Місяць

Учня класу 114

Школи № 1130

Зудова Р.Г.

Вступ

Місяць є попутницею Землі в космічному просторі. Щомісяця
Місяць здійснює повне подорож навколо Землі. Вона світиться тільки світлом,відбитим від Сонця, так що постійно одна половина Місяця, звернена до
Сонця, освітлена, а інша навантажена у темряву. Яка частина освітленійполовини Місяця видно нам у даний момент, залежить від положення Місяця на їїорбіті навколо Землі. У міру руху Місяця по орбіті її форма, як намздається, поступово, але безперервно змінюється. Різні видимі форми Місяцяназиваються її фазами. Повний цикл фаз закінчується і починає повторюватисячерез кожні 29,53 діб.

припливи і відливи
Припливи і відливи знайомі кожному, хто живе чи бував на океанських абоморських узбережжях. Двічі на день рівень океанських вод піднімається ізнижується, причому де-не-де на досить значну величину. Кожен деньприплив наступає на 50 хвилин пізніше, ніж в попередній. Що змушуєокеанські води підніматися на берег і йти назад? У всьому винна
Місяць.

Місяць утримується на своїй орбіті навколо Землі з тієї причини, що міждвома цими небесними тілами існують сили тяжіння, притягають їходин до одного. Земля весь час прагне притягнути до себе Місяць, а Місяцьпритягує до себе Землю.

Оскільки океани представляють собою великі маси рідини і можуть текти,вони легко деформуються під впливом сил притягання Місяця, приймаючи формулимона. Куля з твердих гірських порід, яким є Земля, залишається всередині. У результаті на тому боці Землі, що звернена до Місяця, виникаєводяна опуклість і інша така ж опуклість - з протилежногосторони. Оскільки тверда Земля обертається навколо своєї осі, на берегахокеану виникають припливи і відливи, це відбувається двічі протягом кожних
24 годин 50 хвилин, коли береги океанів проходять через водяні горби. НаЦього разу довжина періоду більше 24 годин через те, що і сама Місяць тежрухається по своїй орбіті. У затоках і гирлах річок припливи і відливи буваютьзначніше, ніж в інших місцях, тому що у вузьких проходах морська водазбирається, як у вирвах.

Більш довгі дні
Через океанських припливів і відливів між поверхнею Землі і водамиокеанів виникає сила тертя, сповільнюють швидкість обертання Землі навколосвоєї осі. Наші добу поступово стають все довшими і довшими, кожнесторіччя тривалість доби збільшується приблизно на дві тисячнихсекунди. Свідченням цього можуть служити деякі види коралів,які ростуть таким чином, що кожен день залишає в тілі коралачіткий рубець. Приріст змінюється протягом року, так що кожному рокувідповідає своя смужка, на зразок річного кільця на зрізі дерева. Вивчаючикопалини корали, вік яких нараховує 400 млн. років, геологивиявили, що в той час рік складався з 400 діб тривалістю 22години.

Скам'янілі залишки ще більш давніх форм життя свідчать про те, щоблизько 2 млрд. років тому добу тривали лише 10 годин.

У віддаленому майбутньому тривалість доби буде дорівнює нашому місяця.
Місяць буде весь час стояти на одному і тому ж місці, оскільки швидкістьобертання Землі навколо осі буде в точності співпадати із швидкістю руху
Місяця по орбіті.

Вже й тепер завдяки приливні силам між Землею і Місяцем Місяць постійнозвернена до Землі однією і тією ж стороною, якщо не вважати невеликихколивань. Крім того, швидкість руху Місяця по своїй орбіті постійнозростає. У результаті Місяць поступово віддаляється від Землі зі швидкістюблизько 4 см на рік.

Місячні затемнення

Земля відкидає у просторі довгу тінь, загороджуючи світло Сонця.
Коли Місяць потрапляє в тінь Землі, відбувається місячне затемнення. Якби дочас місячного затемнення ти перебував на Місяць, то побачив би, що Земляпроходить перед Сонцем, закриваючи його. Нерідко при цьому Місяць залишається слабовидимою, світися тьмяним червоним світлом. Хоча вона і знаходиться в тіні,
Місяць висвітлюється невеликою кількістю червоного сонячного світла, щозаломлюється земною атмосферою в напрямку Місяця. Повне місячне затемненняможе тривати до 1 години 44 хвилин. На відміну від сонячних, місячнізатемнення можна спостерігати з будь-якого місця на Землі, де Місяць знаходиться надгоризонтом. Хоча Місяць проходить по всій своїй орбіті навколо Землі раз намісяць, затемнення не можуть відбуватися щомісяця з-за того, що площинаорбіти Місяця нахилена відносно площини орбіти Землі навколо Сонця.
Найбільше, за рік може відбутися сім затемнень, з яких дві аботри, повинні бути місячними. Сонячні затемнення відбуваються тільки в молодика,коли Місяць знаходиться в точності між Землею і Сонцем. Місячні ж затемненнязавжди бувають в повний місяць, коли Земля знаходиться між Місяцем і Сонцем.

Вік місяця

Вивчаючи радіоактивні речовини, що містяться в місячних породах, вченізуміли обчислити вік Місяця. Наприклад, уран повільно перетворюється насвинець. В шматочку урану-238 половина атомів перетворюється на атоми свинцю за
4,5 млрд. років. Таким чином, вимірявши пропорцію урану і свинцю,що містяться в породі, можна обчислити се вік: чим більше свинцю, тимвона старша. Камені на Місяці стали твердими близько 4,4 млрд. років тому. Місяцьсформувалася, очевидно, незадовго до цього; її найбільш вірогіднийвік - близько 4,65 млрд. років. Це узгоджується з віком метеоритів, атакож з оцінками віку Сонця. До виконання програми "Аполлон" провіці Місяця можна було тільки здогадуватися

Лавові потоки

Найбільш древні камені на Місяці знаходяться в гірських районах. Вікпорід, взятих з морів застиглої лави, значно менше. Коли Місяць бувзовсім молодий, її зовнішній шар був рідким через дуже високоютемператури. У міру того як Місяць остигала, формувався її зовнішнійпокрив, або кора, частини якої знаходяться тепер в гірських районах. Унаступні півмільярда років місячна кора зазнавала безперервноїбомбардуванні астероїдами, тобто маленькими планетами, і гігантськимикамінням, що виникли при формуванні Сонячної системи. Після найсильнішихударів на поверхні залишалися величезні вм'ятини, поступовоперетворювалися на моря. Такої ж бомбардуванні піддавалися і планети, алена Землі майже всі сліди цих катаклізмів зникли завдяки ерозії. У мірутого як зовнішні шари Місяця продовжували охолоджуватися, внутрішні її області підвпливом радіоактивності розігрівалися. У проміжках між 4,2 і 3,1млрд. років тому лава витікала через отвори в корі, затоплюючикругові басейни, що залишилися на поверхні після ударів колосальноїсили. Лава була зовсім рідким і, затоплюючи обширні плоскі території,створювала місячні моря. Так що Галілей був частково правий, коли назвав ціділянки Місяця "морями", оскільки вони являють собою затверділі океанипороди, яка колись була рідкою. Закінчення лави продовжувалося близькомільярди років. Ми дізналися про це завдяки вивченню віку місячних каменів.

Близько двох мільярдів років тому вулканічна діяльність на Місяціпідійшла до завершення. Зовнішні шари породи стали достатньо потужними, щобвитримувати натиск лави, не випускаючи її на поверхню. З цього часу всізміни поверхні Лупи відбувалися тільки за рахунок ударів падаючих нанеї тел. Кратери великого розміру та відходять у сторони променями - церезультат дуже сильних ударів, від яких виникали вибухи; уламки породирозносилися радіально на сотні кілометрів. Зіткнення з більш дрібнимишматками породи приводили до розламування поверхні, до вибивання в нійкратерів меншої величини.

Всередині місяця

Астронавти встановили сейсмометри в чотирьох точках Місяця. Ці приладифіксують дуже слабкі місяцетрясіння, не йдуть ні в яке порівняння знашими землетрусами. Спостерігаючи в різних місцях вібрації, викликані однимі тим же місяцетрясіння, вчені можуть зробити висновки про внутрішню структуру
Місяця. Характер розповсюдження хвиль місяцетрясіння показує, що місячнакора має товщину від 60 до 100 км. Під нею лежить шар холодної, щільноюпороди товщиною в 1000 км. І, нарешті, в глибині знаходиться гаряче ядро,почасти розплавлене. Однак, на відміну від ядра Землі, воно майже немістить заліза, тому в Місяця немає магнітного поля.

Походження місяця

Перш ніж вчені побачили місячні камені, у них були три теоріїпоходження Місяця, але не було можливості довести правильність будь-якоїз них. Одні вважали, що новостворена Земля оберталася настількишвидко, що скинула з себе частину речовини, що стала потім Місяцем. Іншіприпускали, що Місяць прилетіла з глибин космосу і була захоплена силоюземного тяжіння. Третя теорія полягала в тому, що Земля і Місяцьутворилися незалежно, майже одночасно і приблизно на однаковійвідстані від Сонця. Відмінності в хімічному складі Землі і Місяця вказуютьна те, що ці небесні тіла навряд чи коли-небудь становили одне ціле.

Не так давно виникла четверта теорія, яка і прийнята як заразнайбільш правдоподібна. Ця гіпотеза гігантського зіткнення. Основнаідея полягає в тому, що, коли планети, які ми бачимо тепер, тільки щеформувалися, якесь небесне тіло завбільшки з Марс з величезною силоюврізалося в молоду Землю під ковзаючим кутом. При цьому більш легкіречовини зовнішніх шарів Землі повинні були б відірватися від неї ірозлетітися в просторі, утворивши навколо Землі кільце з уламків, у тойчас як ядро Землі, що складається з заліза, збереглося б в цілості. УЗрештою, це кільце з уламків злиплися, утворивши Місяць. Теоріягігантського зіткнення пояснює, чому Земля містить великукількість заліза, а на Місяці його майже немає. Крім того, з речовини,яке мало перетворитися на Місяць, в результаті цього зіткненнявиділилося багато різних газів - зокрема кисень.

Перспективи

У 1994 р. за програмою "Клементина" на орбіту навколо Місяця було запущеноневеликий супутник. Це перший крок, але відновлення досліджень Місяця після
20-річної перерви. Наступна стадія, мабуть, буде включати будівництвоавтоматичних обсерваторій з працюючими на них роботами. Астрономи вженакопичили великий досвід з управління телескопами в космосі. Польоти на Місяць
6ез участі людини стануть початком дослідження і використання Місяця.

Місяць могла б стати базовою станцією для досліджень космосу замежами її орбіти. Завдяки невеликій силі місячного тяжіння, запусквеличезною космічної станції з Місяця був би в 20 разів легше і дешевше, ніж з
Землі. Вода і гази, придатні для дихання, могли б вироблятися на Місяці,оскільки в місячних породах міститься водень і кисень. Багаті запасиалюмінію, заліза і кремнію стали б джерелом будівельних матеріалів.

Місячна база була б дуже важлива для подальших пошуків цінної сировини,наявного на Місяці, для вирішення різних інженерних завдань і длякосмічних досліджень, що проводяться в умовах Місяця.
Місячні обсерваторії будуть розташовуватися на зворотному боці Місяця, томуна місячну орбіту будуть запущені супутники, щоб приймати сигнали іпередавати їх на Землю. Будуть потрібні телескопи, здатні працювати безвтручання операторів і при екстремальних температурах. Одна з ідей,яку розробляють і університеті Арізони (США), - створеннястаціонарного телескопа майже без рухомих деталей. Завдяки повільномуосьовому обертанню Місяця і її орбітального руху навколо Землі, напрямогляду такого телескопа буде поступово змінюватися з тривалістюциклу і 18,6 років. З часом цей телескоп зможе вивчити мільйонизірок і галактик.

На Місяці можна також побудувати великі радіотелескопи. Це вперше дастьможливість приймати йдуть з Всесвіту радіохвилі дуже великої довжини.
Зіставлення і об'єднання даних, отриманих від телескопів, розташованихна Землі і на Лупі, дозволить вченим заглянути в центральну частину найбільшпотужних галактик Всесвіту.