Размеры луны по отношению к земле. Размер луны, особенности, теория происхождения и сравнение с другими небесными телами солнечной системы. Основные показатели Луны

Луна, когда мы видим ее высоко над горизонтом, кажется нам очень небольшой: видимые размеры ее обычно сравнивают с предметами, имеющими 25-30 см в поперечнике. Когда мы видим Луну близко у горизонта, ее размеры кажутся гораздо большими. Часто думают, что в этом случае Луна ближе к нам, но это совершенно неверно: измерениями установлено, что Луна и у горизонта, и высоко над головэй имеет одинаковые видимые размеры.

Когда Луна находится низко над горизонтом, мы невольно преувеличиваем ее видимые размеры, сравнивая диск Луны с предметами, которые видны в том же направлении, где находится Луна (дома, деревья и т. п.). Вследствие своей удаленности эти предметы также имеют весьма малые видимые размеры; мы же бессознательно сопоставляем видимые размеры Луны с истинными размерами земных предметов.

Определение видимых размеров Луны в небе путем сравнения с земными предметами производится разными людьми по разному. Но вот более точные объективные данные на этот счет: видимые размеры Луны мы можем приблизительно сравнить с видимыми размерами бронзовой копейки, помещенной на расстоянии одного метра от нас.

Это кажется совершенно невероятным. Но что это так, нетрудно убедиться каждому. Попробуйте сами измерить видимый поперечник Луны, воспользовавшись маленькой полоской бумаги.

Постараемся поточнее сделать на краю этой полоски небольшой вырез, в который целиком уместился бы весь видимый поперечник Луны, от края до края. Проделав это, измерим вырез: размер его будет приблизительно равен диаметру бронзовой копейки.

Можно представить себе видимые размеры Луны в небе, проделав другой опыт. Возьмите в лунную ночь зеркало, станьте спиной к Луне и посмотрите, как велика Луна, отражающаяся в нем. Вы увидите небольшое светлое пятнышко, размером при-близительно в полсантиметра. Но, конечно, истинные размеры Луны весьма далеки от ее видимых размеров: Луна очень далека от нас и поэтому только кажется маленькой.

Зная действительное расстояние до Луны и имея возможность точнейшим образом измерить видимый ее диаметр (поперечник), можно вычислить и ее истинный диаметр. Оказывается, что действительный диаметр Луны (наибольшее расстояние от края и до края) равняется 3476 км. Это приблизительно равно расстоянию от Москвы до Томска.

Как известно, экваториальный диаметр земного шара равен 12 757 км. Значит, по своему поперечнику Луна меньше Земли в четыре раза. Точнее говоря, поперечник Луны равен 0.272 поперечника Земли (7).

Но Луна-шар, как и Земля. Вычислено, что окружность зтого шара равна 10 920 км; она, следовательно, меньше экваториальной окружности Земли, равной 40 077 км, приблизительно вчетверо А поверхность Луны равна 37 965 499 кв. км, то есть она меньше поверхности земного шара, составляющей 510 000 000 кв. км, почти в 14 раз.

Поверхность Луны по площади можно сравнить с пространством, занимаемым на Земле Северной и Южной Америкой вместе. Наша необъятная родина занимает территорию, превышающую половину всей поверхности Луны.

Пользуясь теперь известной формулой геометрии для определения объема шара, легко вычислить и объем Л у н ы в кубических километрах. Вот каким числом этот объем выражается: 2 210 200 000 куб. км.

Между тем объем земного шара определяется числом в 1083 000 000 000 куб. км. Следовательно, по объему Луна меньше земного шара в 50 раз; более точно: объем Луны составляет 0.0202 земного шара.

Весьма замечательно, однако, что Луна имеет массу относительно еще меньшую, чем Земля.

Напомним читателям, что массу всякого тела характеризует количество вещества, заключенного в нем при данном его объеме. Чем больше вещества в данном теле, тем больше оно весит; следовательно, тем больше надо применить усилий к тому, допустим, чтобы поднять или сдвинуть с места данное тело.

Тщательные наблюдения за движением Луны и точные подсчеты позволяют заключить, что Луна легче Земли почти в 82 раза. А по объему, как мы уже знаем, Луна меньше Земли, примерно, в пятьдесят раз. Значит Луна имеет и меньшую плотность, чем Земля (всего 0.6 плотности Земли). Впрочем, о плотности Луны мы еще будем говорить далее.

Таковы основные цифры, характеризующие размеры Луны. Мы видим, что Луна далеко не так мала, как думали о ней раньше, как рисовали ее в сказках и религиозных легендах и какой она представляется глазу.

Луна является единственным спутником Земли. Первым человеком, который исследовал ее, был Галилей. Этому же ученому принадлежат и первые открытия относительно спутника Земли: ее примерные размеры, кратеры и долины на поверхности. Теперь открытия Галилея может сделать каждый, попросту воспользовавшись биноклем.

Луна и планеты Солнечной системы: сравнение

Объем Луны составляет 21,99*10 9 км 3 . Масса ее - 7,35*10 22 кг. Зная эти величины, можно сравнить размеры Луны и Земли. Объем Земли - 10,8321*10 11 км 3 . Масса ее - 5,9726*10 24 кг. Таким образом, объем Луны составляет 0,020 от а масса - 0,0123. Так же можно сопоставить и размер Луны и Марса. Объем красной планеты составляет 6,083*10 10 км, масса - 3,33022*10 23 кг. Следовательно, Марс приблизительно вдвое больше.

Луна во многом отличается от других спутников планет Солнечной системы не только по своим размерам, но и по другим параметрам. Считается, что "луны" других планет могли образоваться в результате одного из двух процессов. Первый путь - это их собирание из распределенной пыли и газа и дальнейшее притяжение к планете ее гравитационным полем. Второй путь - другие нашей системы могли быть попросту пролетающими мимо небесными телами, случайно попавшими в поле притяжения. Ученые полагают, что именно так у Марса появилось два спутника под названием

Как образовалась Луна?

Но характеристики Луны не могут объясняться этими двумя вариантами. Астрономы уверены, что она появилась в результате мощнейшего катаклизма в Солнечной системе. В его результате образовалось огромное количество космического мусора и молодых планет, которые носились в пространстве. И одно из таких небесных тел столкнулось с Землей. В окружающее пространство было выброшено несколько обломков Земли. Некоторые из них постепенно начали притягиваться и образовали собой Луну.

Луна по сравнению со спутниками других планет

Луна является достаточно большим спутником. По размерам ее превосходят лишь такие спутники других планет, как Ио, Каллисто, Ганимед, Титан. Таким образом, размер Луны позволяет занимать этому небесному телу среди 91 спутника всей Солнечной системы пятое место.

Облик Луны и ее поверхность

Лунная поверхность в очень малой степени подвергается изменениям. Ведь эпоха активных метеоритных дождей осталась для нее в далеком прошлом. На поверхности спутника Земли также не наблюдается ни тектонической, ни вулканической активности. У Луны нет плотной атмосферы и воды, что также является еще двумя причинами, по которым лунный облик остается для человека неизменным. Материковые участки на поверхности Луны отличаются более светлым цветом. На них находится большое количество кратеров. Раньше считалось, что они могли иметь вулканическое происхождение, но теперь верх одержала теория метеоритов. На Луне были найдены свои горы, расщелины, ущелья.

Лунные горы называют так же, как и земные. Здесь можно увидеть и Карпаты, и Альпы, и Кавказ. Такие имена им тоже дал Галилей. А моря называются в честь старого поверья о том, что Луна управляет человеческими эмоциями и погодой на Земле. Например, на карте спутника можно увидеть море Спокойствия, Кризисов, Дождей, Ясности, а также океан Бурь.

Удивительные совпадения

В устройстве Солнечной системы учеными было обнаружено немало поразительных совпадений. Одним из них является следующее: между Землей и Луной можно уместить все остальные планеты системы. Расстояние от спутника до Земли составляет порядка 384400 км. Иными словами, Луна находится не так уж далеко от Земли. Специалисты НАСА решили образно «затолкать» все оставшиеся планеты в промежуток между Луной и Землей. К удивлению астрономов, они уместились туда практически точно, лишь с небольшими зазорами.

Теперь ученым остается только гадать: является этот факт совпадением или нет. Кроме того, этот чудесный случай - не единственный. Размер Луны подобран совершенно особым образом, и расстояние от Солнца, казалось бы, вымерено с точностью до сантиметра. Ведь если Луна оказывается между Землей и Солнцем, то она полностью его загораживает. Так получается солнечное затмение. Если бы размеры Луны были немного больше или, наоборот, меньше, люди не могли бы наблюдать это удивительное природное явление.

Угловой размер Луны

Это, попросту, ее кажущийся размер с поверхности Земли. Например, угловой размер у спутника нашей планеты и Солнца примерно одинаков, ведь людям кажется, что эти небесные тела равны. Но на самом деле линейные размеры Луны и Солнца отличаются практически в 400 раз. Здесь можно наблюдать еще одно удивительное совпадение.

Солнце приблизительно в 400 раз больше спутника Земли. Зато Луна в 400 раз ближе к Земле, нежели Солнце. Радиус светила Солнечной системы составляет около 696 тыс. км. Размер Луны, точнее, ее радиус - 1737 км. Такая ситуация является единственной во всей Солнечной системе. Особенно удивителен этот факт при учете того, что всего в Солнечной системе 8 планет и 166 спутников. В результате такого совпадения видимый размер Луны и Солнца практически одинаков.

Луна и жизнь на Земле

Луна не только сделала другим внешний облик звездного неба для обитателей Земли. Это небесное тело также сделало появление жизни на нашей планете наиболее вероятным. Дело в том, что каждая планета при вращении совершает колебания, из-за этого на других планетах климат постоянно подвержен изменениям. С любым нестабильным климатом зародившейся жизни очень сложно укрепиться на небесном теле. Размер Луны не настолько мал, чтобы не оказывать влияния на климат. Луна способствует тому, что колебания Земли при ее вращении смягчаются.

Заголовок шокирует. Понимаю. Все знают, что «это не так». Но давайте разберёмся – так это или не так.

Можем ли мы определить размеры Луны, исходя из тех данных, которые мы способны добыть из непосредственных наблюдений? Оказывается – можем. И вот как.

Во время солнечного затмения Луна своим телом закрывает Солнце – это и есть затмение. А с другой стороны, под освещением Солнца Луна отбрасывает тень на поверхность Земли. Находясь в зоне этой тени, наблюдатель видит полное солнечное затмение.

Направление солнечных лучей, которыми освещается Луна во время солнечного затмения, устанавливается просто. Угловые размеры Солнца и Луны почти одинаковы, именно это и обеспечивает полное затмение Солнца: диск Луны в точности соответствует диску Солнца и закрывает его.

А это значит, что лучи от Солнца попадают на Луну, первое, параллельным потоком и, второе, точно перпендикулярно поперечному сечению Луны.

Из этого, в свою очередь, следует, что тень от Луны имеет тот же самый размер, что и сама Луна.

Тень Луны на поверхности Земли во время солнечного затмения давно измерена – она имеет диаметр примерно 270 километров.

Это значит, что и размер Луны должен быть таким же – то есть 270 километров.

Если я не прав, попробуйте найти ошибку в этих «трёх соснах». А пока скептики ищут, я напомню следующее.

Современные представления о космосе как о пространстве, наполненном звёздами и планетами, сформировалось совсем недавно – начиная с Коперника. До него Земля была плоской, а звёзды представлялись всего лишь сверкающими светильниками, подвешенными на хрустальных сферах.

Совсем не обязательно, что Коперник прав. Могут быть и иные варианты модели космоса. Вот, например, важный вопрос, который я задавал читателям, интересующимся наукой, по поводу странной траектории Луны –

Рис. 1. Движение Луны относительно Земли: гладкая вершина – участок верхней (по рисунку) части траектории; точки слома – нижние (по рисунку) точки перегиба траектории.

В ранней статье «Земля вовсе не крутится вокруг Солнца » мы рассмотрели ситуацию, связанную с траекторией движения Луны. Согласно общепринятой научной версии, Луна должна двигаться по эпициклоиде.

В точках перегиба Луна сбрасывает скорость до нуля, а после снова набирает её до максимального значения. Со школы знаем: изменение скорости есть ускорение. С той же школы тоже знаем: ускорение, помноженное на массу, рождает силу.

Вот и возникает закономерный вывод: при таких колоссальных силах, которые формируются в точках перегиба эпициклоиды, ни один материал не выдержит таких нагрузок.

А это, в свою очередь, означает: либо Луна не движется так, как это предписывается ей общепринятыми представлениями науки, либо Луна не имеет массы.

Понятно, с наскока такую ситуацию не разберёшь, поэтому мы и продвигаемся постепенно – от статьи к статье. Но с необходимыми элементами пересмотра старых положений физики мне пришлось столкнуться при построении Единой теории поля , первые положения которой были сформированы ещё в монографиях « » и « ».

Наши проекты в области физики: «Единая теория поля // Theory of everything »; «Вакуум: (концепция, строение, свойства) »; «Периодическая система элементарных частиц ». А здесь: рецензия ИОФ РАН и описание ВЦ РАН.

А вот и наша гипотеза: формирование космических тел на примере Марса и Земли (на основе современных представлений о вакууме) . Соответствующий доклад был сделан в 2013 году на Гординских чтениях в Институте физик Земли РАН.

Рис. 1. Дикусар В.В., Тюняев А.А. Вакуум: концепция, строение, свойства // Отв. редактор член-корр. РАН Ю.А. Флёров. ФГБУН Вычислительный центр им. А.А. Дородницына Российской академии наук. 2013. Купить .

На мой взгляд, проблема описания реального мира – это изменяющаяся во времени проблема, которая зависит от наших текущих знаний об окружающем мире. Если позавчера Земля спокойно лежала на трёх китах, вчера встал выбор между концепциями Декарта и Ньютона , то сегодня к «законам» Ньютона появилось множество вопросов.

А завтра будет сформировано постинформационное общество, в котором реальностью станут совершенно новые технологии. Их смысл наглядно объяснили Малыш и Карлсон – когда Карлсон пытался найти зад у телевизора. Мы, знающие принцип работы телевизора, смеялись над незадачливым сказочным героем.

• Средний суточный параллакс Луны 57"02",61.
• Среднее расстояние Луны от Земли 384 400 км.
• Наибольшее удаление Луны от Земли в апогее 405 500 км.
• Наименьшее удаление Луны от Земли в перигее 363 300 км.
• Видимый угловой диаметр Луны на среднем расстоянии от Земли 31"05",16 = 1865", 16.
• Наибольший видимый угловой диаметр Луны 32"53",5.
• Наименьший видимый угловой диаметр Луны 29"28",1.
• Диаметр Луны 3476,0 км = 0,2725 экв. диаметра Земли (примерно 3/11 земного).
• Объем Луны 21,99·10 9 км 3 = 0,02 объема Земли (примерно 1/50 земного).
• Площадь поверхности Луны 37,96·10 6 км 2 = 0,074 площади поверхности Земли (примерно 1/14 земной).
• Масса Луны 7.35·10 25 г. = 0,0123 массы Земли (1/81,30 земной).
• Средняя плотность Луны 3,34 г/см 3 = 0,607 средней плотности Земли.
• Ускорение силы тяжести па поверхности Луны 1,623 м/с 2 = 0,166 земного (примерно 1/6 земного).
• Первая космическая скорость для Луны 1,68 км/с.
• Вторая космическая скорость для Луны (скорость освобождения) 2,38 км/с.
• Средний эксцентриситет лунной орбиты 0,055 (линейный эксцентриситет 21 000 км).
• Эксцентриситет лунной орбиты меняется от 0,044 до 0,072.
• Наклон лунной орбиты к эклиптике 5°08"43",4.
• Наклон лунной орбиты к эклиптике меняется от 5°17" до 4°59".
• Средний наклон лунного экватора к орбите 6°41".
• Наклон лунного экватора к орбите меняется от 6°51" до 6°31".
• Наклон лунного экватора к эклиптике 1°32"47".
• Наклон лунной орбиты к земному экватору меняется от 18°18" до 28°36".
• Наибольшее значение либрании по долготе 7°54".
• Наибольшее значение либрации по широте 6°50".
• Параллактическая либрация около 1°.
• Невидимая с Земли часть поверхности Луны составляет 41% всей лунной поверхности.
• Либрационные зоны составляют 18% всей лунной поверхности.
• Видимая угловая скорость движения Луны по небу 13°,2 в сутки (примерно 30" в час).
• Средняя скорость движения Луны по орбите 1,023 км/с (примерно 3681 км/час).
• Ускорение Луны в ее движении вокруг Земли 0,272 см/с 2 .
• Сидерический месяц, равный периоду вращения Луны, 27 сут. 07 час. 43 мин. 11,47 с = 27,321661 суток (примерно 655,7 час).
• Синодический месяц, равный периоду смены фаз Луны (фазовому циклу), 29 сут. 12 час. 44 мин. 02,78 с = 29,5305882 суток (примерно 708,7 час).
• Продолжительность синодического месяца меняется вследствие эллиптичности лунной орбиты от 29,25 сут. до 29,83 сут, (примерно на 13 час).
• Тропический месяц 27,321582 суток.
• Аномалистический месяц 27,554551 суток.
• Драконический месяц 27,212220 суток.
• Период вращения линии узлов 6798 сут. = 18,61 лет.
• Период вращения линии апсид 3232 сут. = 8,85 лет.
• Угловая скорость вращения линии апсид примерно 40° в год.
• Максимум отраженного излучения Луны приходится примерно на длину волны 0,6 мкм.
• Максимум собственного излучения Луны приходится примерно на длину волны 7 мкм.
• Визуальная звездная величина Луны в истинное полнолуние — 12 m ,91.
• Освещенность от Луны на расстоянии Земля — Луна в истинное полнолуние 0,449 лк.
• Геометрическое альбедо Луны в истинное полнолуние 0,147.
• Фазовый интеграл Луны в системе истинного полнолуния 0,509.
• Сферическое альбедо Луны в истинное полнолуние 0,075.
• Средняя визуальная звездная величина Луны в полнолуние, наблюдаемая с Земли, —12 m ,71 (полная Луна светит в 465 000 раз слабее Солнца).
• Средняя яркость полной Луны, наблюдаемой с Земли, 0,251 сб.
• Средняя освещенность, создаваемая полной Луной, находящейся в зените, на земной поверхности, перпендикулярной к направлению падающих лучей, 0,25 лк.
• Среднее альбедо всей лунной поверхности 12,44%.
• Среднее альбедо материковых областей Луны 13,45%.
• Среднее альбедо морских областей Луны 7,30%. Показатель цвета Луны В — V = +1 m ,2.
• Среднее значение максимальной степени поляризации света лунной поверхностью (при фазовых углах 100—110°) 6—8%.
• Максимальная степень поляризации материковых областей Луны 6,5-7,5%.
• Максимальная степень поляризации морских областей Луны 12—16%.
• Температура поверхности Луны в подсолнечной точке около + 130° С.
• Температура поверхности Луны на ночной стороне около — 160 — 170° С.
• Концентрация газов у поверхности Луны в дневное время на освещенной стороне 104 см -3 (10 -13 концентрации молекул газов в земной атмосфере).
• Концентрация газов у поверхности Луны в ночное время (на темной стороне) 2·10 5 см -3 .
• Общая площадь морских образований на поверхности Луны составляет 16,9%.
• Площадь морей на видимом полушарии Луны составляет 31,2% поверхности.
• Площадь морей на обратном полушарии Луны составляет 2,6% поверхности.
• Среднее отношение глубины к диаметру лунных кратеров 0,2.
• Средняя толщина слоя реголита 2—3 м.
• Возраст древних материковых пород Луны 4,3—4,6 млрд. лет.
• Средний возраст лунных базальтов Имбирийской системы 3,7 млрд.лет.
• Средний возраст лунных базальтов Эратосфеновской системы 3,2 млрд. лет.
• Возраст кратера Коперник 0,85 млрд. лет.
• Средняя мощность лунной коры на видимом полушарии 60 км.
• Средняя мощность лунной коры на обратном полушарии 100 км.
• Плотность анортозитовых пород Луны 2,9 г/см 3 .
• Плотность базальтовых пород Луны 3,3 г/см 3 .

> > > Размеры Луны

Какого размера Луна – спутник Земли. Описание массы, плотности и силы тяжести, реальный и видимый размер, суперлуние, иллюзия Луны и сравнение с Землей на фото.

Луна – ярчайший объект на небе (после Солнца). Земному наблюдателю она кажется гигантской, но это лишь потому, что расположена ближе других объектов. По размерам занимает 27% земного (соотношение 1:4). Если сравнивать с другими спутниками, то наш по крупности на 5-м месте.

Средний лунный радиус занимает 1737.5 км. Умноженное надвое значение будет диаметром (3475 км). Экваториальная окружность – 10917 км.

Площадь Луны – 38 миллионов км 2 (это меньше любой общей площади континента).

Масса, плотность и сила тяжести

• Масса – 7.35 х 10 22 кг (1.2% земной). То есть, Земля превышает лунную массу в 81 раз.
• Плотность – 3.34 г/см 3 (60% земной). По этому критерию наш спутник занимает второе место, проигрывая луне Сатурна Ио (3.53 г/см 3).
• Сила притяжения нарастает лишь до 17% земной, поэтому 100 кг там превратятся в 7.6 кг. Именно поэтому космонавты могут так высоко прыгать по лунной поверхности.

Суперлуна

Луна оборачивается вокруг Земли не по кругу, а эллипсу, поэтому иногда располагается намного ближе. Наиболее приближенное расстояние называют перигеем. Когда этот момент совпадает с полнолунием, мы получаем суперлуние (на 14% больше и на 30% ярче обычной). Она повторяется через каждые 414 дней.

Иллюзия горизонта

Существует оптический эффект, из-за которого видимые размер Луны кажется еще больше. Это случается, когда он поднимается за удаленными объектами на линии горизонта. Этот трюк называют лунной иллюзией или иллюзией Понзо. И хотя за ней наблюдают уже много веков, точного объяснение пока нет. На фото можно сравнить размер Луны и Земли, а также Солнца с Юпитером.

Одна из теорий говорит о том, что мы привыкли следить за облаками на высоте и понимаем, что на горизонте они отдалены от нас километрами. Если облака на горизонте достигают такого же размера, как и те, что над головой, то, несмотря на расстояние, мы поминаем, что они должны быть огромными. Но так как спутник появляется в том же размере, что и над головой, мозг автоматически нацеливается на увеличение масштаба.

Не все согласны с такой формулировкой, поэтому есть и другая гипотеза. Луна кажется близкой к горизонту, потому что мы не можем сравнить ее размер с деревьями и прочими земными объектами. Без сравнения она кажется большей.

Чтобы проверить наличие иллюзии Луны, нужно приложить большой палец к спутнику и сравнить размер. Когда она снова вернется в высоту, то повторите этот метод снова. Она будет такого же размера, как и прежде. Теперь вы знаете, какой размер Луны.