Небето — астрономия

Луната: спътникът на Земята

Луната е единственият естествен спътник на Земята, на средно разстояние около 384 400 км. Вероятно се е образувала след гигантски сблъсък на млада Земя с по-малко небесно тяло преди около 4,5 милиарда години. Тя винаги ни обръща една и съща страна, защото периодът ѝ на въртене около оста е равен на периода на обиколката около Земята (синхронно въртене).

Какво знаем за Луната

Луната е единственият естествен спътник на Земята и най-близкото голямо небесно тяло до нас. Средното разстояние до нея е около 384 400 километра, а диаметърът ѝ е около 3 474 километра, или малко повече от една четвърт от земния. Силата на тежестта на повърхността ѝ е приблизително една шеста от земната, затова астронавтите от мисиите „Аполо“ са се движели с характерни дълги подскоци.

Луната обикаля Земята за около 27,3 денонощия спрямо звездите. Цикълът на фазите обаче е малко по-дълъг, около 29,5 денонощия, защото през това време Земята също се премества около Слънцето. Как изглеждат отделните фази, ще откриете в статията за лунните фази.

Повърхността е покрита с кратери от удари и тъмни равнини, наречени лунни „морета“ (на латински maria). Това не са водни басейни, а застинали потоци базалтова лава от древен вулканизъм. Луната има само извънредно тънка екзосфера (разредена обвивка от газове) и днес няма глобално магнитно поле. Поради липсата на плътна атмосфера температурите между деня и нощта се променят рязко: през лунния ден повърхността се нагрява над точката на кипене на водата, а през нощта пада далеч под нулата.

С помощта на огледала, оставени от мисиите „Аполо“, учените измерват разстоянието до Луната с лазерни импулси. Измерванията показват, че тя се отдалечава от Земята с около 3,8 сантиметра годишно.

Как вероятно се е образувала

Най-широко приетото обяснение е хипотезата за гигантския сблъсък (giant-impact hypothesis). Според нея преди около 4,5 милиарда години млада Земя се е сблъскала с тяло с размерите на Марс, което често наричат Тея (Theia). Изхвърленият от удара материал се е събрал в орбита около Земята и постепенно се е слепил в Луната.

За тази идея има няколко подкрепящи довода. Лунните проби, донесени от мисиите „Аполо“, са сходни със земната мантия по изотопния състав на кислорода. Луната има и сравнително малко метално ядро в сравнение със Земята, което съответства на модел, при който ударът е изхвърлил предимно външни слоеве. Детайлите все още се обсъждат, например колко точно от материала е дошло от Тея и колко от Земята. Затова е честно да се каже, че това е водещ модел, а не окончателно решен въпрос.

Синхронно въртене: защо виждаме една страна

Луната се върти около оста си за същото време, за което обикаля Земята. Това състояние се нарича синхронно въртене или приливно заключване (tidal locking). Затова от Земята винаги виждаме едно и също полукълбо.

Причината е в гравитацията. В далечното минало Луната се е въртяла по-бързо. Земната гравитация е предизвиквала в нея приливни издутини, а триенето при тяхното движение постепенно е забавяло въртенето, докато то се е изравнило с орбиталния период. Подобно състояние имат и много други спътници в Слънчевата система.

Това не означава, че обратната страна е вечно тъмна. Тя получава слънчева светлина също като видимата, затова понякога я наричат „далечната“, а не „тъмната“ страна. Първите снимки на обратната страна са направени от съветската сонда „Луна 3“ през 1959 година. Благодарение на лек клатушкащ ефект, наречен либрация (libration), от Земята можем да наблюдаваме малко над половината от повърхността, около 59 процента.

Луната и приливите

Приливите в океаните се дължат главно на разликата в гравитационното привличане на Луната върху различните части на Земята. Водата се издува към страната, обърната към Луната, и от противоположната страна на Земята, затова на много места по крайбрежието има два прилива и два отлива за едно лунно денонощие, което е малко по-дълго от 24 часа. Слънцето също създава прилив, но по-слаб от лунния.

Когато Слънцето, Земята и Луната са приблизително на една линия, около новолуние и пълнолуние, двата ефекта се сумират и се получават по-силни, т.нар. сизигийни приливи (на английски spring tides). Около първата и последната четвърт те частично се компенсират и приливите са по-слаби, т.нар. квадратурни приливи (neap tides). Височината зависи и от формата на брега, дълбочината на морето и времето. Повече за общите принципи прочетете в статията за гравитацията на планетите.

Приливното триене е и причината Луната да се отдалечава от нас, а денонощието на Земята да се удължава изключително бавно.

Луната в културата и календарите

Повтарящите се фази са едно от най-старите и лесни за наблюдение небесни явления, затова много календари са се опирали на тях. Думата „месец“ в много езици е свързана с Луната. Ислямският календар е чисто лунен, а еврейският и традиционният китайски календар са лунно-слънчеви. Датата на Великден в християнската традиция се определя по правило, свързано с пълнолунието след пролетното равноденствие.

Луната е и мотив в митове, поезия и изкуство по цял свят. Какво се случва, когато сянката на Земята падне върху Луната, ще прочетете в статията за лунното затъмнение, а необичайно големият ѝ вид при перигей е обяснен в статията за суперлуната. Ако ви интересува как Луната се тълкува в културна традиция, а не като наука, вижте Луната в астрологията. Този текст обаче остава в рамките на астрономията: Луната е небесно тяло със своя история, състав и движение, които можем да измерваме.

Позициите в Astronativa са астрономически точни. Тълкуването е за вдъхновение. · Речник · Условия · Поверителност