ДонНТУ

Портал магистров

Поисковая система ДонНТУ

ТКС-02

Луна

Строение луны

Движение луны

Гипотеза о приливном торможении

Приливы-Отливы

Влияние лунных фаз

Автобиография

Реферат

Библиотека

Ссылки

Отчет о поиске

Индивидуальное задание

Первое знакомство с тем, что знает человек о вселенной, произошло благодаря рассказам папы. Первые простейшие задачки по физике были заданы папой. Интерес к астрономии мне также привил папа. Мой интерес к астрономии весьма поверхностный, но у папы – это любовь на всю жизнь ;)

Рассказать об астрономии все на нескольких страницах невозможно. Зато можно попробовать рассказать немного о небольшой ее составляющей, например, луне. Вдохновением для «лунной» темы послужила программа по каналу Discovery, посвященная влиянию луны на Землю.

Строение луны

Форма и размеры.

По геометрической форме Луна близка к шару, средний радиус которого 1738 км, что примерно в 3,68 раз меньше, чем радиус Земли. Объем Луны 2,199•10₁₀ км₃, площадь ее поверхности 3,769•10₇ км₂. Масса Луны, равная 7,35•10₂₂ кг, составляет 1/81,3 массы Земли. Угловой радиус видимого с Земли диска Луны (при среднем расстоянии между ними) равен 31'05".

Внутренне строение.

Самый верхний слой представлен корой, толщина которой, определенная только в районах котловин, составляет 60 км. Весьма вероятно, что на обширных материковых площадях обратной стороны Луны кора приблизительно в 1,5 раза мощнее. Кора сложена изверженными кристаллическими горными породами - базальтами. Однако по своему минералогическому составу базальты материковых и морских районов имеют заметные отличия. В то время как наиболее древние материковые районы Луны преимущественно образованы светлой горной породой - анортозитами (почти целиком состоящими из среднего и основного плагиоклаза, с небольшими примесями пироксена, оливина, магнетита, титаномагнетита и др.), кристаллические породы лунных морей, подобно земным базальтам, сложены в основном плагиоклазами и моноклинными пироксенами (авгитами).

Под корой расположена мантия, в которой, подобно земной, можно выделить верхнюю, среднюю и нижнюю. Толщина верхней мантии около 250 км, а средней примерно 500 км, и ее граница с нижней мантией расположена на глубине около 1000 км. До этого уровня скорости поперечных волн почти постоянны, и это означает, что вещество недр находится в твердом состоянии, представляя собой мощную и относительно холодную литосферу, в которой долго не затухают сейсмические колебания. Состав верхней мантии предположительно оливинпироксеновый, а на большей глубине присутствуют шницель и встречающийся в ультраосновных щелочных породах минерал мелилит. На границе с нижней мантией температуры приближаются к температурам плавления, отсюда начинается сильное поглощение сейсмических волн. Эта область представляет собой лунную астеносферу. В самом центре, по-видимому, находится небольшое жидкое ядро радиусом менее 350 километров, через которое не проходят поперечные волны. Ядро может быть железо-сульфидным либо железным; в последнем случае оно должно быть меньше, что лучше согласуется с оценками распределения плотности по глубине. Его масса, вероятно, не превышает 2% от массы всей Луны. Температура в ядре зависит от его состава и, видимо, заключена в пределах 1300 - 1900 К.

Поверхность.

На Луне даже невооруженным глазом различимы темные, относительно ровные участки, называемые "морями", и разделяющие их более светлые - "материки", или "континенты". На долю последних приходится немногим более 83% площади поверхности Луны. Поверхность "материков" гориста, ее уровень выше, чем у "морей", и разность средних высот достигает 2,3 км. Уровень в круговых "морях" в районах несколько повышенной плотности лунной породы (в так называемых масконах) обычно более чем на километр ниже, чем у "морей" неправильной формы и уступает 4 км максимальной высоте "материков". Поверхность Луны покрыта большим числом кольцевых структур - кольцевыми горами (цирками) и кратерами ударного (метеоритного) происхождения. Видимые на поверхности линейные структуры – борозды, разломы и складки – являются свидетельствами тектонических процессов на Луне.

Движение луны

Луна движется вокруг Земли по почти эллиптической орбите со средней линейной скоростью 3683 км/ч (1,02 км/с). Минимальное расстояние от Земли 363300 км, максимальное - 405500 км. Плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости эклиптики на угол 5°08'43". Период орбитального движения (сидерический период обращения) 27,32166 земных суток, что совпадает с периодом осевого обращения. Период обращения Луны относительно Солнца (синодический период) составляет 29,53 суток, так что лунный день и лунная ночь длятся почти по 15 суток. В течение лунного дня поверхность Луны нагревается, а ночью охлаждается; при этом температура на поверхности Луны меняется от 400 до 100 К.

Наш спутник обращен к нам всегда одной стороной, то есть его вращение вокруг оси строго синхронизировано с периодом обращения вокруг Земли. Почему? Существует

гипотеза о приливном торможении вращения Земли

Ее идея заключается в следующем. Земля является упругим телом и подобно линейному осциллятору на периодическое внешнее воздействие дает реакцию в виде перемещений масс и фазового запаздывания. Фазовая задержка приводит к тому, что ближайший к Луне приливной горб Земли оказывается смещенным. Луна, притягивая этот приливной горб, сообщает Земле вращательный момент, тормозящий вращение. Однако, противоположный приливной горб, наоборот ускоряет вращение. Поскольку работает закон обратных квадратов, то второй горб дает меньший момент и сумма их, в целом. замедляет вращение Земли. Расчеты показывают, что замедление должно увеличивать продолжительность суток на 3,5 мс за столетие. В действительности сутки увеличиваются только на 2 мс за 100 лет. Следовательно, имеется и другой механизм потери энергии, скорее всего – это водная оболочка Земли.

Поскольку масса Земли существенно превосходит массу Луны, то приливное торможение Луны давно завершилось, и поэтому Луна всегда обращена на Землю одной стороной. Гравитационное влияние двух приливных горбов на Земле приводит к тому, что имеется составляющая приливной силы, направленная вдоль траектории движения Луны, которая сообщает ей дополнительную механическую энергию. Подчиняясь законам механики, Луна отдаляется от Земли со скоростью 3 см в год, двигаясь по спирали. Если предположить, что скорость "убегания" Луны от Земли за последние миллиарды лет сохранилась, то 1,5 млрд. лет Луна была в 10 раз ближе, а приливной эффект от нее в 1000 раз сильнее! Конечно, такие оценки слишком грубые, необходимо применять более строгую теорию эволюции системы Земля-Луна.

Приливы-Отливы

Всем хорошо известен морской прилив, когда два раза в сутки вода поднимается у морских берегов, затем вновь откатывается от берега. Но прилив существует не только на море, но и на суше. Два раза в сутки поверхность земли, на которой выстроены все дома, улицы, дороги, поднимаются и опускаются. Но мы этого не замечаем. Отчего это происходит?

Как известно, результатом действия силы на тело является либо его ускорение, если оно свободно и не взаимодействует с другими телами, либо его деформация, если такое взаимодействие существует. Притяжения Луны и Солнца нашей планеты сообщают ей ускорение, которое она имеет, совершая движение по орбите. Однако не все части планеты испытывают одинаковое притяжение. Максимальное притяжение Луной испытывают те части Земли, для которых она находится строго в зените, а минимальное – в надире. Центр масс Земли находится в промежуточном положении. Результирующая сила притяжения планеты приложена к центру масс. Она сообщает Земле поступательное ускорение.

К наблюдаемым приливным явления на Земле относятся: морские приливы, вариации высот земной поверхности, вариации силы тяжести, вариации отклонений отвесной линии, вариации угловой скорости вращения Земли, деформации земной коры, колебания уровня подземных вод. Типы приливных явлений делятся на полусуточные, суточные и долго периодические.

Влияние лунных фаз

Обращаясь вокруг Земли, Луна занимает различные положения относительно Солнца, поэтому мы видим Луну в разных фазах.

Считается, что лунный месяц влияет на колебание биопотенциала (энергетики) растений и на их устойчивость к неблагоприятным внешним факторам. Сильное воздействие гравитационного поля Луны на земную биосферу вызывает, в частности, изменение магнитного поля Земли. Кроме того, ритмы Луны влияют на изменения ночной освещенности, атмосферного давления, температуры, направления и силы ветра. Для практических целей имеют значение четыре фазы: Новолуние, Первая четверть, Полнолуние и Последняя четверть.

Например, при уходе за растениями рекомендуется:

В Новолуние, которое длится три дня - день перед датой Новолуния, дата Новолуния и следующий день после Новолуния, - рекомендуется уничтожение сорняков и вредителей, удаление больных и засохших ветвей, побегов, растений, вырезка дикой поросли и прищипка овощных растений. Причем делать это следует только за день до и в день после Новолуния, а вот в сам день Новолуния культурные растения лучше не трогать. Не рекомендуется сеять и сажать любые растения, прививать и перепрививать, рыхлить землю вокруг растений во избежание повреждения корней.

При растущей Луне (период 11-12 дней) активность биополя направлена от центра растения (корней) к периферии вверх, отчего, грубо говоря, повышается давление надземной части растения, повышается ее энергонасыщенность. Корни же в это время мало реагируют на всякого рода повреждения. Поэтому, при обрезке или пересаживании растения в этот период, пробуждаются спящие почки, и из них быстро растет новая поросль. Важно знать меру при обрезке, иначе растение может истечь соком и погибнуть. Также рекомендуется: посев, посадка и пересадка зеленых, листовых, плодовых и бахчевых культур, посадка и пересадка плодовых деревьев, ягодных кустарников и земляники, обработка земли, полив и минеральные подкормки, заготовка черенков для окоренения и прививок, окоренение черенков, прививка и перепрививка; обработка земляники и укоренение усов; заготовки впрок. При растущей Луне наблюдается частичное ослабление силы притяжения Земли. Это приводит к тому, что растения впитывают из почвы больше воды и микроэлементов, то есть от Новолуния до Полнолуния растениям требуется больше воды.

В Полнолуние (тоже 3 дня) рекомендуется прореживание всходов, прополка, борьба с сорняками и вредителями, рыхление земли вокруг растений, окучивание, мульчирование, сбор семян и корнеплодов на семенники, заготовки впрок. Не рекомендуется обрезка деревьев и кустарников, прищипка овощных растений, прививка и перепрививка.

При убывающей Луне (период 11-12 дней) повышается давление в подземной части. А так как корни по своей природе более хрупки и ранимы по сравнению с надземной частью, то повреждение их в это время может вызвать гибель всего растения. Надземная же часть в этот период слабо реагирует на повреждения. На убывающей Луне рекомендуется посев и посадка корнеплодов, луковичных, бобовых, картофеля; прореживание всходов, уничтожение сорняков и вредителей; полив и органическая подкормка (только корневая); обрезка растений для замедления роста побегов; обрезка усов земляники, выкопка цветочных луковиц, клубнелуковиц и клубней на хранение; срезка цветов, предназначенных для долгих перевозок и хранения; сбор урожая для длительного хранения; заготовки впрок (сушка овощей и фруктов, варка варенья, консервирование с термообработкой).

Начало

Источники: ASTROLAB.ru, СЕРВЕР LNFM1 и FLOWERWEB.info