Едва ли для большинства людей луна является чем-то удивительным, ведь её мы имеем возможность наблюдать на небе практически каждый день, и уже давным-давно привыкли к такому явлению. Многие даже не знают о том, планета это, спутник или звезда, и о том, почему луну называют луной. Но сегодня мы выведем данные вопросы из тени, дав на них правильные ответы.

Почему луну называют луной

Как известно, естественный спутник земли называется луной не во всех языках и народах, это не интернациональное название. И то наименование, которым мы привыкли называть светящееся космическое тело над нашими головами, произошло от праславянского слова «luna». Что же касается происхождения этого старославянского слова, то оно является корнем слова «louksna», что в переводе на русский язык – «светлая». Пожалуй, этот ответ является вполне рациональным и поясняет, почему луну называют луной.

Почему луну называют спутником Земли

Как известно, луна является спутником Земли, причем не искусственным, а естественным. Но почему её так прозвали? Ответ на данный вопрос мы также рассмотрим чуть ниже.

Луну называют спутником Земли по той причине, что она, в сравнении с другими планетами в нашей солнечной системе, в первую очередь вращается вокруг Земли, используя для вращений её орбиту, а не вокруг Солнца. Разумеется, вокруг нашего естественного светила Луна также вращается, однако делает она это по той же траектории, что и Земля, вращаясь вокруг Солнца вместе с ней.

Именно это и подтолкнуло ученых к тому, чтобы называть Луну естественным спутником Земли. Характеристика «естественный» присутствует здесь по той причине, что с момента начала освоения космоса, людьми на орбиту было выведено немало искусственных устройств, также являющихся спутниками.

Почему луну называют месяцем

Все мы знаем, что такое месяц. Так называют неполную луну. Однако история происхождения данного наименования известна далеко не всем.

Все дело в том, что раньше время исчислялось по лунному календарю, ведь за неимением часов и различных технологий, доступных нам сегодня, вести подсчет времени, используя данные о том, в каком положении находится луна, было достаточно просто. В данном календаре было такое понятие, как месяц, которое означало 1/12 луны. Со временем люди преобразовали данное понятие, и стали использовать его для наименования неполной луны.

Теперь вы знаете, почему луну и месяц люди называют именно так.

Луна - естественный спутник нашей планеты. Ее влияние настолько велико, что астрономы часто говорят о связке «Земля-Луна» не как о планете и спутнике, а как о двойной планете. До сих пор не утихают споры о ее происхождении. Попробуем в них разобраться.

Что за странная «планета»?

Луна влияет почти на все сферы жизни на Земле, и история человеческой цивилизации не была исключением. Еще охотники на мамонтов вели счет дней по фазам Луны. Для первых цивилизаций спутник Земли был божеством, во власти которого находилось самое важное - сельскохозяйственный цикл. В большинстве древних цивилизаций Луну считали могущественной богиней, которой возводили храмы и приносили жертвы (иногда человеческие). Затмения Луны вызывали ужас - божество в гневе закрыло свой лик, грядут бедствия! В Средние века Луну считали местом обитания ангелов, в эпоху Просвещения предавались мечтам о расе селенитов, живущей на ночном светиле. Научный прогресс быстро разрушил эти наивные представления. Луна оказалась малой планетой, безжизненной и малопривлекательной (с человеческой точки зрения). Но также выяснилось, что влияние нашего спутника на процессы, происходящие на Земле, очень велико - вероятно, без Луны на Земле не могла бы существовать биосфера, и наша планета была бы похожа на Марс или Венеру. Ведь именно наличие Луны определяет важнейший климатический параметр - наклон оси вращения планеты по отношению к плоскости ее орбиты, определяющий характер смены времен года.

Из законов небесной механики известно, что наклон оси вращения планет подвержен колебаниям, примером чему является наш сосед Марс. Как показывают выполненные астрономами расчеты, угол между экватором Марса и плоскостью его орбиты значительно менялся. А ведь поверхность Красной планеты содержит многочисленные признаки иного прошлого - русла, протоки, осадочные породы (следы древних морей!). В далеком прошлом климат планеты был теплее, и на ее поверхности существовала жидкая вода, а возможно, жизнь. Но произошла какая-то катастрофа, и Марс превратился в ледяную пустыню. Исследования показывают, что наиболее вероятной причиной «замораживания» Марса было изменение угла наклона марсианской оси. Для Земли даже ничтожное изменение угла наклона оси к плоскости эклиптики (на величину порядка градуса) может обеспечить ледниковый период. Между тем Марс поворачивался на десятки градусов, поэтому грандиозные климатические катастрофы на нем были неизбежны. А вот у Земли угол наклона оси относительно плоскости орбиты варьировался не более чем на один-два градуса, что обеспечивало поразительную (по меркам иных планет) стабильность климата. Возникает естественный вопрос - а в чем причина уникальной устойчивости нашей планеты?

Как Луна нам помогает

Большинство ученых полагает, что за стабильность земного вращения (и, соответственно, климата) мы должны благодарить Луну - именно благодаря ей хаотические колебания угла наклона Земле не грозят. Гипотетическое отсутствие у Земли крупного спутника создало бы условия для очень сильных колебаний угла между экватором и орбитой, что сделало бы климат на Земле непригодным для жизни.

Благотворная роль Луны этим не ограничилась, способствуя появлению жизни: она вызывала приливы, способствовавшие аэрации морей. Возможно, даже сама жизнь впервые зародилась в приливной зоне! Движение Луны по небу влияет на жизненные циклы многих организмов - ярким примером служат мечехвосты (морские членистоногие, отдаленно родственные ракам и крабам), которые метают икру только при определенной фазе Луны.

Она, несомненно, повлияла и на историю человечества. Как идеальный небесный хронометр, спутник Земли значительно ускорил появление первых календарей. Наблюдения за Луной (самым близким небесным телом) сыграли огромную роль в развитии астрономии. Из них античные ученые сделали вывод о шарообразности планет, а движение Луны и его связь с морскими приливами позволили в XVII веке сформулировать законы всемирного тяготения.

Позднее наблюдения за Луной способствовали развитию науки о планетах - ведь ни одна другая планета (кроме Земли) не была исследована столь подробно! Впрочем, по мере накопления знаний о Луне вставал ряд вопросов. Самой большой тайной оставалось происхождение Луны - гипотез возникновения ночного светила было выдвинуто множество, но ни одна из них не могла объяснить все факты. Каковы основные особенности нашего спутника, которые вызывали такие сложности у ученых?

Перечислим основные из них:

• средняя плотность Луны намного меньше средней плотности Земли, так как у Луны очень маленькое ядро (если у Земли оно около 30% массы планеты, то у Луны - не больше 2-3%);
• на Луне повышено содержание тяжелых элементов (торий, уран, титан);
• а вот соотношение изотопов кислорода в земной и лунной коре практически одинаково (а ведь у разных планет и метеоритов из разных уголков Солнечной системы оно весьма сильно различается);
• лунная кора намного толще земной, что предположительно свидетельствует о том, что все слагающее ее вещество было когда-то расплавлено (а вот Земля, как считается, полностью расплавленной никогда не была);
• наконец, плоскость орбиты Луны не совпадает с экваториальной плоскостью Земли.

Среди многочисленных предположений о механизме происхождения нашего спутника три гипотезы в разное время снискали наибольшую популярность среди ученых. Расскажем и о них.

Гипотезы происхождения Луны

Согласно одной из этих гипотез, наша спутница когда-то была «самостоятельной» малой планетой Солнечной системы, вращавшейся вокруг Солнца. Однако в какой-то момент вольная Луна подошла к Земле слишком близко - и сила притяжения захватила ее и перевела на новую орбиту, где Луне суждено было вращаться вокруг нашей планеты в качестве спутника.

Увы, расчеты показали, что эта гипотеза не может объяснить особенности лунной орбиты, а обнаруженное после полетов на Луну сходство элементов земной и лунной коры поставило на версии «захвата» жирный крест. Другой популярной гипотезой было предположение о совместном формировании Земли и Луны (эту гипотезу выдвинул великий Иммануил Кант). В соответствии с ней, Луна и Земля сформировались одновременно - из одного газопылевого облака. Зародившаяся прото-Земля набрала такую массу, что частички облака начали вращаться уже по своим орбитам вокруг нее, постепенно образовав прото-Луну.

Эту гипотезу отчасти подтверждает сходство изотопов Земли и Луны, но данная модель совершенно не объясняет особенности лунной орбиты.

Чтобы объяснить эти противоречия, американские астрономы Билл Хартманн и Дональде Дэвис в 1975 году выдвинули импактную (т. е. «ударную») гипотезу, которая в настоящее время считается основной. Согласно ей, когда Солнечная система только зарождалась, из газопылевого облака, вращающегося вокруг Солнца, на орбите будущей Земли образовались сразу две протопланеты - одной из них была молодая Земля, а другая (она была меньше, размером примерно с Марс) получила имя Тейя. Под действием притяжения планеты начали сближаться, и 4,4 млрд лет назад наконец произошла грандиозная катастрофа - столкновение планет. Удар, к счастью, пришелся по касательной. Тейя была уничтожена, а расплавленные земные недра от удара выплеснуло на околоземную орбиту. Из этого вещества примерно за сто лет сформировалась Луна. Удар раскрутил Землю - вот откуда быстрая (в сравнении, например, с Венерой) смена дней и ночей. Эта гипотеза хорошо объясняет и наклон лунной орбиты, и сходство изотопов кислорода на Земле и на Луне, и странное внутреннее строение Луны. Однако новые исследования, опубликованные в журнале Nature, наносят смертельный удар по этим взглядам.

Проведя детальное исследование образцов лунных пород, добытых экспедициями кораблей серии «Аполлон» в 70-е годы XX века, специалисты из Вашингтонского университета вынесли отрицательный вердикт импактной гипотезе: «Если бы старая теория была верна, то больше половины лунных пород состояли бы из материала ударившего Землю планетоида. Но вместо этого мы видим, что изотопный состав фрагментов Луны весьма специфичен. Тяжелые изотопы калия, найденные в образцах, могли сформироваться только под воздействием невероятно высоких температур. Лишь очень мощное столкновение, при котором планетоид и большая часть Земли испарились бы при контакте, может вызвать подобный эффект».

В результате ученые предложили новую теорию: вместо колоссального столкновения планет были множественные столкновения с меньшими астероидами. Астероидная бомбардировка «выкинула» на орбиту Земли достаточно обломков, чтобы сформировать несколько маленьких спутников, которые со временем слились в один большой. Эта «Протолуна» продолжила поглощать объекты на орбите, пока не осталась в гордом одиночестве.

Авторы исследования утверждают, что их гипотеза лучше всего соответствует полученным данным. Однако немедленно нашлись скептики, которые указали, что и новая гипотеза возникновения Луны объясняет далеко не все странности ночного светила. Так что точку в спорах о Луне ставить пока рано - спутник Земли по-прежнему сохраняет свою тайну…

Недавно на встрече с журналистами бывший руководитель фотослужбы лунной лаборатории НАСА Кен Джонстон сделал сенсационное заявление. Он утверждает, что у американских военных имеются фотографии Луны, на которых видны «руины искусственного происхождения». Помня о дискуссии, в ходе которой под сомнение была поставлена высадка американцев на Луну, доверять подобным заявлениям вряд ли стоит. Но как бы там ни было, со спутником Земли связано огромное количество тайн, и это признают практически все ученые-астрономы

Дружба гигантов

Но что же такого необычного, странного в Луне?

Одна из загадок спутника – его происхождение. Сравнительная планетология говорит, что Земле «не положено по штату» иметь такой большой спутник. Диаметр Луны составляет почти4000 км, а Земли – чуть более 12 тысяч км.

У Меркурия, Венеры, Марса нет таких спутников. Мелкие, в десяток километров в поперечнике, спутники Марса вряд ли имеют отношение к процессу планетообразования.

О Плутоне разговор особый. Наличие крупных лун – привилегия планет-гигантов. У Юпитера и Сатурна крупных, сравнимых с Луной, спутников всего пять на двоих. И тут вдруг у Земли такой гигант?!

Порождение Солнца

Сегодня в научном мире условно приняты три теории происхождения Луны.

Одна из них предполагает, что Луна является осколком Земли. Но огромные различия в характере этих двух тел делают данную теорию практически несостоятельной: Земля и Луна не обладают схожей структурой и по плотности сильно отличаются.

Другая теория состоит в том, что Луна была «порождена» Солнцем как самостоятельная планета вместе с другими планетами земного типа и образовалось из одного и того же облака космического газа. За это предположение говорит хотя бы то, что Луна очень похожа на другую малую планету земного типа – Меркурий. Но как Луна попала на орбиту Земли (без столкновения с Землей!), да еще с таким точно определенным расстоянием от нее, – остается загадкой!

Нестандартная орбита

Третья теория предполагает, что, скитаясь по космосу, Луна попала в земное притяжение, которое поймало ее и превратило в свою «пленницу». Однако большой недостаток такого объяснения заключается в том, что орбита Луны практически круглая и циклическая. В случаях же, когда планета «ловит» спутник, его орбита бывает достаточно удалена от центра или по крайней мере представляет собой эллипсоид.

Замурованная цивилизация?

Однако есть ученые, которые придерживаются совсем уж экстравагантной теории. Речь идет о том, что Луна представляет собой искусственный спутник Земли – своего рода древний космический аналог Ноева ковчега, преднамеренно запущенный на околоземную орбиту пришельцами из других миров.

Если это так, то Луна должна быть полой внутри, с толстой и прочной внешней корой-оболочкой, под которой могут находиться остатки цивилизации, в течение многих столетий «замурованной» в ее недрах.

«Альпийская долина» (Vallis Alpes) тоже известна давно. Словно гигантский нож перерезал поперек массив Лунных Альп. Длина этого «прореза» – 130 км, а максимальная ширина не достигает и десяти километров.

Теория «искусственной отливки»

По мнению сторонников теории «искусственной отливки», их версию подтверждают некоторые лунные странности. К примеру, лунные кратеры.

Известно, что Луна не имеет атмосферы и вся ее поверхность буквально покрыта кратерами всевозможных размеров, оставленных врезающимися в нее метеоритами.

В Море Облаков имеется интересное образование – «Прямая Стена», невысокий, весьма пологий горный хребет. «Стена» представляет собой гигантскую пологую ступеньку длиной более 100 км и высотой около 300 м.

То, что остается необъяснимым, так это небольшая глубина, на которую смогли проникнуть вышеупомянутые тела. Все выглядит так, как если бы слой крайне прочного вещества не позволил метеоритам проникать в центр спутника. Даже кратеры диаметром 150 км не превышают четырех километров вглубь. Эта особенность необъяснима. По идее на Луне должны были бы существовать кратеры по меньшей мере 50-километровой глубины, а их нет.

Такое могло произойти лишь в том случае, если метеориты натыкались на препятствие в виде «очень жесткой оболочки» и вся энергия взрыва от столкновения с Луной, не имея возможности проникнуть вглубь ее, разбрасывала метеорозащитный слой по поверхности, образуя лунные кольцевые горы – «цирки».

Еще один довод в пользу теории «искусственной отливки» – то, что под жесткой оболочкой Луна имеет очень низкую плотность – 60% от плотности Земли (3,34 г/см 3).

Артефакты

Так что чем больше мы узнаем о Луне, тем больше она подкидывает нам загадок. Лунные программы США – «Рейнджеры», «Сервейторы», «Орбитеры», «Аполлоны» – сделали свыше 150 тысяч фотографий, на которых можно увидеть множество странных объектов.

В настоящее время известно 44 района Луны, где найдены различные артефакты. Их изучением занимаются специалисты Центра банка космической информации, Центра космических полетов им. Годдарда, а также Планетарный институт в Хьюстоне.

Издательством НАСА (Национального агентства по исследованию космического пространства США) был выпущен каталог лунных аномалий. Каталог охватывает наблюдения за четыре столетия! В нем приводятся 579 примеров, не нашедших объяснения до сих пор: движущиеся светящиеся объекты, геометрические фигуры, исчезающие кратеры, цветные траншеи, гигантские купола, меняющие свою окраску, наконец, наблюдавшийся 26 ноября 1956 года большой светящийся объект, получивший название «Мальтийский крест», и т.д.

В районе кратера Тихо обнаружены загадочные террасоподобные выработки скального грунта.

Быстрые пятна

Движущиеся объекты нередко наблюдаются в Морях Кризисов и Спокойствия. Так, в районе последнего в 1964году видели по меньшей мере четыре раза светлые или темные пятна, перемещавшиеся за несколько часов на десятки и даже сотни километров.

11 сентября 1967 года в течение 8-9 секунд канадские ученые зафиксировали здесь темное прямоугольное пятно с фиолетовыми краями, которое было хорошо видно до тех пор, пока не зашло в ночную область. А через 13 минут по ходу движения пятна, около кратера Сабин, возникла вспышка желтого света. (Циркуляр Лунной секции Британского астрономического общества, 1967, т. 2, 12.)

И, видимо, неслучайно через полтора года в этой зоне прилунился «Аполлон-11».

Тень на поверхности

Одно из интереснейших наблюдений последнего времени принадлежит японскому астроному-любителю. Наше телевидение не раз прокручивало видеозапись быстро перемещавшейся по поверхности Луны тени, которую он сделал с помощью телескопа. Если это не мистификация, то размеры тени (около 20 кмв диаметре) и огромная скорость ее перемещения (за две секунды тень проходила около 400 км) позволяют говорить о высоком техническом уровне объекта.

«Общественные» наблюдатели

Все эти факты заставили НАСА целенаправленно и серьезно заняться аномальными явлениями на спутнике Земли. В 1972 году была создана специальная программа, к которой подключили десятки опытных «общественных» наблюдателей, вооруженных телескопами. Каждому из них НАСА выделило по четыре лунных области, где в прошлом неоднократно наблюдались лунные феномены. Однако на сегодняшний день информацию об их работе НАСА закрыло.

Многие кратеры, особенно на обратной стороне Луны, имеют ярко выраженную многоугольную форму, чему пока нет объяснения. Так, во время полета «Аполлона-15» на Луне была сфотографирована аномальная область. Главным объектом ее является Южный массив – исполинский артефакт с основанием в форме правильного шестиугольника.

Космическая гонка

На встрече с журналистами Кен Джонстон указал на то, что и США, и Россия форсируют лунные программы.

В декабре 2006 года НАСА объявило о планах строительства международного базового лагеря на одном из полюсов Луны, который планируют полностью укомплектовать штатом к 2024 году. Российский производитель ракет «Энергия» сообщил летом прошлого года о еще более амбициозной программе – планах построить постоянную базу на Луне к 2015 году.

– США намеренно форсируют запуски «шаттлов». Все делается для того, чтобы досрочно свернуть эту программу к 2010 году, а затем перейти на новые космические аппараты Constellation, которые позволят НАСА высадиться на Луну раньше, чем это сделают русские. Откуда такое международное внимание к лунной программе XXI века? Может быть, американцы нашли на Луне «нечто» очень важное, о чем НАСА забыло нам рассказать? – подытоживает Джонстон.

Борозды – странные образования на поверхности Луны. В настоящее время выделяют три типа борозд: извилистые борозды, состоящие из нескольких изогнутых кривых, дугообразные борозды, которые образуют плавные дуги, и прямолинейные борозды. Длинные борозды достигают длины в несколько сотен километров. Предполагается, что извилистые борозды – остатки древних потоков лавы, однако происхождение дугообразных и линейных борозд все еще остается предметом исследований.

На вопрос Почему Луна является спутником Земли, а не самостоятельной планетой? заданный автором Просечь лучший ответ это Сила притяжения Солнца на Луну уходит в то, что Луна вместе с Землёй вращаетя вокруг Солнца.
В данный момент она ещё и к Земле привязана. А уж как это началось....это уже другой вопрос.

Ответ от 22 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Почему Луна является спутником Земли, а не самостоятельной планетой?

Ответ от Nik Vas [гуру]
Планеты вращяются вокруг звёзд и имеют зависимую траекторию.
Спутники вращаются...

Ответ от Евровидение [гуру]
Приписка непонятна, вопрос ясен.
Тяготение Земли именно и удерживает Луну!
Земля близко, вот её тяготение и действует сильнее!
Так для всех планет, имеющих спутники

Ответ от MiF [гуру]
то же самое вы могли бы сказать и про людей. или к любым другим частям земли. но мы притягиваемся к солнцу гораздо слабее, чем к земле. и солнце не разрывает землю на части.
потому что по отношению к солнцу все части земли движутся примерно одинаково. и солнце практически не создаёт искажения. ибо расстояния между частями земли несоизмеримо малы по сравнению с расстоянием до солнца. причём и соотношение квадратичное.

Ответ от Подголосок [гуру]
Насчёт того, что "Солнце притягивает Луну в 2 раза сильнее Земли" НЕ согласен.
Спутники планеты могут быть её спутниками только в пределах сферы действия этой планеты. Луна как раз и находится в сфере действия Земли, а это означает, что на том расстоянии от Земли, где находится Луна, притяжение Земли преобладает над притяжением Солнца. В противном случае Луна, как спутник, была бы потеряна.
В период формирования планет Солнечной системы из газо-пылевого облака каждая планета формировалась в своей зоне. Вследствие чего все планеты имеют свои устойчивые орбиты и сами по себе их изменить не могут. Между соседними большими планетами нет "свободного места" для устойчивой орбиты другой большой планеты (исключение - пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера). Поэтому Луна может быть только тем, чем она есть - спутником Земли.

Ответ от IKILL [новичек]
Ну наверное потому что она вращается вокруг конкретной оси и эта ось земля, это и определяет её конкретную принадлежность к земле, ну а во 2х наверное габориты, как и с остальными спутниками других планет.

Ответ от Валерий колхозник [гуру]
по сути наша планета не могла ни за какие коврижки обзавестись таким спутником,всмысле по массе... это не могло быть тело пришедщее и губины космоса типа из облака аорта... скорость сбилижения недалабы ей зависнуть на этой орбите, ведь мы довольно близко к солнцу,...при определенных условиях это моглабы быть часть земли ну типа её порвало на неравные части...никто еще не знает... если луна однако не образовалась в результате катастрофы или во ввремя рождения земли то это искуственное тело...но никто ни за не против ничего не знает...

Также является первым (и на 2010 год единственным) внеземным объектом естественного происхождения, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны - 384 467 км.

Лунный ландшафт своеобразен и уникален. Луна вся покрыта кратерам разного размера - от сотен километров до пары миллиметров. Долгое время учёные не могли заглянуть на обратную сторону Луны, это стало возможно с развитием технологий.

Сейчас учёные уже создали очень подробные карты обеих поверхностей Луны. Подробные лунные карты составляют для того, чтобы в ближайшем будущем подготовиться для высадки человека на Луну, удачного расположения лунных баз, телескопов, транспорта, поиска полезных ископаемых и т. п.

Название

Слово луна восходит к праславянской форме *luna < и.-е. *louksnā́ «светлая» (ж. р. прилагательного *louksnós), к этой же индоевропейской форме восходит и латинское слово lūna «луна». Греки называли спутник Земли Селеной (греч. Σελήνη), древние египтяне - Ях (Иях). На всех тюркских (кроме чувашского) языках луна будет «ай».

Движение Луны

В первом приближении можно считать, что Луна двигается по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,0549 и большой полуосью 384 399 км. Реальное движение Луны довольно сложно, при его расчёте необходимо учитывать множество факторов, например, сплюснутость Земли и сильное влияние Солнца, которое притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля. Более точно движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений:

Вращение вокруг по эллиптической орбите с периодом 27,32 сут;
прецессия (поворот плоскости) лунной орбиты с периодом 18,6 лет (см. также сарос);
поворот большой оси лунной орбиты (линии апсид) с периодом 8,8 лет;
периодическое изменение наклона лунной орбиты по отношению к эклиптике от 4°59′ до 5°19′;
периодическое изменение размеров лунной орбиты: перигея от 356,41 Мм до 369,96 Мм, апогея от 404,18 Мм до 406,74 Мм;
постепенное удаление Луны от Земли (примерно на 4 см в год) так, что её орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль. Это подтверждают измерения, проводившиеся на протяжении 25 лет.

Силой, заставляющей Луну отдаляться от Земли, является передача момента импульса вращения Земли - Луне, посредством приливного взаимодействия.

Гравитационное взаимодействие Луны и Земли не постоянно, с увеличением расстояния сила взаимодействия падает. Это приводит к тому, что с увеличением расстояния скорость удаления Луны уменьшается.

Период обращения Луны вокруг Земли относительно звёзд равен 27,32166 суток, это так называемый сидерический месяц.

Полная Луна отражает только 7 % падающего на неё солнечного света. После периодов бурной солнечной активности отдельные места лунной поверхности могут слабо светиться вследствие люминесценции. Так как Луна не светится сама, а лишь отражает солнечный свет, с Земли видна только освещённая Солнцем часть лунной поверхности.

Луна обращается по орбите вокруг Земли, и тем самым угол между Землёй, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл лунных фаз. Период времени между последовательными новолуниями составляет 29,5 дней (709 часов) и называется синодический месяц.

То, что длительность синодического месяца больше, чем сидерического, объясняется движением Земли вокруг Солнца: когда Луна относительно звёзд совершает полный оборот вокруг Земли, Земля к этому времени проходит уже 1/13 часть своей орбиты, и чтобы Луна снова оказалась между Землёй и Солнцем, ей нужно дополнительно около двух суток.

Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть вращение Луны вокруг Земли и вокруг собственной оси синхронизировано. Эта синхронизация вызвана трением приливов, которые производила Земля в оболочке Луны. Согласно законам механики, Луна ориентирована в поле тяготения Земли так, что на Землю направлена большая полуось лунного эллипсоида.

Между вращением Луны вокруг собственной оси и её обращением вокруг Земли существует различие: вокруг Земли Луна вращается по закону Кеплера (неравномерно, то есть близ перигея быстрее, близ апогея медленнее). Однако вращение спутника вокруг собственной оси равномерно. Именно благодаря этому возможно взглянуть на обратную сторону Луны с запада или с востока. Такое явление колебания называется оптической либрацией по долготе.

В связи же с наклоном оси Луны относительно плоскости Земли возможно заглянуть на обратную сторону с севера или с юга. Это также оптическая либрация, но по широте. Эти либрации суммарно позволяют наблюдать около 59 % лунной поверхности. Данное явление оптической либрации было открыто Галилео Галилеем в 1635 году, когда он был осуждён Инквизицией.

Также существует физическая либрация, обусловленная колебанием спутника вокруг положения равновесия в связи со смещённым центром тяжести, а также под действием приливных сил со стороны Земли. Эти колебания составляют т. н. физическую либрацию, которая составляет 0,02° по долготе с периодом 1 год и 0,04° по широте с периодом 6 лет.

Условия на поверхности Луны

На Луне практически отсутствует атмосфера. Содержание газов у поверхности в ночное время не превышает 200000 частиц/см³ и увеличивается днём на два порядка за счёт дегазации грунта. Такая концентрация газов равноценна глубокому вакууму, поэтому днём её поверхность накаляется до +120 °C, но ночью или даже в тени она остывает до −160 °C.

Небо на Луне всегда чёрное, даже днём. Огромный диск Земли выглядит с Луны в 3,67 раз больше, чем Луна с Земли и висит в небе почти неподвижно. Фазы Земли, видимые с Луны, прямо противоположны лунным фазам на Земле. Освещение отражённым светом Земли примерно в 50 раз сильнее, чем освещение лунным светом на Земле.

Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом - смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеороидов с лунной поверхностью. Толщина слоя реголита бывает от долей метра до десятков метров.

Приливы и отливы

Гравитационные силы между Землёй и Луной вызывают некоторые интересные эффекты. Наиболее известный из них - морские приливы и отливы. Если бы мы взглянули на Землю со стороны, мы увидели бы две выпуклости, находящиеся на противоположных сторонах планеты.

Причём одна точка - со стороны, ближайшей к Луне, а другая - с противоположной стороны Земли, наиболее удалённой от Луны. В мировом океане этот эффект выражен намного сильнее, чем в твёрдой коре, поэтому выпуклость воды больше. Амплитуда приливов (разность уровней прилива и отлива) на открытых пространствах океана невелика и составляет 30-40 см.

Однако вблизи берегов вследствие набега приливной волны на твёрдое дно, приливная волна увеличивает высоту точно так же, как обычные ветровые волны прибоя. Учитывая направление вращения вокруг Земли, можно составить картину следования приливной волны по океану. Сильным приливам больше подвержены восточные побережья материков. Максимальная амплитуда приливной волны на Земле наблюдается в заливе Фанди в Канаде и составляет 18 метров.

Две высших точки прилива образуются вследствие того, что гравитационное поле Луны достаточно неоднородно на протяжении размеров Земли. Если разложить вектор гравитационного поля, направленный к Луне, на 2 компоненты - параллельную оси Земля-Луна и перпендикулярную ей, то можно видеть, что причиной приливов является перпендикулярная компонента. Параллельная компонента на протяжении размеров

Земли меняется мало, но перпендикулярная компонента меняет знак! Она максимальна по модулю и направлена противоположно на боковых сторонах Земли, максимально удалённых от оси Земля-Луна. Это и есть «сила тяжести прилива», создающая сток воды океана в сторону участков, находящих на оси Луна-Земля с двух сторон земного шара.

Неоднородность поля Луны возле Земли значительно выше неоднородности поля Солнца. Хотя гравитация Солнца намного больше, но его поле на протяжении размеров Земли является практически однородным, так как расстояние до Солнца в 400 раз больше, чем расстояние до Луны. Поэтому приливы возникают главным образом по причине влияния Луны. Приливообразующая сила Солнца в среднем в 2,17 раза меньше.

Геология Луны

Благодаря её размеру и составу Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землёй и Марсом. Поэтому, изучая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии Земли.

Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Кризисов до 107 км в северной части кратера Королёва на обратной стороне. Под корой находится мантия и, возможно, малое ядро из сернистого железа (радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2 % массы Луны). Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле. На той стороне, которая повёрнута к Земле, кора более тонкая.

Измерения скорости спутников «Лунар Орбитер» позволили создать гравитационную карту Луны. С её помощью были обнаружены уникальные лунные объекты, названные масконами (от англ. mass concentration) - это массы вещества повышенной плотности.

Луна не имеет магнитного поля, хотя некоторые из горных пород на её поверхности проявляют остаточный магнетизм, что указывает на возможность существования магнитного поля Луны на ранних стадиях развития.

Не имеющая ни атмосферы, ни магнитного поля, поверхность Луны подвержена непосредственному воздействию солнечного ветра. В течение 4 млрд лет водородные ионы из солнечного ветра внедрялись в реголит Луны.

Таким образом, образцы реголита, доставленные миссиями «Аполлон», оказались очень ценными для исследования солнечного ветра. Этот лунный водород также может быть когда-нибудь использован как ракетное топливо.

Поверхность Луны

Поверхность Луны можно разделить на два типа: очень старая гористая местность (лунный материк) и относительно гладкие и более молодые лунные моря. Лунные моря, которые составляют приблизительно 16 % всей поверхности Луны, - это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Б

ольшая часть поверхности покрыта реголитом. Лунные моря, под которыми лунными спутниками обнаружены более плотные, тяжёлые породы, сконцентрированы на обращённой к Земле стороне из-за влияния гравитационного момента при формировании Луны.

Большинство кратеров на обращённой к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. Детали рельефа на обратной стороне имеют более современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королёв.

На обратной стороне Луны расположена огромная впадина (бассейн) диаметром 2250 км и глубиной 12 км - это самый большой бассейн в Солнечной системе, появившийся в результате столкновения. Море Восточное в западной части видимой стороны (его можно видеть с Земли) является отличным примером многокольцевого кратера.

Также выделяют второстепенные детали лунного рельефа - купола, хребты, рилли (от нем. Rille - борозда, жёлоб) - узкие извилистые долиноподобные понижения рельефа.

Пещеры

Японским зондом Кагуя обнаружено отверстие в поверхности Луны, расположенное недалеко от вулканического плато Холмы Мариуса, предположительно ведущее в тоннель под поверхностью. Диаметр отверстия составляет около 65 метров, а глубина, предположительно, 80 метров.

Учёные считают, что подобные тоннели сформированы путём затвердевания потоков расплавленной породы, где в центре лава застыла. Данные процессы происходили в период вулканической активности на Луне. Подтверждением данной теории является наличие извилистых борозд на поверхности спутника.

Подобные тоннели могут послужить для колонизации, благодаря защите от солнечной радиации и замкнутости пространства, в котором проще поддерживать условия жизнеобеспечения.

Похожие отверстия имеются и на Марсе.

Происхождение луны

До того, как учёные получили образцы лунного грунта, они ничего не знали о том, когда и как образовалась Луна. Существовало три принципиально разных теории:

Луна и Земля сформировались в одно и то же время из газо-пылевого облака;
Луна образовалась в результате столкновения Земли с другим объектом;
Луна сформировалась в другом месте и впоследствии была захвачена Землёй.

Однако новая информация, полученная путём детального изучения образцов с Луны, привела к созданию теории Гигантского столкновения: 4,57 миллиарда лет назад протопланета Земля (Гея) столкнулась с протопланетой Тейя. Удар пришёлся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту.