaptă a discului lunar, iluminată de Soare, este vizibilă. După apus Luna este pe cerul sudic și apune în jurul miezului nopții. Continuând să se deplaseze de la Soare din ce în ce mai mult spre stânga. Luna seara apare deja pe partea de est a cerului. Ea vine după miezul nopții, în fiecare zi mai târziu și mai târziu.

Când Luna apare în direcția opusă Soarelui (la o distanță unghiulară de 180 de acesta), vine lună plină. Au trecut 14 zile și 18 ore de la luna nouă.După aceea Luna începe să se apropie de Soare din dreapta.

Există o scădere a iluminării părții drepte a discului lunar. Distanța unghiulară dintre acesta și Soare scade de la 180 la 90º. Din nou, doar jumătate din discul lunar este vizibilă, dar partea stângă. Au trecut 22 de zile și 3 ore de la luna nouă. ultimul sfert. Luna răsare în jurul miezului nopții și strălucește în a doua jumătate a nopții, ajungând pe cerul sudic la răsărit.

Lățimea semilunii continuă să scadă și Luna se apropie treptat de Soare din partea dreaptă (vestică). Apărând pe cerul estic, în fiecare zi mai târziu, semiluna lunară devine foarte îngustă, dar coarnele sale sunt întoarse spre dreapta și arată ca litera „C”.

Ei spun, Luna vechi O lumină cenușie este vizibilă pe partea de noapte a discului. Distanța unghiulară dintre Lună și Soare scade la 0º. In cele din urma, Luna ajunge din urmă Soarele și devine din nou invizibil. Urmează următoarea lună nouă. Luna lunară s-a încheiat. Au trecut 29 de zile 12 ore 44 minute 2,8 secunde sau aproape 29,53 zile. Această perioadă se numește luna sinodica (din grecescul sy „nodos-conectare, apropiere).

Perioada sinodica este asociata cu pozitia vizibila a corpului ceresc fata de Soare pe cer. Lunar o lună sinodică este perioada de timp dintre fazele succesive cu același nume Luni.

Calea ta pe cer în raport cu stele Luna completează 7 ore 43 minute 11,5 secunde în 27 de zile (rotunjit - 27,32 zile). Această perioadă se numește sideral (din latină sideris - stea), sau luna siderale .

Nr. 7 Eclipsa de Lună și Soare, analiza lor.

eclipse de soare si luna - cel mai interesant fenomen natura, familiară omului din cele mai vechi timpuri. Ele apar relativ des, dar nu sunt vizibile din toate zonele suprafața pământuluiși, prin urmare, par rar pentru mulți.

Eclipsă de soare apare atunci când satelitul nostru natural - Luna - în mișcarea sa trece pe fundalul discului Soarelui. Acest lucru se întâmplă întotdeauna în momentul lunii noi. Luna este situată mai aproape de Pământ decât de Soare, de aproape 400 de ori și, în același timp, diametrul ei este, de asemenea, de aproximativ 400 de ori mai mic decât diametrul Soarelui. Prin urmare, dimensiunile aparente ale Pământului și ale Soarelui sunt aproape aceleași, iar Luna poate acoperi Soarele. Dar nu în fiecare lună nouă există o eclipsă de soare. Datorită înclinării orbitei Lunii în raport cu orbita Pământului, Luna „rată” de obicei ușor și trece deasupra sau sub Soare în momentul lunii noi. Cu toate acestea, de cel puțin 2 ori pe an (dar nu mai mult de cinci) umbra Lunii cade pe Pământ și are loc o eclipsă de soare.

Umbra și penumbra lunii cad pe Pământ sub formă de pete ovale, care se deplasează cu o viteză de 1 km. pe secunda traversează suprafața pământului de la vest la est. În zonele care se află în umbra lunii, este vizibilă o eclipsă totală de soare, adică Soarele este complet ascuns de Lună. În zonele acoperite de penumbra are loc o eclipsă parțială de soare, adică Luna acoperă doar o parte a discului solar. Dincolo de penumbra, nu are loc deloc eclipsa.

Cea mai lungă durată faza completă eclipsele nu depășesc 7 minute. 31 sec. Dar cel mai adesea durează două până la trei minute.

O eclipsă de soare începe de la marginea dreaptă a Soarelui. Când Luna acoperă complet Soarele, amurgul apune, ca în amurgul întunecat, și cel mai mult stele strălucitoareși planete, iar în jurul Soarelui este vizibilă o frumoasă strălucire radiantă de culoarea perlei - coroana solară, care reprezintă straturile exterioare ale atmosferei solare, care nu sunt vizibile în afara unei eclipse din cauza luminozității lor scăzute în comparație cu luminozitatea cerului în timpul zilei. . Aspectul coroanei se modifică de la an la an în funcție de activitatea solară. Un inel strălucitor roz strălucește deasupra întregului orizont - aceasta este zona acoperită cu umbra lunii, lumina soarelui pătrunde din zonele învecinate unde eclipsă totală nu se întâmplă, ci doar particularul este observat.
ECLIPSĂ DE SOLARE ȘI DE LUNĂ

Soarele, Luna și Pământul în fazele de lună nouă și lună plină se află rareori pe aceeași linie, deoarece Orbita Lunii nu se află exact în planul eclipticii, ci la o înclinare de 5 grade față de aceasta.

Eclipsele de soare lună nouă. Luna blochează Soarele de noi.

Eclipse de Lună. Soarele, Luna și Pământul se află pe aceeași linie în scenă lună plină. Pământul blochează Luna de Soare. Luna devine roșie cărămiziu.

În fiecare an au loc în medie 4 eclipse de soare și de lună. Întotdeauna se însoțesc unul pe altul. De exemplu, dacă luna nouă coincide cu o eclipsă de soare, atunci eclipsa de lună are loc două săptămâni mai târziu, în faza de lună plină.

Din punct de vedere astronomic, eclipsele de soare apar atunci când Luna, pe măsură ce se mișcă în jurul Soarelui, ascunde Soarele complet sau parțial. Diametrele aparente ale Soarelui și ale Lunii sunt aproape aceleași, așa că Luna ascunde complet Soarele. Dar acest lucru este vizibil de pe Pământ în banda de fază completă. O eclipsă parțială de soare este observată de ambele părți ale benzii totale de fază.

Lățimea benzii fazei totale a unei eclipse de soare și durata acesteia depind de distanțele reciproce ale Soarelui, Pământului și Lunii. Ca urmare a modificărilor distanțelor, se modifică și diametrul unghiular aparent al Lunii. Când este puțin mai mare decât eclipsa de soare, o eclipsă totală poate dura până la 7,5 minute; când este egală, atunci o clipă; dacă este mai mică, atunci Luna nu acoperă complet Soarele. În acest ultim caz, are loc o eclipsă inelară: un inel solar luminos îngust este vizibil în jurul discului lunar întunecat.

În timpul unei eclipse totale de soare, Soarele apare ca un disc negru înconjurat de o strălucire (corona). Lumina zilei este atât de slabă încât uneori poți vedea stele pe cer.

O eclipsă totală de Lună are loc atunci când Luna intră în umbra Pământului.

O eclipsă totală de Lună poate dura 1,5-2 ore. Poate fi observată din toată emisfera nocturnă a Pământului, unde Luna se afla deasupra orizontului în momentul eclipsei. Prin urmare, în această zonă, eclipsele totale de Lună pot fi observate mult mai des decât eclipsele de soare.

În timpul unei eclipse totale de Lună, discul lunar rămâne vizibil, dar capătă o nuanță roșu închis.

O eclipsă de soare are loc pe o lună nouă, iar o eclipsă de lună are loc pe o lună plină. Cel mai adesea există două eclipse de lună și două de soare într-un an. Numărul maxim posibil de eclipse este de șapte. După o anumită perioadă de timp, eclipsele de Lună și Soare se repetă în aceeași ordine. Acest interval a fost numit saros, care tradus din egipteană înseamnă repetiție. Saros are aproximativ 18 ani, 11 zile. În fiecare Saros au loc 70 de eclipse, dintre care 42 sunt solare și 28 sunt lunare. Eclipsele totale de soare dintr-o anumită zonă sunt observate mai rar decât eclipsele de lună, o dată la 200-300 de ani.

CONDIȚII PENTRU O ECLIPSĂ DE SOARE

În timpul unei eclipse de soare, Luna trece între noi și Soare și ne-o ascunde. Să luăm în considerare mai detaliat condițiile în care se poate produce o eclipsă de soare.

Planeta noastră Pământ, care se rotește în jurul axei sale în timpul zilei, se mișcă simultan în jurul Soarelui și face o revoluție completă într-un an. Pământul are un satelit - Luna. Luna se mișcă în jurul Pământului și completează o revoluție completă în 29 1/2 zile.

Poziția relativă a acestor trei corpuri cerești se schimbă tot timpul. În timpul mișcării sale în jurul Pământului, Luna în anumite perioade de timp se află între Pământ și Soare. Dar Luna este o minge solidă întunecată, opac. Aflându-se între Pământ și Soare, ea, ca o cortină uriașă, acoperă Soarele. În acest moment, partea Lunii care este îndreptată spre Pământ se dovedește a fi întunecată și neluminată. Prin urmare, o eclipsă de soare poate avea loc doar în timpul lunii noi. În timpul lunii pline, Luna se îndepărtează de Pământ în direcția opusă Soarelui și poate cădea în umbra aruncată de glob. Apoi vom observa o eclipsă de lună.

Distanța medie de la Pământ la Soare este de 149,5 milioane km, iar distanța medie de la Pământ la Lună este de 384 mii km.

Cu cât un obiect este mai aproape, cu atât ni se pare mai mare. Luna, în comparație cu Soarele, este de aproape 400 de ori mai aproape de noi și, în același timp, diametrul ei este de aproximativ 400 de ori mai mic decât diametrul Soarelui. Prin urmare, dimensiunile aparente ale Lunii și ale Soarelui sunt aproape aceleași. Luna poate bloca astfel Soarele de noi.

Cu toate acestea, distanțele Soarelui și Lunii față de Pământ nu rămân constante, ci se modifică ușor. Acest lucru se întâmplă deoarece calea Pământului în jurul Soarelui și calea Lunii în jurul Pământului nu sunt cercuri, ci elipse. Pe măsură ce distanțele dintre aceste corpuri se modifică, se schimbă și dimensiunile lor aparente.

Dacă în momentul unei eclipse de soare Luna se află la cea mai mică distanță de Pământ, atunci discul lunar va fi puțin mai mare decât cel solar. Luna va acoperi complet Soarele, iar eclipsa va fi totală. Dacă în timpul unei eclipse Luna se află în cea mai mare distanta de la Pământ, atunci va avea dimensiuni aparente ceva mai mici și nu va putea acoperi Soarele în întregime. Marginea ușoară a Soarelui va rămâne descoperită, care în timpul unei eclipse va fi vizibilă ca un inel subțire strălucitor în jurul discului negru al Lunii. Acest tip de eclipsă se numește eclipsă inelară.

S-ar părea că eclipsele de soare ar trebui să aibă loc lunar, în fiecare lună nouă. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă. Dacă Pământul și Luna s-ar mișca într-un plan vizibil, atunci la fiecare lună nouă, Luna ar fi de fapt exact într-o linie dreaptă care leagă Pământul și Soarele și ar avea loc o eclipsă. De fapt, Pământul se mișcă în jurul Soarelui într-un plan, iar Luna în jurul Pământului în altul. Aceste avioane nu coincid. Prin urmare, adesea în timpul lunilor noi, Luna vine fie mai sus decât Soarele, fie mai jos.

Calea aparentă a Lunii pe cer nu coincide cu calea pe care se mișcă Soarele. Aceste căi se intersectează în două puncte opuse, care sunt numite nodurile orbitei lunare. În apropierea acestor puncte, căile Soarelui și Lunii se apropie una de alta. Și numai atunci când luna nouă apare în apropierea unui nod este însoțită de o eclipsă.

Eclipsa va fi totală sau inelară dacă Soarele și Luna sunt aproape la un nod la luna nouă. Dacă Soarele în momentul lunii noi se află la o anumită distanță de nod, atunci centrele discurilor lunare și solare nu vor coincide și Luna va acoperi doar parțial Soarele. O astfel de eclipsă se numește eclipsă parțială.

Luna se mișcă printre stele de la vest la est. Prin urmare, acoperirea Soarelui de către Lună începe de la marginea sa de vest, adică din dreapta. Gradul de închidere este numit de astronomi faza de eclipsă.

În jurul punctului umbrei lunii există o regiune penumbrală, aici are loc o eclipsă parțială. Diametrul regiunii penumbra este de aproximativ 6-7 mii km. Pentru un observator situat lângă marginea acestei regiuni, doar o mică parte a discului solar va fi acoperită de Lună. O astfel de eclipsă poate trece cu totul neobservată.

Este posibil să preziceți cu exactitate apariția unei eclipse? Oamenii de știință din antichitate au stabilit că după 6585 de zile și 8 ore, adică 18 ani 11 zile și 8 ore, eclipsele se repetă. Acest lucru se întâmplă pentru că după o astfel de perioadă de timp se repetă localizarea în spațiu a Lunii, Pământului și Soarelui. Acest interval a fost numit saros, ceea ce înseamnă repetiție.

În timpul unui Saros au loc în medie 43 de eclipse de soare, dintre care 15 sunt parțiale, 15 sunt inelare și 13 sunt totale. Adăugând 18 ani, 11 zile și 8 ore la datele eclipselor observate în timpul unui saros, putem prezice apariția eclipselor în viitor.

În același loc de pe Pământ, se observă o eclipsă totală de soare o dată la 250 - 300 de ani.

Astronomii au calculat condițiile de vizibilitate pentru eclipsele de soare cu mulți ani înainte.

ECLIPSA DE LUNĂ

Eclipsele de Lună sunt, de asemenea, printre fenomenele cerești „extraordinare”. Așa se întâmplă. Cercul complet de lumină al Lunii începe să se întunece la marginea sa stângă, pe discul lunar apare o umbră rotundă maro, se mișcă din ce în ce mai departe și după aproximativ o oră acoperă întreaga Lună. Luna se estompează și devine roșu-maro.

Diametrul Pământului este de aproape 4 ori mai mare decât diametrul Lunii, iar umbra de pe Pământ, chiar și la distanța Lunii de Pământ, este de peste 2 1/2 ori dimensiunea Lunii. Prin urmare, Luna poate fi cufundată complet în umbra Pământului. O eclipsă totală de Lună este mult mai lungă decât o eclipsă de soare: poate dura 1 oră și 40 de minute.

Din același motiv pentru care eclipsele de soare nu au loc în fiecare lună nouă, eclipsele de lună nu au loc în fiecare lună plină. Cel mai mare număr sunt 3 eclipse de Lună pe an, dar sunt ani fără eclipse deloc; Acesta a fost cazul, de exemplu, în 1951.

Eclipsele de Lună reapar după aceeași perioadă de timp ca și eclipsele de Soare. În acest interval, în 18 ani 11 zile 8 ore (saros), au loc 28 de eclipse de Lună, dintre care 15 sunt parțiale și 13 totale. După cum puteți vedea, numărul eclipselor de Lună în Saros este semnificativ mai mic decât eclipsele de Soare și, totuși, eclipsele de Lună pot fi observate mai des decât cele solare. Acest lucru se explică prin faptul că Luna, plonjând în umbra Pământului, încetează să mai fie vizibilă pe toată jumătatea Pământului neluminată de Soare. Aceasta înseamnă că fiecare eclipsă de Lună este vizibilă semnificativ teritoriu mai mare decât orice solar.

Luna eclipsată nu dispare complet, ca Soarele în timpul unei eclipse de Soare, dar este puțin vizibilă. Acest lucru se întâmplă deoarece unele dintre razele soarelui trec prin atmosfera pământului, sunt refractate în ea, intră în umbra pământului și lovesc luna. Deoarece razele roșii ale spectrului sunt cel mai puțin împrăștiate și slăbite în atmosferă. În timpul unei eclipse, luna capătă o nuanță roșu-cupru sau maro.

CONCLUZIE

Este greu de imaginat că eclipsele de soare apar atât de des: la urma urmei, fiecare dintre noi trebuie să observe eclipsele extrem de rar. Acest lucru se explică prin faptul că în timpul unei eclipse de soare umbra de pe Lună nu cade pe întregul Pământ. Umbra căzută are forma de aproape punct rotund, al cărui diametru poate atinge cel mult 270 km. Acest loc va acoperi doar o fracțiune neglijabilă din suprafața pământului. ÎN acest moment Doar pe această parte a Pământului va fi vizibilă o eclipsă totală de soare.

Luna se mișcă pe orbita sa cu o viteză de aproximativ 1 km/sec, adică mai repede decât un glonț de armă. În consecință, umbra sa se mișcă cu viteză mare de-a lungul suprafeței pământului și nu poate acoperi niciun loc de pe glob pentru o lungă perioadă de timp. Prin urmare, o eclipsă totală de soare nu poate dura niciodată mai mult de 8 minute.

Astfel, umbra lunii, deplasându-se peste Pământ, descrie o fâșie îngustă, dar lungă, în care se observă succesiv o eclipsă totală de soare. Lungimea eclipsei totale de soare atinge câteva mii de kilometri. Și totuși, zona acoperită de umbră se dovedește a fi nesemnificativă în comparație cu întreaga suprafață a Pământului. În plus, oceanele, deșerturile și zonele slab populate ale Pământului se află adesea în zona eclipsei totale.

Secvența eclipselor se repetă aproape exact în aceeași ordine pe o perioadă de timp numită saros (saros este cuvântul egiptean care înseamnă „repetiție”). Saros, cunoscut în antichitate, are 18 ani și 11,3 zile. Într-adevăr, eclipsele se vor repeta în aceeași ordine (după orice eclipsă inițială) după atât timp cât este necesar pentru ca aceeași fază a Lunii să apară la aceeași distanță a Lunii de nodul orbitei sale ca și în timpul eclipsei inițiale. .

În fiecare Saros au loc 70 de eclipse, dintre care 41 sunt solare și 29 sunt lunare. Astfel, eclipsele de Soare apar mai des decât eclipsele de Lună, dar la un punct dat de pe suprafața Pământului, eclipsele de Lună pot fi observate mai des, deoarece sunt vizibile pe toată emisfera Pământului, în timp ce eclipsele de Soare sunt vizibile doar într-un mod relativ relativ. bandă îngustă. Este deosebit de rar să vezi eclipse totale de soare, deși există aproximativ 10 dintre ele în fiecare Saros.

Nr. 8 Pământul este ca o minge, un elipsoid de revoluție, un elipsoid cu 3 axe, un geoid.

Ipotezele despre forma sferică a pământului au apărut în secolul al VI-lea î.Hr., iar din secolul al IV-lea î.Hr. unele dintre dovezile cunoscute de noi au fost exprimate că Pământul are formă sferică (Pitagora, Eratostene). Oamenii de știință antici au dovedit sfericitatea Pământului pe baza următoarelor fenomene:
- vedere circulară a orizontului în spații deschise, câmpii, mări etc.;
- umbra circulară a Pământului pe suprafața Lunii în timpul eclipselor de Lună;
- modificarea înălțimii stelelor atunci când se deplasează de la nord (N) la sud (S) și înapoi, datorită convexității liniei de amiază etc. În eseul său „Despre ceruri”, Aristotel (384 – 322 î.Hr.) a indicat că Pământul nu are doar formă sferică, ci are și dimensiuni finite; Arhimede (287 - 212 î.Hr.) a demonstrat că suprafața apei în stare calmă este o suprafață sferică. Ei au introdus, de asemenea, conceptul de sferoid al Pământului ca o figură geometrică apropiată de forma unei mingi.
Teoria modernă Studiul figurii Pământului provine de la Newton (1643 - 1727), care a descoperit legea gravitația universalăși l-a folosit pentru a studia figura Pământului.
Până la sfârșitul anilor 80 ai secolului al XVII-lea erau cunoscute legile mișcării planetare în jurul Soarelui, dimensiunile foarte precise ale globului fiind determinate de Picard din măsurători în grade (1670), faptul că accelerația gravitației pe suprafața Pământului. scade de la nord (N) la sud (S ), legile mecanicii lui Galileo și cercetările lui Huygens privind mișcarea corpurilor de-a lungul traiectorie curbilinie. O generalizare a acestor fenomene și fapte i-a condus pe oamenii de știință la o viziune bine întemeiată despre sferoidalitatea Pământului, i.e. deformarea acestuia în direcția polilor (planeitate).
Celebra lucrare a lui Newton, „Principiile matematice ale filosofiei naturale” (1867), stabilește o nouă doctrină despre figura Pământului. Newton a ajuns la concluzia că figura Pământului ar trebui să aibă forma unui elipsoid de rotație cu o ușoară compresie polară (acest fapt a fost justificat de el prin scăderea lungimii celui de-al doilea pendul cu scăderea latitudinii și scăderea gravitației de la pol la ecuator datorită faptul că „Pământul puțin mai sus la ecuator”).
Pe baza ipotezei că Pământul este format dintr-o masă omogenă de densitate, Newton a determinat teoretic compresia polară a Pământului (α) într-o primă aproximare să fie de aproximativ 1: 230. De fapt, Pământul este eterogen: scoarța are o densitate de 2,6 g/cm3, în timp ce densitate medie Pământul are 5,52 g/cm3. Distribuția neuniformă a maselor Pământului produce convexități și concavități extinse și blânde, care se combină pentru a forma dealuri, depresiuni, depresiuni și alte forme. Rețineți că înălțimile individuale deasupra Pământului ating înălțimi de peste 8000 de metri deasupra suprafeței oceanului. Se știe că suprafața Oceanului Mondial (MO) ocupă 71%, pământul – 29%; adâncimea medie a Oceanului Mondial este de 3800 m, iar înălțimea medie a pământului este de 875 m. Suprafața totală a suprafeței pământului este de 510 x 106 km2. Din datele date rezultă, majoritatea Pământul este acoperit cu apă, ceea ce oferă motive pentru a-l lua ca suprafață plană (LS) și, în cele din urmă, ca figura generală a Pământului. Figura Pământului poate fi reprezentată imaginând o suprafață în fiecare punct în care forța gravitațională este îndreptată normal către acesta (de-a lungul unui plumb).
Figura complexă a Pământului, limitată de o suprafață plană, care este începutul raportului de înălțimi, este de obicei numită geoid. În caz contrar, suprafața geoidului, ca suprafață echipotențială, este fixată de suprafața oceanelor și a mărilor aflate în stare calmă. Sub continente, suprafața geoidă este definită ca suprafața perpendiculară pe linii de înaltă tensiune(Figura 3-1).
P.S. Denumirea figurii Pământului - geoid - a fost propusă de fizicianul german I.B. Listig (1808 – 1882). La cartografierea suprafeței pământului, pe baza multor ani de cercetări ale oamenilor de știință, figura complexă a geoidului, fără a compromite acuratețea, este înlocuită cu una mai simplă din punct de vedere matematic - elipsoid al revoluției. Elipsoid al revoluției– un corp geometric format ca urmare a rotației unei elipse în jurul unei axe minore.
Elipsoidul de rotație se apropie de corpul geoidului (abaterea nu depășește 150 de metri pe alocuri). Dimensiunile elipsoidului pământului au fost determinate de mulți oameni de știință din întreaga lume.
Cercetare de baza figuri ale Pământului realizate de oamenii de știință ruși F.N. Krasovsky și A.A. Izotov, a făcut posibilă dezvoltarea ideii unui elipsoid de pământ triaxial, ținând cont de undele geoide mari, în urma cărora au fost obținuți principalii săi parametri.
În ultimii ani (sfârșitul secolului XX și începutul secolului XXI), parametrii figurii Pământului și potențialul gravitațional extern au fost determinați folosind obiecte spațiale și utilizarea metodelor de cercetare astronomică, geodezică și gravimetrică atât de fiabil încât acum vorbim despre evaluarea măsurătorilor acestora. la timp.
Elipsoidul terestru triaxial, care caracterizează figura Pământului, este împărțit într-un elipsoid terestru general (planetar), potrivit pentru rezolvarea problemelor globale de cartografie și geodezie, și un elipsoid de referință, care este utilizat în anumite regiuni, țări ale lumii. și părțile lor. Un elipsoid de revoluție (sferoid) este o suprafață de revoluție în spațiul tridimensional, format prin rotirea unei elipse în jurul uneia dintre axele sale principale. Un elipsoid de revoluție este un corp geometric format ca urmare a rotației unei elipse în jurul unei axe minore.

Geoid- figura Pământului, limitată de suprafața de nivel a potențialului gravitațional, care coincide în oceane cu nivelul mediu al oceanului și se extinde sub continente (continente și insule) astfel încât această suprafață este peste tot perpendiculară pe direcția gravitației . Suprafața geoidului este mai netedă decât suprafața fizică a Pământului.

Forma geoidului nu are o expresie matematică exactă, iar pentru a construi proiecții cartografice se selectează figura geometrică corectă, care diferă puțin de geoid. Cea mai bună aproximare a geoidului este cifra obținută prin rotirea unei elipse în jurul unei axe scurte (elipsoid)

Termenul „geoid” a fost inventat în 1873 de către matematicianul german Johann Benedict Listing pentru a se referi la figură geometrică, mai precis decât un elipsoid al revoluției, reflectând forma unică a planetei Pământ.

O figură extrem de complexă este geoidul. Există doar teoretic, dar în practică nu poate fi atins sau văzut. Vă puteți imagina geoidul ca pe o suprafață, a cărei forță de gravitație în fiecare punct este direcționată strict vertical. Dacă planeta noastră ar fi o sferă obișnuită umplută uniform cu o substanță, atunci plumbul în orice punct ar indica centrul sferei. Dar situația este complicată de faptul că densitatea planetei noastre este eterogenă. În unele locuri sunt grele stânci, în altele, golurile, munții și depresiunile sunt împrăștiate pe toată suprafața, iar câmpiile și mările sunt, de asemenea, distribuite neuniform. Toate acestea modifică potențialul gravitațional în fiecare punct specific. Faptul că forma globului este un geoid este, de asemenea, de vină pentru vântul eteric care suflă planeta noastră dinspre nord.

Putem spune că, la prima vedere, Luna pur și simplu se mișcă în jurul planetei Pământ cu o anumită viteză și pe o anumită orbită.

În realitate, acesta este un proces foarte complex de mișcare a unui corp cosmic, greu de descris din punct de vedere științific, care are loc sub influența multor factori diferiți. Cum ar fi, de exemplu, forma Pământului, dacă ne amintim de la curiculumul scolar, este ușor aplatizat și este, de asemenea, foarte puternic influențat de faptul că, de exemplu, Soarele îl atrage de 2,2 ori mai puternic decât planeta noastră natală.

Imagini din secvența navei spațiale Deep Impact a mișcării Lunii

În același timp producând calcule precise mișcare, este, de asemenea, necesar să se țină seama de faptul că, prin interacțiunea mareelor, Pământul transferă moment unghiular către Lună, creând astfel o forță care îl forțează să se îndepărteze de sine. În același timp, interacțiunea gravitațională a acestor corpuri cosmice nu este constantă și odată cu creșterea distanței scade, ceea ce duce la o scădere a vitezei de retragere a Lunii. Rotația Lunii în jurul Pământului în raport cu stele se numește lună siderale și este egală cu 27,32166 zile.

De ce strălucește?

Te-ai întrebat vreodată de ce uneori vedem doar o parte din Lună? Sau de ce strălucește? Să ne dăm seama! Satelitul reflectă doar 7% din lumina soarelui care cade pe el. Acest lucru se întâmplă deoarece în perioadele de activitate solară intensă, doar anumite părți ale suprafeței sale sunt capabile să absoarbă și să acumuleze energia solară, apoi o emit slab.

Lumina cenușii - Lumină reflectată de pe Pământ

În sine, nu poate străluci, ci poate reflecta doar lumina Soarelui. Prin urmare, vedem doar acea parte a acesteia care a fost anterior iluminată de Soare. Acest satelit se mișcă pe o anumită orbită în jurul planetei noastre și unghiul dintre el, Soare și Pământ se schimbă constant, ca urmare vedem diferite faze ale Lunii.

Infografic fazele lunii

Timpul dintre lunile noi este de 28,5 zile. Faptul că o lună este mai lungă decât cealaltă poate fi explicat prin mișcarea Pământului în jurul Soarelui, adică atunci când satelitul face o revoluție completă în jurul Pământului, planeta însăși în acel moment se mișcă cu 1/13 în jurul orbitei sale. . Și pentru ca Luna să fie din nou între Soare și Pământ, este nevoie de încă două zile de timp.

În ciuda faptului că se rotește constant în jurul axei sale, privește întotdeauna Pământul cu aceeași parte, ceea ce înseamnă că rotația pe care o face în jurul propriei axe și în jurul planetei în sine este sincronă. Această sincronicitate este cauzată de maree.

partea din spate

partea din spate

Satelitul nostru se rotește uniform în jurul propriei axe și în jurul Pământului conform unei anumite legi, a cărei esență este următoarea: această mișcare este neuniformă - în apropierea perigeului este mai rapidă, dar în apropierea apogeului este puțin mai lentă.

Uneori este posibil să priviți partea îndepărtată a Lunii dacă vă aflați în est sau, de exemplu, în vest. Acest fenomen se numește librare optică în longitudine; există și librare optică în latitudine. Apare din cauza înclinării axei lunare în raport cu Pământul, iar acest lucru poate fi observat în sud și nord.

Orbita Lunii este traiectoria de-a lungul căreia Luna se rotește în jurul unui centru de masă comun cu Pământul, situat la aproximativ 4700 km de centrul Pământului. Fiecare revoluție durează 27,3 zile pământești și se numește lună siderale.
Luna este satelitul natural al Pământului și cel mai apropiat corp ceresc de acesta.

Orez. 1. Orbita Lunii


Orez. 2. Lunile siderale și sinodice
Se învârte în jurul Pământului pe o orbită eliptică în aceeași direcție cu Pământul în jurul Soarelui. Distanța medie a Lunii de Pământ este de 384.400 km. Planul orbitei Lunii este înclinat față de planul eclipticii cu 5,09’ (Fig. 1).
Punctele în care orbita Lunii intersectează ecliptica se numesc nodurile orbitei lunare. Mișcarea Lunii în jurul Pământului i se pare observatorului ca mișcarea sa vizibilă prin sfera cerească. Calea aparentă a Lunii peste sfera cerească se numește orbita aparentă a Lunii. În timpul zilei, Luna se mișcă pe orbita sa vizibilă față de stele cu aproximativ 13,2° și față de Soare cu 12,2°, deoarece Soarele se mișcă și el de-a lungul eclipticii cu o medie de 1° în acest timp. Perioada de timp în care Luna face o revoluție completă pe orbita sa în raport cu stele se numește lună sideral. Durata sa este de 27,32 zile solare medii.
Perioada de timp în care Luna face o revoluție completă pe orbita sa în raport cu Soarele se numește lună sinodică.

Este egal cu 29,53 zile solare medii. Lunile siderale și sinodice diferă cu aproximativ două zile datorită mișcării Pământului pe orbita sa în jurul Soarelui. În fig. Figura 2 arată că atunci când Pământul se află pe orbită în punctul 1, Luna și Soarele sunt observate pe sfera cerească în același loc, de exemplu, pe fundalul stelei K. După 27,32 de zile, adică atunci când Luna face o revoluție completă în jurul Pământului, va fi din nou observată pe fundalul aceleiași stele. Dar, din moment ce Pământul, împreună cu Luna, se va mișca pe orbita sa față de Soare cu aproximativ 27° în acest timp și se va afla în punctul 2, Luna încă trebuie să călătorească 27° pentru a-și lua poziția anterioară față de Pământ. și Soarele, care va dura aproximativ 2 zile. Astfel, luna sinodică este mai lungă decât luna siderale cu durata de timp necesară pentru a se deplasa Luna cu 27°.
Perioada de rotație a Lunii în jurul axei sale este egală cu perioada revoluției sale în jurul Pământului. Prin urmare, Luna se confruntă întotdeauna cu Pământul cu aceeași parte. Datorită faptului că, într-o zi, Luna se deplasează peste sfera cerească de la vest la est, adică în direcția opusă mișcării zilnice a sferei cerești, cu 13,2°, răsărirea și apusul ei sunt întârziate cu aproximativ 50 de minute la fiecare zi. Această întârziere zilnică face ca Luna să își schimbe continuu poziția față de Soare, dar după o perioadă de timp strict definită, revine la poziția inițială. Ca urmare a mișcării Lunii de-a lungul orbitei sale vizibile, are loc o schimbare continuă și rapidă a ecuatorialului său.
coordonate În medie, ascensiunea dreaptă a Lunii se modifică pe zi cu 13,2°, iar declinarea ei cu 4°. Modificarea coordonatelor ecuatoriale ale Lunii se produce nu numai datorită mișcării rapide a acesteia pe orbită în jurul Pământului, ci și datorită complexității extraordinare a acestei mișcări. Luna este supusă multor forțe de mărime și perioadă diferite, sub influența cărora toate elementele orbitei lunare se schimbă constant.
Înclinația orbitei Lunii față de ecliptică variază de la 4°59’ la 5°19’ pe o perioadă de puțin mai puțin de șase luni. Formele și dimensiunile orbitei se schimbă. Poziția orbitei în spațiu se modifică continuu cu o perioadă de 18,6 ani, în urma căreia nodurile orbitei lunare se deplasează spre mișcarea Lunii. Acest lucru duce la o schimbare constantă a unghiului de înclinare a orbitei vizibile a Lunii față de ecuatorul ceresc de la 28°35’ la 18°17’. Prin urmare, limitele schimbării în declinarea Lunii nu rămân constante. În unele perioade variază cu ±28°35', iar în altele - ±18°17'.
Declinația Lunii și unghiul său orar Greenwich sunt date în tabelele zilnice MAE pentru fiecare oră din ora Greenwich.
Mișcarea Lunii pe sfera cerească este însoțită de o schimbare continuă a acesteia aspect. Are loc așa-numita schimbare a fazelor lunare. Faza Lunii este partea vizibilă a suprafeței lunare iluminată de razele soarelui.
Să luăm în considerare ce anume determină schimbarea fazelor lunare. Se știe că Luna strălucește prin lumina soarelui reflectată. Jumătate din suprafața sa este întotdeauna iluminată de Soare. Dar din cauza diferitelor poziții relative ale Soarelui, Lunii și Pământului, suprafața iluminată apare observatorului pământesc în tipuri diferite(Fig. 3).
Se obișnuiește să se facă distincția între patru faze ale lunii: lună nouă, primul sfert, lună plină și ultimul sfert.
În timpul lunii noi, Luna trece între Soare și Pământ. În această fază, Luna se confruntă cu Pământul cu partea sa neluminată și, prin urmare, nu este vizibilă pentru un observator de pe Pământ. În faza primului trimestru, Luna se află într-o astfel de poziție încât observatorul o vede ca pe o jumătate de disc iluminat. În timpul lunii pline, Luna se află în direcția opusă Soarelui. Prin urmare, întreaga latură iluminată a Lunii este orientată spre Pământ și este vizibilă ca un disc plin.


Orez. 3. Pozițiile și fazele Lunii:
1 - lună nouă; 2 - primul trimestru; 3 - luna plina; 4 - ultimul trimestru
După luna plină, partea luminată a Lunii vizibilă de pe Pământ scade treptat. Când Luna atinge ultimul sfert de fază, este din nou vizibilă ca un disc pe jumătate luminat. În emisfera nordică, în primul sfert, jumătatea dreaptă a discului Lunii este iluminată, iar în ultimul sfert, jumătatea stângă este iluminată.
În intervalul dintre luna nouă și primul sfert și în intervalul dintre ultimul sfert și luna nouă, ea este orientată spre Pământ Mică parte Luna iluminată, care se observă sub formă de semilună. În intervalele dintre primul sfert și luna plină, luna plină și ultimul sfert, Luna este vizibilă sub forma unui disc deteriorat. Ciclul complet al schimbării fazelor lunare are loc într-o perioadă de timp strict definită. Se numește perioada de fază. Este egală cu luna sinodică, adică 29,53 zile.
Intervalul de timp dintre principalele faze ale Lunii este de aproximativ 7 zile. Numărul de zile care au trecut de la luna nouă se numește de obicei vârsta lunii. Pe măsură ce vârsta se schimbă, punctele de răsărit și apus se schimbă. Datele și momentele apariției principalelor faze ale Lunii conform orei Greenwich sunt date în MAE.
Mișcarea Lunii în jurul Pământului provoacă eclipse de Lună și Soare. Eclipsele apar numai atunci când Soarele și Luna sunt situate simultan în apropierea nodurilor orbitei lunare. O eclipsă de Soare are loc atunci când Luna se află între Soare și Pământ, adică în timpul lunii noi, iar o eclipsă de Lună are loc atunci când Pământul se află între Soare și Lună, adică în timpul lunii pline.

Pe site-ul nostru web puteți comanda scrierea unui eseu despre astronomie la preț redus. Antiplagiat. garanții. Execuție în timp scurt.

Satelitul natural al Pământului este Luna, un corp neluminos care reflectă lumina soarelui.

Studiul Lunii a început în 1959, când nava spațială sovietică Luna-2 a aterizat pentru prima dată pe Lună, iar nava spațială Luna-3 a fotografiat pentru prima dată din spațiu. reversul Luni.

În 1966, Luna 9 a aterizat pe Lună și a stabilit o structură solidă a solului.

Primii oameni care au mers pe Lună au fost americanii Neil Armstrong și Edwin Aldrin. Acest lucru s-a întâmplat pe 21 iulie 1969. Oamenii de știință sovietici pentru studii suplimentare ale Lunii au preferat să folosească vehicule automate - rover-uri lunare.

Caracteristicile generale ale Lunii

Distanța medie față de Pământ, km
A. e.	363 104 0,0024
A. e.	405 696 0,0027
Distanța medie dintre centrele Pământului și Lunii, km
Înclinarea orbitei față de planul orbitei sale
Viteza orbitală medie	1,022
Raza medie a Lunii, km
Greutate, kg
Raza ecuatorială, km
Raza polară, km
Densitatea medie, g/cm3
Înclinare spre ecuator, grade.

Masa Lunii este 1/81 din masa Pământului. Poziția Lunii pe orbită corespunde uneia sau alteia faze (Fig. 1).

Orez. 1. Fazele lunii

Fazele lunii- diverse pozitii fata de Soare - luna noua, primul sfert, luna plina si ultimul sfert. În timpul lunii pline, discul iluminat al Lunii este vizibil, deoarece Soarele și Luna se află pe părțile opuse ale Pământului. În timpul lunii noi, Luna se află pe partea Soarelui, astfel încât partea Lunii îndreptată spre Pământ nu este iluminată.

Luna se confruntă întotdeauna cu Pământul cu o singură parte.

Se numește linia care separă partea iluminată a Lunii de partea neluminată terminator.

În primul trimestru, Luna este vizibilă la o distanță unghiulară de 90" față de Soare și razele de soare Ele luminează doar jumătatea dreaptă a Lunii cu fața noastră. În alte faze, Luna ne este vizibilă sub formă de semilună. Prin urmare, pentru a distinge Luna în creștere de cea veche, trebuie să vă amintiți: vechea Lună seamănă cu litera „C”, iar dacă Luna crește, atunci puteți trasa mental o linie verticală în fața Lunii și dvs. va primi litera „P”.

Datorită apropierii Lunii de Pământ și a masei sale mari, ei formează sistemul Pământ-Lună. Luna și Pământul se rotesc în jurul axelor lor în aceeași direcție. Planul orbitei Lunii este înclinat față de planul orbitei Pământului la un unghi de 5°9".

Se numește intersecția orbitelor Pământului și Lunii nodurile orbitei lunare.

Sideral(din latină sideris - stea) luna este perioada de rotație a Pământului în jurul axei sale și aceeași poziție a Lunii pe sfera cerească în raport cu stelele. Sunt 27,3 zile pământești.

sinodic(din sinodul grecesc - conexiune) o lună este perioada de schimbare completă a fazelor lunare, adică perioada în care Lunii revine la poziția inițială față de Lună și Soare (de exemplu, de la lună nouă la lună nouă). Are o medie de 29,5 zile pământești. Luna sinodică este cu două zile mai lungă decât luna siderale, deoarece Pământul și Luna se rotesc în jurul axelor lor în aceeași direcție.

Gravitația pe Lună este de 6 ori mai puțină forță gravitația pe Pământ.

Relieful satelitului Pământului este bine studiat. Zonele întunecate vizibile de pe suprafața Lunii sunt numite „mări” - acestea sunt vaste câmpii de câmpie fără apă (cea mai mare este „Oksan Bur”), iar zonele luminoase sunt numite „continente” - acestea sunt zone muntoase, înalte. Principalele structuri planetare ale suprafeței lunare sunt cratere inelare cu un diametru de până la 20-30 km și circuri cu mai multe inele cu un diametru de 200 până la 1000 km.

Originea structurilor inelare este diferită: meteorit, vulcanic și șoc-exploziv. În plus, există fisuri, deplasări, cupole și sisteme de falii pe suprafața Lunii.

Studiile navelor spațiale Luna-16, Luna-20 și Luna-24 au arătat că rocile clastice de suprafață ale Lunii sunt similare cu rocile magmatice terestre - bazalt.

Semnificația Lunii în viața Pământului

Deși masa Lunii este de 27 de milioane de ori mai mică decât masa Soarelui, aceasta este de 374 de ori mai aproape de Pământ și are o influență puternică asupra planetei, determinând creșterea mareelor ​​în unele locuri și a mareelor ​​joase în altele. Acest lucru se întâmplă la fiecare 12 ore și 25 de minute, deoarece Luna face o revoluție completă în jurul Pământului în 24 de ore și 50 de minute.

Datorită influenței gravitaționale a Lunii și a Soarelui asupra Pământului, flux și reflux(Fig. 2).

Orez. 2. Schema apariției fluxurilor și refluxurilor pe Pământ

Cele mai distincte și mai importante în consecințele lor sunt fenomenele de maree din învelișul valului. Ele reprezintă creșteri și scăderi periodice ale nivelului oceanelor și mărilor, cauzate de forțele gravitaționale ale Lunii și Soarelui (de 2,2 ori mai puține decât cea lunară).

În atmosferă, fenomenele de maree se manifestă prin modificări semidiurne ale presiunii atmosferice, iar în Scoarta terestra- în deformare solid Pământ.

Pe Pământ, există 2 maree mari în punctul cel mai apropiat și mai îndepărtat de Lună și 2 maree joase în puncte situate la o distanță unghiulară de 90° față de linia Lună-Pământ. A evidentia maree cygisian, care apar pe luna nouă şi plină şi cuadratura- în primul și ultimul trimestru.

În oceanul deschis, mișcările mareelor ​​sunt mici. Fluctuațiile nivelului apei ajung la 0,5-1 m. În mările interioare (Negre, Baltice etc.) aproape că nu se simt. Totuși, în funcție de latitudine geograficăși contururile liniei de coastă ale continentelor (mai ales în golfurile înguste), apa în timpul mareelor ​​înalte se poate ridica până la 18 m (Golful Fundy în Oceanul Atlantic în largul coastei Americii de Nord), 13 m pe coasta de vest Marea Ochotsk. În acest caz, se formează curenți de maree.

Semnificația principală a valurilor de maree este aceea că se deplasează de la est la vest mișcare vizibilă Lunii, încetinesc rotația axială a Pământului și prelungesc ziua, schimbă figura Pământului prin reducerea compresiei polare, provoacă pulsația cochiliilor Pământului, deplasări verticale ale suprafeței Pământului, modificări semi-diurne ale presiunii atmosferice, modificarea condițiile vieții organice în părțile de coastă ale Oceanului Mondial și, în sfârșit, influențează activitățile economice ale țărilor de coastă. Navele maritime pot intra în mai multe porturi doar la maree înaltă.

După o anumită perioadă de timp pe Pământ se repetă eclipsele de soare și de lună. Ele pot fi văzute atunci când Soarele, Pământul și Luna sunt pe aceeași linie.

Eclipsă- o situație astronomică în care un corp ceresc blochează lumina de la un alt corp ceresc.

O eclipsă de soare are loc atunci când Luna se află între observator și Soare și o blochează. Întrucât Luna dinaintea unei eclipse este în fața noastră cu partea sa neluminată, există întotdeauna o lună nouă înaintea unei eclipse, adică Luna nu este vizibilă. Se pare că Soarele este acoperit de un disc negru; un observator de pe Pământ vede acest fenomen ca pe o eclipsă de soare (Fig. 3).

Orez. 3. Eclipsa de Soare (dimensiunile relative ale corpurilor si distantele dintre ele sunt relative)

O eclipsă de Lună are loc atunci când Luna, în timp ce este aliniată cu Soarele și Pământul, cade în umbra în formă de con proiectată de Pământ. Diametrul petei de umbră a Pământului este egal cu distanța minimă a Lunii față de Pământ - 363.000 km, care este de aproximativ 2,5 ori diametrul Lunii, astfel încât Luna poate fi complet ascunsă (vezi Fig. 3).

Ritmurile lunare sunt modificări repetate ale intensității și naturii proceselor biologice. Există ritmuri lunar-lunar (29,4 zile) și lunar-diurn (24,8 ore). Multe animale și plante se reproduc într-o anumită fază a ciclului lunar. Ritmurile lunare sunt caracteristice multor animale și plante marine din zona de coastă. Astfel, oamenii au observat schimbări în starea lor de bine în funcție de fazele ciclului lunar.