Рождение Луны

Мифология

Римляне называли спутник Земли Луной (лат. Lūna), греки — Селеной (греч. Σελήνη), древние египтяне — Ях (Иях).

Луна в римской мифологии является богиней ночного света. Луна (и Диана) имела несколько святилищ, одно вместе с богом солнца. В египетской мифологии богиня луны — Тефнут и ее сестра Шу — одно из воплощений солнечного начала, были близнецами. В индоевропейской и балтийской мифологии широко распространен мотив ухаживания месяца за солнцем и их свадьбы: после свадьбы месяц покидает солнце, за что ему мстит бог-громовержец и разрубает месяц пополам. В другой мифологии месяц, живший на небе вместе со своей женой-солнцем, пошел на землю посмотреть, как живут люди. На земле за месяцем погналась Хоседэм (злое женское мифологическое существо).

Месяц, торопливо возвращающийся к солнцу, только наполовину успел войти в его чум. Солнце схватило его за одну половину, а Хоседэм за другую и начали тянуть его в разные стороны, пока не разорвали пополам. Солнце пыталось потом оживить месяц, оставшийся без левой половины и тем самым без сердца, пробовало сделать ему сердце из угля, качало его в колыбели (шаманский способ воскрешения человека), но все было тщетно. Тогда солнце повелело месяцу, чтобы он светил ночью оставшейся у него половиной.

В армянской мифологии Лусин («луна») — молодой юноша попросил у матери, державшей тесто, булочку. Рассерженная мать дала пощечину Лусину, от которой он взлетел на небо. До сих пор на его лице видны следы теста. По народным поверьям, фазы луны связаны с циклами жизни царя Лусина: новолуние — с его юностью, полнолуние — со зрелостью; когда луна убывает и появляется полумесяц, наступает старость Лусина, который затем уходит в рай (умирает). Из рая он возвращается возрожденным.

В греческой мифологии лунным божеством была Селена и, в меньшей степени, Даная и Артемида. Последняя — по греческой мифологии девственная, всегда юная богиня охоты, богиня плодородия, богиня женского целомудрия, покровительница всего живого на Земле, дающая счастье в браке и помощь при родах, позднее стала богиней Луны (её брат Аполлон был олицетворением Солнца). Диана — это прототип богини Луны в римской мифологии.

Грузинский лунный бог — Гиорги, который позже слился с Георгием Победоносцем. В китайской мифологии существует богиня Чан-э, живущая на Луне, а в Индии почитается индуистский бог Чандра.

Известны также мифы о происхождении луны из частей тела (чаще всего из левого и правого глаза). У большинства народов мира есть особые Лунные мифы, объясняющие возникновение пятен на луне, чаще всего тем, что там находится особый человек («лунный человек» или «лунная женщина»). Божеству луны многие народы придают особое значение, считая, что оно дает необходимые элементы для всего живого.

Рождение Луны

Происхождение Луны окончательно еще не установлено. Наиболее разработаны три разные гипотезы. В конце XIX в. Дж. Дарвин (сын Чарльза Дарвина) выдвинул гипотезу, согласно которой Луна и Земля первоначально составляли одну общую расплавленную массу, скорость вращения которой увеличивалась по мере ее остывания и сжатия; в результате эта масса разорвалась на две части: большую — Землю и меньшую — Луну. Эта гипотеза объясняет малую плотность Луны, образованной из внешних слоев первоначальной массы. Однако она встречает серьезные возражения с точки зрения механизма подобного процесса; кроме того, между породами земной оболочки и лунными породами есть существенные геохимические различия.

Гипотеза захвата, разработанная немецким ученым К. Вейцзеккером, шведским ученым Х. Альфвеном и американским ученым Г. Юри, предполагает, что Луна первоначально была малой планетой, которая при прохождении вблизи Земли в результате воздействия тяготения последней превратилась в спутник Земли. Вероятность такого события весьма мала, и, кроме того, в этом случае следовало бы ожидать большего различия земных и лунных пород.

Согласно третьей гипотезе, разрабатывавшейся советскими учеными — О. Ю. Шмидтом и его последователями в середине XX века, Луна и Земля образовались одновременно путем объединения и уплотнения большого роя мелких частиц. Но Луна в целом имеет меньшую плотность, чем Земля, поэтому вещество протопланетного облака должно было разделиться с концентрацией тяжелых элементов в Земле. В связи с этим возникло предположение, что первой начала формироваться Земля, окруженная мощной атмосферой, обогащенной относительно летучими силикатами; при последующем охлаждении вещество этой атмосферы сконденсировалось в кольцо планетезималей, из которых и образовалась Луна.

Последняя гипотеза на современном уровне знаний (70-е годы 20 века) представляется наиболее предпочтительной. Не так давно возникла четвертая теория, которая и принята сейчас как наиболее правдоподобная.

Теория гигантского столкновения

В настоящее время господствующая теория формирования Луны — в результате столкновения молодой Земли и объекта, по размерам сходного с Марсом. Этот гипотетический объект иногда называют Тейя. Впервые теорию гигантского столкновения выдвинули Уильям  К. Хартманн и Дональд Р. Дэвис в 1975 году в статье, напечатанной в журнале «Icarus».

4,533 миллиарда лет назад, вскоре после формирования Земли, протопланета размером с Марс (примерно 1/10 массы Земли) ударила Землю под острым углом к земной поверхности. В результате столкновения ударившееся тело разрушилось, а большая его часть вместе со значительным количеством фельзических (светлых и лёгких) пород земной мантии была выброшена в околоземное пространство. Часть этого вещества затем собралась, образовав Луну из кольца вращающихся вокруг Земли выброшенных обломков. Из компьютерной модели этого события был сделан вывод, что Луна приобрела сферическую форму от одного года до ста лет спустя после столкновения.

Свидетельствуют о таком столкновении собранные экипажами космических аппаратов «Аполлон» образцы лунных пород, которые по составу изотопов кислорода почти идентичны веществу земной мантии. При химическом исследовании этих образцов не обнаружено ни летучих соединений, ни лёгких элементов; предполагается, что они были «выпарены» при чрезвычайно сильном нагреве, сопутствовавшем образованию этих пород. Сейсмометрией на Луне были измерены размеры её железо-никелевого ядра, которое оказалось меньше, чем предполагается другими гипотезами образования Луны (например, гипотезой одновременного формирования Луны и Земли). В то же время, такой малый размер ядра хорошо вписывается в теорию столкновения, в которой считается, что Луна сформировалась в основном из выброшенного при ударе более легкого вещества мантий Земли и столкнувшегося с нею тела, в то время как тяжёлое ядро этого тела погрузилось и слилось с ядром Земли.

Помимо самого факта существования Луны, теория объясняет и дефицит в земной коре фельзических («светлых») и промежуточных пород, которых недостаточно для полного покрытия поверхности Земли. В результате мы имеем материки, состоящие из относительно легких фельзических пород, и океанские бассейны, состоящие из более тёмных и тяжёлых металлосодержащих пород. Такая разница в составе пород, при наличии воды позволяет функционировать системе тектонического движения литосферных плит, образующих земную кору.

Также предполагается, что наклон земной оси и само вращение Земли — результат именно этого столкновения.

Очевидная маловероятность столкновения тела марсовых размеров с Землёй (притом точно под таким углом, чтобы не разрушить планету), в сочетании с возникшим удачным углом наклона земной оси (который обеспечивает смену сезонов), плюс создание условий для мощной литосферной тектоники (которая обеспечивает воспроизводство «углеродного цикла»), — всё это, по мнению некоторых, может объяснить уникальность существования жизни на Земле по сравнению с явной её нераспространённостью во Вселенной. Эта гипотеза получила название «Уникальной Земли» (Rare Earth).

Однако, в недавно вышедшей статье Эдвард Белбруно и Ричард Готт предположили, что столкнувшаяся с Землёй гипотетическая протопланета Тейя могла сформироваться в одной из точек Лагранжа системы Земля-Солнце — L4 или L5, а затем перейти на беспорядочную орбиту и ударить Землю на более-менее низкой скорости.

Такой механизм существенно повышает вероятность встречи небесного тела с Землёй при требуемых параметрах столкновения.

Моделирование, проведённое в 2005 году д-ром Робин Кэнап, показало, что спутник Плутона Харон мог также образоваться около 4,5 миллиардов лет назад от столкновения Плутона с другим телом из пояса Койпера, диаметром от 1600 до 2000 км, которое ударило планету на скорости 1 км/с. Кэнап предполагает, что такой процесс формирования спутников планет мог быть обычным делом в молодой Солнечной системе.

Поэтому история Луны интересна не только сама по себе, но и как часть общей проблемы происхождения Земли и других планет Солнечной системы.

Основное о Луне

Так как Луна не светится сама, а лишь отражает солнечный свет, с Земли видна только освещённая Солнцем часть лунной поверхности. Луна обращается по орбите вокруг Земли и тем самым угол между Землёй, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл лунных фаз. Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть вращение Луны вокруг Земли и вокруг собственной оси синхронизировано. Эта синхронизация вызвана трением приливов которые производила Земля в оболочке Луны.

Поскольку на Луне практически отсутствует атмосфера, днем её поверхность накаляется до +120°C, но ночью или даже в тени она остывает до −160°C. Также небо на Луне всегда чёрное, даже днём. Огромный диск Земли выглядит с Луны в 3,67 раз больше, чем Луна с Земли и висит в небе почти неподвижно. Фазы Земли, видимые с Луны, прямо противоположны лунным фазам на Земле.

Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, полученных из столкновений метеоров с лунной поверхностью. Толщина слоя реголита бывает от долей метра до десятков метров.

Гравитационные силы между Землёй и Луной вызывают некоторые интересные эффекты. Наиболее известный из них — морские приливы и отливы. Гравитационное притяжение Луны более сильное на той стороне Земли, которая повёрнута к Луне, и более слабое на противоположной стороне. Поэтому поверхность Земли, и особенно океаны, вытягиваются по направлению к Луне. Если бы мы взглянули на Землю со стороны, мы увидели бы две выпуклости, и обе они направлены в сторону Луны, но находятся на противоположных сторонах Земли. Этот эффект намного более силён в океанской воде, чем в твёрдой коре, так что выпуклость воды больше. А так как Земля вращается намного быстрее, чем Луна перемещается по своей орбите, перемещение выпуклостей вокруг Земли один раз за день даёт две высших точки прилива.

Поверхность Луны можно разделить на два типа: очень старая горная местность с большим количеством вулканов и относительно гладкие и более молодые лунные моря. Лунные моря, которые составляют приблизительно 16 % всей поверхности Луны, — это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Большая часть поверхности покрыта реголитом. Лунные моря, под которыми лунными спутниками обнаружены более плотные, тяжёлые породы, сконцентрированы на обращённой к Земле стороне из-за влияния гравитационного момента при формировании Луны.

Исследования Луны

Луна привлекала внимание людей с древних времён. Во II в. до н. э. Гиппарх исследовал поведение Луны в звездном небе, определив наклон лунной орбиты относительно земной эклиптики, а также выявил ряд особенностей движения.

Выведенную Гиппархом теорию развил впоследствии астроном из Александрии Клавдий Птолемей во II в. н. э., написав об этом книгу «Альмагест». Данная теория множество раз уточнялась, и в 1687 г., после открытия Ньютоном закона всемирного тяготения, из чисто кинематической, описывающей геометрические свойства движения, теория стала динамической, учитывающей движение тел под действием приложенных к ним сил.

Большой вклад в развитие селенологии внес Галилео Галилей. В 1609 году Галилей самостоятельно построил свой первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Труба давала приблизительно трёхкратное увеличение. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза.

Ряд телескопических открытий Галилея способствовали утверждению гелиоцентрической системы мира, которую Галилей активно пропагандировал, и опровержению взглядов геоцентристов Аристотеля и Птолемея.

7 января 1610 года Галилей первый направил зрительную трубу на небо. Наблюдения в телескоп показали, что Луна покрыта горами и кратерами и тем самым является телом, подобным Земле. Известный с древних времен пепельный свет Луны Галилей объяснил как результат попадания на наш естественный спутник солнечного света, отражённого Землёй. Все это опровергало учение Аристотеля о противоположности «земного» и «небесного»: Земля стала телом принципиально той же природы, что и небесные светила. Галилей обнаружил также либрацию Луны.

Изобретение телескопов позволило различать более мелкие детали рельефа Луны. Первую лунную карту составил Джованни Риччиоли в 1651 году, он же дал названия самым крупным кратерам, именовав их «морями», чем мы и пользуемся до сих пор. Данные топонимы отражали давнее представление, будто погода на Луне схожа с земной, и темные участки якобы были заполнены лунной водой, а светлые участки считались сушей. Однако в 1753 году хорватский астроном Руджер Бошкович доказал, что Луна не имеет атмосферы. Дело в том, что при покрытии звезд Луной, те исчезают мгновенно. Но если бы у Луны была атмосфера, то звезды был погасали постепенно. Это свидетельствовало о том, что у спутника нет атмосферы. А в таком случае жидкой воды на поверхности Луны быть не может, так как она мгновенно бы испарилась.

С легкой руки того же Джованни Риччиоли кратерам стали давать имена известных ученых: от Платона, Аристотеля и Архимеда до Вернадского, Циолковского и Павлова.

Вслед за ним занимались картографией Луны  И. Ньютон и В. Гершель, карта стала подробнее, так как улучшилась техника наблюдения.

XIX век

Новым этапом исследования Луны стало применение фотографии в астрономических наблюдениях, начиная с середины XIX века. Это позволило более детально анализировать поверхность Луны по подробным фотографиям. Такие фотографии были сделаны, в частности, Уорреном де ла Рю (1852) и Льюисом Резерфордом (1865). В 1881 Жюль Янссен составил детальный «Фотографический атлас Луны».

В 1811 году французский астроном Франсуа Араго открыл явление поляризации света, отраженного поверхностью Луны. Причина данного явления заключается в наличии на поверхности раздробленного грунта, который отражает свет в целом лучше, чем окружающая его территория. Этим и объясняются светлые лучи вокруг темных лунных кратеров, оставленные выбросом грунта при ударе.

XX век

С началом космической эры количество наших знаний о Луне значительно увеличилось. Стал известен состав лунного грунта, учёные даже получили его образцы, составлена карта обратной стороны.

Впервые Луну посетил советский космический корабль «Луна-2» 13 сентября 1959 года.

Впервые астрономам удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959, когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть её поверхности. Обратная сторона Луны представляет собой идеальное место для астрономической обсерватории. Размещённым здесь оптическим телескопам не пришлось бы пробиваться сквозь плотную земную атмосферу. А для радиотелескопов Луна послужила бы естественным щитом из твёрдых горных пород толщиной 3500 км, который надёжно прикрыл бы их от любых радиопомех с Земли.

В начале 1960-х годов было очевидно, что в освоении космоса США отстаёт от СССР. Дж. Кеннеди заявил — высадка человека на Луну состоится до 1970 года. Для подготовки к пилотируемому полёту НАСА выполнило несколько космических программ: «Рейнджер» — фотографирование поверхности, «Сервейер (программа)» (1966-68) — мягкая посадка и съёмки местности и «Лунар орбитер (программа)» (1966-67) — детальное изображение поверхности Луны.

Впервые сфотографированный с лунной орбиты в течение полёта Apollo 8 «Восход Земли».

Американская программа пилотируемого полёта на Луну называлась «Аполлон». Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя — в декабре 1972 года, первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг (21 июля 1969 года), вторым — Эдвин Олдрин. Третий член экипажа Майкл Коллинз остался в ракете. Таким образом, Луна — единственное внеземное тело, на котором побывал человек, Луна также — единственное небесное тело, образцы которого были доставлены на Землю (США доставили 380 килограммов, СССР — 324 грамма лунного грунта)

Нахождение американских астронавтов на Луне ставится под сомнение некоторыми авторами.

СССР ответил отправкой на Луну двух радиоуправляемых самоходных аппаратов, «Луноход-1» в ноябре 1970 года и «Луноход-2» в январе 1973.

XXI век

После окончания советской космической программы «Луна» и американской «Аполлон» исследования Луны с помощью космических аппаратов были практически прекращены. Но в начале XXI века Китай опубликовал свою программу освоения Луны, включающую кроме доставки лунохода (в 2011 году) и отправки грунта на Землю (2012), в том числе и постройку обитаемых лунных баз (2030). Считается, что это заставило остальные космические державы снова развернуть лунные программы. Так, например, Европейское космическое агентство 28 сентября 2003 запустило первый лунный зонд «Смарт-1», а Дж. Буш 14 января 2004 объявил, что в планы США входит создание новых пилотируемых космических кораблей, способных доставить людей на Луну, с целью заложить к 2020 году первые лунные базы.

14 сентября 2007 Япония запустила автоматический космический аппарат для исследования Луны «Кагуя», а 24 октября 2007 в лунную гонку официально вступила и КНР. С космодрома Сичан был запущен первый китайский спутник Луны «Чанъэ-1». С помощью станции учёные планируют сделать объемную карту лунной поверхности, что в будущем может поспособствовать амбициозному проекту колонизации Луны.

Будущее Луны

Интересна будущая история Луны как спутника Земли. Она определяется так называемым приливным трением. Суть его состоит в том, что приливы в земных океанах, точнее приливные горбы, смещаются по поверхности океанов в сторону, противоположную вращению Земли. Происходит это потому, что горбы все время стремятся следовать за Луной, которая перемещается по небосводу с угловой скоростью меньшей, чем угловая скорость вращения Земли. Сдвигаясь, горбы передают часть своего движения океану, что приводит, в конечном счете, к трению о дно океана, переходу части кинетической энергии в тепловую и замедлению вращения Земли.

Одновременно притяжение со стороны горбов, очень малое, но действующее в течение длительного времени, замедляет движение Луны и приводит к ее удалению. Заметим, что приливы имеют место не только в океанах, но и в твердой оболочке, что выражается в некоторой ее деформации. Земные приливы когда-то затормозили вращение Луны и теперь она повернута к Земле все время одной стороной. Джон Дарвин расcчитал характер всех движений и пришел к выводу, что в далеком будущем Земля будет делать 1 оборот вокруг своей оси за 50 нынешних суток. Луна при этом будет находиться на расстоянии, примерно в 1,5 раза большем, чем сейчас. Конечное состояние интересно тем, что в итоге Земля будет повернута к Луне тоже одной стороной. В таком состоянии сейчас находится Плутон со спутником Хароном — они вдвоем вращаются как единое целое, будучи повернутыми каждый друг к другу всегда одной стороной. У Земли подобное состояние могло бы наступить лишь через десятки или сотни миллиардов лет. Точные расчеты здесь невозможны.

Впрочем, мы забыли о солнечных приливах. Они тоже действуют, в том числе и в твердой оболочке Земли. Оказывается, с учетом их, Луна, не достигнув предельного удаления, снова начнет приближаться к Земле. Как тут опять не вспомнить Нострадамуса, хотя ясно, что сроки исчисляются совсем другими порядками величин. Когда Луна приблизится на расстояние 2,9 земных радиуса, она будет разорвана силами земного притяжения на части. Это случится через 10^12 лет, если все остальные факторы останутся без изменений, что маловероятно.

Триллион лет — громадный срок. За гораздо меньшее время, порядка 1010 лет, Солнце исчерпает все запасы водорода и других возможных источников энергии и превратится в белого карлика. Такая судьба ждет большинство звезд Галактики. Наименее массивные могут медленно угасать в течение еще на порядок больших времен. Тем не менее, будут появляться и новые молодые звезды, хотя и во все меньшем темпе, поскольку запасы межзвездного вещества расходуются быстрее, чем пополняются.

Освоение спутника

Большинство правовых вопросов освоения Луны были разрешены в 1967 году Договором о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела. Также юридический статус Луны описывает Соглашение о Луне от 1979 года:

Распространяет международное право на Луну и все другие небесные тела, кроме Земли, включая орбиты вокруг этих тел.

Провозглашает принцип исключительно мирного использования Луны и других небесных тел, принцип равных прав всех государств на исследования небесных тел, принцип недопустимости претензии со стороны любого государства на распространение своего суверенитета на какое-либо небесное тело.

Соглашение вступило в силу только для нескольких государств, ратифицировавших его, причем среди них нет ни одного члена «большой восьмерки», постоянного члена Совета Безопасности ООН или государства, обладающего существенной собственной космической программой. Таким образом, соглашение не имеет на данный момент особенной политической силы, не говоря уже о том, что актуальность юридического регулирования пользования небесными телами пока не представляет практического смысла.

Луна в творчестве

Полная луна выглядит по-настоящему восхитительно. Неудивительно, что дизайнеры используют эту идею в своих проектах не в первый раз.

Этот буфет создан дизайнером Сотриосом Пападопулосом (Sotirios Papadopoulos) специально для компании EnneZero. Как он сам рассказывает, буфет «Fullmoon» может «создавать разные эффекты в темноте». Совсем не трудно догадаться, какие. Эффект сияющей луны вызывает неповторимые ощущения. Только представьте — заходя в комнату, видеть такое в собственной квартире, а не за окном на улице. Невероятно.

Волнения по поводу его безопасности можно отбросить сразу, ведь в нем использованы экологические чистые и безопасные для здоровья краски (одобрены ELI — Институтом по изучению правовых вопросов окружающей среды (США).

Еще одно творение. Такая луна послужит замечательным ночником для ребенка: светит неярко, и очень познавательно, в отличие от обычных лампочек. Впрочем, никак нельзя назвать эту вещь просто детской игрушкой. Это весьма романтичный и тонкий подарок любимому человеку. И неординарное, приятное украшение для спальной комнаты.

Черная Луна.
Расследование факта пребывания американцев на Луне.

Рождение Луны: 8 комментариев

  1. Очень интересная статья, всегда задумывалась о том, как возникла луна. А дизайнерские изобретения просто класс! Я бы себе приобрела такой буфет :)

  2. Это Чё За БреД?…..не знаю что там на счёт остального, но первые строчки меня убили!Где это вы такое вычитали ,что Тефнут и Шу – богини луны????? Это же нонсенс! Во-первых: Шу не сестра,а БРАТ! Во-фторых: Он вобще считается ее мужем! В-третьих:Шу – бог ветра,а Тефнут – одна из 3 богин соляризации!

  3. Недавно услышал, что луна стала спутником Земли всего 4 000 лет назад, и что внутри луны кипит жизнь. Кто-нибудь слышал такое ?

  4. Павел, существует псевдо-научная теория о том, что луна внутри полая, ее создали искусственно, там летает куча НЛО и оттуда наблюдают за землянами. Якобы НАСА видели там эти НЛО и поэтому засекретили информацию о полете и т.д.

  5. фигово, что нет ссылок на литературу… а так ништячная статейка, без базара…

  6. Формирование полусуточного прилива объясняется неверно. Цитата из wikipedia наиболее ясно позволяет понять механизм возникновения прилива как взаимодействия гравитационной и центробежной составляющих: http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%F0%E8%EB%E8%E2_%E8_%EE%F2%EB%E8%E2 “Приливная сила представляет собой результат конкурирующего взаимодействия силы тяготения, направленной к центру гравитации и убывающей обратно пропорционально квадрату расстояния от него, и фиктивной центробежной силы инерции, обусловленной обращением небесного тела вокруг этого центра. Эти силы, будучи противоположными по направлению, совпадают по величине только в центре масс каждого из небесных тел. “

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.