Меню
Видеоучебник

Привет лунатикам

Урок 4. Покорение космоса. К юбилею полёта Ю. Гагарина

Вы знаете, что вокруг больших планет, кроме Меркурия и Венеры, обращаются спутники (луны). На этом уроке мы познакомимся с крупнейшими спутниками планет Солнечной системы. Рассмотрим некоторые характерные особенности их строения и рельефа. А также более подробно поговорим об особенностях естественного спутника Земли.

Конспект урока "Привет лунатикам"

Вы знаете, что вокруг больших планет, кроме Меркурия и Венеры, обращаются спутники (или луны), которых на начало 2021 года насчитывалось 205.

Большинство лун имеют небольшие размеры — всего несколько десятков километров. Это каменные и ледяные тела неправильной формы.

Средние спутники представляют собой, как правило, шарообразные тела диаметром несколько сот километров. По внешнему виду их поверхность напоминает лунную. А семь спутников, включая нашу Луну, имеют диаметр более 2500 километров. И сегодня мы с вами прогуляемся по крупнейшим из известных на сегодняшний день спутникам планет.

Светило ночи, ласковая богиня Селена, так называли греки нашу Луну, которая неизменно сопровождает Землю в её беге вокруг Солнца. В древние времена люди поклонялись Луне, считая её богиней ночи. Но сегодня мы знаем гораздо больше о том, что она собой представляет.

Итак, Луна — это не звезда и не планета, это естественный спутник Земли, имеющий шарообразную форму, слегка сплюснутую у по́люсов.

Откуда взялась Луна точно не известно. Однако большинство учёных придерживаются модели ударного формирования Луны. Согласно ей, около 4,533 миллиардов лет назад Земля, вскоре после формирования, столкнулась с протопланетой Тейя, которая имела сходный с Марсом размер. Удар пришёлся почти по касательной. В результате часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков впоследствии и собралась Луна.

На Луне практически нет атмосферы. В совокупности с медленным вращением вокруг своей оси это приводит к сильным колебаниям температуры. Так, днём поверхность Луны прогревается в среднем до +117 оС. Ночью же она может остыть до –173 оС.

Из-за отсутствия атмосферы лунная поверхность подвержена постоянной «бомбардировке» метеоритами и микрометеоритами. В результате вся лунная поверхность покрыта слоем мелкораздробленного вещества — реголита.

С поверхности Земли даже невооружённым глазом видны светлые и тёмные области — материки и моря. Моря — это относительно ровные пониженные участки лунной поверхности, покрытые застывшей лавой. Первоначально эти образования действительно считали обычными морями. Однако, когда это было опровергнуто, менять название не стали. Лунные моря занимают примерно 40 % площади видимой стороны Луны и около 16,9 % всей её поверхности.

Самыми характерными формами рельефа Луны являются кратеры самого разного диаметра. Наиболее крупные из них получили имена известных учёных. А на обратной стороне Луны самым примечательным местом является Бассейн Южный полюс — Эйткен. Это самый большой кратер Луны и один из крупнейших кратеров во всей Солнечной системе (2400 х 2050 км).

Луна перемещается относительно звёзд, аналогично движению Солнца. Но её движение происходит по сложной траектории, которая складывается из двух движений: движения вокруг Земли и движения вместе с Землёй вокруг Солнца. При этом Луна движется вокруг Земли по эллиптической орбите в ту же сторону, в какую Земля вращается вокруг своей оси. Полный оборот она совершает за 27 д 7 ч 43 мин 6 с. Но самое интересное то, что именно за такой же промежуток времени Луна делает один оборот вокруг своей оси. Поэтому нам на Земле всегда видна только одна её сторона. Связано это с тем, что между Землёй и Луной действуют приливные силы, ответственные за приливы и отливы на Земле.

Ещё в древности люди заметили, что Луна все время меняет свою форму. То она похожа на круглую тарелку, то на серп, который назвали Месяцем. Люди не могли объяснить это явление и придумывали сказки, легенды, мифы. И лишь после того, как стало известно, что Луна не имеет собственного свечения, а лишь отражает солнечный свет, природа этого явления была разгадана.

Итак, Солнце освещает лишь половину лунного шара. Поэтому, по мере движения Луны по своей орбите её видимая освещённая часть постоянно меняется (говорят, что происходит смена лунных фаз).

Всего принято различать четыре основные фазы Луны. Первая фаза — фаза новолуния, наступает тогда, когда Луна проходит между Солнцем и Землёй. В этот момент мы её не видим, так как она обращена к нам своей тёмной стороной и располагается где-то недалеко от Солнца.

Через пару дней в западной части неба появляется и продолжает расти узкий и яркий серп молодой Луны. Иногда при этом можно наблюдать и остальную часть Луны, которая светиться тусклым сероватым свечением — пепельным светом.

В течение примерно недели серп Луны постепенно увеличивается по ширине. А когда становится видна́ правая половина лунного диска наступает фаза первой четверти. Ещё примерно через 7—8 суток Луна приходит в противостояние с Солнцем. Наступает полнолуние. Солнечные лучи освещают всё лунное полушарие, обращённое к Земле. А Луна видна над горизонтом в течение всей ночи.

После полнолуния Луна начинает постепенно приближаться к Солнцу. Спустя неделю после полнолуния наступает фаза третьей или последней четверти. В этой фазе мы вновь, как и в первой четверти, видим половину освещённого полушария Луны, но ту, которая в первой четверти была не освещена. В дальнейшем лунный серп будет обращён выпуклостью влево (к востоку), так как Луна, постепенно приближаясь к Солнцу с запада, освещается им слева. Теперь мы можем наблюдать Луну только под утро, незадолго до восхода Солнца. Затем вновь наступает новолуние.

Кстати говоря, освещённая сторона Луны всегда указывает в сторону Солнца, даже если оно скрыто за горизонтом. А линия светораздела, отделяющая освещённую часть Луны от неосвещённой, называется терминатором.

В своём движении Луна очень часто заслоняет (или, как говорят астрономы, покрывает) звёзды зодиакальных созвездий. А иногда происходит покрытие Луной планет и Солнца. Покрытие Солнца Луной называется солнечным затмением. Происходит оно потому, что угловые размеры дисков Солнца и Луны для наблюдателя с Земли кажутся одинаковыми. Объясняется это тем, что диаметр Луны примерно в 400 раз меньше диаметра Солнца. Но в то же время она в 400 раз ближе к Земле. Это приводит к тому, что Луна может полностью покрыть яркую поверхность Солнца, оставив при этом видимой лишь его атмосферу.

Происходят солнечные затмения тогда, когда Луна оказывается между Солнцем и Землёй на одной прямой. В этот момент она на время закрывает Солнце, отбрасывая тень на Землю. Но маленькая Луна не может полностью затенить Землю. Поэтому только жители той местности, куда упадёт тень от Луны, окажутся свидетелями полного солнечного затмения. В тех же областях, куда свет будет попадать частично жители будут видеть ту часть Солнца, от которой в данную область попадает свет — это частное солнечное затмение.

В некоторых случаях жители Земли могут наблюдать и кольцеобразное солнечное затмение. Оно возникает тогда, когда Луна, из-за эллиптичности своей орбиты, находиться на значительном удалении от Земли. В этом случае диск Луны оказывается слишком маленьким, чтобы полностью закрыть собой Солнце. Интересно, что в одном и том же месте Земли полное солнечное затмение, как правило, наблюдается очень редко — примерно раз в 200—300 лет.

Иногда, в моменты полнолуний, может случиться и так, что Луна полностью или частично попадёт в тень Земли. Тогда происходит Лунное затмение. При частичном погружении Луны в земную тень лунное затмение называется частным теневым, а при полном погружении — полным теневым затмением. При полном лунном затмении мы, чаще всего, можем наблюдать Луну бурого или красно-тёмного цвета.

Лунные затмения видны со всего ночного полушария Земли, где в это время Луна находится над горизонтом. Поэтому в каждой данной местности они наблюдаются чаще солнечных затмений, хотя происходят в среднем в полтора раза реже.

Теперь отправимся к Юпитеру и его крупнейшим спутникам, которые были обнаружены Галилеем ещё в далёком декабре 1609 или 1610 года.

Итак, самый близкий из них к Юпитеру — это Ио, четвёртый по величине спутник Солнечной системы. Помимо этого, Ио является самым геологически активным телом: на его поверхности обнаружено более 400 действующих вулканов. Их пепел и потоки лавы (длина которых может достигать 500 километров) окрашивают поверхность спутника в различные оттенки красного, жёлтого, белого, чёрного и зелёного цветов.

Чуть дальше обращается Европа. По размерам она занимает шестое место среди всех спутников планет. Но при этом масса Европы больше, чем суммарная масса всех спутников, уступающих ей в размерах.

Вся поверхность Европы покрыта льдом и является одной из самых гладких поверхностей Солнечной системы. Помимо этого, рельеф некоторых участков поверхности указывает на то, что здесь когда-то давно лёд был расплавлен и в воде плавали льдины и айсберги. Также видно, что льдины (вмороженные ныне в ледяную поверхность) ранее были одним целым.

Также над южным полюсом Европы были зафиксированы признаки выброса водяного пара — результат действия гейзеров, бьющих из трещин ледяной коры. Это дало учёным основание полагать, что под толстым слоем льда спутника находится водяной океан. Причём, по оценкам некоторых учёных, его глубина может достигать 100 километров, а его объём вдвое больше объёма мирового океана Земли.

Крупнейший спутник Солнечной системы и седьмой по удалённости от Юпитера — это Ганимед. Средний радиус спутника примерно на 8 % больше, чем у Меркурия. Хотя масса составляет всего 45 % массы Меркурия. Поэтому предполагается, что под толстым слоем внешнего льда есть океан солёной жидкой воды.

Последним из четырёх галилеевых спутников является Каллисто. Это второй по размерам спутник Юпитера и третий — по размерам в Солнечной системе. А самыми примечательными объектами поверхности Каллисто являются многокольцевые бассейны, или цирки. Самый крупный из них — Вальхалла.

Теперь отправимся к Сатурну. Здесь располагается второй по величине спутник в Солнечной системе — Титан. При схожих размерах с Меркурием и Ганимедом Титан — единственный спутник, который обладает плотной атмосферой, состоящей в основном из азота. Температура у поверхности Титана в среднем составляет около –180 оС. При такой температуре метан может конденсироваться, и тогда над поверхностью Титана идут дожди. На радарных снимках спутника хорошо видны горные хребты, русла метановых рек, а также тёмные пятна — метановые моря и озёра.

Доказательством этого факта стал снимок блика от гладкой поверхности жидкого бассейна в инфракрасном диапазоне, сделанный космическим аппаратом «Кассини». Примечательно и то, что Титан стал пока самым удалённым объектом Солнечной системы, на поверхность которого сел исследовательский аппарат — зонд «Гюйгенс». Он даже смог записать звуки ветра на этой луне.

И последняя наша остановка находится в окрестностях Нептуна. Здесь располагается Тритон седьмой по величине спутник Солнечной системы. Он является одним из немногих геологически активных спутников Солнечной системы. О его сложной геологической истории свидетельствуют и следы тектонической активности, замысловатый рельеф и многочисленные криовулканы, извергающие азот.

А на этом наше путешествие по крупнейшим спутникам Солнечной системы завершено. Однако впереди нас с вами ждёт много чего интересного и увлекательного.

748

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт

Вы смотрели