Місяць – супутник Землі

День на Місяці настає майже миттєво, як тільки через крутого місячного горизонту з’являється краєчок Сонця. І відбувається це несподівано. У нас, на Землі, сходу денного світила передує ранкова зоря. А на Місяці немає повітря, що розсіює сонячне світло. Тому ні ранкових зорь, ні вечірніх заходів там не буває: була темінь – і відразу світло!

Правда, ще до настання дня на вугільно-чорному місячному небі з’являється чудове сяйво сонячної корони – вона як би сповіщає прихід дня … Але ось перші сонячні промені вже розлилися по поверхні нашого супутника, і погляду космічного мандрівника відкривається однотонний пустельний пейзаж. Він складається ніби з двох частин: яскраво освітлених Сонцем гірських схилів і зяючих порожнечею “темних провалів”.

Місяць – світ дивовижних світлових контрастів! Через відсутність атмосфери там не спостерігається напівтіньові переходи. Якщо світло, так дуже! Якщо темно – вселенський морок!
За геометричною формою Місяць близька до кулі, середній радіус якого тисячі сімсот тридцять вісім км, що приблизно в 3,68 разів менше, ніж радіус Землі. Обсяг Місяця 2,199 • 1010 км3, площа її поверхні 3,769 · 107 км2. Маса Місяця, рівний 7,35 • 1022 кг, становить 1 / 81,3 маси Землі. Кутовий радіус видимого із Землі диска Місяця (при середній відстані між ними) дорівнює 31’05 ”.
Зійшло Сонце дуже повільно піднімається над горизонтом. Адже в місячному світі сонячна доба рівні місячному місяцю (проміжку часу між двома однаковими фазами), тобто тривають 29 земних діб 12 годин і 44 хвилини. Майже 15 діб тягнеться день, який змінюється такий же довгої, нескінченної вночі. Протягом тривалого дня поверхню Місяця дуже сильно нагрівається сонячними променями. В області місячного екватора (вісь обертання Місяця майже перпендикулярна до площини екліптики) гірські породи під прямовисними сонячними променями розжарюються до 134 ° С! На краях денного півкулі температура близько 0 ° С, тобто мало відрізняється від середньої температури земної кулі. Зате довгої вночі місячну поверхню сковують жорстокі морози, що досягають 170 ° С!

Настільки разючі зміни температури на Місяці відбуваються через відсутність у неї атмосфери. Адже атмосфера для небесного тіла планетного типу виконує практично ту ж роль, що ковдру для людини. У денний час вона охороняє планету від надмірного перегрівання сонячними променями, а в нічні години – від зайвого охолодження. У Місяця немає атмосферного “ковдри”, тому тепло, отримане нею протягом довгого дня, безперешкодно розсіюється з настанням ночі.
Місяць рухається навколо Землі по майже еліптичній орбіті із середньою лінійною швидкістю 3683 км / год (1,02 км / с). Мінімальна відстань від Землі 363300 км, максимальна – 405500 км. Площина орбіти Місяця нахилена до площини екліптики на кут 5 ° 08’43 ”. Період орбітального руху (сидеричний період обертання) 27,32166 земної доби, що збігається з періодом осьового обертання Місяця, завдяки цьому Місяць завжди обернений до Землі одним і тим же півкулею (так звана видима сторона Місяця). Через те що рух Місяця по орбіті не є рівномірним, а також з-за нахилу площині екватора до площини її орбіти, з Землі можна спостерігати трохи більш ніж половину (59%) поверхні Місяця.
Період обертання Місяця відносно Сонця (синодичний період) становить 29,53 доби, так що місячний день і місячна ніч тривають майже по 15 діб. Протягом місячного дня поверхню Місяця нагрівається, а вночі охолоджується: при цьому температура на поверхні Місяця змінюється від 400 до 100 К.
Але тут виникає нове запитання: чому Місяць позбавлена ​​атмосфери? Газова оболонка навколо небесного тіла може існувати тільки в тому випадку, якщо воно своїм тяжінням здатне утримувати атоми і молекули атмосферних газів, що рухаються з великими швидкостями. Середня швидкість атмосферних частинок тим більше, чим менше їх маса і чим вище температура атмосфери. Але при досягненні газової часткою деякої граничної, або так званої критичної швидкості, планета вже не в змозі утримати її біля себе. В результаті вона відлітає в міжпланетний простір. Щоб обчислити цю критичну швидкість для Місяця, треба перш за все визначити прискорення сили тяжіння на її поверхні.

Сила тяжіння пропорційна масі небесного тіла і обернено пропорційна квадрату його радіуса. Маса Місяця в 81,3 рази менше маси Землі, а радіус в 3,67 рази менше земного радіусу. Зведемо 3,67 в квадрат: 3,67 * 3,67 = 13,47. Розділивши 81,3 на 13,47, ми дізнаємося, що сила тяжіння на Місяці менше, ніж на Землі, в 6,04 рази. У стільки ж разів на Місяці має бути менше і прискорення сили тяжіння. Якщо на Землі воно становить 981 см / с2, то на Місяці матимемо: 981 см / с2: 6,04 = 162 см / с2 = 1,62 м / с2.

Оскільки радіус Місяця дорівнює 1738 км, і висловивши прискорення сили тяжіння теж в кілометрах, знаходимо критичну швидкість для Місяця – 2,37 км / с. Отже, будь-яке тіло, яка досягла такої швидкості, здатне назавжди покинути місячну поверхню і піти в міжпланетний простір.

Значення швидкості деяких молекул водню, гелію, водяної пари навіть при помірній температурі становить більше половини критичної швидкості для Місяця; вона взагалі не в змозі утримувати ці гази. А що стосується більш важких газів – азоту, кисню, вуглекислоти, то вони теж випаровуються за порівняно короткий (за астрономічними масштабами) проміжок часу, що становить близько 10 млн років. Тепер стає зрозуміло, чому у Місяця немає атмосфери. Мабуть, наш супутник ніколи не мав атмосфери, схожою на земну.

Щільність місячних порід складає в середньому 3,343 г / см3, що помітно поступається середньої щільності для Землі (5,518 г / см3). Це відмінність пов’язана головним чином з тим, що ущільнення речовини з глибиною проявляється на Землі значно помітніше, ніж на Місяці. Є і відмінності в мінералогічний склад місячних і земних порід: вміст оксидів заліза в місячних базальтах на 25%, а титану – на 13% вище, ніж в земних. «Морські» базальти на Місяці відрізняються підвищеним вмістом оксидів алюмінію і кальцію і щодо більш високою щільністю, що пов’язують з їхнім глибинним походженням.

Але якщо на Місяці немає атмосфери, там не повинно бути і води. Відомо, що вода в рідкому вигляді може перебувати тільки під атмосферним тиском. У безповітряному просторі вода без всякого підігрівання моментально “закипає” і перетворюється на пару. Тому, якщо на Місяці колись були хоч якісь відкриті водойми, вони повинні були випаруватися, а водяна пара повинна була спіткати доля місячних газів … Таким чином, поверхня Місяця суха і безводна. Вона суші, ніж самі сухі земні пустелі. Дослідження зразків місячного грунту, доставленого на Землю американськими астронавтами, показало, що води на Місяці не було. Однак повної впевненості в цьому немає.

На Місяці в районах її полюсів є кратерного області, які ніколи не висвітлюються Сонцем. Температура поверхні цих “холодних пасток” досить низька, і є надія знайти там замерзлу воду. За попередніми розрахунками, в них могло накопичитися її до 1 млрд т.

Оскільки на Місяці немає атмосфери і відкритих водойм (озер, річок, морів), там немає і погоди, яка розуміється в земній сенсі слова. На Місяці не побачимо ні блакитного неба, ні білих купчастих хмар, ні темних грозових хмар. Там ніколи не буває ні вітру, ні дощу, ні снігу. Тільки Сонце світить сліпуче яскраво, ніколи не затуляє хмарами …

Позбавлена ​​атмосфери і магнітного поля, Місяць виявилася абсолютно беззахисною від впливів космосу. Вона постійно піддається опроміненню космічними променями (зарядженими частинками високої енергії) і смертоносним короткохвильовим випромінюванням Сонця. На Місяці людини постійно підстерігає метеоритна небезпека. Тому при підготовці польотів на Місяць американських пілотованих космічних кораблів “Аполлон” все це доводилося враховувати. Перед виходом на місячну поверхню астронавти одягалися в спеціальні герметичні костюми-скафандри, хоча, звичайно, певна частка ризику залишалася. У будь-який момент метеоритна піщинка могла проколоти і разгерметизировать скафандр. На щастя, ця небезпека минула стороною. Але потоки частинок високих енергій, що летять від Сонця, пронизували скафандри і знаходилися в них людей. Зате місячні скафандри охороняли астронавтів від повного вакууму – безповітряного космічного простору. Крім того, скафандр – це своєрідний термос, в який поміщається людина, тобто він забезпечує астронавта нормальні температурні умови для життєдіяльності.

У комплекті спорядження до кожного скафандра додавалися балони з запасом кисню для дихання і радіотелефон для зв’язку. Адже розмовляти на Місяці звичайним способом, тобто так, як ми розмовляємо на Землі, не можна. Де немає атмосфери – там немає і звуків. У безповітряному просторі звук не поширюється. Навіть вибуху від падіння метеорита ніхто не почує – спостерігати можна одну лише спалах.

Ми вже знаємо, що одне з незвичайних фізичних умов на Місяці – невелика сила тяжіння. Тому астронавти, незважаючи на свої важкі скафандри, були легкі і рухливі.

Отже, Місяць – світ, що знаходиться у владі космосу. Через відсутність на Місяці повітря і води вона завжди була мертвим світом, де не могла зародитися життя, подібна до земної.

ПОДІЛИТИСЯ: