Кто есть кто в мире звезд и планет

Если вы будете вращать шарик, привязанный за веревочку, то пока веревочка будет натянута, шарик станет описывать правильный круг. Но если вдруг веревочка оборвется, шарик прекратит вращение и упадет. Теперь представьте себе, что сила притяжения Солнца, удерживающая планеты, и есть эта веревочка, а шарик – наша планета, которую приводит в движение центробежная сила Солнца. Отсюда можно понять, что две силы тяготения действуют в разных направлениях: пока они уравновешены, Земля находится в равновесии, если же равновесие нарушится, мы станем приближаться к Солнцу и сгорим или, наоборот, станем удаляться и тоже погибнем – от холода. Но можно жить спокойно: такого никогда не случится.

Что такое Луна?

Луна – спутник Земли. Она вращается вокруг земного шара, который в свою очередь вращается вокруг Солнца. Полный оборот вокруг Земли Луна делает за 27 дней и 8 часов, в то же время она вращается вокруг своей оси. Поэтому-то мы всегда видим одну сторону Луны. Но в 1959 году к Луне был запущен советский летательный аппарат, и он сфотографировал обратную сторону Луны, о которой мы до тех пор не имели представления.

Луна – мертвое небесное тело: там нет ни атмосферы, ни воды, следовательно, жизнь просто невозможна. Луна состоит из твердых пород. На ее поверхности видны тысячи кратеров. Там встречаются обширные плоские равнины, покрытые пылью, и высокие горы. Возможно, что кратеры образовались из пузырей, лопавшихся в лунной коре в результате вулканической активности миллионы лет назад. На орбите вокруг Земли Луну удерживает сила земного притяжения. Сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле. Время от времени вода земных океанов устремляется навстречу Луне. Это вызывает приливы.

Свет Луны – лишь слабое отражение солнечного. Поскольку Луна путешествует вокруг Земли, она появляется перед нами в различной форме. Эти различные формы мы называем фазами Луны. Они получаются в результате того, что, вращаясь вокруг Солнца, Земля по-разному затеняет Луну. Луна в зависимости от этого отражает различное количество света.

У других планет тоже есть спутники. Но ни один из них не достигает такой величины по сравнению с его планетой, как Луна.

Диаметр Луны (3 476 километров или 2 160 миль) составляет четвертую часть диаметра Земли.

Расстояние от Земли до Луны – от 365 600 до 406 800 километров, в зависимости от взаимного расположения планет.

В ночь с 20 на 21 июля 1969 года на Луну высадились американские астронавты Армстронг и Олдрин. Первым ступил на Луну Нейл Армстронг. «Этот маленький шаг для человека является огромным шагом для человечества», – сказал он, сойдя на поверхность Луны.

Этот полет и последующие исследования с помощью автоматических кораблей позволили взять пробы лунного грунта и узнать много нового о нашем спутнике.

Было время, когда ученые верили, что Луна произошла от нашей планеты.

Возможно, эта гипотеза и справедлива. Ученые полагают, что это могло произойти в то время, когда Земля только образовывалась и представляла собой неустойчивую и неостывшую массу. Однако новая теория, основанная на исследованиях полученных с Луны образцов грунта, говорит о том, что Луна образовалась в результате гигантского столкновения Земли с огромным объектом (таким как Марс или даже больше).

Почему Луна светится?

В древности люди считали Луну богиней – покровительницей ночи. С тех пор человек узнал многое о ее истинной природе и даже побывал на ней. Науке удалось решить множество загадок, связанных с этим единственным естественным спутником земли.

Одной из этих загадок, давно переставшей быть легендой, является лунный свет. Луна, в отличие от звезд, в том числе и Солнца, не излучает постоянного света, однако может отражать чужой. Поэтому лунный свет – это всего лишь солнечные лучи, отраженные от поверхности Луны.

Возможно, вам приходилось слышать выражение темная сторона луны. Оно вовсе не означает, что какая-то часть лунной поверхности не освещается. Просто луна вертится вокруг своей оси с той же скоростью, с какой совершает полный оборот вокруг Земли, и поэтому все время обращена к ней одной и той же стороной. Впрочем, теперь изображения обратной стороны Луны, полученные со спутников, видели на экранах своих телевизоров люди во многих странах.

Вокруг Луны нет слоя атмосферы, и это приводит к весьма любопытным явлениям. Так, температура лунной поверхности, освещаемой в течение 14 дней Солнцем, поднимается выше точки кипения воды. Следующие 14 суток она резко падает, так как при отсутствии нагрева за счет солнечных лучей и атмосферы, способной удерживать тепло, поверхность очень быстро охлаждается. Земля освещает Луну отраженным светом Солнца, однако это не помогает хоть немного увеличить температуру «лунной ночи», равную примерно -150 °C.

Могут ли люди жить на Луне?

Теперь, когда люди уже побывали на Луне, они имеют конкретное представление о спутнике Земли и, соответственно, могут планировать строительство станций на этой планете. Конечно, условия для жизни там достаточно тяжелые. Поверхность Луны буквально изрыта огромными кратерами, есть там и довольно высокие горы, обнаружены большие моря из застывшей вулканической лавы. Когда-то на Луне происходили извержения вулканов, но сегодня они уже бездействуют. Моря и внутренняя поверхность кратеров покрыты толстым слоем пыли. Там нет ни воздуха, ни воды, ни животных, ни растений. На Луне не слышно ни звука, так как звуки распространяются благодаря молекулам воздуха.

В дневное время (а день на Луне длится две недели) каменистая поверхность Луны разогревается сильнее, чем горячая вода. Затем наступает лунная ночь, которая также равна двум неделям, и температура может падать до -150 °C. Поэтому людям для передвижения на Луне нужен специальный скафандр. Жилища человека на Луне должны быть абсолютно герметичными, как батискафы для подводных исследований. Все, что необходимо для поддержания жизнедеятельности, вплоть до самого воздуха, должно доставляться с Земли.

Почему на Луне нет жизни?

Когда человек тщательно исследовал поверхность Луны, он узнал много интересного о ней. Но факт, что на Луне нет жизни, человек знал задолго до того, как достиг Луны.

На Луне нет атмосферы. Астрономы установили это, потому что на Луне не бывает сумерек, заката. На Земле ночь наступает постепенно, потому что воздух отражает солнечные лучи даже после захода Солнца. На Луне совсем иначе: только что было светло, и в один момент наступила темнота.

Отсутствие атмосферы ведет к тому, что Луна не защищена от любого солнечного излучения. Солнце излучает тепло, свет и радиоволны. Жизнь на Земле зависит от этого тепла и света.

Но Солнце излучает еще и вредную радиацию. Земная атмосфера защищает нас от нее. А на Луне отсутствует атмосфера, которая могла бы поглотить эту вредную радиацию. И все солнечные лучи, полезные и вредные, достигают поверхности Луны.

Поскольку отсутствует атмосфера, поверхность Луны или чрезмерно горячая, или чрезмерно холодная. Луна вращается, и та сторона, которая повернута к Солнцу, становится очень горячей. Температура может достигать более 150 °C. Это горячей кипящей воды. Жаркий лунный день длится две недели.

За ним следует ночь которая тоже длится две недели. Ночью температура падает до -150 °C. Это в два раза холодней, чем температура, которая наблюдается на Северном Полюсе.

При таких условиях не может существовать ни одна из форм жизни, известных на Земле.

Где находится Луна днем?

Очень редко, но мы все же можем увидеть Луну днем. Редко потому, что днем она обычно находится со стороны Земли, противоположной той, на которой мы живем. Иногда она прямо над нами, но увидеть ее почти невозможно, потому что яркий солнечный свет не позволяет нам заметить отраженный блеск Луны.

Рано утром или поздно вечером мы можем видеть одновременно и Луну, и Солнце, так как его свет не ослепляет нас.

Почему мы видим только одну сторону Луны?

Как мы уже говорили до этого с Земли мы можем увидеть только одну сторону Луны. Давайте попытаемся понять, почему это так.

Дело в том, что Луна – это естественный спутник Земли, то есть небесное тело меньших размеров, чем наша планета, вращающаяся вокруг нее. Один полный виток Луны на орбите вокруг Земли составляет примерно 29,5 суток. Замечательно, что Луна совершает оборот вокруг своей оси за то же самое время. Именно поэтому с Земли нам видна лишь одна ее сторона.

Чтобы лучше представить, как это происходит, попробуйте провести следующий эксперимент. Возьмите яблоко или апельсин и проведите на нем линию, разделяющую его на две половины. Представьте себе, что это Луна. Затем вытяните перед собой сжатый кулак, который должен изображать Землю. Теперь поверните «Луну» одной стороной к «Земле». Продолжая держать «Луну» обращенной к «Земле» одной и той же стороной, сделайте ее полный оборот вокруг «Земли». Вы увидите, что «Луна» при этом обернется вокруг своей оси, а с «Земли» будет по-прежнему видна только одна ее сторона.

Почему мы не всегда видим полную Луну?

Ты, конечно, обращал внимание на то, что Луна не всегда выглядит одинаково. В течение месяца ее вид меняется. Иногда мы видим лишь тоненький серпик, иногда полумесяц, иногда – половинку Луны.

Что же с ней происходит?

Луна не излучает свет. Она лишь отражает падающие на нее солнечные лучи. Поэтому освещенной бывает только одна сторона Луны, а другая остается темной.

Ты можешь проверить это. Помести шар в темную комнату, а потом зажги ручной фонарик и направь луч на шар. Ты увидишь, что освещена половина шара. Другая половина осталась темной.

То же самое происходит с Луной и другими планетами. Они всегда наполовину на свету, наполовину в тени. С Земли мы наблюдаем только освещенную половину Луны. Иногда мы видим полную поверхность Луны освещенной, а иногда освещена только ее часть. Дело в том Земля загораживает Солнце, и его свет не достигает Луны.

Изменения Луны называются фазами. Цикл лунных фаз начинается с молодой Луны. Это происходит тогда, когда Луна находится между Землей и Солнцем. Молодая Луна не видна. Затем сторона Луны, обращенная к Земле, начинает освещаться Солнцем. Освещенная часть выглядит тонким, узким кусочком круга. Он называется нарастающей Луной.

Солнечная часть Луны быстро растет и достигает полукруга. Это называется первой четвертью. Дальше, каждый день видимая часть Луны становится все больше и больше и, наконец, превращается в настоящий круг.

Это явление называется полнолунием. Затем поверхность Луны освещается все меньше и меньше, и достигает последней четверти. Так цикл заканчивается и заменяется новой, молодой, растущей Луной. Полный цикл от одной молодой Луны до другой занимает 29,5 дней.

Действует ли на Луне сила тяжести?

Все тела во вселенной притягиваются друг к другу. Это явление называется гравитацией. Гравитация зависит от двух вещей: от массы тел, которые притягиваются, и расстояния между ними. Например, сила притяжения действует между вашим телом и Землей.

Поскольку Земля намного больше по размеру, то практически именно она притягивает вас, а не наоборот. Сила притяжения равна вашему весу, когда вы находитесь на поверхности земли. Однако, стоит вам удвоить расстояние между собой и центром нашей планеты (то есть подняться над поверхностью земли на 6 500 километров), как ваш вес уменьшится в 4 раза.

Луна достаточно крупное космическое тело, однако она все же существенно меньше Земли. Ее масса меньше земной в 80 раз. Поэтому и сила тяжести на ней значительно уступает силе земного притяжения. Если бы вы попали на Луну, то вес вашего тела уменьшился бы в 6 раз.

Другими словами, если б вы захотели заняться прыжками в высоту на поверхности Луны, то вам бы удалось прыгнуть в 6 раз выше, чем на Земле!

Почему Луна следует за нами, когда мы едем на машине?

Может показаться, что Луна находится не очень далеко от нас, но среднее расстояние от нее до Земли составляет 239 000 миль. Диаметр Луны – 2 160 миль, то есть меньше протяженности Соединенных Штатов от побережья до побережья. Но если наблюдать за Луной с помощью очень сильного телескопа, она выглядит так, словно до нее не больше 200 миль.

Из-за того, что Луна кажется нам такой близкой и большой, мы иногда забываем, что 239 000 миль – довольно большое расстояние. Именно этим огромным расстоянием и объясняется то, что, когда мы едем на машине и смотрим на Луну, нам кажется, будто она следует за нами.

Прежде всего надо сказать, что нам это просто кажется. Когда мы мчимся по дороге, мы замечаем, как все пролетает мимо нас в обратном направлении: деревья, дома, заборы, дорога.

И от Луны мы тоже ожидаем, что она пролетит мимо нас или, по крайней мере, будет уходить назад, чем дальше вперед мы уедем. Но этого не происходит.

Отчего так получается? Оттого, что расстояние от Земли до Луны весьма велико. По сравнению с расстоянием, которое проходит наш автомобиль за несколько минут, это расстояние огромно. Поэтому, когда мы едем, угол, под которым мы видим Луну, остается практически неизменным и создается ощущение, что Луна нас «преследует».

Планета Земля

Откуда произошла Земля?

Большинство ученых пришли к выводу, что Земля, Солнце и другие планеты нашей Солнечной системы образовались из замерзшего облака космической пыли примерно 100 миллионов лет тому назад.

Первым эту гипотезу высказал русский физик О. Ю. Шмидт.

Благодаря притяжению из пылинок образовался гигантский диск. Этот огромный диск непрерывно вращался. Из-за вращения диск разделился на маленькие кольца. Это постоянное движение заставило частицы в каждом из колец собраться вместе. Частицы пыли постепенно сжимались и наконец превратились в облака раскаленного газа.

Центральную часть диска заняло Солнце. Огненные шары, в которые превратились кольца, начали медленно остывать и конденсироваться. Конденсация – это переход газа в жидкость (например, пара в воду).

И постепенно Земля приняла ту форму, которую она имеет и сейчас. Она напоминает несколько приплюснутый шар и называется геоид.

Все это происходило очень медленно. Ученые подсчитали, что образование Земли и планет продолжалось примерно 500 000 миллионов лет!

Мы рассказали наиболее вероятную историю происхождения Земли.

Земля окружена атмосферой, состоящей из азота, кислорода и других газов, 70 % земной поверхности покрыто водой.

Самая большая окружность, проходящая по поверхности Земли, называется экватором. Она делит Землю на два полушария – северное и южное.

Ученые измерили длину экватора. Она составляет 40 000 километров (248 000 миль). Значит, 1 метр составляет одну сорокамиллионную часть окружности Земли.

Другая воображаемая линия проходит через полюса и разделяет восток и запад. Она называется гринвичским меридианом.

Из чего сделана Земля?

Точное строение Земли до сих пор неизвестно.

Приблизительный ответ на этот вопрос таков: Земля представляет собой огромный шар, или сферу, в основном состоящую из твердых скальных пород. Ядро Земли также твердое, так как внутренние породы находятся под чудовищным давлением.

Рассмотрим все это поподробнее. Поверхность Земли – это земная кора толщиной 18–50 километров, состоящая из скальных пород. Ее еще называют «литосфера». Верхняя часть коры – это континенты, а углубления в ней занимают воды морей и океанов, внутренних морей и озер. Вся вода земной поверхности: океанов, озер, рек и всех малых водоемов – называется «гидросфера».

Человек смог изучить только самую верхнюю часть земной коры, поэтому нам трудно сказать, как выглядит Земля изнутри. При бурении скважин и проходке шахт обнаружили, что с увеличением глубины повышается температура. На глубине порядка 3,5 километра от поверхности земли температура достаточно высока, чтобы вскипятить воду.

Ученым при изучении внутреннего строения Земли помогло исследование землетрясений. Они полагают, что на большей глубине температура не повышается так быстро, как в земной коре. Поэтому, по их оценкам, температура ядра Земли не превышает 5 500 °C. Несомненно, это очень высокая температура, так как при температуре 1 200 °C плавятся скальные породы.

Земная кора состоит из двух слоев. Верхний слой, служащий основанием для континентов, состоит из гранита. Под этим слоем гранита находится очень обширный слой, состоящий из очень твердой породы, которая называется «базальт». Ученые считают, что в центре Земли расположено огромное ядро из расплавленного железа диаметром около 7 500 километров. Между центральным ядром и земной корой располагается слой толщиной около 3 500 километров, называемый «мантией». В состав мантии предположительно входят породы, наподобие скальных, которые называют «оливины».

Сколько весит Земля?

Так как Земля подвешена в космосе, «взвесить» ее – совсем не то же самое, что положить предмет на чашу весов. Когда мы говорим о весе Земли, мы имеем в виду количество вещества, из которого она состоит. Это называется массой.

Масса Земли – около 5,976 секстиллионов тонн. Чтобы наглядно себе представить, как выглядит это число, то вот оно: 5 976 000 000 000 000 000 000. Как же ученые подсчитали, что масса Земли именно такая.

Чтобы сделать это, они использовали принцип, основанный на том, что два тела притягиваются друг к другу. От этого зависит сила гравитации. Проще говоря, закон гравитации гласит, что два тела притягиваются друг к другу с силой, которая зависит от их массы и расстояния между ними.

Чем больше предметы, тем значительнее сила, которая притягивает их друг к другу. Чем дальше друг от друга они находятся, тем эта сила меньше.

Чтобы измерить вес Земли, нужно сделать следующее: маленький груз подвесить на нити, затем измерить точное положение этого груза. Потом тонну свинца надо расположить рядом с подвешенным грузом. Между ним и свинцом возникнет притяжение, в результате которого груз чуть-чуть отклоняется в сторону. (Это отклонение составляет меньше чем 0,00002 миллиметра, то есть вы видите, насколько точным должно быть измерение.)

После этих измерений ученые могут с помощью математики вычислить вес Земли. Они измерили силу земного притяжения по отношению к весу, и измерили силу, с которой тонна свинца притягивает подвешенный груз. Относительная разница может быть вычислена, она и скажет о массе Земли.

Чем же создается эта масса?

Сюда входит кора из твердых горных пород, затем слой, называемый мантией, который также представляет собой твердые породы и уходит вглубь на 2 880 километров, затем идет внутренняя часть – ядро (около 3 360 километров в радиусе). Ядро жидкое из-за высокой температуры в центре Земли.

Каков возраст Земли?

На этот вопрос мы никогда не сможем дать точный ответ. Человек с незапамятных времен интересовался возрастом Земли, и на эту тему появилось множество мифов и легенд, которые, казалось, давали ответ. Но лишь около 400 лет тому назад к этому вопросу стали подходить с научной точки зрения.

В это время было доказано, что Земля вращается вокруг Солнца (другими словами, что Земля является частью Солнечной системы). Определить возраст Земли было необходимо, чтобы объяснить, как родилась Солнечная система. Как появилось Солнце и все планеты?

Одна из теорий получила название небулярной гипотезы. По этой теории, когда-то в пространстве носилось огромное облако раскаленного газа, которое уменьшалось в размерах и все сильнее нагревалось. По мере уменьшения газового облака оно выбрасывало сгустки газа. Каждый из этих сгустков сформировался в планету, а оставшаяся масса собралась в центре и стала Солнцем.

Другое объяснение называется планетезимальной теорией. Согласно ей, миллионы и миллионы лет тому назад в пространстве находилось громадное скопление небольших твердых тел, называемых планетезималями, с Солнцем в середине. Поблизости проходила огромная звезда, под воздействием которой оторвались части этой массы. Эти части притянули к себе небольшие планетезимали, подобно тому, как к снежному кому пристает снег, и так появились планеты.

Независимо от правильности той или иной теории, астрономы вычислили, что это произошло примерно 5 500 000 000 лет тому назад! Но решением этого вопроса занимались не только астрономы, но и другие ученые. Они попытались найти ответ, выясняя, сколько лет понадобилось Земле, чтобы стать такой, какой мы ее знаем. Они определили время, за которое выветрились самые старые горы, и время, за которое океаны накопили нынешнее количество соли.

В результате всех исследований эти ученые согласились с астрономами в том, что возраст Земли составляет примерно 5 500 000 000 лет.

На чем держится земной шар?

В древности люди чего только не говорили о Земле! Например, что она похожа на большую лепешку, на толстый блин или гору… Теперь даже маленькие дети такого не скажут: они знают, что наша планета – шар. Но тут возникает другой вопрос: на чем земной шар держится? Когда люди в древности думали, что Земля напоминает большой толстый блин, они понимали, что без подставки блин держаться не может. Вот и придумали, что блин лежит на спинах слонов, а те стоят на огромной черепахе. Забавная получалась пирамида, причем вся она плавала в космическом океане…

Сейчас в такую сказку никто, конечно, не верит. Ну, а на чем же все-таки держится Земля? Если вы узнаете, что она ни на чем не держится и никаких подставок не имеет, как вы это себе представите?

Вопрос трудный. Поэтому, чтобы докопаться до ответа, начнем с более простого. Как вы думаете, что будет, если ведро с водой перевернуть вверх дном у вас над головой? Наверное, уверены, что вода польется вам на голову. Тогда рискните и проделайте такой цирковой номер. Крепко привяжите к маленькому детскому ведерку веревку и сначала научитесь вращать над головой пустое ведерко, а потом и наполненное водой. Учиться, конечно, лучше где-нибудь во дворе. Можно так натренироваться, что ни одна капля воды из вращающегося ведра не выльется. Но если вы вдруг резко затормозите вращение, то обольете себя с ног до головы. Значит, пока ведро находилось в движении, все было хорошо, но стоило ему остановиться, и вода в опрокинутом ведре уже не держится.

Примерно то же самое происходит и с Землей. Земной шар действительно ни на чем не держится, а не падает только потому, что быстро, не останавливаясь, движется вокруг Солнца, делая виток за витком, – каждый виток за один год. Конечно, никакой веревкой Земля к Солнцу не привязана. Да веревка здесь и не нужна, потому что и без нее Солнце притягивает к себе Землю и другие планеты. Земля как бы одновременно падает на Солнце и улетает от него, а в результате уже миллиарды лет движется вокруг Солнца, не падая и не улетая…