Земля – планета Солнечной системы, а Луна – её естественный спутник

Наша планета кажется нам бескрайним миром, и хотелось бы, чтобы она всегда оставалась такой же величественной и прекрасной для своих обитателей. Горы, пустыни, моря, реки, города и леса продолжают восхищать нас своей красотой и масштабом. Но важно помнить, что Земля – это всего лишь небольшая планета, вращающаяся вокруг одной из множества звёзд во Вселенной.

Земля занимает третье место по удалённости от Солнца среди планет Солнечной системы. С орбиты Земля предстаёт перед нами как великолепный голубой шар. Такой цвет обусловлен тем, что почти 71 % её поверхности покрыт жидкой водой, образующей Мировой океан. Оставшаяся часть состоит из материков и островов.

Идея о том, что движение есть жизнь, применима не только к человеческому организму, но и ко всей нашей планете. Каждую секунду Земля движется в космическом пространстве с невероятной скоростью – около 30 км/с, участвуя сразу в двух типах движения. Наиболее очевидное для нас – это вращение Земли вокруг собственной оси. Оно называется суточном движением. Суточное движение создаёт чередование дня и ночи, поддерживая непрерывность течения времени. Полный оборот вокруг оси Земля совершает за 23 ч 56 мин 4 с.

Другим важным движением Земли является её перемещение вокруг Солнца по траектории, близкой к окружности, со скоростью около 100 000 км/ч. Это годичное движение. За период 365,24 суток или одного года Земля делает полный оборот вокруг Солнца.

Многие из вас знают, что благодаря годовому движению Земли вокруг Солнца на планете происходит смена времён года. Но ситуация несколько сложнее. Если бы ось вращения Земли располагалась строго перпендикулярно к плоскости орбиты, как у солдата из известной сказки, времена года отсутствовали бы вовсе. Климат в разных регионах определялся бы исключительно географическим положением: на экваторе, в умеренных широтах или на полюсах. Количество солнечного света и тепла оставалось бы постоянным в любом месте планеты. В действительности же ось вращения Земли имеет наклон относительно плоскости орбиты и сохраняет своё направление неизменным. В результате каждые полгода (при полуобороте вокруг Солнца) Земля оказывается повёрнутой либо северным, либо южным полюсом к Солнцу. Когда Северный полюс направлен к Солнцу, в Северном полушарии наступает лето, тогда как в Южном полушарии начинается зима.

Аналогично, когда южный полюс обращён к Солнцу, картина меняется местами. Весной и осенью оба полушария получают одинаковое количество солнечных лучей.

Чтобы визуально представить, как солнечные лучи освещают Землю в течение года, соберём простую модель. Нам потребуются маленький глобус и настольная лампа без абажура. Лампу разместим посередине стола (она станет нашим «Солнцем») и поставим глобус на воображаемую орбиту Земли (для наглядности можно начертить круг на столе). Расположим глобус таким образом, чтобы его Северный полюс был направлен к «Солнцу». Обратите внимание, какая часть глобуса получает больше света?

Далее начинаем перемещать «Землю» вокруг «Солнца» по орбите. Сделаем остановку через четверть оборота. Как изменилась освещённость глобуса? Продолжайте двигать глобус дальше, делая паузы через каждые четверть оборота и наблюдая за изменением освещения. Важно сохранять постоянное направление оси глобуса. В завершение эксперимента проанализируйте, как солнечные лучи попадают на поверхность Земли в разные сезоны года.

Теперь перейдём к эксперименту, объясняющему, почему зимой в Северном полушарии холоднее, а летом теплее. Для этого возьмём два термометра и две одинаковые открытые коробки, предварительно окрашенные чёрной гуашью изнутри.

Эксперимент проводим в ясный день, между 12 и 14 часами, когда Солнце находится высоко над горизонтом. Вам потребуется помощь одноклассника или учителя.

Установим термометры в обе коробки. Разместим одну коробку так, чтобы солнечные лучи падали прямо на неё и на термометр, а вторую положим горизонтально, чтобы лучи касались её под острым углом.

В тетрадь перенесите таблицу, которую вы видите на экране. В этой таблице будут фиксироваться показания термометров. Сначала запишите текущее значение температуры, которое показывают оба термометра. Затем подождите 10–15 минут и повторно снимите показания термометров.

Теперь найдите разницу между значениями двух термометров и занесите эти данные в таблицу. Проанализировав разницу температур, постарайтесь самостоятельно объяснить, почему зимой холодно, а летом тепло.

Как мы знаем, у Земли есть единственный естественный спутник – Луна. Луна стала привычным спутником на нашем небе, появляясь практически ежедневно, причём не только ночью. Несмотря на это, порой она скрывается даже в ясную погоду, добавляя загадочности своему поведению.

Вообще-то Луна довольно странно себя ведёт: иногда она сияет полным кругом, заливая окрестности ярким светом, а порой превращается в тонкий серп. Этот серп может быть обращён рожками в разные стороны. Вечером растущий месяц обычно расположен так, что его округлый бок направлен вправо – к западу, а рога – влево. Если провести прямую линию через рога и продолжить её, получится буква Р – «растущая» Луна. Утренняя Луна напоминает букву С («стареющая»), поскольку её рога направлены вправо, а округлый бок – влево, к востоку, откуда восходит Солнце.

Луна, которую древние греки почитали как богиню ночи Селену, является естественным спутником Земли. Она постоянно сопровождает Землю в её беге вокруг Солнца. И если раньше люди считали Луну божеством, то теперь наука открыла нам много нового о её природе.

Луна – это не звезда и не планета, а сферическое небесное тело, немного сплющенное у полюсов. На поверхности Луны отсутствует жидкая вода, и она не имеет атмосферы, благодаря чему её поверхность можно наблюдать с Земли без каких-либо препятствий. Луна является холодным космическим объектом, поэтому не может светить сама. Она освещается Солнцем. Часть солнечных лучей отражается от поверхности Луны и попадают на Землю. Вот этим отражённым светом Луна и освещает поверхность нашей планеты ясными ночами.

На лике полной Луны можно разглядеть тёмные узоры – лунные моря. Изначально их действительно считали морями. Впоследствии, несмотря на опровержение этой теории, названия остались прежними. Области с более светлой окраской получили наименование материков.

Лунные моря и материки породили множество легенд и сказок у различных народов. Одна из них рассказывает о двух ворах, взобравшихся на Луну с бочкой дёгтя, чтобы замазать её свет, а то уж больно ярко светит, воровать мешает.

Некоторые народы представляют себе мужчину, несущего на плечах вязанку дров, иногда в сопровождении собаки. А китайские легенды рассказывают о зайце, который сидит под деревом гуйхуа и готовит эликсир бессмертия, растирая ингредиенты в ступке.

Отсутствие атмосферы делает поверхность Луны уязвимой перед постоянным воздействием метеоритов и микрометеоритов. В результате такого бомбардирования вся поверхность Луны покрыта слоем раздробленных пород, называемым реголитом.

А наиболее типичными элементами лунного рельефа являются кратеры различных размеров. Крупнейшие из них названы в честь выдающихся учёных. Помимо кратеров, на поверхности Луны также выявлены пещеры и тоннели.

Обратная сторона Луны поразила исследователей почти полным отсутствием лунных морей. Даже те немногочисленные углубления, которые здесь встречаются, в основном лишены лавового покрова. Наиболее примечательным объектом этой загадочной зоны считается бассейн Южный полюс – Эйткен. Эта гигантская ударная структура не только является крупнейшим лунным кратером, но и входит в число самых больших кратеров Солнечной системы.

С древних времён человечество наблюдало за Луной и заметило её способность менять облик. Археологические находки, такие как каменные и костяные пластинки с различными изображениями Луны, свидетельствуют о том, что наши предки вели счёт времени по этому небесному телу задолго до того, как стали ориентироваться по Солнцу.

Луна принимает различные формы на небосводе, меняя свои фазы. Это происходит благодаря её вращению вокруг собственной оси и движению по орбите вокруг Земли. Одновременно с Землёй Луна обращается вокруг Солнца, постепенно поворачиваясь к нему разными сторонами. Таким образом, наш естественный спутник совершает сразу три движения: вращение вокруг себя, движение по орбите вокруг Земли и обращение вместе с нашей планетой вокруг Солнца. Из-за постоянных изменений своего положения относительно Земли и Солнца Луна проходит через серию таинственных превращений. Итак, давайте разберёмся, что именно происходит.

В начале, когда Луна оказывается между Землёй и Солнцем, она становится невидимой, поскольку обращена к нам своей тёмной стороной. Эту фазу называют новолунием.

Спустя несколько дней на западе появляется тонкий и яркий серп молодого месяца. Он поднимается низко над горизонтом вскоре после захода Солнца. Примерно через пять-шесть дней этот лунный серп расширяется и превращается в половину серебряного диска. Мы проходим первую четверть лунного цикла, и эту стадию называют «первой четвертью» несмотря на то, что в небе видна ровно половина Луны.

После прохождения первой четверти Луна продолжает увеличиваться в размерах и яркости. Примерно через несколько дней она приобретает овальную форму, занимая около трёх четвертей полного диска, и получает название «прибывающая» или «растущая» Луна.

Около двух недель спустя после новолуния, когда Луна находилась на одной линии с Солнцем и была невидима, она перемещается в противоположную точку своей орбиты относительно Солнца. Теперь солнечные лучи освещают всю поверхность лунного полушария, повёрнутого к Земле, и мы видим полный диск Луны – наступает полнолуние. В этой фазе полная Луна наблюдается на протяжении всей ночи: она восходит одновременно с закатом Солнца, пересекает южную часть неба и исчезает за горизонтом во время рассвета.

Различие между полной и почти полной Луной довольно сложно уловить. Однако в общем Луна сохраняет свою полноту приблизительно в течение трёх суток. Затем она начинает уменьшаться, и перед нами предстаёт уже убывающий месяц.

На правой стороне лунного диска сначала появляется небольшая выемка в виде серпа, которая постепенно увеличивается в размере. Через неделю после полнолуния наступает фаза последней четверти. Теперь освещённой остаётся левая сторона Луны, тогда как ранее, в первой четверти, мы могли наблюдать её правую сторону.

Дальше Луна продолжает «исчезать». Последний видимый серп Луны восходит незадолго до восхода Солнца и ненадолго задерживается над восточным горизонтом, пока солнечный свет не затмевает его слабый отблеск. На следующий день полумесяц окончательно исчезает из поля зрения, и вновь приходит новолуние.

Время, проходящее от одного новолуния до другого, не постоянно. Однако в среднем оно составляет 29 суток 12 часов 44 минуты 3 секунды. Интересно отметить, что за такой же период Луна успевает сделать полный оборот вокруг своей оси. Именно поэтому с Земли всегда видна лишь одна сторона нашего спутника.