Vår naturliga satellit är månen. Månens bana. Månens egen rörelse. Månens synliga omloppsbana

Månen är en satellit för vår planet, som lockar ögonen på forskare och bara nyfikna människor från urminnes tider. I den antika världen tillägnade både astrologer och astronomer imponerande avhandlingar till henne. Poeter släpade inte efter dem. Idag har lite förändrats i denna mening: Månens bana, egenskaperna hos dess yta och inre studeras noggrant av astronomer. Horoskopkompilatorer tar inte heller blicken från henne. Satellitens inflytande på jorden studeras av båda. Astronomer studerar hur samverkan mellan två kosmiska kroppar återspeglas i rörelsen och andra processer för var och en. Under studiet av månen har kunskapen inom detta område ökat avsevärt.

Ursprung

Enligt forskning från forskare bildades jorden och månen ungefär samtidigt. Båda kropparna är 4,5 miljarder år gamla. Det finns flera teorier om satellitens ursprung. Var och en av dem förklarar individuella egenskaper hos månen, men lämnar flera olösta frågor. Teorin om en jättekollision anses vara närmast sanningen idag.

Enligt hypotesen kolliderade en planet med samma storlek som Mars med den unga jorden. Nedslaget träffade en tangent och orsakade att det mesta av substansen i denna kosmiska kropp kastades ut i rymden, såväl som en viss mängd jordbaserat "material". Ett nytt föremål bildades av detta ämne. Radien för månens bana var ursprungligen sextio tusen kilometer.

Jättekollisionshypotesen förklarar väl många av de strukturella egenskaperna och kemisk sammansättning satellit, de flesta av mån-jord-systemets egenskaper. Men om vi tar teorin som grund förblir vissa fakta fortfarande obegripliga. Således kan järnbristen på satelliten endast förklaras av det faktum att vid tidpunkten för kollisionen hade differentiering av de inre lagren skett på båda kropparna. Hittills finns det inga bevis för att så var fallet. Och ändå, trots sådana motargument, anses hypotesen om en jättekollision vara den främsta över hela världen.

Parametrar

Månen, som de flesta andra satelliter, har ingen atmosfär. Hittade bara spår av syre, helium, neon och argon. Yttemperaturen mellan upplysta och skuggade områden är därför mycket olika. På den soliga sidan kan den stiga till +120 ºС och på den mörka sidan kan den sjunka till -160 ºС.

Det genomsnittliga avståndet mellan jorden och månen är 384 tusen km. Satelliten är nästan en perfekt boll i form. Skillnaden mellan ekvatorial- och polarradien är liten. De är 1738,14 respektive 1735,97 km.

En fullständig rotation av månen runt jorden tar drygt 27 dagar. För observatören kännetecknas en satellits rörelse över himlen av en fasförändring. Tiden från en fullmåne till en annan är något längre än den angivna perioden och är cirka 29,5 dagar. Skillnaden uppstår eftersom jorden och satelliten också rör sig runt solen. Månen, för att vara i sin ursprungliga position, måste övervinna lite mer än en cirkel.

System "Earth-Moon"

Månen är en satellit som skiljer sig något från andra liknande objekt. Dess huvuddrag i denna mening är massa. Den uppskattas till 7,35 * 10 22 kg, vilket är ungefär 1/81 av jordens. Och om själva massan inte är något utöver det vanliga i rymden, så är dess förhållande till planetens egenskaper atypiskt. I regel är massförhållandet i satellit-planetsystem något mindre. Endast Pluto och Charon kan skryta med ett liknande förhållande. Dessa två kosmiska kroppar började för en tid sedan karakteriseras som ett system av två planeter. Det verkar som om denna beteckning även gäller för Jorden och Månen.

Månens rörelse i omloppsbana

Satelliten gör ett varv runt planeten i förhållande till stjärnorna per siderisk månad, som varar i 27 dagar, 7 timmar och 42,2 minuter. Månens bana är elliptisk till formen. V olika perioder satelliten är placerad antingen närmare planeten, sedan längre bort från den. Avståndet mellan jorden och månen varierar från 363 104 till 405 696 kilometer.

Ett annat bevis är förknippat med satellitens bana till förmån för antagandet att jorden med satelliten ska betraktas som ett system bestående av två planeter. Månens omloppsbana är inte belägen nära jordens ekvatorialplan (som är typiskt för de flesta satelliter), utan praktiskt taget i planetens rotationsplan runt solen. Vinkeln mellan ekliptikan och satellitens bana är drygt 5º.

Månens bana runt jorden påverkas av många faktorer. I detta avseende är det inte en lätt uppgift att bestämma den exakta banan för en satellit.

Lite historia

Teorin som förklarar hur månen rör sig lades tillbaka 1747. Författaren till de första beräkningarna, som förde forskare närmare att förstå funktionerna i satellitens omloppsbana, var den franske matematikern Clairaut. Sedan, under det avlägsna artonde århundradet, framfördes ofta månens rotation runt jorden som ett argument mot Newtons teori. De beräkningar som gjordes med användningen var starkt i strid med satellitens uppenbara rörelse. Clairaud löste detta problem.

Sådana kända forskare som D'Alembert och Laplace, Euler, Hill, Puiseau och andra var engagerade i studien av frågan. Den moderna teorin om månens revolution började faktiskt med Browns arbete (1923). Forskning av en brittisk matematiker och astronom hjälpte till att överbrygga klyftan mellan beräkning och observation.

Svår uppgift

Månens rörelse består av två huvudprocesser: rotation runt sin axel och rotation runt vår planet. Det skulle inte vara så svårt att härleda en teori som förklarar en satellits rörelse om dess omloppsbana inte påverkades av olika faktorer. Detta är solens attraktion och egenskaperna hos jordens och andra planeters form. Sådana influenser stör omloppsbanan och det blir svårt att förutsäga månens exakta position vid en viss period. För att förstå vad som är fallet här, låt oss uppehålla oss vid några parametrar för satellitens omloppsbana.

Stigande och fallande nod, linje av absider

Som nämnts lutar Månens bana mot ekliptikan. Rörelsebanorna för två kroppar skär varandra vid punkter som kallas stigande och fallande noder. De är belägna på motsatta sidor av omloppsbanan i förhållande till mitten av systemet, det vill säga jorden. Den imaginära räta linjen som förbinder dessa två punkter betecknas som en linje av noder.

Satelliten närmast vår planet är vid perigeumpunkten. Det maximala avståndet skiljer två kosmiska kroppar åt när månen är på sin apogee. Den räta linjen som förbinder dessa två punkter kallas absidernas linje.

Störningar i omloppsbanan

Som ett resultat av påverkan på satellitens rörelse på en gång av ett stort antal faktorer, är det faktiskt summan av flera rörelser. Låt oss betrakta det mest märkbara av de uppkomna störningarna.

Den första är knutlinjeregression. Den räta linjen som förbinder de två skärningspunkterna mellan månbanan och ekliptikan är inte fixerad på ett ställe. Den rör sig mycket långsamt i motsatt riktning (därav kallad regression) till satellitens rörelse. Med andra ord, planet för månens omloppsbana roterar i rymden. Det tar 18,6 år för en komplett revolution.

Raden av absider rör sig också. Rörelsen av den raka linjen som förbinder apocenter och periapsis uttrycks i rotation av orbitalplanet i samma riktning som månen rör sig. Detta sker mycket snabbare än i fallet med en rad av noder. En hel omställning tar 8,9 år.

Dessutom upplever månens omloppsbana fluktuationer av en viss amplitud. Med tiden förändras vinkeln mellan dess plan och ekliptikan. Värdena varierar från 4 ° 59 "till 5 ° 17". Liksom i fallet med knutlinjen är perioden för sådana fluktuationer 18,6 år.

Slutligen ändrar månens bana form. Den sträcker sig lite och återgår sedan till sin ursprungliga konfiguration. I det här fallet ändras banans excentricitet (graden av dess forms avvikelse från cirkeln) från 0,04 till 0,07. Ändring och återgång till ursprunglig position tar 8,9 år.

Inte så enkelt

I grund och botten är de fyra faktorer som måste beaktas vid beräkningarna inte så många. De tömmer dock inte ut alla störningar i satellitens omloppsbana. Faktum är att varje parameter för månens rörelse ständigt påverkas av ett stort antal faktorer. Allt detta komplicerar uppgiften att förutsäga den exakta platsen för en satellit. Att ta hänsyn till alla dessa parametrar är ofta den viktigaste uppgiften. Till exempel påverkar beräkningen av månens bana och dess noggrannhet framgången för ett rymdfarkostuppdrag som skickas till den.

Månens inflytande på jorden

Vår planets satellit är relativt liten, men dess effekt är tydligt synlig. Alla kanske vet att det är månen som bildar tidvattnet på jorden. Här måste du göra en reservation direkt: solen orsakar också en liknande effekt, men på grund av det mycket större avståndet är tidvatteneffekten av stjärnan inte särskilt märkbar. Dessutom är förändringen i vattennivån i haven och oceanerna förknippad med särdragen i själva jordens rotation.

Solens gravitationseffekt på vår planet är ungefär tvåhundra gånger större än Månens analoga parameter. Tidvattenkrafter beror dock i första hand på fältets inhomogenitet. Avståndet som skiljer jorden och solen jämnar ut dem, så inverkan av månen nära oss är kraftigare (dubbelt så betydande som i fallet med en stjärna).

En flodvåg bildas på sidan av planeten det vill säga det här ögonblicket vänd mot nattstjärnan. Tidvattnet uppstår även på motsatt sida. Om jorden var stationär skulle vågen röra sig från väst till öst, belägen exakt under månen. Dess fulla omsättning skulle slutföras på över 27 dagar, det vill säga i en siderisk månad. Perioden runt axeln är dock något mindre än 24 h. Som ett resultat färdas vågen längs planetens yta från öst till väst och avslutar ett varv på 24 timmar och 48 minuter. Eftersom vågen ständigt möter kontinenterna rör den sig framåt i jordens rörelseriktning och överträffar planetens satellit i sin löpning.

Ta bort månens bana

Flodvågen orsakar förflyttning av en enorm vattenmassa. Detta påverkar direkt satellitens rörelse. En imponerande del av planetens massa förskjuts från linjen som förbinder de två kropparna och attraherar månen till sig själv. Som ett resultat upplever satelliten ett kraftmoment, vilket accelererar dess rörelse.

Samtidigt påverkas de kontinenter som löper på flodvågen (de rör sig snabbare än vågorna, eftersom jorden roterar med en högre hastighet än månen vänder), av en kraft som bromsar dem. Detta leder till en gradvis avmattning av vår planets rotation.

Som ett resultat av tidvattensamverkan mellan två kroppar, såväl som verkan och rörelsemängd, flyttar satelliten till en högre omloppsbana. Samtidigt minskar månens hastighet. I omloppsbana börjar den röra sig långsammare. Något liknande händer med jorden. Det saktar ner, vilket resulterar i en gradvis ökning av dagens längd.

Månen rör sig bort från jorden med cirka 38 mm per år. Forskning av paleontologer och geologer bekräftar astronomernas beräkningar. Processen att gradvis sakta ner jorden och avlägsnandet av månen började för cirka 4,5 miljarder år sedan, det vill säga från ögonblicket för bildandet av två kroppar. Forskarnas data stöder antagandet att månmånaden tidigare var kortare och att jorden roterade med högre hastighet.

En flodvåg uppstår inte bara i vattnen i världshaven. Liknande processer äger rum i manteln och i jordskorpan. De är dock mindre märkbara eftersom dessa lager inte är lika formbara.

Avlägsnandet av månen och jordens inbromsning kommer inte att vara för evigt. I slutändan kommer planetens rotationsperiod att vara lika med satellitens rotationsperiod. Månen kommer att "sväva" över ett område av ytan. Jorden och satelliten kommer alltid att vara vända mot samma sida mot varandra. Det är lämpligt att komma ihåg här att en del av denna process redan har slutförts. Det var tidvatteninteraktionen som ledde till att samma sida av månen alltid syns på himlen. I rymden finns det ett exempel på ett system i sådan jämvikt. Dessa heter redan Pluto och Charon.

Månen och jorden är i ständig interaktion. Det går inte att säga vilken av kropparna som påverkar den andra mer. I det här fallet utsätts båda också för solens inverkan. Andra, mer avlägsna, kosmiska kroppar spelar också en betydande roll. Att ta hänsyn till alla sådana faktorer gör det ganska svårt att exakt konstruera och beskriva modellen av satellitens omloppsrörelse runt vår planet. En enorm mängd ackumulerad kunskap, såväl som ständigt förbättrad utrustning, gör det dock möjligt att mer eller mindre exakt förutsäga satellitens position när som helst och förutsäga framtiden som väntar varje objekt individuellt och Earth-Moon-systemet som en hela.

Varför roterar inte månen och vi ser bara en sida? 18 juni 2018

Som många redan har märkt är månen alltid vänd mot jorden vid samma sida. Frågan uppstår: är rotationen kring deras axlar för dessa himlakroppar synkron i förhållande till varandra?

Även om månen roterar runt sin axel, är den alltid vänd mot jorden med samma sida, det vill säga månens rotation runt jorden och rotationen runt sin egen axel synkroniseras. Denna synkronisering orsakas av friktionen av tidvattnet som jorden producerade i månskalet.

Ett annat mysterium: roterar månen på sin axel överhuvudtaget? Svaret på denna fråga ligger i lösningen av det semantiska problemet: vem är i framkant - en observatör på jorden (i det här fallet roterar inte månen runt sin axel), eller en observatör i utomjordisk rymd (då den enda satelliten) av vår planet roterar runt sin axel).

Låt oss göra det här enkla experimentet: rita två cirklar med samma radie, vidrör varandra. Föreställ dig nu dem som skivor och rulla mentalt en skiva längs kanten på den andra. I detta fall måste skivornas kanter vara i kontinuerlig kontakt. Så, hur många gånger, enligt din åsikt, kommer den rullande skivan att vända sig runt sin axel och göra ett helt varv runt den statiska skivan. De flesta kommer att säga en gång. För att testa detta antagande, ta två mynt av samma storlek och upprepa experimentet i praktiken. Och vad är slutsatsen? Det rullande myntet hinner rotera två gånger på sin axel innan det gör ett varv runt det stationära myntet! Är du förvånad?

Å andra sidan, roterar det rullande myntet? Svaret på denna fråga, som i fallet med jorden och månen, beror på observatörens referensram. Det rörliga myntet gör ett varv i förhållande till startpunkten för kontakt med det statiska myntet. I förhållande till en utomstående observatör, i ett varv runt ett stationärt mynt, vrids det rullande myntet två gånger.

Efter publiceringen av detta myntproblem i Scientific American 1867, översvämmades redaktionen bokstavligen av brev från indignerade läsare som hade motsatt uppfattning. De drog nästan omedelbart en parallell mellan paradoxerna med mynt och himlakroppar (Jorden och Månen). De som höll fast vid synpunkten att ett rörligt mynt i ett varv runt ett stationärt mynt en gång lyckas vända sig runt sin egen axel, var benägna att tänka på månens oförmåga att rotera runt sin axel. Läsarnas aktivitet angående detta problem har ökat så mycket att det i april 1868 tillkännagavs att kontroversen om detta ämne stoppades på Scientific Americans sidor. Det beslutades att fortsätta kontroversen i tidningen The Wheel, speciellt ägnad åt detta "stora" problem. En fråga kom åtminstone ut. Förutom illustrationer innehöll den en mängd ritningar och diagram över invecklade enheter skapade av läsare för att övertyga redaktörer om att de hade fel.

Olika effekter som genereras av rotation av himlakroppar kan upptäckas med hjälp av enheter som Foucaults pendel. Om den placeras på månen visar det sig att månen, som kretsar runt jorden, gör varv runt sin egen axel.

Kan dessa fysiska överväganden fungera som ett argument som bekräftar månens rotation runt sin axel, oavsett observatörens referensram? Märkligt nog, ur allmän relativitetssynpunkt, förmodligen inte. I allmänhet kan vi anta att månen inte kretsar alls, det är universum som kretsar runt den och skapar gravitationsfält som att månen kretsar i ett stationärt utrymme. Naturligtvis är det bekvämare att ta universum som en stationär referensram. Men om man tänker objektivt, med hänsyn till relativitetsteorin, är frågan om det ena eller det andra objektet verkligen roterar eller är i vila generellt sett meningslös. Endast relativ rörelse kan vara "verklig".
För att illustrera, föreställ dig att jorden och månen är förbundna med en skivstång. Stången är fixerad på båda sidor stelt på ett ställe. Detta är en situation av ömsesidig synkronisering - en sida av månen är synlig från jorden och en sida av jorden är synlig från månen. Men så är inte fallet med oss, det är så Pluto och Charon roterar. Och vi har en situation - ena änden är stelt fast på månen och den andra rör sig längs jordens yta. Således är en sida av månen synlig från jorden och olika sidor av jorden från månen.

Istället för en skivstång verkar gravitationen. Och hon " styvt fäste"orsakar tidvattenfenomen i kroppen, som gradvis antingen saktar ner eller påskyndar rotationen (beroende på om satelliten roterar för snabbt eller för långsamt).

Vissa andra kroppar i solsystemet är redan i denna synkronisering också.

Tack vare fotografering kan vi fortfarande se mer än hälften av månens yta, inte 50 % – en sida, utan 59 %. Det finns ett fenomen med libration - månens uppenbara oscillerande rörelse. De orsakas av oregelbundenheter i banor (inte idealiska cirklar), lutningar av rotationsaxeln och tidvattenkrafter.

Månen är i tidvattengrepp på jorden. Tidvattenfångst är en situation när satellitens (Månen) rotationsperiod runt dess axel sammanfaller med perioden för dess rotation runt den centrala kroppen (Jorden). I det här fallet är satelliten alltid vänd mot den centrala kroppen med samma sida, eftersom den kretsar runt sin axel under samma tid som det tar att kretsa runt sin partner. Tidvattenfångst sker i processen av ömsesidig rörelse och är karakteristisk för många stora naturliga satelliter på solsystemets planeter, och används också för att stabilisera vissa konstgjorda satelliter. När man observerar en synkron satellit från den centrala kroppen är endast en sida av satelliten alltid synlig. När den ses från den här sidan av satelliten "hänger" den centrala kroppen orörlig på himlen. På andra sidan av satelliten är den centrala kroppen aldrig synlig.

Månens fakta

Det finns månträd på jorden

Hundratals trädfrön fördes till månen under 1971 års Apollo 14-uppdrag. Den tidigare amerikanska skogschefen (USFS) Stuart Roose tog fröna som personlig last som en del av NASA/USFS-projektet.

När de återvände till jorden, grodde fröna och de resulterande månplantorna planterades i hela USA som en del av landets tvåhundraårsfirande 1977.

Det finns inget mörk sida

Placera näven på bordet, med fingrarna nedåt. Du kan se baksidan av den. Någon på andra sidan bordet kommer att se knogarna. Det är så vi ser månen. Eftersom den är tidvattenblockerad i förhållande till vår planet kommer vi alltid att se den från samma synvinkel.
Föreställningen om månens "mörka sida" kom ur populärkulturen - kom ihåg Pink Floyds album "Dark Side of the Moon" från 1973 och thrillern med samma namn 1990 - och betyder faktiskt den bortre, nattliga sidan. Den som vi aldrig ser och som ligger mitt emot den sida som är närmast oss.

Under en tid ser vi mer än hälften av månen, tack vare libration

Månen rör sig längs sin omloppsbana och rör sig bort från jorden (med en hastighet av cirka en tum per år), och följer vår planet runt solen.
Om du tittade upp på månen när den accelererade och saktade av på den här resan, skulle du också se den vackla från norr till söder och väster till öster i en rörelse som kallas libration. Som ett resultat av denna rörelse ser vi en del av sfären, som vanligtvis är dold (cirka nio procent).

Vi kommer dock aldrig att se ytterligare 41 %.

Helium-3 från månen skulle kunna lösa jordens energiproblem

Solvinden är elektriskt laddad och kolliderar då och då med månen och absorberas av månens yta. En av de mest värdefulla gaserna i denna vind som absorberas av stenarna är helium-3, en sällsynt isotop av helium-4 (vanligtvis använd för ballonger).

Helium-3 är perfekt för att möta behoven hos fusionsreaktorer med efterföljande energigenerering.

Hundra ton helium-3 skulle kunna möta jordens energibehov under ett år, enligt beräkningarna från Extreme Tech. Månens yta innehåller cirka fem miljoner ton helium-3, medan det bara finns 15 ton på jorden.

Tanken är denna: vi flyger till månen, utvinner helium-3 i gruvan, samlar det i tankar och skickar det till jorden. Det är sant att detta kanske inte händer särskilt snart.

Finns det någon sanning i myterna om fullmånegalenskap?

Inte riktigt. Antagandet att hjärnan, ett av människokroppens mest vattniga organ, påverkas av månen, har sina rötter i legender som är flera tusen år gamla, även på Aristoteles tid.

Eftersom månens gravitationskraft styr tidvattnet i jordens hav, och människor är 60 % vatten (och 73 % hjärna), trodde Aristoteles och den romerske vetenskapsmannen Plinius den äldre att månen borde ha en liknande effekt på oss själva.

Denna idé gav upphov till begreppen "mångalenskap", "transylvanisk effekt" (som blev utbredd i Europa under medeltiden) och "mångalenskap". Filmer från 1900-talet satte bränsle på elden och kopplade fullmånen till psykiatriska störningar, bilolyckor, mord och andra incidenter.

2007 beordrade regeringen i den brittiska kuststaden Brighton att ytterligare polispatruller skulle skickas under fullmånar (och även på lönedag).

Ändå säger vetenskapen att det inte finns någon statistisk koppling mellan mänskligt beteende och en fullmåne, enligt flera studier, varav en utfördes av de amerikanska psykologerna John Rotton och Ivan Kelly. Det är osannolikt att månen påverkar vårt psyke, snarare lägger den bara till ljus, där det är bekvämt att begå brott.

Förlorade månstenar

På 1970-talet delade Richard Nixon-administrationen ut stenar som hämtats från månens yta under Apollo 11- och Apollo 17-uppdragen till ledare i 270 länder.

Tyvärr har mer än hundra av dessa stenar försvunnit och tros ha gått till den svarta marknaden. Medan han var på NASA 1998, genomförde Joseph Gutheinz till och med en hemlig operation kallad Lunar Eclipse för att få ett slut på den illegala försäljningen av dessa stenar.

Vad handlade all denna hype om? En månstensbit i storlek av en ärt värderades till 5 miljoner dollar på den svarta marknaden.

Månen tillhör Dennis Hope

Det tycker han åtminstone.

1980, genom att utnyttja ett kryphål i FN:s rymdegendomsavtal från 1967 att "inget land" kunde göra anspråk på solsystemet, skrev Nevada-bon Dennis Hope till FN och tillkännagav rätten till privat egendom. Han besvarades inte.

Men varför vänta? Hope öppnade en månambassad och började sälja tomter på ett tunnland för 19,99 dollar styck. För FN solsystemär nästan detsamma som världshaven: utanför den ekonomiska zonen och ägs av alla jordens invånare. Hope påstod sig ha sålt utomjordiska fastigheter till kändisar och tre tidigare presidenter USA.

Det är oklart om Dennis Hope verkligen inte förstår fördragets ordalydelse eller försöker tvinga lagstiftaren att göra en rättslig bedömning av dess agerande så att utvecklingen av himmelska resurser börjar under en mer transparent rättslig miljö.

Källor:

Jordens naturliga satellit är månen - en icke-lysande kropp som reflekterar solljus.

Studiet av månen började 1959, när den sovjetiska apparaten "Luna-2" först landade på månen, och bilder togs från rymden för första gången från apparaten "Luna-3" baksidan Månen.

1966 landade rymdfarkosten Luna-9 på månen och etablerade en solid jordstruktur.

De första som besökte månen var amerikanerna Neil Armstrong och Edwin Aldrin. Detta hände den 21 juli 1969. För ytterligare studier av månen föredrog sovjetiska forskare att använda automatiska fordon - månrovers.

Allmänna egenskaper hos månen

Genomsnittligt avstånd från jorden, km
a. e.	363 104 0,0024
a. e.	405 696 0,0027
Genomsnittligt avstånd mellan jordens centra och månen, km
Banans lutning mot planet för dess omloppsbana
Genomsnittlig omloppshastighet	1,022
Månens genomsnittliga radie, km
Vikt (kg
Ekvatorialradie, km
Polarradie, km
Genomsnittlig densitet, g/cm 3
Ekvatorlutning, deg.

Månens massa är 1/81 av jordens massa. Månens position i sin bana motsvarar en viss fas (fig. 1).

Ris. 1. Månens faser

Månens faser- olika positioner i förhållande till solen - nymåne, första kvartalet, fullmåne och sista kvartalet. Under fullmånen är månens upplysta skiva synlig, eftersom solen och månen är på motsatta sidor från jorden. På en nymåne är månen på solens sida, så den sida av månen som är vänd mot jorden är inte upplyst.

Månen är alltid vänd mot jorden med en sida.

Linjen som skiljer den upplysta delen av månen från den obelysta delen kallas terminator.

Under det första kvartalet är månen synlig på ett vinkelavstånd av 90 "från solen, och solens strålar lyser bara upp den högra halvan av månen som är vänd mot oss. I andra faser är månen synlig för oss i form av en Därför, för att skilja den växande månen från den gamla, måste vi komma ihåg: den gamla månen liknar bokstaven "C", och om månen växer kan du mentalt rita en vertikal linje framför månen och få bokstaven "P".

På grund av månens närhet till jorden och dess stora massa, bildar de "jord-måne"-systemet. Månen och jorden roterar på sina axlar i samma riktning. Månens omloppsplan lutar mot planet för jordens omloppsbana i en vinkel på 5 ° 9".

Skärningen mellan jordens och månens banor kallas noder i månbanan.

Siderisk(från latin sideris - stjärna) månad är den period då jorden roterar runt sin axel och samma position för månen på himmelssfären i förhållande till stjärnorna. Det är 27,3 jorddagar.

Synodisk(från den grekiska synoden - anslutning) en månad kallas en period av fullständig förändring månens faser, det vill säga perioden då månen återvänder till sin ursprungliga position i förhållande till månen och solen (till exempel från nymåne till nymåne). Det är i genomsnitt 29,5 jorddagar. Den synodiska månaden är två dagar längre än den sideriska månaden, eftersom jorden och månen roterar runt sina axlar i samma riktning.

Tyngdkraften på månen är 6 gånger mindre styrka gravitationen på jorden.

Reliefen av jordens satellit är väl studerad. Synliga mörka områden på månens yta kallas "hav" - dessa är stora vattenlösa låglänta slätter (den största är "Oksan Bury") och ljusa områden - "kontinenter" - är bergiga, förhöjda områden. De viktigaste planetariska strukturerna på månytan är ringkratrar upp till 20-30 km i diameter och flerringcirkusar med en diameter på 200 till 1000 km.

Ursprunget till ringstrukturerna är olika: meteorit, vulkanisk och stötexplosiv. Dessutom finns det sprickor, saxar, kupoler och förkastningssystem på månens yta.

Undersökningar av rymdfarkosterna "Luna-16", "Luna-20", "Luna-24" har visat att Månens yta av klastiska bergarter liknar jordbaserade magmatiska bergarter - basalter.

Månens mening i jordens liv

Även om månens massa är 27 miljoner gånger mindre än solens massa, är den 374 gånger närmare jorden och har ett starkt inflytande, vilket gör att vatten stiger (högvatten) på vissa ställen och lågvatten på andra. Detta händer var 12:e timme och 25:e minut, eftersom månen gör ett fullständigt varv runt jorden på 24 timmar och 50 minuter.

På grund av månens och solens gravitationsinflytande på jorden, ebb och flod(fig. 2).

Ris. 2. Schema över förekomsten av ebb och flod på jorden

De mest distinkta och viktiga i sina konsekvenser är tidvattenfenomen i ett våghölje. De representerar periodiska stigningar och fall i nivån på haven och haven, orsakade av månens och solens attraktionskrafter (2,2 gånger mindre än månen).

I atmosfären manifesteras tidvattenfenomen i halvdagliga förändringar i atmosfärstrycket och i jordskorpan - i deformation av jordens fasta materia.

På jorden finns det 2 högvatten vid den punkt som är närmast och avlägsen från månen och 2 lågvatten vid punkter som ligger på ett vinkelavstånd av 90 ° från linjen Månen - Jorden. Fördela sigisial tidvatten, som inträffar under nymåne och fullmåne och kvadratur- under första och sista kvartalet.

I det öppna havet är tidvattenhändelserna små. Svängningar i vattennivån når 0,5-1 m. I de inre haven (svart, Östersjön, etc.) känns de nästan inte. Men beroende på latituden och konturerna av kontinenternas kustlinje (särskilt i smala vikar) kan vattnet under högvatten stiga upp till 18 m (Bay of Fundy i Atlanten utanför Nordamerikas kust), 13 m på den västra kusten av Okhotskhavet. I detta fall bildas tidvattenströmmar.

Den huvudsakliga innebörden av flodvågor är att de blandar sig från öst till väst efter månens uppenbara rörelse, saktar ner jordens axiella rotation och förlänger dagen, ändrar jordens form genom att minska den polära kompressionen, orsakar pulsering av jordens skal, vertikala förskjutningar av jordytan, halvdagliga förändringar i atmosfärstryck, förändrar villkoren för organiskt liv i världshavets kustdelar och påverkar slutligen ekonomisk aktivitet kustländer. V hela raden hamnar, kan havsgående fartyg bara komma in vid högvatten.

Efter en viss tid på jorden upprepas sol- och månförmörkelser. Du kan se dem när solen, jorden och månen är i samma linje.

Förmörkelse- en astronomisk situation där en himlakropp blockerar ljuset från en annan himlakropp.

En solförmörkelse inträffar när månen hamnar mellan observatören och solen och skymmer den. Eftersom månen före förmörkelsen är vänd mot oss med sin obelysta sida, finns det alltid en nymåne före förmörkelsen, det vill säga månen är inte synlig. Man får intrycket att solen är täckt med en svart skiva; observatören från jorden ser detta fenomen som en solförmörkelse (fig. 3).

Ris. 3. Solförmörkelse (relativa storlekar på kroppar och avstånd mellan dem är villkorade)

En månförmörkelse inträffar när månen, som är i linje med solen och jorden, faller in i en konformad skugga som kastas av jorden. Diametern på jordens skuggfläck är minsta avstånd Månen är 363 000 km från jorden, vilket är ungefär 2,5 gånger månens diameter, så hela månen kan skuggas (se fig. 3).

Månrytmer är repetitiva förändringar i intensiteten och naturen hos biologiska processer. Det finns mån-månatliga (29,4 dagar) och mån-dagliga (24,8 timmar) rytmer. Många djur och växter förökar sig i en viss fas av måncykeln. Månens rytmer är karakteristiska för många marina djur och växter i kustzonen. Så människor har märkt en förändring i välbefinnande beroende på faserna av måncykeln.

måne- den enda himlakroppen som kretsar runt jorden, förutom jordens konstgjorda satelliter, skapade av människan under de senaste åren.

Månen rör sig kontinuerligt över stjärnhimlen och, i förhållande till någon stjärna, förskjuts på en dag mot himlens dygnsrotation med cirka 13°, och efter 27,1/3 dagar återvänder den till samma stjärnor, och beskriver en hel cirkel i den himmelska sfären. Därför kallas den tidsperiod under vilken månen gör ett fullständigt varv runt jorden i förhållande till stjärnorna stellar (eller siderisk) månad; det är 27,1 / 3 dagar. Månen rör sig runt jorden i en elliptisk bana, så avståndet från jorden till månen ändras med nästan 50 tusen km. Det genomsnittliga avståndet från jorden till månen är lika med 384 386 km (avrundat uppåt - 400 000 km). Detta är tio gånger längden på jordens ekvator.

måne självt avger inte ljus, därför är endast dess yta upplyst av solen synlig på himlen - dagsidan. Natten, mörk, är inte synlig. När månen rör sig över himlen från väst till öst, skiftar månen på en timme mot bakgrunden av stjärnor med ungefär en halv grad, det vill säga med en mängd nära dess skenbara storlek, och på en dag - med 13 grader. I en månad kommer månen på himlen ikapp och överträffar solen, medan månfaserna förändras: ny måne , första kvarten , fullmåne och sista kvartalet .

V ny måne Månen kan inte ses ens genom ett teleskop. Den är belägen i samma riktning som solen (endast över eller under den), och vänds mot jorden av natthalvklotet. Två dagar senare, när månen rör sig bort från solen, kan en smal halvmåne ses några minuter innan dess nedgång på den västra sidan av himlen mot bakgrund av kvällsgryningen. Grekerna kallade det första uppträdandet av halvmånen efter nymånen "neomenia" ("nymåne"). Från detta ögonblick börjar månmånaden.

7 dagar 10 timmar efter nymånen inträffar en fas som kallas första kvarten... Under denna tid rörde sig månen bort från solen med 90º. Från jorden är bara den högra halvan av månskivan synlig, upplyst av solen. Efter solnedgång måne ligger på södra sidan av himlen och går ner runt midnatt. Fortsätter att röra sig från solen hela vägen till vänster. måne på kvällen är det redan på den östra sidan av himlen. Hon kommer in efter midnatt, varje dag senare och senare.

När måne visar sig vara på sidan motsatt solen (på ett vinkelavstånd av 180 från den), kommer fullmåne... 14 dagar 18 timmar har gått sedan nymånen. Därefter måne börjar närma sig solen från höger.

Det finns en minskning av belysningen av den högra sidan av månskivan. Vinkelavståndet mellan den och solen minskar från 180 till 90º. Återigen är bara hälften av månskivan synlig, men redan den vänstra delen av den. Efter nymånen har 22 dagar gått 3 timmar. sista kvartalet... Månen går upp runt midnatt och lyser under hela andra halvan av natten, när solen går upp befinner den sig på södra sidan av himlen.

Månens bredd fortsätter att minska, och sig själv måne närmar sig gradvis solen från den högra (västra) sidan. Uppträder på den östra himlen, varje dag senare, blir halvmånen mycket smal, men hornen är vända åt höger och ser ut som bokstaven "C".

De säger, måne gammal. Ett askaktigt ljus syns på den nattliga delen av disken. Vinkelavståndet mellan månen och solen minskar till 0º. Till sist, måne kommer ifatt solen och blir osynlig igen. Nästa nymåne kommer. Månens månad slutade. 29 dagar gick 12 timmar 44 minuter 2,8 sekunder, eller nästan 29,53 dagar. Denna period kallas synodiska månaden (från grekiskan sy "nodos-förbindelse, närmande).

Den synodiska perioden är förknippad med positionen av en himlakropp i förhållande till solen, synlig på himlen. Lunar synodisk månad är en tidsperiod mellan på varandra följande faser med samma namn Månen.

Din väg på himlen i förhållande till stjärnorna måne gör 7 timmar 43 minuter 11,5 sekunder på 27 dagar (avrundat - 27,32 dagar). Denna period kallas siderisk (från latin sideris-star), eller stjärnmånad .

№7 Förmörkelse av månen och solen, deras analys.

Sol- och månförmörkelser är ett intressant naturfenomen, bekant för människan sedan urminnes tider. De är relativt vanliga, men de är inte synliga från alla delar av jordens yta och verkar därför sällsynta för många.

En solförmörkelse inträffar när vår naturliga satellit, Månen, i sin rörelse passerar mot bakgrunden av solens skiva. Detta händer alltid vid tidpunkten för nymånen. Månen är belägen närmare jorden än solen, nästan 400 gånger, och samtidigt är dess diameter också cirka 400 gånger mindre än solens diameter. Därför är jordens och solens skenbara dimensioner nästan desamma, och månen kan täcka solen med sig själv. Men inte varje nymåne är en solförmörkelse. På grund av månens banas lutning mot jordens bana "missar" månen vanligtvis lite och passerar över eller under solen vid tidpunkten för nymånen. Men minst 2 gånger om året (men inte mer än fem) faller månens skugga på jorden och en solförmörkelse inträffar.

Månskuggan och penumbra faller till jorden i form av ovala fläckar, som har en hastighet av 1 km. på sek. löpa över jordens yta från väst till öst. I områden som fångas i månskuggan är en total solförmörkelse synlig, det vill säga solen är helt täckt av månen. I områden täckta med partiell skugga inträffar en partiell solförmörkelse, det vill säga månen täcker bara en del av solskivan. Utanför penumbragränsen inträffar ingen förmörkelse alls.

Den maximala varaktigheten av den totala förmörkelsefasen överstiger inte 7 minuter. 31 sek. Men oftast är det två till tre minuter.

En solförmörkelse börjar från solens högra kant. När månen stänger solen helt, sätter skymningen in, som i mörk skymning, och de ljusaste stjärnorna och planeterna dyker upp på den förmörkade himlen, och runt solen kan man se en vacker strålande strålglans av en pärlfärg - solkoronan, som är de yttre lagren av solatmosfären, inte synliga utanför förmörkelsen från - för deras låga ljusstyrka i jämförelse med ljusstyrkan på daghimlen. Kronans utseende förändras från år till år beroende på solaktiviteten. En rosa glödande ring blinkar över hela horisonten - detta är det område som är täckt med en månskugga som tränger in i solljus från närliggande zoner, där en total förmörkelse inte inträffar, utan endast det speciella observeras.
SOL- OCH MÅNFORKÖRNINGAR

Solen, månen och jorden i nymåne- och fullmånestadierna ligger sällan på samma linje, eftersom månbanan ligger inte exakt i ekliptikans plan, utan i en lutning av 5 grader mot den.

Solförmörkelser nymånar... Månen blockerar solen från oss.

Månförmörkelser... Solen, månen och jorden är i linje i scenen fullmåne... Jorden blockerar månen från solen. Samtidigt blir månen tegelröd.

Varje år sker i genomsnitt 4 sol- och månförmörkelser. De följer alltid med varandra. Till exempel, om en nymåne sammanfaller med en solförmörkelse, inträffar en månförmörkelse två veckor senare, i fullmånefasen.

Astronomiskt sett solförmörkelser uppstår när månen, medan den rör sig runt solen, helt eller delvis skymmer solen. De skenbara diametrarna för solen och månen är nästan desamma, så månen skymmer solen helt. Men detta kan ses från jorden i helfasbandet. En partiell solförmörkelse observeras på båda sidor av helfasremsan.

Bandbredden för den totala fasen av en solförmörkelse och dess varaktighet beror på de inbördes avstånden mellan solen, jorden och månen. Som ett resultat av ändrade avstånd ändras också Månens skenbara vinkeldiameter. När den är något större än solförmörkelsen kan den totala förmörkelsen vara upp till 7,5 minuter, när den är lika stor, sedan ett ögonblick, men om den är mindre täcker Månen inte solen helt. I det senare fallet inträffar en ringformig förmörkelse: en smal, ljus solring är synlig runt den mörka månskivan.

Under en total solförmörkelse framträder solen som en svart skiva omgiven av norrsken (korona). Dagsljuset är så svagt att man ibland kan se stjärnor på himlen.

En total månförmörkelse inträffar när månen faller in i jordskuggans kon.

En total månförmörkelse kan vara i 1,5-2 timmar. Den kan observeras från hela jordens natthemisfär, där månen vid tidpunkten för förmörkelsen var ovanför horisonten. Därför, i ett givet område, kan totala månförmörkelser observeras mycket oftare än solförmörkelser.

Under en total månförmörkelse förblir månskivan synlig, men får en mörkröd nyans.

En solförmörkelse inträffar på en nymåne och en månförmörkelse på en fullmåne. Oftast är det två mån- och två solförmörkelser om året. Det högsta möjliga antalet förmörkelser är sju. Efter en viss tid upprepas mån- och solförmörkelser i samma ordning. Detta intervall kallades saros, som översatts från egyptiska betyder - upprepning. Saros är cirka 18 år, 11 dagar. Under varje Saros inträffar 70 förmörkelser, varav 42 är sol och 28 är mån. Totala solförmörkelser från ett visst område observeras mer sällan än månförmörkelser, en gång vart 200-300:e år.

FÖRUTSÄTTNINGAR FÖR EN SOLFÖRMÖRKELSE

Under en solförmörkelse passerar månen mellan oss och solen och döljer den för oss. Låt oss överväga mer i detalj under vilka förhållanden en solförmörkelse kan inträffa.

Vår planet Jorden, som roterar runt sin axel under dagen, rör sig samtidigt runt solen och gör ett helt varv på ett år. Jorden har en satellit - månen. Månen rör sig runt jorden och gör ett helt varv på 29 1/2 dygn.

Den relativa positionen för dessa tre himlakroppar förändras hela tiden. När månen rör sig runt jorden befinner sig vid vissa tidsperioder mellan jorden och solen. Men månen är en mörk, ogenomskinlig solid boll. Fångad mellan jorden och solen stänger den, som en enorm slutare, solen med sig själv. Vid denna tidpunkt visar sig den sidan av månen, som är vänd mot jorden, vara mörk, oupplyst. Därför kan en solförmörkelse bara inträffa under en nymåne. På en fullmåne försvinner månen från jorden i motsatt riktning mot solen och kan falla in i skuggan som kastas av jordklotet. Sedan kommer vi att observera en månförmörkelse.

Det genomsnittliga avståndet från jorden till solen är 149,5 miljoner km, och det genomsnittliga avståndet från jorden till månen är 384 tusen km.

Ju närmare föremålet är, desto större verkar det för oss. Månen, i jämförelse med solen, är nästan 400 gånger närmare oss, och samtidigt är dess diameter också cirka 400 gånger mindre än solens diameter. Därför är månens och solens skenbara storlekar nästan desamma. Månen kan alltså stänga solen från oss.

Solens och Månens avstånd från jorden förblir dock inte konstanta, utan ändras något. Detta händer eftersom jordens väg runt solen och månens väg runt jorden inte är cirklar, utan ellipser. Med en förändring av avståndet mellan dessa kroppar förändras också deras skenbara storlekar.

Om månen vid tidpunkten för en solförmörkelse är på det minsta avståndet från jorden, kommer månskivan att vara något större än solskivan. Månen kommer att helt täcka solen, och förmörkelsen kommer att vara komplett. Om månen under en förmörkelse befinner sig på det största avståndet från jorden, kommer den att ha en något mindre skenbar storlek och kommer inte att kunna täcka solen helt. Solens ljuskant kommer att förbli avtäckt, som under en förmörkelse kommer att synas som en ljus tunn ring runt Månens svarta skiva. En sådan förmörkelse kallas ringformig.

Det verkar som att solförmörkelser bör inträffa varje månad, varje nymåne. Detta sker dock inte. Om jorden och månen rörde sig i ett synligt plan, skulle månen på varje nymåne verkligen dyka upp exakt på en rak linje som förbinder jorden och solen, och en förmörkelse skulle inträffa. Faktum är att jorden rör sig runt solen i ett plan och månen runt jorden i ett annat. Dessa plan stämmer inte överens. Därför, ofta under nymånar, kommer månen antingen högre än solen eller lägre.

Månens skenbara väg på himlen sammanfaller inte med den väg längs vilken solen rör sig. Dessa vägar skär varandra vid två motsatta punkter, som kallas månnoder. Nära dessa punkter kommer solens och månens vägar nära varandra. Och bara när nymånen inträffar nära noden, åtföljs den av en förmörkelse.

Förmörkelsen kommer att vara total eller ringformig om solen och månen är nästan i en nod under nymånen. Om solen vid tidpunkten för nymånen visar sig vara på något avstånd från noden, kommer inte mån- och solskivornas centra att sammanfalla och månen kommer bara delvis att täcka solen. En sådan förmörkelse kallas partiell.

Månen rör sig bland stjärnorna från väst till öst. Därför börjar månens stängning av solen från dess västra, d.v.s. högra, kant. Graden av stängning kallas av astronomer för förmörkelsens fas.

Runt platsen för månskuggan finns en penumbraregion, här är förmörkelsen frekvent. Diametern på penumbra-regionen är cirka 6-7 tusen km. För en observatör som kommer att befinna sig nära kanten av denna region, kommer bara en liten del av solskivan att täckas av månen. En sådan förmörkelse kan överhuvudtaget gå obemärkt förbi.

Är det möjligt att exakt förutsäga början av en förmörkelse? Forskare har fastställt i antiken att efter 6585 dagar och 8 timmar, vilket är 18 år 11 dagar 8 timmar, upprepas förmörkelser. Detta händer eftersom det är efter en sådan tidsperiod som månens, jordens och solens placering i rymden upprepas. Denna lucka kallades saros, vilket betyder upprepning.

Under en Saros finns det i genomsnitt 43 solförmörkelser, varav 15 är partiella, 15 är ringformade och 13 är totala. Om vi ​​lägger till datumen för observerade förmörkelser under en Saros, 18 år, 11 dagar och 8 timmar, kan vi förutsäga början av förmörkelser i framtiden.

På samma plats på jorden observeras en total solförmörkelse en gång vart 250 - 300:e år.

Astronomer har beräknat förutsättningarna för solförmörkelsers synlighet i många år framöver.

LUNAR RYMMER

Månförmörkelser är också bland de "extraordinära" himmelsfenomenen. De händer så här. Månens hela ljuscirkel börjar mörkna vid dess vänstra kant, en rund brun skugga dyker upp på månskivan, den rör sig längre och längre och täcker efter ungefär en timme hela månen. Månen bleknar och blir rödbrun.

Jordens diameter är nästan 4 gånger månens diameter, och skuggan från jorden, även på månens avstånd från jorden, är mer än 2 1/2 gånger månens storlek. Därför kan Månen helt störta in i jordens skugga. En total månförmörkelse är mycket längre än en solförmörkelse: den kan vara i 1 timme och 40 minuter.

Av samma anledning som solförmörkelser inte inträffar varje nymåne, inträffar inte månförmörkelser varje fullmåne. Det största antalet månförmörkelser på ett år är 3, men det finns år utan förmörkelser alls; detta var till exempel 1951.

Månförmörkelser upprepas med samma tidsintervall som solförmörkelser. Under detta intervall, på 18 år 11 dagar 8 timmar (saros), finns det 28 månförmörkelser, varav 15 är partiella och 13 är totala. Som du kan se är antalet månförmörkelser i Saros mycket mindre än solförmörkelser, och ändå kan månförmörkelser observeras oftare än solförmörkelser. Detta beror på det faktum att månen, som störtar in i jordens skugga, slutar att vara synlig på hela jordens halva som inte är upplyst av solen. Det betyder att varje månförmörkelse är synlig över ett mycket större territorium än någon solförmörkelse.

En förmörkad måne försvinner inte helt, som solen under en solförmörkelse, utan är svagt synlig. Detta händer eftersom en del av solens strålar kommer genom jordens atmosfär, bryts i den, går in i jordens skugga och träffar månen. Eftersom de röda strålarna i spektrumet är minst spridda och försvagade i atmosfären. Månen under en förmörkelse antar en kopparröd eller brun nyans.

SLUTSATS

Det är svårt att föreställa sig att solförmörkelser inträffar så ofta: trots allt måste var och en av oss observera förmörkelser extremt sällan. Detta förklaras av det faktum att under en solförmörkelse faller inte skuggan från månen på hela jorden. Den fallna skuggan har formen av en nästan rund fläck, vars diameter som mest kan nå 270 km. Denna fläck kommer bara att täcka en försumbar del av jordens yta. För närvarande är det bara på denna del av jorden som en total solförmörkelse kommer att synas.

Månen rör sig i sin bana med en hastighet av cirka 1 km/sek, det vill säga snabbare än en gevärkula. Följaktligen rör sig dess skugga med hög hastighet längs jordens yta och kan inte täcka någon plats på jordklotet under lång tid. Därför kan en total solförmörkelse aldrig vara mer än 8 minuter.

Således beskriver månskuggan, som rör sig längs jorden, en smal men lång remsa, på vilken en total solförmörkelse konsekvent observeras. Den totala solförmörkelseremsan är flera tusen kilometer lång. Och ändå visar sig området som täcks av skuggan vara obetydligt i jämförelse med hela jordens yta. Dessutom befinner sig hav, öknar och glesbefolkade områden på jorden ofta i en total förmörkelseremsa.

Sekvensen av förmörkelser upprepas nästan exakt i samma ordning under en tidsperiod som kallas saros (saros är ett egyptiskt ord som betyder "upprepning"). Saros, känt i antiken, är 18 år och 11,3 dagar. Faktum är att förmörkelser kommer att upprepas i samma ordning (efter någon initial förmörkelse) efter så lång tid som nödvändigt för att samma fas av månen ska inträffa på samma avstånd från månen från noden i dess omloppsbana, som i den initiala förmörkelsen.

Under varje Saros inträffar 70 förmörkelser, varav 41 är sol och 29 är mån. Solförmörkelser inträffar alltså oftare än månförmörkelser, men vid en given punkt på jordens yta kan månförmörkelser observeras oftare, eftersom de är synliga på hela jordens halvklot, medan solförmörkelser är synliga endast i en relativt sett tunn strimma. Det är särskilt sällsynt att se totala solförmörkelser, även om det finns cirka 10 av dem under varje Saros.

№8 Jorden är som en boll, en rotationsellipsoid, en 3-axlig ellipsoid, en geoid.

Antaganden om jordens sfäricitet dök upp på 600-talet f.Kr., och från 400-talet f.Kr. uttrycktes några av de bevis som vi kände till att jorden har formen av en boll (Pythagoras, Eratosthenes). Bevisen för jordens sfäricitet av forntida vetenskapsmän baserades på följande fenomen:
- en cirkulär vy av horisonten i öppna ytor, slätter, hav, etc.;
- jordens cirkulära skugga på månens yta kl månförmörkelser;
- förändring av stjärnornas höjd när man rör sig från norr (N) till söder (S) och tillbaka, på grund av middagslinjens utbuktning, etc. I verket "On the sky" angav Aristoteles (384 - 322 f.Kr.) att Jorden är inte bara sfärisk till formen, utan har också ändliga dimensioner; Arkimedes (287 - 212 f.Kr.) hävdade att vattenytan i ett lugnt tillstånd är en sfärisk yta. De introducerade också konceptet med en sfäroid av jorden, som en geometrisk figur nära en boll.
Den moderna teorin om att studera jordens figur kommer från Newton (1643 - 1727), som upptäckte lagen om universell gravitation och tillämpade den för att studera jordens figur.
I slutet av 80-talet av 1600-talet var rörelselagarna för planeterna runt solen kända, de mycket exakta dimensionerna av jordklotet bestämdes av Picard från gradmätningar (1670), faktumet av en minskning av accelerationen av gravitation på jordens yta från norr (N) till söder (S ), mekanikens lagar i Galileo och Huygens forskning om kroppars rörelse längs en kurvlinjär bana. Generalisering av dessa fenomen och fakta ledde vetenskapsmän till en välgrundad syn på jordens sfäroidism, d.v.s. dess deformation i polernas riktning (planhet).
Newtons berömda verk - "Matematiska principer naturfilosofi"(1867) förklarar en ny lära om jordens gestalt. Newton kom till slutsatsen att jordens figur borde vara i form av en rotationsellipsoid med en lätt polär kompression (detta faktum motiverades av honom med en minskning av längden på den andra pendeln med minskande latitud och minskande gravitation från pol till ekvator på grund av att "Jorden något högre vid ekvatorn ").
Baserat på hypotesen att jorden består av en homogen massa av densitet, bestämde Newton teoretiskt jordens polära kompression (α) i den första approximationen lika med ungefär 1: 230. Faktum är att jorden är inhomogen: skorpan har en densitet på 2,6 g/cm3, medan jordens genomsnittliga densitet är 5,52 g/cm3. Den ojämna fördelningen av jordens massor ger omfattande milda utbuktningar och konkaviteter, som kombineras för att bilda kullar, fördjupningar, fördjupningar och andra former. Observera att individuella höjder över jorden når höjder på mer än 8000 meter över havsytan. Det är känt att ytan på världshavet (MO) upptar 71%, land - 29%; genomsnittligt djup för MO (Världshavet) 3800m, och medellängd sushi - 875 m. totalarea jordens yta är 510 x 106 km2. Av de givna uppgifterna följer att större delen av jorden är täckt med vatten, vilket ger anledning att ta den för en jämn yta (UE) och, i slutändan, för jordens allmänna figur. Jordens figur kan föreställas genom att föreställa en yta, vid varje punkt där tyngdkraften är riktad längs normalen till den (längs lodet).
En komplex figur av jorden, begränsad av en plan yta, vilket är början på rapporten om höjder, brukar kallas en geoid. Annars fixeras geoidens yta, som en ekvipotentialyta, av ytan av oceanerna och haven i ett lugnt tillstånd. Under kontinenter definieras geoidens yta som ytan vinkelrät mot kraftlinjerna (Figur 3-1).
P.S. Namnet på jordens figur - geoid - föreslogs av den tyske fysikern I.B. Listig (1808 - 1882). När man kartlägger jordens yta, på grundval av många års forskning av forskare, ersätts en komplex geoidfigur, utan att offra noggrannheten, med en matematiskt enklare - revolutionens ellipsoid. Rotationsellipsoid- en geometrisk kropp bildad som ett resultat av rotationen av en ellips runt en mindre axel.
Rotationsellipsoiden kommer nära geoidens kropp (avvikelsen överstiger inte 150 meter på vissa ställen). Måtten på jordens ellipsoid bestämdes av många forskare i världen.
Grundläggande studier av jordens figur, utförda av ryska forskare F.N. Krasovsky och A.A. Izotov, fick utveckla idén om en triaxiell jordellipsoid, med hänsyn till stora geoidvågor, som ett resultat erhölls dess huvudparametrar.
Under de senaste åren (slutet av XX och början av XXI århundraden) har parametrarna för jordens figur och yttre gravitationspotential bestämts med hjälp av rymdobjekt och användningen av astronomisk-geodetiska och gravimetriska forskningsmetoder så tillförlitligt att nu det kommer om bedömningen av deras mätningar i tid.
Den triaxiala terrestra ellipsoiden, som kännetecknar jordens figur, är uppdelad i en vanlig terrestrisk ellipsoid (planetär), lämplig för att lösa globala problem med kartografi och geodesi, och en referensellipsoid, som används i vissa regioner, länder i världen och deras delar. En rotationsellipsoid (sfäroid) är en rotationsyta i tredimensionellt utrymme bildas genom att vrida ellipsen runt en av dess huvudaxlar. En rotationsellipsoid är en geometrisk kropp som bildas som ett resultat av rotationen av en ellips runt en mindre axel.

Geoid- Jordens figur, begränsad av gravitationspotentialens plana yta, sammanfallande i haven med medelhavsnivån och utsträckt under kontinenterna (kontinenter och öar) så att denna yta överallt är vinkelrät mot gravitationsriktningen. Geoidens yta är jämnare än jordens fysiska yta.

Geoidformen är inte exakt matematiska uttryck, och för konstruktion av kartografiska projektioner väljs den korrekta geometriska figuren, som skiljer sig lite från geoiden. Den bästa approximationen av en geoid är formen som erhålls genom att rotera en ellips runt en kort axel (ellipsoid)

Termen "geoid" föreslogs 1873 av den tyske matematikern Johann Benedict Listing för att beteckna geometrisk form mer exakt än en rotationsellipsoid, vilket återspeglar planetens unika form.

En extremt komplex figur - en geoid. Den finns bara i teorin, men i praktiken kan den varken beröras eller ses. Du kan föreställa dig en geoid i form av en yta, vars tyngdkraft vid varje punkt är riktad strikt vertikalt. Om vår planet vore en vanlig boll, jämnt fylld med något ämne, skulle lodlinjen vid någon av dess punkter se ut mot bollens mitt. Men situationen kompliceras av det faktum att vår planets täthet är inhomogen. På vissa ställen finns tunga stenar, på andra är tomrum, berg och sänkor utspridda över hela ytan, även slätter och hav är ojämnt fördelade. Allt detta förändrar gravitationspotentialen vid varje specifik punkt. Att jordklotets form är en geoid är också skulden för den eteriska vinden som blåser på vår planet från norr.

Verkar vara en dum fråga och kanske till och med en elev kan svara på den. Ändå beskrivs inte rotationsläget för vår satellit tillräckligt exakt och dessutom finns det i beräkningarna grovt misstag- förekomsten av vattenis vid dess poler har inte tagits med i beräkningen. Detta faktum bör förtydligas, och kom ihåg att den förste som påpekade faktumet med den märkliga rotationen av vår naturliga satellit var den store italienske astronomen: Gian Domenico Cassini.

Hur roterar månen?

Det är välkänt att jordens ekvator lutar 23° och 28' mot ekliptikans plan, det vill säga planet närmast solen. Det är detta faktum som leder till årstidernas förändring, vilket är extremt viktigt för livet på vår planet. Vi vet också att planet för månens omloppsbana lutar i en vinkel på 5 ° 9 'i förhållande till ekliptikans plan. Vi vet också att månen alltid är riktad mot jorden med en sida. Tidvattenkrafternas verkan på jorden beror på detta. Med andra ord, månen roterar runt jorden på samma tid som det tar att genomföra ett varv runt sin egen axel. Således får vi automatiskt en del av svaret på frågan som anges i rubriken: "Månen roterar runt sin axel och dess period är exakt lika med hela varvet runt jorden."

Men vem vet rotationsriktningen för månens axel? Detta faktum är inte känt för alla, och dessutom erkänner astronomer sitt misstag i formeln för att beräkna rotationsriktningen, och detta beror på det faktum att beräkningarna inte tog hänsyn till närvaron av vattenis vid våra poler. satellit.

Det finns kratrar på månens yta i nära anslutning till polerna som aldrig tar emot solljus... På de ställena är det konstant kallt och det är mycket möjligt att på dessa ställen kan reserver av vattenis lagras, som levereras till Månen av kometer som faller på dess yta.

NASA-forskare har också bevisat sanningen i denna hypotes. Detta är lätt att förstå, men en annan fråga uppstår: ”Varför finns det områden som aldrig är upplysta av solen? Kratrarna är inte tillräckligt djupa för att dölja sina reserver, förutsatt att det finns en allmän gynnsam geometri."

Ta en titt på bilden av månens sydpol:

Den här bilden togs av NASA med Lunar Reconnaissance Orbiter, en rymdfarkost i omloppsbana runt månen som kontinuerligt tar fotografier av månens yta för optimal planering av framtida uppdrag. Varje foto som tagits på Sydpolen, under sex månader, binariserades så att varje pixel som belysts av solen tilldelades värdet 1, medan det i skuggan värdet 0. Dessa fotografier bearbetades sedan genom att definiera för varje pixelprocent av den tid under vilken den var tänd. Som ett resultat av att "belysa kartan" såg forskare att vissa områden alltid förblir i skuggan, och flera (vulkaniska åsar eller toppar) förblir alltid synliga för solen. Gråskala snarare än att reflektera områden som har gått igenom en period av belysning, vilket är nedtonat. Riktigt imponerande och lärorikt.

Låt oss dock återgå till vår fråga. För att uppnå detta resultat, nämligen att ständigt befinna sig i fullständigt mörker av stora områden, är det nödvändigt att månens rotationsaxel var riktad åt höger med avseende på solen, i synnerhet, som är praktiskt taget vinkelrät mot ekliptikan.

Månekvatorn lutar dock endast 1°32' i förhållande till ekliptikan. Det verkar vara en obetydlig indikator, men det tyder på att det finns vatten vid polerna på vår satellit, som är i ett fysiskt tillstånd - is.

Denna geometriska konfiguration hade redan studerats och översatts till lag av astronomen Gian Domenico Cassini 1693 i Ligurien, under hans studie av tidvatten och deras inverkan på satelliten. När det gäller månen låter de så här:

1) Månens rotationsperiod är synkroniserad med rotationsperioden runt jorden.
2) Månens rotationsaxel hålls i en fast vinkel i förhållande till ekliptikans plan.
3) Rotationsaxlarna, normalen till omloppsbanan och normalekliptikan ligger i samma plan.

Efter tre århundraden har dessa lagar nyligen testats med mer moderna metoder för himlamekanik, vilket har bekräftat deras noggrannhet.