ماه: توضیحات، ویژگی ها، حقایق جالب. زمین و ماه: چرخش و فازها اهمیت ماه در زندگی زمین

زمین و ماه در حال چرخش مداوم حول محور خود و به دور خورشید هستند. ماه نیز به دور سیاره ما می چرخد. در این راستا می توان پدیده های متعددی را در آسمان مشاهده کرد که مربوط به اجرام آسمانی است.

نزدیکترین جسم فضایی

ماه یک ماهواره طبیعی زمین است. ما آن را به عنوان یک توپ نورانی در آسمان می بینیم، اگرچه به خودی خود نور ساطع نمی کند، بلکه فقط آن را منعکس می کند. منبع نور خورشید است که تابش آن سطح ماه را روشن می کند.

هر بار می توانید ماه متفاوتی را در آسمان ببینید، مراحل مختلف آن. این نتیجه مستقیم چرخش ماه به دور زمین است که به نوبه خود به دور خورشید می چرخد.

اکتشاف ماه

بسیاری از دانشمندان و ستاره شناسان برای قرن ها ماه را رصد کرده اند، اما مطالعه ماهواره زمین در سال 1959 به طور واقعی، به اصطلاح "زنده" آغاز شد. سپس ایستگاه خودکار بین سیاره ای شوروی "Luna-2" به این جرم آسمانی رسید. در آن زمان این دستگاه قادر به حرکت بر روی سطح ماه نبود و تنها با کمک ابزار می توانست برخی داده ها را ثبت کند. نتیجه اندازه‌گیری مستقیم باد خورشیدی بود، جریانی از ذرات یونیزه شده که از خورشید سرچشمه می‌گرفت. سپس یک پرچم کروی با نشان اتحاد جماهیر شوروی به ماه تحویل داده شد.

فضاپیمای Luna-3 که کمی بعد پرتاب شد، اولین عکس از سمت دور ماه را از فضا گرفت که از زمین قابل مشاهده نیست. چند سال بعد، در سال 1966، ایستگاه خودکار دیگری به نام «لونا-9» بر روی ماهواره زمین فرود آمد. او توانست فرود نرمی داشته باشد و تله پانوراما را به زمین منتقل کند. زمینیان برای اولین بار یک برنامه تلویزیونی را مستقیماً از ماه دیدند. قبل از راه اندازی این ایستگاه، چندین تلاش ناموفق برای فرود نرم روی ماه صورت گرفت. با کمک مطالعات انجام شده با این دستگاه، نظریه شهاب-سرباره در مورد ساختار خارجی ماهواره زمین تایید شد.

سفر از زمین به ماه توسط آمریکایی ها انجام شد. اولین افرادی که روی ماه قدم گذاشتند، آرمسترانگ و آلدرین بودند. این رویداد در سال 1969 اتفاق افتاد. دانشمندان شوروی آرزو داشتند فقط با کمک اتوماسیون جسم آسمانی را کاوش کنند، آنها از ماه نوردها استفاده کردند.

ویژگی های ماه

میانگین فاصله ماه و زمین 384000 کیلومتر است. زمانی که ماهواره به سیاره ما نزدیک است، این نقطه حضیض نامیده می شود، فاصله آن 363 هزار کیلومتر است. و زمانی که حداکثر فاصله بین زمین و ماه وجود داشته باشد (به این حالت اوج می گویند) 405 هزار کیلومتر است.

مدار زمین نسبت به مدار ماهواره طبیعی خود - 5 درجه - تمایل دارد.

ماه در مدار خود به دور سیاره ما با سرعت متوسط ​​1.022 کیلومتر در ثانیه حرکت می کند. و در عرض یک ساعت تقریباً 3681 کیلومتر پرواز می کند.

شعاع ماه بر خلاف زمین (6356)، تقریباً 1737 کیلومتر است. این یک مقدار متوسط ​​است، زیرا می تواند در نقاط مختلف سطح متفاوت باشد. به عنوان مثال، در استوای ماه، شعاع کمی بزرگتر از میانگین است - 1738 کیلومتر. و در ناحیه قطب کمی کمتر است - 1735. ماه نیز بیشتر بیضوی است تا توپ، گویی کمی "مسطح" شده است. همین ویژگی در زمین ما نیز وجود دارد. شکل سیاره اصلی ما ژئوئید نامیده می شود. این نتیجه مستقیم چرخش حول محور است.

جرم ماه در کیلوگرم تقریباً 7.3 * 1022 است، وزن زمین 81 برابر بیشتر است.

فازهای ماه

فازهای ماه موقعیت های مختلف ماهواره زمین نسبت به خورشید است. مرحله اول ماه نو است. سپس سه ماهه اول می آید. بعد از آن ماه کامل می آید. و بعد ربع آخر. خطی که قسمت نورانی ماهواره را از قسمت تاریک جدا می کند، ترمیناتور نامیده می شود.

ماه نو مرحله ای است که ماهواره زمین در آسمان قابل مشاهده نیست. ماه قابل رویت نیست زیرا نسبت به سیاره ما به خورشید نزدیکتر است و بر این اساس، سمت آن رو به ما روشن نیست.

ربع اول - نیمی از بدن آسمانی قابل مشاهده است، ستاره فقط سمت راست خود را روشن می کند. بین ماه نو و ماه کامل، ماه "رشد" می کند. در این زمان است که هلالی درخشان را در آسمان می بینیم و آن را «ماه رو به رشد» می نامیم.

ماه کامل - ماه به صورت دایره ای روشن قابل مشاهده است که با نور نقره ای خود همه چیز را روشن می کند. نور بدن بهشتی در این زمان می تواند بسیار درخشان باشد.

ربع آخر - ماهواره زمین فقط تا حدی قابل مشاهده است. در این مرحله ماه را «پیر» یا «زوال» می‌نامند، زیرا فقط نیمه چپ آن روشن می‌شود.

به راحتی می توان یک ماه در حال رشد را از یک ماه در حال کاهش تشخیص داد. زمانی که ماه رو به زوال است، شبیه حرف C می شود. و هنگامی که رشد کرد، اگر چوب را روی ماه بگذارید، حرف "پ" می شود.

چرخش

از آنجایی که ماه و زمین به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک هستند، یک سیستم واحد را تشکیل می دهند. سیاره ما بسیار بزرگتر از ماهواره خود است، بنابراین با نیروی جاذبه خود بر آن تأثیر می گذارد. ماه همیشه با یک طرف ما رو به رو است، بنابراین قبل از پروازهای فضایی در قرن بیستم، هیچ کس طرف دیگر را نمی دید. این به این دلیل است که ماه و زمین به دور محور خود در یک جهت می چرخند. و چرخش ماهواره حول محور خود همان زمان چرخش به دور سیاره است. علاوه بر این، آنها با هم به دور خورشید انقلاب می کنند که 365 روز طول می کشد.

اما در عین حال نمی توان گفت که زمین و ماه در کدام جهت می چرخند. به نظر می رسد که این یک سؤال ساده است، چه در جهت عقربه های ساعت یا در خلاف جهت عقربه های ساعت، اما پاسخ فقط به نقطه مرجع بستگی دارد. صفحه ای که مدار ماه روی آن قرار دارد نسبت به زمین کمی مایل است، زاویه میل تقریباً 5 درجه است. نقاطی که مدارهای سیاره ما و ماهواره آن را قطع می کنند، گره های مدار ماه نامیده می شوند.

Sidereal و Synodic

ماه بیدریال یا ستاره ای مدت زمانی است که ماه طول می کشد تا به دور زمین بچرخد و نسبت به ستارگان به همان مکانی که از آنجا شروع شده بازگردد. این ماه 27.3 روز در این سیاره جریان دارد.

ماه سینودیک دوره ای است که در طی آن ماه فقط نسبت به خورشید (زمانی که در طی آن فازهای ماه تغییر می کند) یک انقلاب کامل می کند. 29.5 روز زمینی طول می کشد.

ماه سینودی به دلیل چرخش ماه و زمین به دور خورشید، دو روز طولانی تر از ماه بیدریایی است. از آنجایی که ماهواره به دور سیاره می چرخد ​​و به نوبه خود به دور ستاره می چرخد، معلوم می شود که برای اینکه ماهواره تمام مراحل خود را طی کند، بیش از یک دور کامل به زمان بیشتری نیاز است.

از زمان های بسیار قدیم، ماه یک ماهواره ثابت سیاره ما و نزدیک ترین جرم آسمانی به آن بوده است. طبیعتاً یک نفر همیشه دوست داشت به آنجا برود. اما آیا برای پرواز به آنجا دور است و فاصله تا آن چقدر است؟

فاصله زمین تا ماه از نظر تئوری از مرکز ماه تا مرکز زمین اندازه گیری می شود. اندازه گیری این فاصله با روش های معمولی که در زندگی معمولی استفاده می شود غیرممکن است. بنابراین فاصله تا ماهواره زمین با استفاده از فرمول های مثلثاتی محاسبه شد.

مانند خورشید، ماه نیز حرکت ثابتی را در آسمان زمین در نزدیکی دایره البروج تجربه می کند. با این حال، این حرکت به طور قابل توجهی با حرکت خورشید متفاوت است. بنابراین صفحات مدارهای خورشید و ماه 5 درجه با هم تفاوت دارند. به نظر می رسد که در نتیجه این، مسیر ماه در آسمان زمین باید از نظر کلی شبیه دایره البروج باشد و تنها با یک جابجایی 5 درجه با آن متفاوت است:

در این، حرکت ماه شبیه حرکت خورشید است - از غرب به شرق، در جهت مخالف چرخش روزانه زمین. اما علاوه بر آن، ماه بسیار سریعتر از خورشید در آسمان زمین حرکت می کند. این به خاطر این واقعیت است که زمین در حدود 365 روز (سال زمینی) به دور خورشید می چرخد ​​و ماه فقط در 29 روز (ماه قمری) به دور زمین می چرخد. این تفاوت محرکی برای شکستن دایره البروج به 12 صورت فلکی زودیاک شد (در یک ماه خورشید 30 درجه در امتداد دایره البروج حرکت می کند). در طول ماه قمری، یک تغییر کامل در مراحل ماه رخ می دهد:

علاوه بر مسیر حرکت ماه، عامل کشیدگی شدید مدار نیز اضافه می شود. گریز از مرکز مدار ماه 0.05 است (برای مقایسه، این پارامتر برای زمین 0.017 است). تفاوت از مدار دایره ای ماه منجر به این واقعیت می شود که قطر ظاهری ماه به طور مداوم از 29 به 32 دقیقه قوس تغییر می کند.

در طول روز، ماه نسبت به ستاره ها 13 درجه و حدود 0.5 درجه در ساعت جابجا می شود. ستاره شناسان مدرن اغلب از اختفای ماه برای تخمین قطر زاویه ای ستارگان نزدیک دایره البروج استفاده می کنند.

آنچه حرکت ماه را تعیین می کند

نکته مهم در تئوری حرکت ماه ثابت و پایدار نبودن مدار ماه در فضای بیرونی است. به دلیل جرم نسبتاً کوچک ماه، در معرض اغتشاشات مداوم از اجرام پرجرم تر در منظومه شمسی (عمدتا خورشید و ماه) قرار دارد. علاوه بر این، مدار ماه تحت تأثیر مایل بودن خورشید و میدان های گرانشی دیگر سیارات منظومه شمسی است. در نتیجه، گریز از مرکز مدار ماه بین 0.04 و 0.07 با دوره زمانی 9 ساله در نوسان است. نتیجه این تغییرات پدیده ای مانند ابرماه بود. ابرماه یک پدیده نجومی است که در آن ماه کامل از نظر اندازه زاویه ای چندین برابر بزرگتر از حد معمول است. بنابراین در طول ماه کامل در 14 نوامبر 2016، ماه از سال 1948 در فاصله نزدیک بی سابقه ای قرار گرفت. در سال 1948، ماه 50 کیلومتر از سال 2016 نزدیکتر بود.

علاوه بر این، نوسانات در شیب مدار ماه به دایره البروج نیز مشاهده می شود: حدود 18 دقیقه قوس در هر 19 سال.

چه چیزی برابر است

فضاپیماها باید زمان زیادی را صرف پرواز به سمت ماهواره زمین کنند. شما نمی توانید در یک خط مستقیم به ماه پرواز کنید - سیاره از مقصد دور می شود و مسیر باید اصلاح شود. با سرعت فرار 11 کیلومتر بر ثانیه (40000 کیلومتر در ساعت)، پرواز از نظر تئوری حدود 10 ساعت طول می کشد، اما در واقعیت بیشتر طول می کشد. این به این دلیل است که کشتی در شروع به تدریج سرعت جو را افزایش می دهد و آن را به 11 کیلومتر در ثانیه می رساند تا از میدان گرانشی زمین فرار کند. سپس کشتی هنگام نزدیک شدن به ماه باید سرعت خود را کاهش دهد. به هر حال، این سرعت حداکثری است که فضاپیماهای مدرن توانسته اند به آن دست یابند.

طبق آمار رسمی، پرواز بدنام آمریکا به ماه در سال 1969، 76 ساعت طول کشید. فضاپیمای نیوهورایزنز ناسا سریعترین فضاپیمای ناسا بود که در 8 ساعت و 35 دقیقه به ماه رسید. درست است، او روی سیاره نما فرود نیامد، اما از کنار آن گذشت - او مأموریت متفاوتی داشت.

نور از زمین به ماهواره ما بسیار سریع می رسد - در 1.255 ثانیه. اما پرواز با سرعت نور همچنان در قلمرو فانتزی است.

می توانید سعی کنید مسیر رسیدن به ماه را در مقادیر معمول تصور کنید. با پای پیاده با سرعت 5 کیلومتر در ساعت، راه رسیدن به ماه حدود 9 سال طول خواهد کشید. اگر ماشینی را با سرعت 100 کیلومتر در ساعت برانید، 160 روز طول می کشد تا به ماهواره زمین برسید. اگر هواپیماها به ماه می‌رفتند، پرواز به آن حدود 20 روز طول می‌کشید.

چگونه اخترشناسان یونان باستان فاصله تا ماه را محاسبه کردند

ماه اولین جرم آسمانی بود که امکان محاسبه فاصله از زمین تا آن وجود داشت. اعتقاد بر این است که ستاره شناسان یونان باستان اولین کسانی بودند که این کار را انجام دادند.

آنها سعی کردند فاصله ماه را از زمان های بسیار قدیم اندازه گیری کنند - اولین کسی که سعی کرد این کار را انجام دهد Aristarchus از ساموس بود. او زاویه بین ماه و خورشید را 87 درجه تخمین زد، بنابراین معلوم شد که ماه 20 برابر نزدیکتر از خورشید است (کسینوس زاویه ای برابر با 87 درجه 1/20 است). خطای اندازه گیری زاویه منجر به خطای 20 برابری شد، امروزه مشخص شده است که این نسبت در واقع 1 به 400 است (زاویه تقریباً 89.8 درجه است). خطای بزرگ ناشی از دشواری تخمین فاصله زاویه ای دقیق بین خورشید و ماه با استفاده از ابزارهای نجومی اولیه دنیای باستان بود. در این زمان، خورشید گرفتگی های منظم قبلاً به اخترشناسان یونان باستان اجازه داده بود تا به این نتیجه برسند که قطر زاویه ای ماه و خورشید تقریباً یکسان است. در این رابطه، آریستارخوس به این نتیجه رسید که ماه 20 برابر کوچکتر از خورشید است (در واقع، حدود 400 برابر).

برای محاسبه اندازه خورشید و ماه نسبت به زمین، آریستارخوس از روش دیگری استفاده کرد. ما در مورد رصد ماه گرفتگی صحبت می کنیم. در این زمان، ستاره شناسان باستان دلایل این پدیده ها را حدس زده بودند: ماه توسط سایه زمین گرفته شده است.

نمودار بالا به وضوح نشان می دهد که تفاوت فاصله از زمین تا خورشید و ماه با تفاوت بین شعاع زمین و خورشید و شعاع زمین و سایه آن در فاصله ماه متناسب است. در زمان آریستارخوس، قبلاً می‌توان تخمین زد که شعاع ماه تقریباً 15 دقیقه قوس و شعاع سایه زمین 40 دقیقه قوس است. یعنی اندازه ماه تقریباً 3 برابر کوچکتر از اندازه زمین است. از اینجا، با دانستن شعاع زاویه ای ماه، به راحتی می توان تخمین زد که ماه در حدود 40 قطر زمین از زمین است. یونانیان باستان فقط می توانستند اندازه زمین را تقریباً تخمین بزنند. بنابراین اراتوستن کورنی (276 - 195 قبل از میلاد)، بر اساس تفاوت در حداکثر ارتفاع خورشید بالای افق در اسوان و اسکندریه در طول انقلاب تابستانی، تعیین کرد که شعاع زمین نزدیک به 6287 کیلومتر است (مقدار امروزی 6371 کیلومتر). اگر این مقدار را با تخمین آریستارخوس از فاصله تا ماه جایگزین کنیم، آنگاه تقریباً 502 هزار کیلومتر مطابقت دارد (مقدار مدرن میانگین فاصله زمین تا ماه 384 هزار کیلومتر است).

کمی بعد، ریاضیدان و ستاره شناس قرن دوم قبل از میلاد. ه. هیپارخوس نیقیه محاسبه کرد که فاصله تا ماهواره زمین 60 برابر بیشتر از شعاع سیاره ما است. محاسبات او بر اساس مشاهدات حرکت ماه و خسوف های دوره ای آن بود.

از آنجایی که در زمان کسوف، خورشید و ماه دارای ابعاد زاویه ای یکسانی خواهند بود، پس با توجه به قوانین تشابه مثلث ها، می توانید نسبت فواصل به خورشید و ماه را پیدا کنید. این اختلاف 400 برابر است. هیپارخوس با اعمال مجدد این قوانین، فقط در رابطه با قطر ماه و زمین، محاسبه کرد که قطر زمین 2.5 برابر بیشتر از قطر ماه است. یعنی R l \u003d R s / 2.5.

در زاویه 1′، می توان جسمی را مشاهده کرد که ابعاد آن 3483 برابر کوچکتر از فاصله آن است - این اطلاعات در زمان هیپارخوس برای همه شناخته شده بود. یعنی با شعاع مشاهده شده ماه 15′، 15 برابر به ناظر نزدیکتر خواهد شد. آن ها نسبت فاصله ماه به شعاع آن 3483/15= 232 یا Sl = 232R l خواهد بود.

بر این اساس، فاصله تا ماه 232 * Rs / 2.5 = 60 شعاع زمین است. معلوم می شود 6 371 * 60 = 382 260 کیلومتر. جالب ترین چیز این است که اندازه گیری های انجام شده با کمک ابزارهای مدرن صحت دانشمند باستانی را تأیید کرد.

اکنون اندازه گیری فاصله تا ماه با کمک ابزار لیزری انجام می شود که اندازه گیری آن را با دقت چند سانتی متر ممکن می کند. در این حالت، اندازه‌گیری‌ها در زمان بسیار کوتاهی انجام می‌شوند - حداکثر 2 ثانیه، که طی آن ماه در مدار حدود 50 متر از نقطه‌ای که پالس لیزر ارسال شده است، دور می‌شود.

تکامل روش‌های اندازه‌گیری فاصله تا ماه

تنها با اختراع تلسکوپ، ستاره شناسان توانستند مقادیر کم و بیش دقیقی را برای پارامترهای مدار ماه و مطابقت اندازه آن با اندازه زمین به دست آورند.

روش دقیق تری برای اندازه گیری فاصله تا ماه در ارتباط با توسعه رادار ظاهر شد. اولین مکان یابی رادیویی ماه در سال 1946 در ایالات متحده آمریکا و بریتانیا انجام شد. رادار اندازه گیری فاصله تا ماه را با دقت چند کیلومتری ممکن کرد.

یک روش حتی دقیق تر برای اندازه گیری فاصله تا ماه به مکان لیزری تبدیل شده است. برای اجرای آن، چندین بازتابنده گوشه ای در دهه 1960 روی ماه نصب شد. جالب است بدانید که اولین آزمایش‌ها بر روی برد لیزری حتی قبل از نصب بازتابنده‌های گوشه‌ای روی سطح ماه انجام شد. در سال های 1962-1963، آزمایش های متعددی در رصدخانه کریمه اتحاد جماهیر شوروی روی برد لیزری دهانه های ماه جداگانه با استفاده از تلسکوپ هایی با قطر 0.3 تا 2.6 متر انجام شد. این آزمایش ها توانستند فاصله تا سطح ماه را با دقت چند صد متری تعیین کنند. در سال های 1969-1972، فضانوردان برنامه آپولو سه بازتابنده گوشه ای را به سطح ماهواره ما تحویل دادند. در میان آنها، بازتابنده ماموریت آپولو 15 کامل ترین بود، زیرا از 300 منشور تشکیل شده بود، در حالی که دو منشور دیگر (ماموریت های آپولو 11 و آپولو 14) هر کدام تنها صد منشور داشتند.

علاوه بر این، در سالهای 1970 و 1973، اتحاد جماهیر شوروی دو بازتابنده گوشه فرانسوی دیگر را بر روی خودروهای خودکششی Lunokhod-1 و Lunokhod-2 به سطح ماه تحویل داد که هر کدام از 14 منشور تشکیل شده بودند. استفاده از اولین بازتابنده تاریخچه قابل توجهی دارد. در طول 6 ماه اول کار ماه نورد با یک بازتابنده، امکان انجام حدود 20 جلسه مکان یابی لیزری وجود داشت. با این حال، پس از آن، به دلیل موقعیت ناخوشایند ماه نورد، امکان استفاده از بازتابنده تا سال 2010 وجود نداشت. فقط تصاویر دستگاه جدید LRO به روشن شدن موقعیت ماه نورد با بازتابنده کمک کرد و در نتیجه جلسات کار با آن را از سر گرفت.

در اتحاد جماهیر شوروی، بیشترین تعداد جلسات برد لیزر بر روی تلسکوپ 2.6 متری رصدخانه کریمه انجام شد. بین سال های 1976 تا 1983، 1400 اندازه گیری با این تلسکوپ با خطای 25 سانتی متر انجام شد، سپس رصدها به دلیل محدود شدن برنامه قمری شوروی متوقف شد.

در مجموع، از سال 1970 تا 2010، تقریباً 17000 جلسه مکان یابی لیزری با دقت بالا در جهان انجام شد. بیشتر آنها با بازتابنده گوشه آپولو 15 مرتبط بودند (همانطور که در بالا ذکر شد، پیشرفته ترین است - با تعداد منشور رکورد):

از 40 رصدخانه ای که قادر به انجام برد لیزری ماه هستند، تنها تعداد کمی می توانند اندازه گیری های با دقت بالا را انجام دهند:

بیشتر اندازه گیری های فوق دقیق با تلسکوپ 2 متری رصدخانه مک دونالد تگزاس انجام شد:

در عین حال دقیق ترین اندازه گیری ها توسط ابزار APOLLO انجام می شود که در سال 2006 بر روی تلسکوپ 3.5 متری رصدخانه آپاچی پوینت نصب شد. دقت اندازه گیری آن به یک میلی متر می رسد:

تکامل سیستم ماه و زمین

هدف اصلی اندازه گیری های دقیق و فزاینده فاصله تا ماه، تلاش برای درک بهتر تکامل مدار ماه در گذشته دور و در آینده دور است. تا به حال، اخترشناسان به این نتیجه رسیده اند که در گذشته ماه چندین بار به زمین نزدیکتر بوده و همچنین دوره چرخش بسیار کوتاه تری داشته است (یعنی از نظر جزر و مدی به دام نیفتاده است). این واقعیت نسخه برخوردی شکل گیری ماه از ماده پرتاب شده زمین را تأیید می کند که در زمان ما غالب است. علاوه بر این، اثر جزر و مدی ماه منجر به این واقعیت می شود که سرعت چرخش زمین به دور محور آن به تدریج کاهش می یابد. سرعت این فرآیند هر سال 23 میکروثانیه در روز زمین افزایش می یابد. در یک سال، ماه به طور متوسط ​​38 میلی متر از زمین فاصله می گیرد. تخمین زده می شود که اگر منظومه زمین-ماه از تبدیل خورشید به غول سرخ جان سالم به در ببرد، پس از 50 میلیارد سال، روز زمین برابر با ماه قمری خواهد بود. در نتیجه، همانطور که اکنون در منظومه پلوتون-چارون مشاهده می شود، ماه و زمین همیشه تنها با یک طرف مقابل یکدیگر خواهند بود. در این زمان، ماه تا حدود 600 هزار کیلومتر دور می شود و ماه قمری به 47 روز افزایش می یابد. علاوه بر این، فرض بر این است که تبخیر اقیانوس های زمین در 2.3 میلیارد سال روند حذف ماه را تسریع می کند (جزر و مد زمین به طور قابل توجهی روند را کاهش می دهد).

علاوه بر این، محاسبات نشان می دهد که در آینده ماه دوباره به دلیل تعامل جزر و مدی با یکدیگر شروع به نزدیک شدن به زمین خواهد کرد. هنگام نزدیک شدن به زمین در 12 هزار کیلومتری، ماه توسط نیروهای جزر و مدی پاره می شود، بقایای ماه حلقه ای مانند حلقه های شناخته شده در اطراف سیارات غول پیکر منظومه شمسی تشکیل می دهند. سایر ماهواره های شناخته شده منظومه شمسی خیلی زودتر این سرنوشت را تکرار خواهند کرد. بنابراین فوبوس 20-40 میلیون سال است و تریتون حدود 2 میلیارد سال است.

هر سال فاصله تا ماهواره زمین به طور متوسط ​​4 سانتی متر افزایش می یابد که دلیل آن حرکت سیاره نما در مدار مارپیچی و کاهش تدریجی قدرت برهمکنش گرانشی زمین و ماه است.

بین زمین و ماه، از نظر تئوری، شما می توانید تمام سیارات منظومه شمسی را قرار دهید. اگر قطر تمام سیارات از جمله پلوتون را جمع کنید، مقدار 382100 کیلومتر به دست می آید.

ماه بعد از خورشید دومین جرم درخشان است. این جرم پنجمین جرم بزرگ منظومه شمسی است. میانگین فاصله بین مراکز ماه و زمین 384467 کیلومتر است. جرم ماه برابر با 7.33 * 1022 کیلوگرم است.

از زمان های قدیم، مردم سعی در توصیف و توضیح حرکت آن داشته اند. اساس تمام محاسبات مدرن نظریه براون است که در اواخر قرن 19 - 20 ایجاد شد. برای تعیین حرکت دقیق این، نه تنها جرم ماه مورد نیاز بود. ضرایب متعددی از توابع مثلثاتی در نظر گرفته شد. علم مدرن قادر است محاسبات دقیق تری انجام دهد.

مکان یابی لیزری به شما این امکان را می دهد که اندازه اجرام آسمانی را تنها با خطای چند سانتی متری اندازه گیری کنید. با کمک آن، مشخص شد که جرم ماه بسیار کمتر از جرم سیاره ما (81 برابر) و شعاع آن 37 برابر کمتر است. برای مدت طولانی امکان تعیین این مقدار با دقت وجود نداشت، اما پرتاب ماهواره های فضایی امکان باز کردن چشم اندازهای جدید را فراهم کرد. یک واقعیت جالب شناخته شده است که در زمان نیوتن، جرم ماه با بزرگی جزر و مدی که ایجاد می کرد تعیین می شد.

ما می توانیم سطح نورانی این ماهواره را به روش های مختلف ببینیم. قسمت قابل مشاهده دیسک که توسط خورشید روشن می شود فاز نامیده می شود. در مجموع چهار مرحله وجود دارد: سطح کاملاً تاریک ماه - ماه جدید، هلال ماه در حال رشد - ربع اول، قرص کاملاً روشن - ماه کامل، نیمه روشن از سمت دوم - ربع آخر. آنها در صدم و دهم یک واحد بیان می شوند. تغییر تمام مراحل قمری دوره سینودی است که عبارت است از انقلاب ماه از مرحله ماه نو به ماه جدید بعدی. به آن ماه سینودی نیز گفته می شود که تقریباً برابر با 29.5 روز است. در این دوره زمانی، ماه می‌تواند از مدار عبور کند و دو بار از همان فاز بازدید کند. دوره غیرواقعی انقلاب، به مدت 27.3 روز، چرخش کامل ماه به دور زمین است.

به اشتباه رایج است که می گویند ما سطح ماه را از یک طرف می بینیم و نمی چرخد. حرکات ماه به صورت چرخش حول محور خود و گردش به دور زمین و خورشید رخ می دهد.

یک چرخش کامل حول محور خود در 27 روز زمینی و 43 دقیقه رخ می دهد. و ساعت 7 یک مدار بیضی شکل به دور زمین (یک دور کامل) به همان زمان نیاز دارد. این امر تحت تأثیر جزر و مد در پوسته ماه است و باعث جزر و مد در زمین می شود که تحت تأثیر گرانش ماه رخ می دهد.

خورشید در فاصله ای بیشتر از ماه از ماه، به دلیل جرم عظیمی که دارد، ماه را دو برابر زمین جذب می کند. زمین مسیر حرکت ماه به دور خورشید را منحرف می کند. با توجه به خورشید، مسیر حرکت آن همیشه مقعر است.

ماه جو ندارد، آسمان بالای آن همیشه سیاه است. از آنجایی که امواج صوتی در خلاء حرکت نمی کنند، این سیاره کاملاً ساکت است. زیر پرتوهای مستقیم در روز چندین برابر آب است و در شب به -150 درجه سانتیگراد می رسد. ماه یکی است. چگالی آن فقط 3.3 p است. آب بیشتر. در سطح آن دشت های عظیمی وجود دارد که با گدازه های جامد پوشیده شده است، بسیاری از دهانه ها زمانی تشکیل می شوند که نیروی گرانش کمتر از گرانش زمین باشد، و وزن ماه کمتر از زمین است، بنابراین انسان می تواند 6 برابر در حالی که بر روی زمین است کاهش یابد. ماه.

بر اساس مواد رادیواکتیو، دانشمندان سن تقریبی ماه را که 4.65 میلیارد سال است، تعیین کرده اند. بر اساس آخرین فرضیه قابل قبول، فرض بر این است که شکل گیری ماه در نتیجه یک برخورد غول پیکر با زمین جوان یک جرم آسمانی عظیم رخ داده است. بر اساس نظریه دیگری، زمین و ماه به طور مستقل در قسمت های کاملاً متفاوت منظومه شمسی تشکیل شده اند.

ماهواره طبیعی زمین ماه است، جسمی غیر درخشان که نور خورشید را منعکس می کند.

مطالعه ماه در سال 1959 آغاز شد، زمانی که دستگاه شوروی Luna-2 برای اولین بار بر روی ماه فرود آمد و دستگاه Luna-3 اولین کسی بود که از سمت دور ماه از فضا عکس گرفت.

در سال 1966، Luna-9 بر روی ماه فرود آمد و یک ساختار خاکی جامد ایجاد کرد.

اولین افرادی که روی ماه قدم گذاشتند نیل آرمسترانگ و ادوین آلدرین آمریکایی بودند. این در 21 ژوئیه 1969 اتفاق افتاد. برای مطالعه بیشتر در مورد ماه، دانشمندان شوروی ترجیح دادند از وسایل نقلیه خودکار - ماه نوردها استفاده کنند.

مشخصات کلی ماه

جرم ماه 1/81 جرم زمین است. موقعیت ماه در مدار مربوط به یک فاز یا فاز دیگر است (شکل 1).

برنج. 1. فازهای ماه

فازهای ماه- موقعیت های مختلف نسبت به خورشید - ماه جدید، ربع اول، ماه کامل و ربع آخر. در طول ماه کامل، قرص نورانی ماه قابل مشاهده است، زیرا خورشید و ماه در دو طرف زمین قرار دارند. در ماه نو، ماه در سمت خورشید قرار می گیرد، بنابراین سمت ماه رو به زمین روشن نمی شود.

ماه همیشه از یک طرف رو به زمین است.

خطی که قسمت نورانی ماه را از قسمت روشن نشده جدا می کند نامیده می شود نابود کننده.

در ربع اول، ماه در فاصله زاویه ای 90 "از خورشید قابل مشاهده است و پرتوهای خورشید فقط نیمه سمت راست ماه رو به ما را روشن می کند. در فازهای باقی مانده، ماه به شکل زیر برای ما قابل مشاهده است. بنابراین، برای تشخیص ماه در حال رشد از ماه قدیمی، باید به یاد داشته باشیم: ماه قدیمی شبیه حرف "C" است و اگر ماه در حال رشد است، می توانید به طور ذهنی یک خط عمودی در مقابل آن بکشید. ماه و شما حرف "P" را دریافت خواهید کرد.

به دلیل نزدیکی ماه به زمین و جرم زیاد آن، منظومه زمین-ماه را تشکیل می دهند. ماه و زمین به دور محورهای خود در یک جهت می چرخند. صفحه مدار ماه با زاویه 5 درجه و 9 اینچ به صفحه مدار زمین متمایل است.

مکان هایی که مدارهای زمین و ماه در آنها تلاقی می کنند نامیده می شود گره های مدار ماه

سیدرال(از لط. sideris - ستاره) یک ماه دوره چرخش زمین به دور محور خود و همان موقعیت ماه در کره آسمان نسبت به ستارگان است. 27.3 روز زمین است.

سندیکایی(از سینود یونانی - اتصال) یک ماه دوره تغییر کامل فازهای قمری است، یعنی دوره بازگشت ماه به موقعیت اصلی خود نسبت به ماه و خورشید (مثلاً از ماه جدید). به ماه نو). میانگین آن 29.5 روز زمینی است. ماه سینودی دو روز طولانی تر از ماه بیدریایی است، زیرا زمین و ماه به دور محورهای خود در یک جهت می چرخند.

نیروی گرانش روی ماه 6 برابر کمتر از نیروی جاذبه زمین است.

نقش برجسته ماهواره زمین به خوبی مطالعه شده است. مناطق تاریک قابل مشاهده در سطح ماه "دریا" نامیده می شوند - اینها دشت های کم آب گسترده و کم آب هستند (بزرگترین آنها "Oksan Bur" است) و مناطق روشن - "قاره ها" - این مناطق کوهستانی و مرتفع هستند. ساختارهای سیاره ای اصلی سطح ماه دهانه های حلقه ای با قطر 20-30 کیلومتر و سیرک های چند حلقه ای با قطر 200 تا 1000 کیلومتر هستند.

منشا ساختارهای حلقه متفاوت است: شهاب سنگ، آتشفشانی و شوک انفجاری. علاوه بر این، شکاف ها، جابجایی ها، گنبدها و سیستم های گسلی در سطح ماه وجود دارد.

مطالعات فضاپیمای Luna-16، Luna-20، Luna-24 نشان داد که سنگ های آواری سطح ماه شبیه سنگ های آذرین زمینی - بازالت ها هستند.

معنای ماه در زندگی زمین

اگرچه جرم ماه 27 میلیون بار کمتر از جرم خورشید است، اما 374 برابر به زمین نزدیک‌تر است و تأثیر شدیدی بر آن دارد و در برخی مکان‌ها باعث بالا آمدن آب (جزر و مد) و در برخی دیگر از جزر و مد می‌شود. این هر 12 ساعت و 25 دقیقه اتفاق می افتد، زیرا ماه در 24 ساعت و 50 دقیقه یک دور کامل به دور زمین می چرخد.

به دلیل تأثیر گرانشی ماه و خورشید بر روی زمین، جزر و مد(شکل 2).

برنج. 2. طرح وقوع جزر و مد در زمین

مشخص ترین و مهم ترین در پیامدهای آنها پدیده های جزر و مدی در پوشش موج است. آنها بالا و پایین رفتن دوره ای در سطح اقیانوس ها و دریاها هستند که توسط نیروهای جاذبه ماه و خورشید (2.2 برابر کمتر از ماه) ایجاد می شوند.

در جو، پدیده های جزر و مدی در تغییرات نیمه شبانه در فشار جو، و در پوسته زمین - در تغییر شکل ماده جامد زمین آشکار می شود.

روی زمین، 2 جزر و مد در نزدیک ترین و دورترین نقطه از ماه و 2 جزر و مد در نقاطی که در فاصله زاویه ای 90 درجه از خط ماه-زمین قرار دارند وجود دارد. اختصاص دهید جزر و مد قابل توجه،که در ماه نو و ماه کامل رخ می دهد و ربعدر سه ماهه اول و آخر

در اقیانوس باز، پدیده های جزر و مدی کوچک هستند. نوسانات سطح آب به 0.5-1 متر می رسد در دریاهای داخلی (سیاه، بالتیک و غیره) تقریباً احساس نمی شود. با این حال، بسته به عرض جغرافیایی و خطوط خط ساحلی قاره ها (به ویژه در خلیج های باریک)، آب در طول جزر و مد می تواند تا 18 متر افزایش یابد (خلیج فاندی در اقیانوس اطلس در سواحل آمریکای شمالی). ، 13 متر در ساحل غربی دریای اوخوتسک. این جریان های جزر و مدی ایجاد می کند.

اهمیت اصلی امواج جزر و مدی این است که با حرکت از شرق به غرب به دنبال حرکت ظاهری ماه، چرخش محوری زمین را کند می‌کنند و روز را طولانی می‌کنند، شکل زمین را با کاهش فشردگی قطبی تغییر می‌دهند و باعث ایجاد نبض می‌شوند. پوسته های زمین، جابجایی های عمودی سطح زمین، تغییرات نیمه روز در فشار اتمسفر، تغییر شرایط زندگی ارگانیک در بخش های ساحلی اقیانوس ها و در نهایت بر فعالیت اقتصادی کشورهای ساحلی تأثیر می گذارد. در تعدادی از بنادر، کشتی ها فقط در هنگام جزر و مد می توانند وارد شوند.

پس از مدت زمان معینی روی زمین تکرار کنید خورشید گرفتگی و ماه گرفتگی.زمانی که خورشید، زمین و ماه در یک خط باشند، می توانید آنها را ببینید.

کسوف- یک موقعیت نجومی که در آن یک جرم آسمانی نور را از جرم آسمانی دیگر پنهان می کند.

خورشید گرفتگی زمانی رخ می دهد که ماه بین ناظر و خورشید قرار می گیرد و آن را مسدود می کند. از آنجایی که ماه قبل از خسوف با سمت ناروشن خود رو به ماست، همیشه قبل از خسوف یک ماه جدید وجود دارد، یعنی ماه قابل مشاهده نیست. به نظر می رسد که خورشید توسط یک قرص سیاه پوشیده شده است. ناظری از زمین این پدیده را به صورت خورشید گرفتگی می بیند (شکل 3).

برنج. 3. خورشید گرفتگی (اندازه نسبی اجسام و فاصله بین آنها مشروط است)

ماه گرفتگی زمانی اتفاق می‌افتد که ماه، در یک خط مستقیم با خورشید و زمین، در سایه‌ای مخروطی شکل می‌افتد که زمین ایجاد می‌کند. قطر نقطه سایه زمین برابر با حداقل فاصله ماه از زمین است - 363000 کیلومتر، که حدود 2.5 برابر قطر ماه است، بنابراین ماه را می توان کاملاً مبهم کرد (شکل 3 را ببینید).

ریتم قمری تغییرات مکرر در شدت و ماهیت فرآیندهای بیولوژیکی است. ریتم های قمری-ماهانه (29.4 روز) و قمری-روزانه (24.8 ساعت) وجود دارد. بسیاری از حیوانات و گیاهان در مرحله خاصی از چرخه ماه تولید مثل می کنند. ریتم قمری مشخصه بسیاری از حیوانات دریایی و گیاهان منطقه ساحلی است. بنابراین، افراد بسته به مراحل چرخه قمری متوجه تغییر در رفاه شدند.