26.09.2021

Расстояние между земли и луны: Ученые выяснили, как Луна «растянула» день на Земле

Как измерили расстояние до Солнца / Хабр

Сегодня, когда астрономию вернули в школьную программу, любой старшеклассник (ну, в теории, любой) должен знать: расстояние от нашей планеты до Солнца составляет примерно 149,5 млн километров. Это расстояние еще принято называть астрономической единицей.
Но, понятно, что этот ответ как-то надо было получить и астрономам потребовалось на это несколько шагов, растянувшихся не одно тысячелетие. Ниже — о каждом шаге подробнее.

Шаг первый – безбожник Аристарх и Луна

Аристарх Самосский жил в III веке до нашей эры и был по-настоящему выдающимся астрономом. Задолго до Коперника он построил гелиоцентрическую модель устройства мира. Довольно точно определил продолжительность года в 365 + (1/4) + (1/1623) дней. Усовершенствовал солнечные часы. А еще он предпринял попытку измерить расстояние от Земли до Солнца и Луны. Этому Аристарх посвятил целый трактат (кстати, единственная письменная работа этого автора, дошедшая до нас).

С Луной у него получилось довольно близко к правильному ответу: 486400 км (по расчетам Аристарха), 380000 км (среднее расстояние по современным данным). Спустя сто лет другой античный астроном Гиппарх, кстати, уточнил эти цифры. А вот с Солнцем у Аристарха получилась нехилая промашка.

Но сначала о том, как вообще древнегреческий астроном измерял это расстояние. Известно, что иногда Солнце и Луну можно наблюдать одновременно. Причем, бывают моменты, когда Солнце освещает ровно половину Луны. Тогда угол «Земля-Луна-Солнце» — прямой, и измеряя угол «Луна-Земля-Солнце» можно с помощью тригонометрических соотношений, зная расстояние Земля-Луна, найти расстояние Земля-Солнце.

Но «гладко было на бумаге». Во-первых, Аристарху надо было поймать момент, когда освещена ровно половина Луны, а сделать это без телескопа было практически невозможно. А во-вторых, опять же без серьезной измерительной аппаратуры, точно измерить все параметры. Не удивительно, что грек ошибся, причем, очень сильно: угол α у него получился целых три градуса (в реальности он равен 10 минутам), а расстояние до Солнца всего 7,5 млн километров. Опираясь на это расстояние, Аристарх пришел к выводу, что Солнце намного больше Земли. Это и стало главным аргументом его гелиоцентризма (в центре мироздания должен быть самый большой объект).

Впрочем, ошибка в определении расстояния большой роли в науке не сыграла, вычисления Аристарха вообще не получили широкой известности (даже среди образованной части населения античных городов). Причина была скорее политической, все дело в его гелиоцентрической модели мироздания. Она противоречила геоцентрической модели, которой придерживался тогдашний научный консенсус. И есть упоминания, что его даже пытались привлечь к суду как безбожника. Спустя некоторое время сначала Гиппарх подверг критике его взгляды, а позже Птолемей (чья геоцентрическая модель успешно дожила до Коперника) и вовсе проигнорировал результаты Аристарха, способствуя их забвению на долгое время.

Шаг второй — смотрим на Венеру (Кеплер и Хоррокс)

Человечеству потребовалось почти две тысячи лет, чтобы сделать этот следующий шаг к ответу, но будем справедливы, это было нелегкое время и хватало других проблем.

И для начала, надо было выбрать другой объект, на который опираться в своих вычислениях. В 1626 году известный немецкий астроном и математик Иоганн Кеплер предложил в качестве кандидата Венеру. К тому времени астрономы уже знали про одно довольно редкое астрономическое явление – прохождение Венеры по диску Солнца, причем, оно случается дважды с разницей в несколько лет, а потом следует значительный перерыв. Предложенный Кеплером метод заключался в следующем: надо измерить время прохождения Венеры по диску Солнца из разных точек Земли. И сравнивая эти времена можно найти расстояние от Земли до Венеры и до Солнца.

Впрочем, это только звучит просто. Как минимум, надо было дождаться этого явления. Это удалось британскому астроному Джереми Хороксу, который переписывался с Кеплером и знал про его метод. Сначала британец уточнил частоту этого явления: «дубль» случается с разницей в восемь лет каждые полтора столетия. И ближайшее должно было состояться в 1639 году. Хоррокс подготовился к этому событию, он наблюдал за небом из своего дома в Мач Хул, близ Престона, а его друг делал то же самое из Солфорда, близ Манчестера. Сначала, казалось, что удача от них отвернулась, поскольку в этот день была сильная облачность, но за полчаса до захода Солнца облака разошлись и пара астрономов сумела-таки осуществить свой план. На основании наблюдений, Хоррокс рассчитал, что нашу планету от Солнца отделяет 95,6 млн км. Это было уже гораздо ближе к истине, но все равно неверно.

Шаг третий – смотрим на Марс (Кассини)

До следующего венерианского «дубля» надо было ждать полтора века и пока шло время астрономы тратили его на поиск других способов вычислить искомое расстояние. И это удалось французскому астроному итальянского происхождения Джованни Доменико Кассини. Он вообще отметился в астрономии как талантливый наблюдатель (например, это он первым увидел Большое Красное пятно на Юпитере). К тому времени астрономы уже оценили возможности, которые дает одновременное наблюдение за одним и тем же объектом из отдаленных друг от друга мест. В 1672 году Кассини на пару с другим французским астрономом Жаном Рише осуществили такой проект: первый остался в Париже, а второй отправился в Южную Африку, где у Франции были свои колонии. Они одновременно наблюдали Марс и, вычислив параллакс, определили его расстояние от Земли. Параллакс, если кто не знает, это смещение или разница в видимом положении объекта, рассматриваемого на двух разных линиях зрения. Ну а вычислять расстояние до объекта по параллаксу умели уже давно.

И поскольку относительные отношения различных расстояний между Солнцем и планетами уже были известны из геометрии, рассчитав по параллаксу расстояние до Марса, Кассини смог сделать то же самое и для Солнца. Его результат — 146 млн км – был уже очень близок к современным оценкам. Что интересно, в то время, когда Кассини проводил эти расчеты, он был приверженцем геоцентрической системы, то есть, расстояния он получал близкие к верным, но карту Солнечной системы строил по старинке, с Землей в центре. Позже он признал правоту Коперника, но в ограниченной степени.

Шаг четвертый – снова Венера и астрономы всего мира

Тем временем близился очередной венерианский «дубль» (в 1761 и 1769 годах) и астрономы были намерены выжать из этого события максимум. Чтобы не зависеть от погодных условий и собрать данные с разных точек на Земле, был организован большой международный проект (его считают чуть ли не первым в истории) под эгидой Французской академии наук. Заблаговременно были подготовлены и отправлены научные экспедиции к местам наблюдений. Не все закончилось гладко – экспедиция, отправленная в Новую Гвинею, без вести пропала в джунглях.

Но в целом проект удался.

Кстати, активно в нем участвовала и Россия. В нашей стране им руководил человек необычайных талантов и энергии – Михайло Ломоносов (это он, кстати, обнаружил атмосферу на Венере).

Ломоносову удалось получить аудиенцию у императрицы Екатерины II и убедить ее в важности этой работы как для науки, так и для государственного престижа. Получив поддержку казны, Ломоносов смог развернуть на территории Российской империи 40 наблюдательных пунктов. На один из них, вблизи Петербурга, приезжала сама Екатерина и с интересом смотрела в телескоп.
Вот в итоге этой большой работы астрономов по всему миру и было получено то число, которое сегодня включено в учебники. Но нет предела совершенству, и еще через сто пятьдесят лет, 8 декабря 1874 года и 6 декабря 1882 года, очередные прохождения Венеры по диску Солнца вновь наблюдали научные экспедиции по всему миру, уточняя полученные данные. А потом еще раз в 2004 и 2012 году. Впрочем, в ходе этих наблюдений получали и другие полезные данные, но это уже другая тема.

Зафиксировано самое короткое расстояние между Землей и Луной

Продукт > Организация > День в истории управления и развития бизнеса > Январь в истории управления > 4 Января 1912 года: Зафиксировано самое короткое расстояние между Землей и Луной

4 января 1912 года было зафиксировано самое короткое расстояние в XX столетии между Землей и ее спутником Луной, которое составило 348 249 км.

Луна — единственный постоянный естественный спутник Земли, а также самый яркий объект в небе после Солнца. Луна постоянно приближается и отдаляется от Земли, однако мы этого движения практически не замечаем. Еще с древности Луна привлекала внимание человека, многие ученые пытались описать и объяснить это движение. Казалось бы, нет ничего проще, Луна вращается вокруг оси и обращается вокруг Земли и к этим видам движения добавляется еще обращение Луны с Землей вокруг Солнца.

Но только во II в. до нашей эры древнегреческий астроном Гиппарх исследовал движение Луны в звездном небе и смог выделить ряд особенностей. Он первым отметил, что расстояние между Луной и Землей постоянно меняется, а также довольно точно определил среднее расстояние между ними.

Современные измерительные приборы позволяют более детально провести исследования спутника и рассчитать движение Луны с довольно высокой точностью. В настоящее время расстояние между Землей и Луной постоянно уменьшается на 2,5 см в год.

Луна с Землей находятся на значительном расстоянии, но это не мешает им оказывать влияние друг на друга. Расстояние не будет являться помехой и для организации бизнеса. В настоящее время распространенной формой ведения бизнеса являются виртуальные организации. Сотрудники виртуальных организаций могут находиться на значительном расстоянии, что не мешает им взаимодействовать друг с другом. Современные средства бизнес коммуникаций позволяют членам одной команды участвовать в коллективной работе над одним проектом, даже если они находятся на значительном расстоянии.

Система управления проектами «Простой бизнес» сделает ведение бизнеса на расстоянии наиболее эффективным. В ходе удаленного управления проектами Вы сможете осуществлять подбор персонала наивысшей квалификации из любой точки Земного шара, контролировать коллективную работу сотрудников, находясь у себя дома или на отдыхе. О своей деятельности работники смогут отчитываться с помощью средств бизнес-коммуникаций системы управления проектами «Простой бизнес». Сотрудники виртуальной организации смогут самостоятельно планировать свой рабочий день, что позитивно скажется на результате коллективной работы над проектом. За виртуальными организациями будущее.

Главное Суперлуние года увидят москвичи в ночь на вторник — Агентство городских новостей «Москва»

Главное Суперлуние года увидят москвичи в ночь на вторник

18.02.2019 10:39

Теги: Московский планетарий , Небо , Луна , Ночь , наблюдатели

В ночь на 19 февраля россияне, включая жителей столицы, смогут наблюдать самую большую Луну 2019 г., сообщили в пресс-службе Московского планетария.

«Суперлунием называют момент, когда полная Луна подходит к Земле на расстояние ближе 362 тыс. км и моменты прохождения перигея и полнолуния отстоят по времени не больше, чем на три дня. Суперлуния бывают каждый год, но близкие совпадения этих двух моментов (перигея и полнолуния) бывают довольно редко», — приводятся в сообщении слова астронома, сотрудника Московского планетария Людмилы Кошман.

Как уточняется, в 2019 г. всего два суперлуния. «Одно уже произошло 21 января и совпало с полным затмением Луны. Разница между перигеем и полнолунием 21 января составила около 15 часов: 21 января в 8:17 по московскому времени произошло полнолуние и полное затмение Луны, а в 22:59 по московскому времени Луна подошла к Земле на 357 тыс. 344 км. Главное Суперлуние 2019 г. произойдет 19 февраля, потому что в этот день Луна окажется на самом минимальном расстоянии от Земли в 2019 г. 19 февраля в 12:07 Луна подойдет к Земле на 356 тыс. 761 км, а в 18:54 произойдет полнолуние. Разница между перигеем и полнолунием составит чуть больше шести часов!» — говорится в сообщении.

В планетарии пояснили, что Луна обращается вокруг Земли по эллиптической орбите, делая один оборот за месяц. Вследствие этого раз в месяц Луна бывает на своей орбите на минимальном расстоянии от Земли — такое положение астрономы называют перигеем, и на максимальном — такое положение называется апогеем. Из-за эллиптической орбиты Луны расстояние между Землей и Луной меняется от 356 тыс. 400 км до 406 тыс. 700 км. Среднее расстояние от Земли до Луны 380 тыс. км.

В пресс-службе также добавили, что в году бывают моменты совпадений, когда, например, полная Луна проходит точку перигея или новолуние происходит в момент прохождения Луной апогея. Такие крайние события называют Суперлунием и Минилунием года. В моменты Суперлуния спутник Земли выглядит на 14% больше и на 30% ярче, чем при прохождении наиболее удаленной точки — апогея.

«Итак, в ночь на 19 февраля 2019 г. готовимся наблюдать самую близкую Суперлуну 2019 г. Полная Луна появится после 16:00 и к полуночи достигнет максимальной высоты над южным горизонтом. Всю ночь, до восхода Солнца, Суперлуна будет сиять в созвездии Лев», — заключили в планетарии.

Рубрика: Общество , Культура

Ссылка на материал: https://www.mskagency.ru/materials/2864521

Расстояние между Землей и Луной равно 60 земным радиусам. В какой точке прямой

Пример решения задачи №55.

Расстояние между Землей и Луной равно 60 земным радиусам. В какой точке прямой, соединяющей центры Земли и Луны, ракета, движущаяся к Луне, будет притягиваться к Земле и Луне с одинаковой силой? Масса Земли в 81 раз больше массы Луны, а радиус Земли — в 3,8 раза больше радиуса Луны.

Обозначим r расстояние между центрами Земли и Луны,

— радиус Земли, — массу Земли, — массу Луны, — радиус Луны, х — расстояние от ракеты до центра Луны, — силу тяготения ракеты к Земле, — силу тяготения ракеты к Луне.

Решение:

Поскольку расстояние от точки, в которой ракета притягивается к Земле и Луне с одинаковой силой, до центра Луны равно х, а расстояние между центрами Земли и Луны равно r, то расстояние от ракеты до центра Земли равно r — х (рис. 12-1).

Тогда по закону всемирного тяготения сила, с которой ракета притягивается к Земле,

, а к Луне

Здесь G — гравитационная постоянная, m — масса ракеты.

Согласно условию задачи

, поэтому

Выполним сокращения с учетом того, что

:

Возьмем квадратный корень из левой и правой частей этого выражения. От этого равенство не нарушится, а отрицательное значение корня здесь не имеет физического смысла:

.

Решим полученное уравнение относительно неизвестной величины

Ответ:

.

Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там теория и задачи по всем темам физики, можете посмотреть:

Примеры решения задач по физике

Возможно вам будут полезны ещё вот эти задачи:

Пример решения задачи №53. Во сколько раз планета Плутон притягивается к Солнцу слабее Земли, если Плутон удален от Солнца на расстояние, в 40 раз большее, чем Земля? Массы Земли и Плутона приблизительно одинаковы.
Пример решения задачи №54. Во сколько раз ускорение свободного падения g на расстоянии от центра Земли, равном n радиусам Земли, меньше ускорения свободного падения на земной поверхности?
Пример решения задачи №56. Шофер выключил двигатель в тот момент, когда скорость автомобиля была 54 км/ч. Через = 2 с скорость автомобиля упала до v = 18 км/ч. Чему был равен импульс автомобиля в момент выключения двигателя? Чему равно изменение импульса автомобиля ? Чему равен импульс силы сопротивления движению автомобиля ? Сила сопротивления движению в течение времени была постоянна и составляет = 6 кН.
Пример решения задачи №57. Три сцепленных вагона массами m, 2m и Зm, где m = 2 т, движущиеся со скоростью = 1,8 км/ч, столкнулись с неподвижным вагоном, после чего они все стали двигаться со скоростью v = 0,9 км/ч. Чему равна масса неподвижного вагона?

Между Землей и Луной появится первый частный спутник связи

Георгий Голованов

Новая частная компания CommStar Space, мечтающая об успехе SpaceX, объявила о намерении запустить спутник для связи между Землей и Луной. Если она выполнит свое обещание к 2023 году, колонизация Луны значительно упростится.

527

Телекоммуникация между Землей и Луной требует сложного, громоздкого и тяжелого оборудования — сигнал должен преодолеть расстояние в 384 тысячи км. А для космонавтики масса и объем имеют решающее значение, разграничивая экономически выгодные и слишком дорогие проекты.

Для того чтобы другим космическим компаниям не нужно было брать с собой лишнее оборудование, стартап CommStar Space Communications готов установить спутник-ретранслятор на полпути между Землей и ее спутником, чуть ближе к Луне, пишет TechCrunch. В конечном итоге это позволит совершить большой шаг вперед к доступности и эффективности научной и коммерческой деятельности на Луне.  

Спутник «CommStar-1» сможет принимать и передавать оптические и радиосигналы и будет работать в активном режиме. Он задуман как самая большая платформа связи из всех ныне действующих на орбите Луны или на ее поверхности.    

Стартап сотрудничает с франко-итальянским производителем аэрокосмических аппаратов Thales Alenia Space, инженеры которого помогут разработать «CommStar-1». Он ляжет в основу спутниковой сети, которая, как надеются в CommStar Space, станет главной коммуникационной линией между Землей, Луной, а в дальнейшем и другими космическими телами.

Первый спутник компания надеется отправить в космос в 2023 году. Какому партнеру доверят запуск спутника, пока неизвестно, но сроки заявлены амбициозные, так что в скором времени последуют подробности.

В начале 2021 на орбиту Луны отправится спутник CAPSTONE. Его задача — проверить стабильность этой орбиты, которую до сих пор ни разу не использовали для космических кораблей. Его опыт поможет специалистам NASA в разработке программы созданию обитаемой окололунной станции Gateway.

Facebook52Вконтакте7WhatsAppTelegram


Луна — все статьи и новости

Луна — единственный естественный спутник Земли, самый близкий к Солнцу естественный спутник, поскольку у Венеры и Меркурия таковых нет. Луна — самый изученный объект Солнечной системы и единственный космический объект, который был посещен людьми.

Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км. Средний радиус при полярном сжатии 0,00125 — 1737 км. Масса составляет 1,23% массы Земли. Орбита — эллиптическая с эксцентриситетом 0,0549. Постепенно удаляется от Земли со скоростью около 4 см/год. Луна синхронизирована с Землей и всегда повернута к ней одной стороной.

Внутренняя структура состоит из коры, мантии и ядра из железа и серы радиусом около 340 км. Толщина коры очень переменна — от 0 до 107 км, в среднем составляет 68 км. Поверхность Луны покрыта реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеоритов с лунной поверхностью. 16% поверхности Луны покрыто морями — огромными кратерами, возникшими в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Магнитное поле отсутствует. Атмосфера крайне разрежена.

Главная версия происхождения Луны — версия Гигантского столкновения, согласно которой 4,36 млрд лет назад протоземля столкнулась с другой протопланетой, которую называют Тейя. Удар был касательным, в результате чего большая часть Тейи и часть земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Образовавшиеся обломки собрались в протолуну на орбите с радиусом 60 000 км.

Первый визит к Луне нанес в 1959 году советский зонд «Луна-3». Среди космических аппаратов, исследовавших Луну, следует также назвать советские луноходы — радиоуправляемые самоходные аппараты, посетившие Луну в ноябре 1970 и в январе 1973 года. Ярчайшим событием исследования Луны стала американская миссия «Аполлон», в ходе которой астронавты дважды выходили на поверхность Луны — в июле 1969 и в декабре 1972 года. Позже к исследованиям Луны присоединились Европа, Япония и Китай.

В неопределенном будущем предполагается колонизация Луны.

Фото: Gregory H. Revera/Wikimedia Commons

Как Луна оказалась там, где она есть?

Спустя почти 50 лет с тех пор, как человек впервые побывал на Луне, человеческая раса вновь осуществляет попытки приземлиться на спутник Земли. Только в этом году Китай посадил роботизированный космический корабль на противоположной стороне Луны, Индия близка к посадке лунного корабля, и Израиль желает приземлиться на лунную поверхность, несмотря на крушение своего последнего автономного корабля. NASA объявило, что хочет отправить космонавтов на южный полюс Луны к 2024 году. А Безос и вовсе хочет построить на Луне станцию.

Все эти миссии стремятся увеличить наши знания о Луне, но мы все еще работаем над тем, чтобы ответить на фундаментальный вопрос: как вообще Луна оказалась там, где она есть?

21 июля 1969 года команда «Аполлон-11» установила первый комплект зеркал, чтобы отражать лазеры, нацеленные на Луну с Земли. Последующие эксперименты, проведенные с использованием нескольких этих зеркал, последние 50 лет помогают ученым определить точное расстояние между Землей и Луной. Теперь мы знаем, что орбита Луны увеличивается на 3,8 см в год — она ​​удаляется от Земли.

Это расстояние и использование лунных камней для датирования образования Луны (расчеты показали, что ее возраст около 4,51 миллиарда лет) являются основой для гипотезы гигантского удара (теория, что Луна образовалась из обломков после столкновения с Землей). Но если мы предположим, что лунное удаление всегда составляло 3,8 см в год, то нам нужно вернуться назад на 13 миллиардов лет, чтобы обнаружить то время, когда Земля и Луна были близко друг к другу (для формирования Луны). Это слишком давно — но это и неудивительно, зато оно может объяснить изменение древних континентов и приливы.

Расстояние до Луны может быть связано с историей континентальных конфигураций Земли. Потеря приливной энергии (из-за трения между движущимся океаном и морским дном) замедляет вращение планеты, что заставляет Луну уходить — она отступает. Приливы в значительной степени контролируются формой и размерами океанических бассейнов Земли. Когда тектонические плиты Земли движутся, геометрия океана меняется, и прилив тоже меняется. Все это влияет на удаление Луны, поэтому в небе она кажется меньше.

Это означает, что если мы знаем, как именно тектонические плиты Земли изменили свое положение, то мы можем определить, где Луна относительно нашей планеты в данный момент времени.

Мы знаем, что сила прилива (и, следовательно, скорость отлива) также зависит от расстояния между Землей и Луной. Таким образом, мы можем предположить, что приливы были сильнее, когда Луна была молодой и ближе к планете. Поскольку Луна быстро отступила в начале своей истории, приливы станут слабее, а отливы замедлятся.

Подробная математика, описывающая эту эволюцию, была впервые разработана Джорджем Дарвином, сыном великого Чарльза Дарвина, в 1880 году. Но его формула порождает противоположную проблему, когда мы указываем наши современные значения. Он предсказывал, что Земля и Луна были близко друг к другу только 1,5 миллиарда лет назад. Формула Дарвина может быть согласована с современными оценками возраста и расстояния до Луны, если бы ее типичная скорость удаления снизилась примерно до одного сантиметра в год.

Подразумевается, что сегодняшние приливы должны быть аномально большими, объясняя удаление в 3,8 см. Причиной этих больших приливов является то, что современный Северный Атлантический океан имеет правильную ширину и глубину, чтобы быть в резонансе с приливом, поэтому естественный период колебаний близок к периоду прилива, что позволяет ему быть очень сильным. Это очень похоже на ребенка на качелях, который двигается выше, если его подтолкнуть в правильное время.

Но вернемся назад во времени — всего на несколько миллионов лет — и Северный Атлантический океан достаточно сильно отличается по форме, чтобы этот резонанс исчез, и поэтому скорость удаления Луны будет медленнее. По мере того, как тектоника плит перемещала континенты, а замедление вращения Земли изменяло продолжительность дней и период приливов, планета могла бы входить и выходить из похожих состояний сильного прилива. Но мы не знаем подробностей приливов за длительные периоды времени, и, следовательно, мы не можем сказать, как далеко была Луна в далеком прошлом.

Одним из многообещающих подходов к решению этой проблемы является попытка обнаружить циклы Миланковича по физическим и химическим изменениям в древних отложениях. Эти циклы возникают из-за изменений в форме и ориентации орбиты Земли, а также из-за изменений в ориентации оси Земли. Это вызвало климатические циклы, такие как ледниковые периоды последних нескольких миллионов лет.

Большинство циклов Миланковича не меняют свои периоды в истории Земли, но на некоторые влияют скорость вращения Земли и расстояние до Луны. Если мы сможем обнаружить и количественно определить эти конкретные периоды, мы сможем использовать их для оценки длины дня и расстояния от Земли до Луны в момент осаждения отложений. Пока что это было предпринято только для одного момента в далеком прошлом. осадочные породы из Китая позволяют предположить, что 1,4 миллиарда лет назад расстояние между Землей и Луной составляло 340 900 ± 2 600 км (в настоящее время это расстояние составляет 384 400 км).

Теперь мы собираемся повторить эти расчеты для осадочных пород в сотнях мест, и способных рассказать про различные периоды времени. Это обеспечит надежные и почти непрерывные данные о лунной рецессии за последние несколько миллиардов лет и даст нам лучшее понимание того, как изменились приливы в прошлом. Вместе эти взаимосвязанные исследования позволят получить непротиворечивую картину эволюции системы Земля-Луна во времени.

Поделиться с миром:

Как далеко находится Луна?

Это всегда в небе. Страны и предприятия по всему миру смотрят на него с экономическими надеждами и мечтами. Это луна. Но что такое , это вообще ?

Рад, что вы спросили. Вот все, что вам нужно знать о Луне.

🌌 Вы любите нашу задиристую вселенную. И мы тоже. Давайте вместе исследуем это.

Как образовалась Луна?

Луна — единственный естественный спутник Земли.(Недавно мы обнаружили неестественный спутник.) Наиболее распространенная теория его создания известна как Гипотеза гигантского удара, согласно которой тело размером с Марс по имени Тейя врезалось прямо в Землю, и в результате удара образовалась Луна.

Однако по поводу этой теории уже давно есть вопросы, например, что случилось с Тейей потом? Состоит ли Луна из смеси материалов с Земли и Тейи? Исследование НАСА 2019 года поставило под сомнение теорию гигантского удара.

По правде говоря, понимание геологии Луны человечеством ограничено.Но есть много вещей, которым научились различные астронавты и их инструменты. Во-первых, мы узнали, что у него есть небольшой металлический сердечник, состоящий из никеля и железа. Как и Земля, это дифференцированный мир, то есть он имеет разные слои с разным составом. За ядром есть мантия и кора.

«Интересно, — говорит НАСА, — кора Луны кажется более тонкой на стороне Луны, обращенной к Земле, и более толстой на стороне, обращенной в противоположную сторону. Исследователи все еще работают, чтобы определить, почему это может быть.«

Красивый безымянный лунный кратер диаметром около 1,8 км.

НАСА

Но на поверхностном уровне очень ясно, что такое луна: серая, пыльная и безжизненная. Когда-то на Луне, вероятно, была вулканическая активность, но это время давно прошло. Помимо случайных лунотрясений, в ударных бассейнах, которые когда-то миллиарды лет назад были переполнены лавой, мало что происходит.

Есть ударные кратеры и красивые лунные водовороты, но за пределами физических ориентиров нет ничего, кроме пыли — много пыли.

Как долго Луна обращается вокруг Земли?

Немногим больше 27 дней — 27 322, если быть точным. По совпадению, Луна также должна вращаться вокруг своей оси за 27 дней. Это то, что ученые называют «синхронным вращением», и именно поэтому Луна кажется неподвижной, когда она находится в ночном небе.

Орбита Луны вокруг Земли следует по тому, что ученые называют эллиптическим путем, имеющим форму скорее овала, чем круга. Итак, хотя мы не видим вращающуюся луну, мы можем видеть ее изменение в размере.Это просто вопрос перспективы, но он отражает то, как Луна взаимодействует с Землей. Когда Луна наиболее удалена от Земли, ученые называют это «апогеем», а когда Луна наиболее удалена от Земли, она находится в ее «перигее».

Как далеко от Земли находится Луна?

Расстояние до Луны меняется в пределах ее орбиты. В апогее это 252088 миль (405 696 км) от Земли. В перигее он находится ближе к 225 623 милям (363 104 км). Это в среднем составляет 238 855 миль (384 400 км).Это примерно в 60 раз больше радиуса Земли, или достаточно для 30 Земель между ними.

Этот контент импортирован из {embed-name}. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Но многие ученые подозревают, что Луна когда-то была намного ближе к Земле. Моделирование показало, что во время образования Луна находилась на расстоянии от планеты всего в 3-5 раз больше радиуса Земли. Это означает расстояние от 20 000 до 30 000 километров.

Как Луна влияет на приливы?

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Помимо прекрасного вида в ночном небе, возможно, наиболее непосредственное влияние Луны на Землю связано с ее влиянием на океаны планеты. Точно так же, как гравитационное притяжение Земли удерживает Луну привязанной к планете, собственное гравитационное притяжение Луны влияет на Землю.

Конечно, эти два гравитационных притяжения вряд ли равны. Луна имеет только 1/100 массы Земли, что делает гравитацию намного слабее. Но с точки зрения межпланетной физики эти два тела довольно близки. Таким образом, это дает Луне достаточно энергии, чтобы повлиять на планету в незначительной степени, а вода движется намного легче, чем земля. Таким образом, он создает то, что ученые называют выпуклостью или движением воды.

Как Солнце, Луна и Земля взаимодействуют, изменяя океанские приливы в зависимости от времени года.

NOAA

По мере того как Луна вращается вокруг Земли, вода, обращенная к Луне, всегда стремится двигаться к ней, и это явление известно как «прилив». Однако выпуклость также образуется на стороне планеты, обращенной от Луны, поэтому за полные 24 часа мы испытываем два прилива и два отлива.


🚀 Наши любимые ракетные наборы LEGO

Estes Destination Mars Colonizer Модель стартового набора ракеты

Эстес амазонка.ком

Стартовая установка ракеты Estes Alpha III

Estes Tandem-X Пусковая установка летающей ракеты

Estes 1413 Запуск ракеты с летающей моделью Wacky Wiggler

Estes LEPUSHPDJ123 Ракеты 7246 Ракетный комплект модели Shuttle

Estes Sa-2061 Sasha Flying Model Rocket Kit

Estes 1921 Mercury Redstone Flying Model Rocket Kit

Estes 1948 Ракетный комплект Big Bertha Flying Model


Мощная гравитация солнца также влияет на приливы, особенно когда все три задействованных тела находятся в одной плоскости.Когда Земля, Солнце и Луна выравниваются в космическом пространстве, приливы становятся сильнее и сильнее выступают из океана. Они известны как «весенние приливы» и не имеют ничего общего с сезоном. Скорее, он предназначен для описания того, как приливы возникают из океана. Обычно они случаются два раза в год.

И есть последствия. Спустя целую неделю после весенних приливов солнце и луна оказываются под прямым углом. Это приводит к тому, что гравитационное притяжение Солнца частично компенсируется луной, в результате чего приливы становятся немного ниже, а отливы — немного выше.Они известны как непрямые приливы.

Что такое темная сторона Луны?

Пинк Флойд

Классический рок-альбом Pink Floyd.

На самом деле темной стороны Луны нет, потому что Луна вращается точно так же, как Земля. Когда Луна вращается вокруг Земли, она также вращается вокруг Солнца. Этот скрытый регион более известен как «обратная сторона Луны». Несмотря на то, что на протяжении десятилетий это было проблемой для исследователей, Китай недавно стал первой страной в истории, которая приземлила объект на обратной стороне Луны.

И с каждым годом ученые узнают все больше и больше о обратной стороне нашего планетарного соседа. Например, ученые недавно открыли лунную загадку, которая ломала их на протяжении десятилетий: почему на обратной стороне Луны меньше вулканических кратеров, чем на ближней? Оказывается, виноваты разлагающиеся радиоактивные элементы, такие как калий и торий. (Ближняя сторона полна ими.)

Почему Земля всегда видит одну и ту же сторону Луны?

Между Луной и Землей существует большая симметрия, которая чаще всего наблюдается в явлении, известном как приливная блокировка.Это означает, что период обращения Луны равен периоду ее вращения. В то же время он вращается вокруг Земли, он вращается. Земля застряла на синхронной стороне на миллиарды лет.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Итак, за все это время у человечества была возможность хорошо познакомиться с заполненной кратерами стороной, которую оно видит, что, возможно, привело к антропоморфизации человека на Луне.

Всегда ли у нас будет луна?

Не тогда, когда Солнце станет красным карликом за миллиарды лет. И Земля, и ее спутник, вероятно, будут сожжены, когда звезда войдет в свою следующую стадию жизни, но и до этого все будет странно.

«Через миллиарды лет (точное число трудно оценить) Луна достигнет своего конечного конечного состояния, когда она будет вращаться медленнее, а Земля будет вращаться точно так же быстро, как и Луна. Будет видна одна сторона Земли. Луна полностью находится в небе, в то время как другая сторона Земли никогда не увидит Луну », — говорит Эверетт Шлавин из Корнелла.

Представьте: на одной стороне планеты постоянная луна заполнит небо, а на другой стороне планеты будет ночное небо, полное звезд. Если солнце не собиралось все разрушать вскоре после этого, его стоит посмотреть.


Смотреть это:

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

Расстояние Луны от Земли

Луна

Земля и космос

Расстояние Луны от Земли

Практическая деятельность для 14-16

Практический класс

Оценка отношения расстояния Луны от Земли к ее диаметру.

Аппараты и материалы

Примечания по охране труда и технике безопасности

Следует проявлять особую осторожность, чтобы не смотреть прямо на Солнце. Носите солнцезащитные очки или используйте фильтр, чтобы уменьшить блики от солнца.

Прочтите наше стандартное руководство по охране труда

Процедура

  1. Держите маленькую монету на расстоянии вытянутой руки и отрегулируйте ее расстояние от глаза до тех пор, пока диск монеты не закроет лунный диск.Затем партнер может измерить расстояние от глаза до монеты.

Учебные заметки

  • Британский пенни имеет диаметр 2 см, поэтому для его поддержки потребуется подставка. Монета будет на расстоянии примерно 110 диаметров монеты. Таким образом, расстояние до Луны составляет примерно 110 лунных диаметров.
  • Подобную технику можно применить к Солнцу, предпочтительно, когда оно несколько скрыто туманом или облаками.
  • Случайно Солнце выглядит примерно того же размера, что и Луна, поэтому Солнце также находится примерно в 110 диаметрах Солнца.И Солнце, и Луна образуют угол около ½ ° с Землей.
  • В настоящее время ученые измеряют расстояние до Луны от Земли с помощью радара, синхронизируя импульс радиоволн до Луны и обратно или помещая отражатель на Луну и синхронизируя вспышку лазерного света туда и обратно. Греческие астрономы смогли измерить радиус Земли и расстояние до Луны и Солнца с разумной точностью 22 века назад без радара, без радиосигналов времени, без телескопов и с исследованием лишь небольшой части мира.

Этот эксперимент был проверен на безопасность в июле 2007 г.}.

Что такое низкие околоземные и геосинхронные орбиты, где все находится в космосе

  • Луна далеко от Земли — очень, очень далеко.
  • Но не верьте нам на слово: прокрутите от Луны до Земли самостоятельно с помощью новой интерактивной графики.
  • На графике также показаны интересные спутники, исторические события и природные явления, обнаруженные по пути.

Сидя низко на горизонте, полная луна иногда выглядит достаточно близко, чтобы дотянуться и схватить. Но наши мирские представления обманывают нас.

Безвоздушная пропасть между Землей и Луной настолько обширна, ее ширина составляет в среднем 239 200 миль, что реактивному самолету 747, летящему на максимальной скорости, потребуется более 14 дней, чтобы добраться до нее.Даже путешествуя со скоростью несколько тысяч миль в час, астронавтам «Аполлона» потребовалось три дня, чтобы прибыть после запуска. (На поездку на автомобиле уйдет около года.)

Это огромный этап в истории космических полетов человека, флотов из тысяч спутников и странных природных явлений.

Business Insider хотел проиллюстрировать масштаб расстояния Земля-Луна и все увлекательные вещи между ними, поэтому мы обратились к десяткам источников, чтобы создать интерактивную графику, представленную ниже. (Примечание: лучше всего просматривать на ноутбуке или настольный компьютер .)

Не расстраивайтесь из-за того, сколько времени потребуется, чтобы прокрутить от Луны до Земли — в конце концов вы вернетесь домой — но если вы хотите пропустить вперед, щелкните или коснитесь путевых точек с левой стороны:


Во всяком случае, график показывает, сколько объектов и достопримечательностей существует всего в нескольких шагах от Земли.

Сюда входит разграничение между Землей и космосом, называемое линией Кармана. НАСА и Международная авиационная федерация (Fédération Aéronautique Internationale), организация, занимающаяся международной авиационной и астронавтической регистрацией, признают эту линию точкой, где начинается космос, ваши подвиги в воздухоплавании превращаются в космонавтику, а вы становитесь космонавтом.

Если вам трудно перемещаться на таком расстоянии, попробуйте прокрутить масштабную виртуальную солнечную систему, где размер Луны составляет всего 1 пиксель.

Шон Кейн способствовал этому посту.

В предыдущей версии этого поста было неверно указано время полета до Луны со скоростью реактивного самолета 747. Мы приносим свои извинения всем будущим лунным авантюристам за ошибку.

Земля — ​​Марс — Сравнение Луны

Земля — ​​Марс — Сравнение Луны

Земля Марс Luna (Луна)
Масса 5,98 x 10 24 кг 6,42 x 10 23 кг 7,35 x 10 22 кг
Сравнительная масса 1.00 0,107 0,0123
Диаметр 12756 км 6787 км 3476 км
Скорость эвакуации 4,03 x 10 4 км / ч 1,80 x 10 4 км / ч 8,57 x 10 3 км / ч
Среднее расстояние от Солнца 1 AU (1.496 x 10 8 км) 1,524 AU (2,280 x 10 8 км) 3,84 x 10 5 км (от Земли)
Период вращения 23,93 часа 24,66 ч 27.32 сут.
Период революции 365.26 сут 686.98 сут 27.32 сут.
Средняя температура поверхности 286 К (13 С) 216 К (-57 С) 243 К (-30 С)
Компоненты атмосферы 78% азота
21% кислорода
1% аргона
0.035% углекислый газ
95% диоксид углерода
3% азот
1,6% аргона
0,13% кислорода
незначительно
Атмосферное давление 101,3 кПа 0,7 кПа 0,0 кПа

Масса Марса составляет всего одну десятую массы Земли, его год почти вдвое длиннее, но его день почти такой же длины. Большая разница в среднем температура поверхности двух планет.Луна, луна Земли, всего лишь около одного восьмидесятая масса Земли. Поскольку у него нет атмосферы, у него экстремальная поверхность. колебания температуры от +130 C в солнечное время суток до -170 C в темноте ночью.

Состав атмосферы Земли и Марса совсем не одинаков. Марс имеет очень маленькое атмосферное давление, всего лишь около одной сотой земного, и его атмосфера почти полностью состоит из углекислого газа. Процентное количество углерода диоксида в земной атмосфере очень мало (так как он находится в равновесии, поддерживаемом его растворимость в воде и его использование зелеными растениями в фотосинтезе).Луна вообще не имеет атмосферы, за исключением следов газов солнечного ветра, которые быстро уходят в Космос.

Сравнение орбит Марса и Земли показывает, что Марс гораздо более эксцентричен, чем орбиты. Земли. Из-за этого, а также из-за разницы в сроках их жизни революции, расстояние между Землей и Марсом может сильно различаться.

На самом близком расстоянии Марс находится примерно в 50 миллионах км от Земли; на своем дальше всего — почти 402 миллиона км (когда Земля и Марс находятся по разные стороны от Солнца).Среднее расстояние между Землей и Марсом более чем в 200 раз больше, чем от Земля на Луну.

Как люди измеряют расстояние между Землей и Луной?

Есть много способов, и я не совсем уверен, кого вы имеете в виду под «как люди измеряют расстояние» (исключает ли это космические обсерватории, такие как, например, Клементина, зонды, которые в настоящее время находятся на лунной орбите, такие как, например, Lunar Atmosphere и Dust Environment Explorer a .к.а. LADEE или любой другой доступной в настоящее время технологии?), Но один интересный и чрезвычайно точный способ — это лазерная локация, направленная на один или несколько ретрорефлекторов, оставленных на поверхности Луны спускаемыми аппаратами Аполлона, как известно. как лунный лазерный эксперимент. Поскольку они расположены на ближней стороне Луны, которая всегда направлена ​​на Землю, эти ретрорефлекторы доступны для измерений любому должным образом экипированному исследователю, независимо от того, из какой они страны.

Измеряя время, необходимое для отражения света, мы можем определить расстояние, просто умножив c (скорость света в вакууме) на время, затраченное между передачей и получением светового сигнала, а затем разделив все это время. на два, чтобы получить один отрезок дистанции. Я позволю вам прочитать ссылку на страницу Википедии на LLRE для получения дополнительной информации, но если вам это покажется слишком скучным, вот видео на YouTube о Mythbusters: Moon Hoax Retroreflectors, которое объясняет это с практической точки зрения.

Что касается результатов, снова цитируя ту же страницу Википедии на LLRE:

Вот некоторые из результатов этого длительного эксперимента:

  • Луна уносится по спирали от Земли со скоростью 3,8 см (около 1,5 дюйма) в год. Эта ставка был описан как аномально высокий.
  • Вероятно, у Луны есть жидкое ядро ​​около 20% радиуса Луны.
  • Универсальная сила силы тяжести очень стабильна. {11} $ с 1969 года.Вероятность любого «эффекта Нордтведта» (a зависимое от состава дифференциальное ускорение Луны и Земли к Солнцу) исключено с высокой точностью, сильно подтверждая действенность принципа строгой эквивалентности.
  • Теория гравитации Эйнштейна (общая теория относительности) предсказывает орбиту Луны с точностью до лазерной локации измерения.

Итак, эти измерения расстояний настолько точны, что они намного интереснее и надежнее, чем просто сказать нам, как далеко находится Луна.Во-первых, он также опровергает любые теории обмана при посадке на Луну. Ссылки на многие другие официальные результаты можно найти в разделах ссылок и внешних ссылок Wiki на LLRE.

Существует также множество других способов измерения расстояния до Луны с различной точностью и требованиями к оборудованию, но я позволю другим добавлять некоторые другие методы в свои ответы. Однако, если у вас есть какие-то конкретные «людей, измеряющих расстояние» , оснащенные определенными измерительными приборами, не забудьте упомянуть об этом в своем вопросе.;)

Как далеко Земля от Луны? Космический корабль НАСА фиксирует истинное расстояние — Quartz

Расстояние между Лондоном, где я живу, и Оксфордом, где я раньше жил, составляет около 100 км (или 60 миль). Это займет около 90 минут на машине и около 120 минут на автобусе. Я легко могу понять это расстояние.

Сложнее учесть: расстояние между Землей и Луной, которое составляет 384 400 км (240 000 миль) . Это факт, что мы, вероятно, все узнали в старшей школе.Однако, в отличие от расстояния между Лондоном и Оксфордом, нелегко понять, что означает 384 400 км в реальном выражении.

К счастью, вам не нужно слишком много думать. Космический корабль НАСА решил эту проблему за нас. В октябре космический аппарат OSIRIS-REx, который должен пересечь астероид в августе этого года, сделал фотографию выше примерно в 5 миллионах километров (3 миллиона миль) от Земли. НАСА опубликовало снимок 2 января, предоставив публике уникального вида нашей планеты и ее луны.Угол отличный, чтобы понять, как на самом деле выглядит расстояние между двумя небесными телами, но он не идеален.

Вот приблизительный расчет, чтобы объяснить, почему. Для удобства мы будем использовать круглые цифры. Диаметр Земли составляет около 13000 км (8000 миль) . Это означает, что на расстоянии 390 000 км между Землей и Луной мы должны уместиться на 30 Землях. Но когда я попытался обработать их в Photoshop в , , я смог уместить только около 20 Землей:

NASA / OSIRIS-REx

Не совсем 30 Земель.Как дела?

НАСА ошибается? Неа.

Оказывается, расположение OSIRIS-REx, когда он сделал снимок, было не совсем правильным. Если бы он был перпендикулярен линии, проведенной между Землей и Луной, мы смогли бы поместиться на 30 землях.

NASA

Не совсем перпендикулярно.

Мы можем проверить действительный угол, используя математику средней школы. Если космический корабль, Земля и Луна образуют тупой треугольник, вы можете использовать эту формулу. Оказывается, тупой угол составляет около 139 °, что довольно далеко от 90 °, которые нам понадобились бы для размещения 30 Земель.

Тем не менее, это все еще уникальный вид на Землю и Луну, висящие в пустой черной пустоте космоса. Настоящая задача космического корабля OSIRIS-REx — изучить астероид, но я рад, что он повернул назад и сделал это изображение.

Луна удаляется от Земли? Когда это было обнаружено? (Средний)

Я слышал по телевизору, что луна удаляется от земли к солнцу. Почему так происходит? И когда именно это было обнаружено?

Орбита Луны (ее круговой путь вокруг Земли) действительно становится больше, примерно в 3 раза.8 сантиметров в год. (Орбита Луны имеет радиус 384000 км.) Я бы не сказал, что Луна приближается к Солнцу, в частности, — она ​​удаляется от Земли, поэтому, когда она находится в части своей орбиты Ближе всего к Солнцу, он ближе, но когда он находится в части своей орбиты, наиболее удаленной от Солнца, он еще дальше.

Причина увеличения в том, что Луна увеличивает приливы на Земле. Поскольку сторона Земли, обращенная к Луне, находится ближе, она ощущает более сильное притяжение, чем центр Земли.Точно так же часть Земли, обращенная от Луны, испытывает меньшую гравитацию, чем центр Земли. Этот эффект немного растягивает Землю, делая ее немного продолговатой. Мы называем выступающие части «приливными выпуклостями». Настоящее твердое тело Земли искажено на несколько сантиметров, но наиболее заметным эффектом являются приливы, поднятые над океаном.

Теперь вся масса действует под действием силы тяжести, а приливные выпуклости на Земле оказывают гравитационное притяжение на Луну. Потому что Земля вращается быстрее (раз в 24 часа), чем вращается по орбите Луна (раз в 27.3 дня) выпуклость пытается «разогнать» Луну и потянуть ее вперед по своей орбите. Луна также отодвигается от приливной выпуклости Земли, замедляя вращение Земли. Приливное трение, вызванное движением приливной выпуклости вокруг Земли, забирает энергию из Земли и переводит ее на орбиту Луны, увеличивая орбиту Луны (но, как ни странно, Луна на самом деле движется медленнее!).

Из-за этого замедляется вращение Земли. Через сто лет этот день будет на 2 миллисекунды длиннее, чем сейчас.

Тот же процесс имел место миллиарды лет назад, но Луну замедлили приливы, вызванные Землей. Вот почему Луна всегда обращает одно и то же лицо к Земле. Поскольку Земля намного больше Луны, этот процесс, называемый приливной блокировкой, произошел очень быстро, за несколько десятков миллионов лет.

Многие физики рассматривали влияние приливов на систему Земля-Луна. Однако Джордж Ховард Дарвин (сын Чарльза Дарвина) был первым человеком, который математически определил, как орбита Луны будет развиваться из-за приливного трения в конце 19 века.Ему обычно приписывают изобретение современной теории приливной эволюции.

Так вот откуда пришла идея, но как ее сначала измерили? Ответ довольно сложный, но я попытался дать лучший ответ, который мог, основываясь на небольшом исследовании истории вопроса.

Есть три способа реально измерить влияние приливного трения.

* Измерьте изменение продолжительности лунного месяца с течением времени.

Этого можно достичь, исследуя толщину отложений приливов, сохранившихся в породах, называемых приливными ритмитами, возраст которых может составлять миллиарды лет, хотя измерения существуют только для ритмитов возрастом 900 миллионов лет.Насколько я могу судить (я не геолог!), Эти измерения проводились только с начала 90-х годов.

* Измерьте изменение расстояния между Землей и Луной.

В наше время это достигается за счет отражения лазеров от отражателей, оставленных на поверхности Луны астронавтами Аполлона. Менее точные измерения были получены в начале 70-х годов.

* Измерьте изменение периода вращения Земли с течением времени.

В настоящее время вращение Земли измеряется с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой — методики, в которой используются многие радиотелескопы, расположенные на большом расстоянии друг от друга.С помощью VLBI можно очень точно измерить положение квазаров (крошечных, далеких, ярких радиообъектов).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *