Bulan: deskripsi, karakteristik, fakta menarik. Bumi dan Bulan: Rotasi dan Fase Pentingnya Bulan dalam Kehidupan Bumi

Bumi dan Bulan berputar terus menerus di sekitar porosnya sendiri dan mengelilingi Matahari. Bulan juga berputar mengelilingi planet kita. Dalam hal ini, kita dapat mengamati banyak fenomena yang terkait dengan benda langit di langit.

badan antariksa terdekat

Bulan adalah satelit alami Bumi. Kami melihatnya sebagai bola bercahaya di langit, meskipun dengan sendirinya tidak memancarkan cahaya, tetapi hanya memantulkannya. Sumber cahayanya adalah Matahari, yang pancarannya menerangi permukaan bulan.

Setiap kali Anda dapat melihat bulan yang berbeda di langit, fasenya berbeda. Ini adalah akibat langsung dari rotasi Bulan mengelilingi Bumi, yang pada gilirannya berputar mengelilingi Matahari.

Eksplorasi bulan

Banyak ilmuwan dan astronom telah mengamati Bulan selama berabad-abad, tetapi studi tentang satelit Bumi dimulai pada tahun 1959 dengan cara yang benar-benar "hidup". Kemudian stasiun otomatis antarplanet Soviet "Luna-2" mencapai benda langit ini. Saat itu, perangkat ini belum bisa bergerak di permukaan Bulan, namun hanya bisa merekam sebagian data dengan bantuan instrumen. Hasilnya adalah pengukuran langsung angin matahari, aliran partikel terionisasi yang berasal dari Matahari. Kemudian panji berbentuk bola dengan lambang Uni Soviet dikirim ke Bulan.

Pesawat luar angkasa Luna-3, yang diluncurkan beberapa saat kemudian, mengambil foto pertama dari sisi jauh Bulan dari luar angkasa, yang tidak terlihat dari Bumi. Beberapa tahun kemudian, pada tahun 1966, stasiun otomatis lain bernama "Luna-9" mendarat di satelit bumi. Dia mampu melakukan pendaratan lunak dan mengirimkan telepanorama ke Bumi. Untuk pertama kalinya, penduduk bumi melihat acara televisi langsung dari bulan. Sebelum peluncuran stasiun ini, ada beberapa upaya yang gagal dalam "pendaratan bulan" yang lembut. Dengan bantuan studi yang dilakukan dengan peralatan ini, teori meteor-slag tentang struktur luar satelit Bumi terkonfirmasi.

Perjalanan dari Bumi ke Bulan dilakukan oleh orang Amerika. Orang pertama yang berjalan di bulan adalah Armstrong dan Aldrin. Peristiwa ini terjadi pada tahun 1969. Ilmuwan Soviet ingin menjelajahi benda angkasa hanya dengan bantuan otomatisasi, mereka menggunakan penjelajah bulan.

Ciri-ciri Bulan

Jarak rata-rata antara Bulan dan Bumi adalah 384.000 kilometer. Saat satelit paling dekat dengan planet kita, titik ini disebut Perigee, jaraknya 363 ribu kilometer. Dan bila jarak maksimum antara Bumi dan Bulan (keadaan ini disebut apogee) adalah 405 ribu kilometer.

Orbit bumi memiliki kemiringan sehubungan dengan orbit satelit alaminya - 5 derajat.

Bulan bergerak dalam orbitnya mengelilingi planet kita dengan kecepatan rata-rata 1,022 kilometer per detik. Dan dalam satu jam terbang kira-kira 3681 kilometer.

Jari-jari Bulan, tidak seperti Bumi (6356), kira-kira 1737 kilometer. Ini adalah nilai rata-rata, karena dapat bervariasi pada berbagai titik di permukaan. Misalnya, di ekuator bulan, radiusnya sedikit lebih besar dari rata-rata - 1.738 kilometer. Dan di wilayah kutub, sedikit lebih kecil - 1735. Bulan juga lebih berbentuk elipsoid daripada bola, seolah-olah telah "diratakan" sedikit. Fitur yang sama ada di Bumi kita. Bentuk planet rumah kita disebut geoid. Ini adalah konsekuensi langsung dari rotasi di sekitar sumbu.

Massa Bulan dalam kilogram kira-kira 7,3 * 1022, berat Bumi 81 kali lipat.

Fase bulan

Fase bulan adalah perbedaan posisi satelit Bumi relatif terhadap Matahari. Fase pertama adalah bulan baru. Kemudian datanglah kuartal pertama. Setelah itu datanglah bulan purnama. Dan kemudian kuartal terakhir. Garis yang memisahkan bagian satelit yang terang dari bagian gelap disebut terminator.

Bulan baru adalah fase ketika satelit Bumi tidak terlihat di langit. Bulan tidak terlihat karena lebih dekat ke Matahari daripada planet kita, dan karenanya, sisinya yang menghadap kita tidak diterangi.

Seperempat pertama - setengah dari benda langit terlihat, bintang hanya menerangi sisi kanannya. Antara bulan baru dan bulan purnama, bulan "tumbuh". Pada saat inilah kita melihat bulan sabit yang bersinar di langit dan menyebutnya "bulan tumbuh".

Bulan Purnama - Bulan terlihat sebagai lingkaran terang yang menerangi segala sesuatu dengan cahaya peraknya. Cahaya benda langit saat ini bisa sangat terang.

Kuartal terakhir - satelit Bumi hanya terlihat sebagian. Pada fase ini, Bulan disebut "tua" atau "memudar", karena hanya separuh kirinya yang diterangi.

Sangat mudah untuk membedakan bulan yang tumbuh dari bulan yang memudar. Saat bulan memudar, itu menyerupai huruf "C". Dan ketika tumbuh, jika Anda menempelkan tongkat pada bulan itu, Anda mendapatkan huruf "P".

Rotasi

Karena Bulan dan Bumi cukup dekat satu sama lain, mereka membentuk satu sistem. Planet kita jauh lebih besar dari satelitnya, sehingga mempengaruhinya dengan gaya tariknya. Bulan menghadap kita dengan satu sisi sepanjang waktu, jadi sebelum penerbangan luar angkasa di abad ke-20, tidak ada yang melihat sisi lainnya. Ini karena Bulan dan Bumi berputar pada porosnya dengan arah yang sama. Dan rotasi satelit di sekitar porosnya berlangsung bersamaan dengan rotasi di sekitar planet. Selain itu, bersama-sama mereka melakukan revolusi mengelilingi Matahari yang berlangsung selama 365 hari.

Tetapi pada saat yang sama, tidak mungkin untuk mengatakan ke arah mana Bumi dan Bulan berputar. Tampaknya ini adalah pertanyaan sederhana, baik searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam, tetapi jawabannya hanya bergantung pada titik referensi. Bidang tempat orbit Bulan berada agak miring relatif terhadap Bumi, sudut kemiringannya kira-kira 5 derajat. Titik-titik di mana orbit planet kita dan satelitnya berpotongan disebut simpul orbit bulan.

Sideris dan Sinodik

Satu bulan sideris atau bintang adalah lamanya waktu yang dibutuhkan Bulan untuk berputar mengelilingi Bumi, kembali ke tempat yang sama sejak semula, relatif terhadap bintang-bintang. Bulan ini berlangsung selama 27,3 hari mengalir di planet ini.

Bulan sinodik adalah periode di mana Bulan melakukan revolusi penuh, hanya relatif terhadap Matahari (waktu di mana fase bulan berubah). Berlangsung 29,5 hari Bumi.

Bulan sinodik dua hari lebih lama dari bulan sideris karena rotasi Bulan dan Bumi mengelilingi Matahari. Karena satelit berputar mengelilingi planet, dan itu, pada gilirannya, berputar mengelilingi bintang, ternyata agar satelit dapat melewati semua fasenya, diperlukan waktu tambahan yang melebihi revolusi penuh.

Sejak dahulu kala, bulan telah menjadi satelit tetap planet kita dan benda langit terdekat dengannya. Secara alami, seseorang selalu ingin pergi ke sana. Tapi apakah jauh untuk terbang ke sana dan berapa jaraknya?

Jarak dari Bumi ke Bulan secara teoritis diukur dari pusat Bulan ke pusat Bumi. Tidak mungkin mengukur jarak ini dengan metode yang biasa digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu, jarak ke satelit bumi dihitung menggunakan rumus trigonometri.

Seperti Matahari, Bulan mengalami gerakan konstan di langit Bumi dekat ekliptika. Namun, pergerakan ini sangat berbeda dengan pergerakan Matahari. Jadi bidang orbit Matahari dan Bulan berbeda 5 derajat. Tampaknya, sebagai akibatnya, lintasan Bulan di langit bumi secara umum harus serupa dengan ekliptika, hanya berbeda dengan pergeseran 5 derajat:

Dalam hal ini, pergerakan Bulan menyerupai pergerakan Matahari - dari barat ke timur, berlawanan arah dengan rotasi harian Bumi. Namun selain itu, Bulan bergerak melintasi langit bumi jauh lebih cepat daripada Matahari. Ini disebabkan oleh fakta bahwa Bumi berputar mengelilingi Matahari dalam waktu sekitar 365 hari (tahun Bumi), dan Bulan mengelilingi Bumi hanya dalam 29 hari (bulan lunar). Perbedaan inilah yang menjadi pendorong untuk memecah ekliptika menjadi 12 konstelasi zodiak (dalam satu bulan Matahari bergerak sepanjang ekliptika sebesar 30 derajat). Selama bulan lunar, ada perubahan total fase bulan:

Selain lintasan gerak Bulan, faktor pemanjangan orbit yang kuat juga ditambahkan. Eksentrisitas orbit Bulan adalah 0,05 (sebagai perbandingan, parameter Bumi ini adalah 0,017). Perbedaan dari orbit melingkar Bulan mengarah pada fakta bahwa diameter Bulan yang tampak terus berubah dari 29 menjadi 32 menit busur.

Pada siang hari, Bulan bergeser relatif terhadap bintang sebesar 13 derajat, dan sekitar 0,5 derajat per jam. Astronom modern sering menggunakan okultasi bulan untuk memperkirakan diameter sudut bintang di dekat ekliptika.

Yang menentukan pergerakan bulan

Poin penting dalam teori gerak bulan adalah fakta bahwa orbit bulan di luar angkasa tidak konstan dan stabil. Karena massa Bulan yang relatif kecil, Bulan terus mengalami gangguan dari objek yang lebih masif di Tata Surya (terutama Matahari dan Bulan). Selain itu, orbit Bulan dipengaruhi oleh perataan Matahari dan medan gravitasi planet lain di Tata Surya. Akibatnya, eksentrisitas orbit Bulan berfluktuasi antara 0,04 dan 0,07 dengan jangka waktu 9 tahun. Hasil dari perubahan ini adalah fenomena seperti supermoon. Supermoon adalah fenomena astronomi di mana bulan purnama beberapa kali lebih besar dalam ukuran sudut dari biasanya. Jadi selama bulan purnama pada 14 November 2016, Bulan berada pada rekor jarak terdekat sejak 1948. Pada tahun 1948, Bulan berada 50 km lebih dekat dibandingkan tahun 2016.

Selain itu, fluktuasi kemiringan orbit bulan ke ekliptika juga diamati: sekitar 18 menit busur setiap 19 tahun.

Apa yang setara dengan

Pesawat ruang angkasa harus menghabiskan banyak waktu terbang ke satelit bumi. Anda tidak dapat terbang ke Bulan dalam garis lurus - planet akan mengorbit menjauh dari tujuan, dan jalurnya harus diperbaiki. Pada kecepatan lepas 11 km/s (40.000 km/jam), penerbangan secara teoritis akan memakan waktu sekitar 10 jam, tetapi kenyataannya akan memakan waktu lebih lama. Ini karena kapal pada awalnya secara bertahap meningkatkan kecepatan di atmosfer, membawanya ke nilai 11 km / s untuk melepaskan diri dari medan gravitasi bumi. Kemudian kapal harus melambat saat mendekati Bulan. Omong-omong, kecepatan ini adalah kecepatan maksimum yang dapat dicapai oleh pesawat ruang angkasa modern.

Penerbangan bulan Amerika yang terkenal pada tahun 1969, menurut angka resmi, memakan waktu 76 jam. Pesawat ruang angkasa New Horizons milik NASA adalah yang tercepat mencapai bulan dalam 8 jam 35 menit. Benar, dia tidak mendarat di planetoid, tetapi terbang lewat - dia memiliki misi yang berbeda.

Cahaya dari Bumi ke satelit kita akan sampai dengan sangat cepat - dalam 1,255 detik. Namun terbang dengan kecepatan ringan masih dalam ranah fantasi.

Anda bisa mencoba membayangkan jalan menuju bulan dengan nilai biasa. Berjalan kaki dengan kecepatan 5 km / jam, jalan menuju bulan akan memakan waktu sekitar sembilan tahun. Jika Anda mengendarai mobil dengan kecepatan 100 km / jam, maka dibutuhkan waktu 160 hari untuk sampai ke satelit bumi. Jika pesawat terbang ke bulan, maka penerbangan ke bulan akan memakan waktu sekitar 20 hari.

Bagaimana astronom Yunani kuno menghitung jarak ke bulan

Bulan adalah benda langit pertama yang memungkinkan untuk menghitung jarak dari Bumi. Diyakini bahwa para astronom di Yunani kuno adalah yang pertama melakukan ini.

Mereka mencoba mengukur jarak ke bulan sejak dahulu kala - yang pertama mencoba melakukan ini adalah Aristarchus dari Samos. Ia memperkirakan sudut antara Bulan dan Matahari sebesar 87 derajat, sehingga ternyata Bulan 20 kali lebih dekat dari Matahari (kosinus sudut sebesar 87 derajat adalah 1/20). Kesalahan pengukuran sudut menghasilkan kesalahan 20 kali lipat, hari ini diketahui bahwa rasio ini sebenarnya 1 banding 400 (sudutnya kira-kira 89,8 derajat). Kesalahan besar tersebut disebabkan oleh sulitnya memperkirakan jarak sudut yang tepat antara Matahari dan Bulan dengan menggunakan instrumen astronomi primitif dari Dunia Kuno. Pada saat ini, gerhana matahari biasa telah memungkinkan para astronom Yunani kuno menyimpulkan bahwa diameter sudut Bulan dan Matahari kira-kira sama. Dalam hal ini, Aristarchus menyimpulkan bahwa Bulan 20 kali lebih kecil dari Matahari (sebenarnya sekitar 400 kali).

Untuk menghitung ukuran Matahari dan Bulan relatif terhadap Bumi, Aristarchus menggunakan metode yang berbeda. Kita berbicara tentang pengamatan gerhana bulan. Saat ini, para astronom kuno telah menebak alasan fenomena ini: Bulan tertutup bayangan Bumi.

Diagram di atas dengan jelas menunjukkan bahwa perbedaan jarak dari Bumi ke Matahari dan ke Bulan sebanding dengan perbedaan antara jari-jari Bumi dan Matahari serta jari-jari Bumi dan bayangannya dengan jarak Bulan. Pada zaman Aristarchus, sudah dimungkinkan untuk memperkirakan bahwa jari-jari Bulan kira-kira 15 menit busur, dan jari-jari bayangan bumi adalah 40 menit busur. Artinya, ukuran Bulan ternyata sekitar 3 kali lebih kecil dari ukuran Bumi. Dari sini, mengetahui radius sudut Bulan, mudah untuk memperkirakan bahwa Bulan berjarak sekitar 40 diameter Bumi dari Bumi. Orang Yunani kuno hanya bisa memperkirakan secara kasar ukuran Bumi. Jadi Eratosthenes dari Kirene (276 - 195 SM), berdasarkan perbedaan ketinggian maksimum Matahari di atas cakrawala di Aswan dan Aleksandria selama titik balik matahari musim panas, menentukan bahwa jari-jari Bumi mendekati 6287 km (nilai modernnya adalah 6371 km). Jika kita mengganti nilai ini dengan perkiraan jarak Aristarchus ke Bulan, maka nilainya kira-kira 502 ribu km (nilai modern dari jarak rata-rata dari Bumi ke Bulan adalah 384 ribu km).

Beberapa saat kemudian, ahli matematika dan astronom abad ke-2 SM. e. Hipparchus dari Nicea menghitung bahwa jarak ke satelit bumi 60 kali lebih besar dari radius planet kita. Perhitungannya didasarkan pada pengamatan pergerakan Bulan dan gerhana periodiknya.

Karena pada saat gerhana Matahari dan Bulan akan memiliki dimensi sudut yang sama, maka menurut aturan persamaan segitiga dapat dicari perbandingan jarak Matahari dan Bulan. Perbedaan ini adalah 400 kali. Menerapkan aturan ini lagi, hanya dalam kaitannya dengan diameter Bulan dan Bumi, Hipparchus menghitung bahwa diameter Bumi 2,5 kali lebih besar dari diameter Bulan. Artinya, R l \u003d R s / 2.5.

Pada sudut 1′, seseorang dapat mengamati objek yang dimensinya 3.483 kali lebih kecil dari jaraknya - informasi ini diketahui semua orang pada zaman Hipparchus. Artinya, dengan radius Bulan yang diamati 15′, jaraknya 15 kali lebih dekat ke pengamat. Itu. rasio jarak ke Bulan dengan jari-jarinya adalah 3483/15= 232 atau S l = 232R l.

Dengan demikian, jarak ke Bulan adalah 232 * R s / 2.5 = 60 jari-jari Bumi. Ternyata 6 371 * 60 = 382 260 km. Hal yang paling menarik adalah pengukuran yang dilakukan dengan bantuan instrumen modern menegaskan kebenaran ilmuwan kuno tersebut.

Sekarang pengukuran jarak ke Bulan dilakukan dengan bantuan instrumen laser, yang memungkinkan untuk mengukurnya dengan akurasi beberapa sentimeter. Dalam hal ini, pengukuran dilakukan dalam waktu yang sangat singkat - tidak lebih dari 2 detik, di mana Bulan bergerak menjauh dari orbit sekitar 50 meter dari titik pengiriman pulsa laser.

Evolusi Metode Pengukuran Jarak ke Bulan

Hanya dengan penemuan teleskop, para astronom dapat memperoleh nilai yang kurang lebih akurat untuk parameter orbit Bulan dan kesesuaian ukurannya dengan ukuran Bumi.

Metode yang lebih akurat untuk mengukur jarak ke bulan muncul sehubungan dengan perkembangan radar. Radiolokasi Bulan pertama dilakukan pada tahun 1946 di AS dan Inggris Raya. Radar memungkinkan untuk mengukur jarak ke Bulan dengan akurasi beberapa kilometer.

Metode yang lebih akurat untuk mengukur jarak ke bulan telah menjadi lokasi laser. Untuk mengimplementasikannya, beberapa reflektor sudut dipasang di Bulan pada 1960-an. Sangat menarik untuk dicatat bahwa percobaan pertama pada jangkauan laser dilakukan bahkan sebelum pemasangan reflektor sudut di permukaan Bulan. Pada tahun 1962-1963, beberapa percobaan dilakukan di Observatorium Krimea Uni Soviet pada rentang laser kawah bulan individu menggunakan teleskop dengan diameter 0,3 hingga 2,6 meter. Eksperimen ini mampu menentukan jarak ke permukaan bulan dengan akurasi beberapa ratus meter. Pada 1969-1972, astronot program Apollo mengirimkan tiga reflektor sudut ke permukaan satelit kita. Di antara mereka, reflektor misi Apollo 15 adalah yang paling sempurna, karena terdiri dari 300 prisma, sedangkan dua lainnya (misi Apollo 11 dan Apollo 14) masing-masing hanya memiliki seratus prisma.

Selain itu, pada tahun 1970 dan 1973, Uni Soviet mengirimkan dua lagi reflektor sudut Prancis ke permukaan bulan dengan kendaraan self-propelled Lunokhod-1 dan Lunokhod-2, yang masing-masing terdiri dari 14 prisma. Penggunaan reflektor pertama ini memiliki sejarah yang luar biasa. Selama 6 bulan pertama pengoperasian penjelajah bulan dengan reflektor, dimungkinkan untuk melakukan sekitar 20 sesi lokasi laser. Namun, karena posisi penjelajah bulan yang tidak menguntungkan, reflektor tidak dapat digunakan hingga tahun 2010. Hanya gambar peralatan LRO baru yang membantu memperjelas posisi penjelajah bulan dengan reflektor, dan dengan demikian melanjutkan sesi kerja dengannya.

Di Uni Soviet, jumlah sesi rentang laser terbesar dilakukan pada teleskop 2,6 meter Observatorium Krimea. Antara tahun 1976 dan 1983, 1400 pengukuran dilakukan dengan teleskop ini dengan kesalahan 25 sentimeter, kemudian pengamatan dihentikan karena pembatasan program bulan Soviet.

Secara total, dari tahun 1970 hingga 2010, sekitar 17.000 sesi lokasi laser presisi tinggi dilakukan di dunia. Kebanyakan dari mereka dikaitkan dengan reflektor sudut Apollo 15 (seperti yang disebutkan di atas, ini adalah yang paling canggih - dengan rekor jumlah prisma):

Dari 40 observatorium yang mampu melakukan jangkauan laser Bulan, hanya beberapa yang dapat melakukan pengukuran presisi tinggi:

Sebagian besar pengukuran ultra-presisi dilakukan dengan teleskop 2 meter di Observatorium Texas MacDonald:

Pada saat yang sama, pengukuran paling akurat dilakukan oleh instrumen APOLLO, yang dipasang pada teleskop 3,5 meter di Observatorium Apache Point pada tahun 2006. Akurasi pengukurannya mencapai satu milimeter:

Evolusi sistem Bulan dan Bumi

Tujuan utama pengukuran jarak ke Bulan yang semakin akurat adalah untuk mencoba lebih memahami evolusi orbit Bulan di masa lalu dan masa depan yang jauh. Saat ini, para astronom telah sampai pada kesimpulan bahwa di masa lalu Bulan beberapa kali lebih dekat ke Bumi, dan juga memiliki periode rotasi yang jauh lebih singkat (yaitu, tidak terperangkap secara pasang surut). Fakta ini menegaskan versi dampak dari pembentukan Bulan dari materi Bumi yang terlontar, yang berlaku di zaman kita. Selain itu, efek pasang surut Bulan mengarah pada fakta bahwa kecepatan rotasi Bumi di sekitar porosnya secara bertahap melambat. Kecepatan proses ini adalah peningkatan hari Bumi setiap tahun sebesar 23 mikrodetik. Dalam satu tahun, Bulan bergerak menjauh dari Bumi rata-rata 38 milimeter. Diperkirakan jika sistem Bumi-Bulan selamat dari transformasi Matahari menjadi raksasa merah, maka dalam 50 miliar tahun hari Bumi akan sama dengan bulan lunar. Akibatnya, Bulan dan Bumi akan selalu saling berhadapan hanya dengan satu sisi, seperti yang diamati saat ini di sistem Pluto-Charon. Saat ini, Bulan akan bergerak menjauh sekitar 600 ribu kilometer, dan bulan lunar akan bertambah menjadi 47 hari. Selain itu, diasumsikan bahwa penguapan lautan bumi dalam 2,3 miliar tahun akan mempercepat proses pengangkatan Bulan (pasang surut bumi secara signifikan memperlambat proses tersebut).

Selain itu, perhitungan menunjukkan bahwa di masa depan Bulan akan kembali mendekati Bumi karena interaksi pasang surut satu sama lain. Saat mendekati Bumi pada jarak 12 ribu km, Bulan akan terkoyak oleh gaya pasang surut, puing-puing Bulan akan membentuk cincin seperti cincin yang diketahui mengelilingi planet raksasa Tata Surya. Satelit Tata Surya lain yang diketahui akan mengulangi nasib ini jauh lebih awal. Jadi Phobos diberikan 20-40 juta tahun, dan Triton sekitar 2 miliar tahun.

Setiap tahun jarak ke satelit bumi bertambah rata-rata 4 cm, penyebabnya adalah pergerakan planetoid dalam orbit spiral dan kekuatan interaksi gravitasi antara Bumi dan Bulan yang semakin berkurang secara bertahap.

Antara Bumi dan Bulan, secara teoritis, Anda dapat menempatkan semua planet tata surya. Jika Anda menjumlahkan diameter semua planet, termasuk Pluto, Anda mendapatkan nilai 382.100 km.

Bulan, setelah Matahari, adalah objek paling terang kedua. Ini adalah objek terbesar kelima di tata surya. Antara pusat Bulan dan Bumi, jarak rata-ratanya adalah 384.467 km. Massa bulan sesuai dengan nilai 7,33 * 1022 kg.

Sejak zaman kuno, orang telah berusaha menggambarkan dan menjelaskan pergerakannya. Dasar dari semua perhitungan modern adalah teori Brown, yang diciptakan pada pergantian abad ke-19 - ke-20. Untuk menentukan pergerakan yang tepat dari ini, tidak hanya massa bulan yang dibutuhkan. Banyak koefisien fungsi trigonometri diperhitungkan. Sains modern mampu membuat perhitungan yang lebih akurat.

Lokasi laser memungkinkan Anda mengukur ukuran benda langit dengan kesalahan hanya beberapa sentimeter. Dengan bantuannya, ditemukan bahwa massa Bulan jauh lebih kecil dari massa planet kita (81 kali), dan radiusnya 37 kali lebih kecil. Untuk waktu yang lama tidak mungkin menentukan nilai ini dengan akurat, tetapi peluncuran satelit luar angkasa memungkinkan untuk membuka perspektif baru. Fakta menarik diketahui bahwa pada zaman Newton, massa bulan ditentukan oleh besarnya pasang surut yang ditimbulkannya.

Kita dapat melihat permukaan satelit yang diterangi ini dengan berbagai cara. Bagian yang terlihat dari piringan yang diterangi oleh Matahari disebut fase. Ada empat fase secara total: permukaan Bulan yang benar-benar gelap - bulan baru, bulan sabit yang tumbuh - kuartal pertama, piringan yang sepenuhnya menyala - bulan purnama, separuh yang diterangi dari sisi kedua - kuartal terakhir. Mereka diekspresikan dalam seperseratus dan sepersepuluh unit. Perubahan semua fase bulan adalah periode sinodik, yaitu revolusi bulan dari fase bulan baru ke bulan baru berikutnya. Ini juga disebut bulan sinodik, kira-kira sama dengan 29,5 hari. Selama periode waktu tersebut, Bulan akan dapat melewati orbit dan memiliki waktu untuk mengunjungi fase yang sama sebanyak dua kali. Periode revolusi sidereal, yang berlangsung selama 27,3 hari, adalah revolusi penuh Bulan mengelilingi Bumi.

Adalah keliru untuk mengatakan bahwa kita melihat permukaan Bulan dari satu sisi dan tidak berotasi. Pergerakan Bulan terjadi dalam bentuk perputaran pada sumbunya dan peredarannya mengelilingi Bumi dan Matahari

Rotasi penuh di sekitar porosnya sendiri terjadi dalam 27 hari Bumi 43 menit. dan jam 7. Orbit elips mengelilingi Bumi (satu revolusi penuh) membutuhkan waktu yang sama. Ini dipengaruhi oleh pasang surut di kerak bulan, menyebabkan pasang surut di Bumi, terjadi di bawah pengaruh gravitasi bulan.

Berada pada jarak yang lebih jauh dari Bulan daripada Bumi, Matahari, karena massanya yang sangat besar, menarik Bulan dua kali lebih kuat dari Bumi. Bumi mendistorsi jalur Bulan mengelilingi Matahari. Sehubungan dengan Matahari, lintasannya selalu cekung.

Bulan tidak memiliki atmosfer, langit di atasnya selalu hitam. Karena gelombang suara tidak bergerak dalam ruang hampa, planet ini benar-benar sunyi. Di bawah sinar langsung di siang hari berkali-kali lebih besar dari air, dan di malam hari mencapai -150 C. Bulan itu satu. Kepadatannya hanya 3,3 p. lebih banyak air. Di permukaannya terdapat dataran besar yang diselimuti lava yang mengeras, banyak kawah yang terbentuk saat gaya gravitasi kalah dengan gravitasi Bumi, dan berat Bulan lebih kecil dari Bumi, sehingga seseorang bisa berkurang 6 kali lipat saat berada di bulan.

Berdasarkan zat radioaktif, para ilmuwan telah menentukan perkiraan usia Bulan, yaitu 4,65 miliar tahun. Menurut hipotesis terakhir yang paling masuk akal, diasumsikan bahwa pembentukan Bulan terjadi sebagai akibat dari tabrakan raksasa dengan Bumi muda dari benda angkasa yang sangat besar. Menurut teori lain, Bumi dan Bulan terbentuk secara independen di bagian tata surya yang sangat berbeda.

Satelit alami Bumi adalah Bulan, benda tidak bercahaya yang memantulkan sinar matahari.

Studi tentang Bulan dimulai pada tahun 1959, ketika peralatan Soviet Luna-2 mendarat di Bulan untuk pertama kalinya, dan peralatan Luna-3 adalah yang pertama mengambil foto sisi jauh Bulan dari luar angkasa.

Pada tahun 1966, Luna-9 mendarat di bulan dan membentuk struktur tanah yang kokoh.

Orang pertama yang berjalan di bulan adalah orang Amerika Neil Armstrong dan Edwin Aldrin. Ini terjadi pada 21 Juli 1969. Untuk studi lebih lanjut tentang bulan, ilmuwan Soviet lebih suka menggunakan kendaraan otomatis - penjelajah bulan.

Ciri-ciri umum Bulan

Massa bulan adalah 1/81 massa bumi. Posisi Bulan di orbit sesuai dengan satu fase atau lainnya (Gbr. 1).

Beras. 1. Fase bulan

Fase bulan- berbagai posisi relatif terhadap Matahari - bulan baru, kuartal pertama, bulan purnama, dan kuartal terakhir. Selama bulan purnama, piringan bulan yang diterangi terlihat, karena matahari dan bulan berada di sisi berlawanan dari bumi. Pada bulan baru, bulan berada di sisi matahari, sehingga sisi bulan yang menghadap bumi tidak disinari.

Bulan selalu menghadap Bumi di satu sisi.

Garis yang memisahkan bagian bulan yang diterangi dari bagian yang tidak diterangi disebut terminator.

Pada kuartal pertama, Bulan terlihat pada jarak sudut 90 "dari Matahari, dan sinar matahari hanya menerangi bagian kanan Bulan yang menghadap kita. Pada fase yang tersisa, Bulan terlihat oleh kita dalam bentuk sabit Oleh karena itu, untuk membedakan Bulan yang tumbuh dari yang lama, kita harus ingat: Bulan tua menyerupai huruf "C", dan jika Bulan tumbuh, maka Anda dapat secara mental menggambar garis vertikal di depan bulan Bulan dan Anda akan mendapatkan huruf "P".

Karena kedekatan Bulan dengan Bumi dan massanya yang besar, mereka membentuk sistem Bumi-Bulan. Bulan dan Bumi berputar mengelilingi sumbunya dengan arah yang sama. Bidang orbit Bulan condong terhadap bidang orbit Bumi dengan sudut 5°9".

Tempat-tempat di mana orbit Bumi dan Bulan berpotongan disebut simpul orbit bulan.

Yg berkenaan dgn bintang(dari lat.sideris - bintang) sebulan adalah periode rotasi Bumi di sekitar porosnya dan posisi Bulan yang sama pada bola langit dalam hubungannya dengan bintang. Ini adalah 27,3 hari Bumi.

sinodis(dari sinode Yunani - koneksi) sebulan adalah periode perubahan total fase bulan, yaitu periode kembalinya bulan ke posisi semula relatif terhadap bulan dan matahari (misalnya, dari bulan baru ke bulan baru). Rata-rata 29,5 hari Bumi. Bulan sinodik dua hari lebih lama dari bulan sideris, karena Bumi dan Bulan berputar mengelilingi sumbunya ke arah yang sama.

Gaya gravitasi di Bulan 6 kali lebih kecil dari gaya gravitasi di Bumi.

Relief satelit Bumi dipelajari dengan baik. Area gelap yang terlihat di permukaan Bulan disebut "laut" - ini adalah dataran rendah tanpa air yang luas (yang terbesar adalah "Oksan Bur"), dan area terang - "benua" - ini adalah area pegunungan yang ditinggikan. Struktur planet utama permukaan bulan adalah kawah cincin dengan diameter hingga 20-30 km dan sirkus multi-cincin dengan diameter 200 hingga 1000 km.

Asal usul struktur cincin berbeda: meteorit, vulkanik, dan ledakan-guncangan. Selain itu, terdapat retakan, pergeseran, kubah, dan sistem patahan di permukaan Bulan.

Studi tentang pesawat ruang angkasa Luna-16, Luna-20, Luna-24 menunjukkan bahwa batuan klastik permukaan Bulan mirip dengan batuan beku terestrial - basal.

Arti bulan dalam kehidupan bumi

Meskipun massa Bulan 27 juta kali lebih kecil dari massa Matahari, ia 374 kali lebih dekat ke Bumi dan memiliki pengaruh yang kuat terhadapnya, menyebabkan air naik (pasang surut) di beberapa tempat dan surut di tempat lain. Ini terjadi setiap 12 jam 25 menit, sejak Bulan melakukan revolusi penuh mengelilingi Bumi dalam 24 jam 50 menit.

Karena pengaruh gravitasi Bulan dan Matahari terhadap Bumi, pasang surut(Gbr. 2).

Beras. 2. Skema terjadinya pasang surut di Bumi

Konsekuensi yang paling berbeda dan penting adalah fenomena pasang surut di selubung gelombang. Mereka naik dan turun secara berkala di tingkat samudera dan lautan, yang disebabkan oleh gaya tarik-menarik Bulan dan Matahari (2,2 kali lebih sedikit dari bulan).

Di atmosfer, fenomena pasang surut dimanifestasikan dalam perubahan semidiurnal pada tekanan atmosfer, dan di kerak bumi - dalam deformasi materi padat Bumi.

Di Bumi, terdapat 2 pasang surut di titik terdekat dan terjauh dari Bulan, dan 2 pasang surut di titik yang terletak pada jarak sudut 90 ° dari garis Bulan-Bumi. Alokasikan pasang surut yang cukup besar, yang terjadi pada bulan baru dan bulan purnama dan segi empat pada kuartal pertama dan terakhir.

Di lautan terbuka, fenomena pasang surut kecil. Fluktuasi ketinggian air mencapai 0,5-1 m, di laut pedalaman (Hitam, Baltik, dll.), Hampir tidak terasa. Namun, tergantung pada garis lintang geografis dan kontur garis pantai benua (terutama di teluk sempit), air saat pasang naik dapat mencapai 18 m (Teluk Fundy di Samudra Atlantik di lepas pantai Amerika Utara) , 13 m di pantai barat Laut Okhotsk. Ini menciptakan arus pasang surut.

Signifikansi utama gelombang pasang surut adalah bahwa, bergerak dari timur ke barat mengikuti gerakan Bulan yang tampak, mereka memperlambat rotasi aksial Bumi dan memperpanjang hari, mengubah bentuk Bumi dengan mengurangi kompresi kutub, menyebabkan denyut cangkang bumi, perpindahan vertikal permukaan bumi, perubahan tekanan atmosfer semidiurnal, mengubah kondisi kehidupan organik di bagian pesisir lautan dan, akhirnya, memengaruhi aktivitas ekonomi negara-negara pesisir. Di sejumlah pelabuhan, kapal hanya bisa masuk saat air pasang.

Setelah periode waktu tertentu di Bumi, ulangi gerhana matahari dan bulan. Anda dapat melihatnya saat Matahari, Bumi, dan Bulan berada di garis yang sama.

Gerhana- situasi astronomi di mana satu benda langit mengaburkan cahaya dari benda langit lainnya.

Gerhana matahari terjadi ketika Bulan berada di antara pengamat dan Matahari dan menghalanginya. Karena Bulan sebelum gerhana menghadap kita dengan sisinya yang tidak terang, selalu ada bulan baru sebelum gerhana, yaitu Bulan tidak terlihat. Tampaknya Matahari ditutupi oleh piringan hitam; seorang pengamat dari Bumi melihat fenomena ini sebagai gerhana matahari (Gbr. 3).

Beras. 3. Gerhana matahari (ukuran relatif benda dan jarak di antara mereka bersyarat)

Gerhana bulan terjadi ketika Bulan, yang berada dalam garis lurus dengan Matahari dan Bumi, jatuh ke dalam bayangan berbentuk kerucut yang dilemparkan oleh Bumi. Diameter titik bayangan Bumi sama dengan jarak minimum Bulan dari Bumi - 363.000 km, yaitu sekitar 2,5 kali diameter Bulan, sehingga Bulan dapat tertutup seluruhnya (lihat Gambar 3).

Ritme bulan adalah perubahan berulang dalam intensitas dan sifat proses biologis. Ada ritme bulan-bulanan (29,4 hari) dan bulan-harian (24,8 jam). Banyak hewan dan tumbuhan bereproduksi selama fase tertentu dari siklus bulan. Ritme bulan adalah ciri khas banyak hewan laut dan tumbuhan di zona pesisir. Jadi, orang memperhatikan perubahan kesejahteraan tergantung pada fase siklus bulan.