Один ли спутник у Земли?
Во все времена люди считали, что у Земля есть спутник - Луна. И только недавно появились свидетельства тому, что Луна не единственный природный сателлит нашей планеты В мифах древности можно было найти информацию о падении на Землю некоего космического тела Некоторые исследователи видят в этом событии разгадку тайны легендарной Атлантиды
На севере Аргентины расположен район Кампо-дель-Сьело - «Небесное поле » Это название напоминает о древней индейской легенде, которая рассказывает о том, как на этом самом месте упал с неба загадочный огненный шар Старые хроники утверждают, что испанские конкистадоры нашли на Кампо-дель-Сьело громадный кусок железа, который использовали для изготовления мечей и копий.
В 1576 году испанец Эрман Мексика де Мираваль среди болотистых низин Гран-Чако, в пятистах милях к северу от Санта-Фе, наткнулся на большую железную глыбу После этого предприимчивый испанец еще четырежды наведывался к глыбе за железом и отбивал от нее небольшие фрагменты для различных нужд Пятую и последнюю экспедицию к железной глыбе организовал дон Рубин де Селис в 1783 году Он оценил массу объекта приблизительно в пятнадцать тонн Подробного описания этой странной глыбы не сохранилось, и больше ее никто не видел, хотя попытки отыскать ее предпринимались неоднократно, и до сих пор мечт отыскать таинственный объект будоражит воображение искателей приключений.
В 1803 году в окрестностях Кампо-дель-Сьело был случайно обнаружен метеорит весом около тонны Самый большой его фрагмент весом около 635 килограмм в 1813 году доставили в Буэнос-Айрес, а позднее его приобрел англичанин сэр Вудбайн Дэриш и подарил Британскому музею Эта глыба космического железа до сих пор покоится на постаменте перед входом в музей Часть его поверхности специально отшлифована, чтобы можно было видеть структуру металла с так называемыми «фигурами Видманштеттена», свидетельствующими о внеземном происхождении объекта Остальные фрагменты метеорита утрачены.
Между тем в окрестностях Кампо-дель-Сьело до сих пор продолжают находить метеориты и странные железные фрагменты массой от нескольких килограммов до многих тонн Самый большой весил 33,4 тонны Он был найден в 1980 году около местечка Ганседо Американский исследователь метеоритов Роберт Хаг хотел приобрести этот фрагмент, чтобы вывезти его в США, но аргентинские власти воспротивились этому На сегодняшний день этот метеорит считается вторым по величине среди всех обнаруженных на Земле метеоритов - после так называемого «метеорита Хоба», весящего около 60 тонн.
Необычайно большое количество метеоритов, найденных на сравнительно небольшой площади, свидетельствует о том, что несколько тысяч лет тому назад над Землей пролился целый «метеоритный дождь» Свидетельством тому, кроме находок самих железных тел, является большое количество кратеров в районе Кампо-дель-Сьело «Метеоритное поле» имеет форму эллипса, вытянутого на 17 километров вдоль и на 6 километров поперек Крупнейшим кратером является Лагуна-Негра он имеет диаметр 115 метров, а глубину - более двух метров.
Легендами и находками Кампо-дель-Сьело в 1961 году заинтересовался американский ученый из Колумбийского университета У Кессиди В результате предпринятых им исследований было обнаружено большое количество мелких металлических метеоритов, так называемых гексадеритов, состоящих практически из химически чистого железа При этом ученый обратил внимание на странный факт обычно при взрыве крупного метеорита в атмосфере его обломки падают на Землю, рассыпаясь эллипсом с максимальным поперечником около 1600 метров А на Кампо-дель-Сьело длина поперечника составляет 17 километров.
Опубликованные предварительные выводы исследований Кессиди вызвали сенсацию К нему немедленно явились сотни добровольных помощников В результате их поисков новые фрагменты метеоритного железа были обнаружены даже на удалении 75 километров от «Небесного поля».
Окончательный вывод, к которому пришла экспедиция Кессиди, был таким:
Огромный метеорит упал на Землю не с околосолнечной орбиты. До падения это небесное тело обращалось по эллиптической околоземной орбите, постепенно сближаясь с Землей.То есть в течение долгого времени это тело являлось вторым естественным спутником Земли!
Согласно этой гипотезе, «Луна-2 » постепенно сближалась с Землей под действием силы земного притяжения, пока не пересекла так называемую «границу Роше» и не распалась на части. Эти фрагменты еще какое-то время обращались на околоземной орбите, а затем вошли в атмосферу и по очереди начали падать на поверхность Земли. Усилиями Кессиди гексадериты были найдены даже на расстоянии около тысячи километров к западу от Кампо-дель-Сьело, на территории Чили.
Когда же произошла эта космическая катастрофа? Обнаруженный на ее месте обугленный пень дерева - результат гигантского пожара, вызванного метеоритной бомбардировкой, - имеет возраст около 5800 лет.
… Еще каких-то шесть-семь тысяч лет назад в ночном небе над Землей можно было видеть две Луны. А потом… Потом, вероятно, и случилась та самая катастрофа, о которой рассказывают легенды и мифы многих народов мира: «Звезды падали с небес, перечеркивая небосвод огненным шлейфом, земля рокотала, дрожала и трескалась, сотрясаемая толчками. Мир рушился». Последствиями этой катастрофы стали смещение земной оси на 30 градусов, тектонические сдвиги и, возможно, затопление крупных участков суши. И может быть, именно на равнине Кампо-дель-Сьело таится разгадка тайны Атлантиды?
Физические условия на Луне, как и на любом другом небесном теле, в значительной мере определяются ее массой и размерами. Сила тяжести на поверхности Луны в шесть раз меньше, чем на поверхности Земли, поэтому молекулам газа гораздо легче, чем на Земле, преодолеть силу тяжести и улететь в космическое пространство. Этим и объясняется отсутствие на нашем естественном спутнике атмосферы и гидросферы. Условия на поверхности тел планетного типа, к числу которых относится и Луна, определяется также потоком энергии, приходящим от Солнца (или из недр планеты). Отсутствие у Луны атмосферы и большая продолжительность дня и ночи (лунные сутки составляют около 99 земных суток) приводят к резким температурным колебаниям на ее поверхности: от +120°С в подсолнечной точке до -170°С в диаметрально противоположной. Речь, разумеется, идет о температуре вещества самой поверхности, так называемого реголита. Теплопроводность этого мелкораздробленного вещества крайне мала, поэтому-то лунная поверхность быстро нагревается и быстро остывает в течение лунных суток, а на глубине порядка метра суточные колебания температуры практически отсутствуют. Основной причиной дробления поверхностных пород Луны является падение на ее поверхность метеоритных и других, более мелких, тел из космического пространства. Из-за отсутствия атмосферы эти тела до удара о лунную поверхность сохраняют скорость порядка Десятов километров в секунду. Отсутствие газовой оболочки вокруг Луны обусловливает также особые механические свойства реголита: слипание отдельных частиц (из-за отсутствия у них оксидных пленок) в пористые скопления. Как описывают астронавты, побывавшие на Луне, и как показывают снимки следов луноходов, это вещество по своим физико-химическим свойствам (размер частиц, прочность и т. д.) похоже на мокрый песок. По своему рельефу лунная поверхность делится на два типа, что видно на карте Луны: материки, наблюдаемые с Земли как светлые области, и моря, видимые как более темные участки. Заметим, что в этих морях нет и капли воды.
Эти области отличаются, как мы теперь знаем, по внешнему виду, по геологической истории и по химическому составу. Наиболее типичной формой лунного рельефа являются кратеры самого различного размера. Диаметр самых крупных кратеров 200 км, а те кратеры-лунки, которые заметны на панорамах лунной поверхности, имеют в диаметре несколько сантиметров. Самые же мелкие кратеры видны на отдельных частицах лунного грунта (реголита) при их исследовании под микроскопом. Формы рельефа лунных морей более разнообразны. Здесь мы видим валы, растянувшиеся на сотни километров по их поверхности, некогда покрытой жидкой лавой, которая затопила древние кратеры. На окраинах морей, да и в других частях лунной поверхности заметны трещины, по которым происходит смещение коры. При этом иногда образуются горы сбросового типа. Складчатые горы, как типичные для нашей планеты, на Луне не встречаются. Все эти формы рельефа можно хорошо увидеть при наблюдениях Луны в телескоп. Хорошее представление о лунном пейзаже дают панорамы, составленные на основе документальных снимков. Обращают на себя внимание сглаженность очертаний, отсутствие остроконечных вершин, обрывистых склонов, бедность окраски ландшафта и наличие довольно большого числа камней и комьев.
Отсутствие на Луне процессов размывания и выветривания приводит к тому, что ее поверхность является своеобразным геологическим заповедником, где на протяжении миллионов и миллиардов лет сохраняются в неизвестном виде все возникшие за это время формы рельефа, иначе говоря, записана вся геологическая история Луны.
Это обстоятельство помогает в изучении геологического прошлого Земли, которое интересует нас сточки зрения поисков запасов полезных ископаемых, образовавшихся на нашей планете в те далекие эпохи, о которых в ее рельефе не сохранилось никаких следов. Советские автоматические станции «Луна» и американские экспедиции по программе «Аполлон» доставили на Луну приборы, предназначавшиеся для забора проб лунного грунта и доставки его на Землю, а также для проведения магнитометрических, сейсмологических, астрофизических и других исследований, как в местах посадки аппаратов, так и вдоль трассы передвижения луноходов. Фотографирование с космических аппаратов позволило получить материалы для составления полной карты Луны, включая и обратную, невидимую с Земли сторону. Сейсмические исследования выявили три типа лунотрясений.
Первый тип связан с падением на Луну метеоритов, второй - вызван падением осадков космических аппаратов или специально произведенными взрывами. Третий - это естественные лунотрясения, происходящие, как и на Земле, в сейсмически активных районах, находящихся вблизи разломов коры. Лунотрясения значительно слабее землетрясений, но благодаря высокой чувствительности установленных на Луне сейсмометров их удалось зарегистрировать в большом количестве, т. е. несколько сот. Детальные исследования распространения сейсмических волн позволили установить следующее: кора Луны толще, чем кора Земли (от 50 до 100 км); имеется ядро, которое находится в жидком виде (диаметр не более 400 км); имеется мантия - промежуточный слой между корой и ядром. В морских районах Луны поверхность покрыта породами типа земных океанических базальтов, а в материковых районах - более светлыми и более плотными породами. Основную часть этих пород составляет оксид кремния (что характерно и для Земли), за ним следуют оксиды железа, алюминия, магния, кальция и др. Минералогический состав лунных пород беднее, чем земных.
Отсутствуют минералы, образующиеся при наличии воды и кислорода. Эти факты говорят о том, что на Луне никогда не было ни заметной кислородной атмосферы, ни гидросферы. Органических соединений, микроорганизмов и других признаков жизни на Луне не обнаружено. Однако в лунных породах не обнаружено и таких соединений, которые были бы вредны для человека или животных и растений. В земных условиях семена и сеянцы растений, высаженных в почву, обогащенную порошкообразным лунным веществом, не испытывали никакого угнетающего воздействия и развивались нормально, усваивая те микроэлементы, которые содержались в этом веществе. Американские астронавты, имевшие в кабине корабля прямые контакты с лунным веществом во время последних экспедиций, даже не проходили никакого карантина, который в целях безопасности проводился после первых полетов на Луну. Исследования показали, что возраст отдельных образцов лунных пород достигает 4 - 4,2 млрд. лет, что гораздо больше возраста древнейших пород, обнаруженных на Земле.
планета земля космос луна
Также является первым (и на 2010 год единственным) внеземным объектом естественного происхождения, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны - 384 467 км.
Лунный ландшафт своеобразен и уникален. Луна вся покрыта кратерам разного размера - от сотен километров до пары миллиметров. Долгое время учёные не могли заглянуть на обратную сторону Луны, это стало возможно с развитием технологий.
Сейчас учёные уже создали очень подробные карты обеих поверхностей Луны. Подробные лунные карты составляют для того, чтобы в ближайшем будущем подготовиться для высадки человека на Луну, удачного расположения лунных баз, телескопов, транспорта, поиска полезных ископаемых и т. п.
Название
Слово луна восходит к праславянской форме *luna < и.-е. *louksnā́ «светлая» (ж. р. прилагательного *louksnós), к этой же индоевропейской форме восходит и латинское слово lūna «луна». Греки называли спутник Земли Селеной (греч. Σελήνη), древние египтяне - Ях (Иях). На всех тюркских (кроме чувашского) языках луна будет «ай».
Движение Луны
В первом приближении можно считать, что Луна двигается по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,0549 и большой полуосью 384 399 км. Реальное движение Луны довольно сложно, при его расчёте необходимо учитывать множество факторов, например, сплюснутость Земли и сильное влияние Солнца, которое притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля. Более точно движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений:
Вращение вокруг по эллиптической орбите с периодом 27,32 сут;
прецессия (поворот плоскости) лунной орбиты с периодом 18,6 лет (см. также сарос);
поворот большой оси лунной орбиты (линии апсид) с периодом 8,8 лет;
периодическое изменение наклона лунной орбиты по отношению к эклиптике от 4°59′ до 5°19′;
периодическое изменение размеров лунной орбиты: перигея от 356,41 Мм до 369,96 Мм, апогея от 404,18 Мм до 406,74 Мм;
постепенное удаление Луны от Земли (примерно на 4 см в год) так, что её орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль. Это подтверждают измерения, проводившиеся на протяжении 25 лет.
Силой, заставляющей Луну отдаляться от Земли, является передача момента импульса вращения Земли - Луне, посредством приливного взаимодействия.
Гравитационное взаимодействие Луны и Земли не постоянно, с увеличением расстояния сила взаимодействия падает. Это приводит к тому, что с увеличением расстояния скорость удаления Луны уменьшается.
Период обращения Луны вокруг Земли относительно звёзд равен 27,32166 суток, это так называемый сидерический месяц.
Полная Луна отражает только 7 % падающего на неё солнечного света. После периодов бурной солнечной активности отдельные места лунной поверхности могут слабо светиться вследствие люминесценции. Так как Луна не светится сама, а лишь отражает солнечный свет, с Земли видна только освещённая Солнцем часть лунной поверхности.
Луна обращается по орбите вокруг Земли, и тем самым угол между Землёй, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл лунных фаз. Период времени между последовательными новолуниями составляет 29,5 дней (709 часов) и называется синодический месяц.
То, что длительность синодического месяца больше, чем сидерического, объясняется движением Земли вокруг Солнца: когда Луна относительно звёзд совершает полный оборот вокруг Земли, Земля к этому времени проходит уже 1/13 часть своей орбиты, и чтобы Луна снова оказалась между Землёй и Солнцем, ей нужно дополнительно около двух суток.
Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть вращение Луны вокруг Земли и вокруг собственной оси синхронизировано. Эта синхронизация вызвана трением приливов, которые производила Земля в оболочке Луны. Согласно законам механики, Луна ориентирована в поле тяготения Земли так, что на Землю направлена большая полуось лунного эллипсоида.
Между вращением Луны вокруг собственной оси и её обращением вокруг Земли существует различие: вокруг Земли Луна вращается по закону Кеплера (неравномерно, то есть близ перигея быстрее, близ апогея медленнее). Однако вращение спутника вокруг собственной оси равномерно. Именно благодаря этому возможно взглянуть на обратную сторону Луны с запада или с востока. Такое явление колебания называется оптической либрацией по долготе.
В связи же с наклоном оси Луны относительно плоскости Земли возможно заглянуть на обратную сторону с севера или с юга. Это также оптическая либрация, но по широте. Эти либрации суммарно позволяют наблюдать около 59 % лунной поверхности. Данное явление оптической либрации было открыто Галилео Галилеем в 1635 году, когда он был осуждён Инквизицией.
Также существует физическая либрация, обусловленная колебанием спутника вокруг положения равновесия в связи со смещённым центром тяжести, а также под действием приливных сил со стороны Земли. Эти колебания составляют т. н. физическую либрацию, которая составляет 0,02° по долготе с периодом 1 год и 0,04° по широте с периодом 6 лет.
Условия на поверхности Луны
На Луне практически отсутствует атмосфера. Содержание газов у поверхности в ночное время не превышает 200000 частиц/см³ и увеличивается днём на два порядка за счёт дегазации грунта. Такая концентрация газов равноценна глубокому вакууму, поэтому днём её поверхность накаляется до +120 °C, но ночью или даже в тени она остывает до −160 °C.
Небо на Луне всегда чёрное, даже днём. Огромный диск Земли выглядит с Луны в 3,67 раз больше, чем Луна с Земли и висит в небе почти неподвижно. Фазы Земли, видимые с Луны, прямо противоположны лунным фазам на Земле. Освещение отражённым светом Земли примерно в 50 раз сильнее, чем освещение лунным светом на Земле.
Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом - смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеороидов с лунной поверхностью. Толщина слоя реголита бывает от долей метра до десятков метров.
Приливы и отливы
Гравитационные силы между Землёй и Луной вызывают некоторые интересные эффекты. Наиболее известный из них - морские приливы и отливы. Если бы мы взглянули на Землю со стороны, мы увидели бы две выпуклости, находящиеся на противоположных сторонах планеты.
Причём одна точка - со стороны, ближайшей к Луне, а другая - с противоположной стороны Земли, наиболее удалённой от Луны. В мировом океане этот эффект выражен намного сильнее, чем в твёрдой коре, поэтому выпуклость воды больше. Амплитуда приливов (разность уровней прилива и отлива) на открытых пространствах океана невелика и составляет 30-40 см.
Однако вблизи берегов вследствие набега приливной волны на твёрдое дно, приливная волна увеличивает высоту точно так же, как обычные ветровые волны прибоя. Учитывая направление вращения вокруг Земли, можно составить картину следования приливной волны по океану. Сильным приливам больше подвержены восточные побережья материков. Максимальная амплитуда приливной волны на Земле наблюдается в заливе Фанди в Канаде и составляет 18 метров.
Две высших точки прилива образуются вследствие того, что гравитационное поле Луны достаточно неоднородно на протяжении размеров Земли. Если разложить вектор гравитационного поля, направленный к Луне, на 2 компоненты - параллельную оси Земля-Луна и перпендикулярную ей, то можно видеть, что причиной приливов является перпендикулярная компонента. Параллельная компонента на протяжении размеров
Земли меняется мало, но перпендикулярная компонента меняет знак! Она максимальна по модулю и направлена противоположно на боковых сторонах Земли, максимально удалённых от оси Земля-Луна. Это и есть «сила тяжести прилива», создающая сток воды океана в сторону участков, находящих на оси Луна-Земля с двух сторон земного шара.
Неоднородность поля Луны возле Земли значительно выше неоднородности поля Солнца. Хотя гравитация Солнца намного больше, но его поле на протяжении размеров Земли является практически однородным, так как расстояние до Солнца в 400 раз больше, чем расстояние до Луны. Поэтому приливы возникают главным образом по причине влияния Луны. Приливообразующая сила Солнца в среднем в 2,17 раза меньше.
Геология Луны
Благодаря её размеру и составу Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землёй и Марсом. Поэтому, изучая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии Земли.
Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Кризисов до 107 км в северной части кратера Королёва на обратной стороне. Под корой находится мантия и, возможно, малое ядро из сернистого железа (радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2 % массы Луны). Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле. На той стороне, которая повёрнута к Земле, кора более тонкая.
Измерения скорости спутников «Лунар Орбитер» позволили создать гравитационную карту Луны. С её помощью были обнаружены уникальные лунные объекты, названные масконами (от англ. mass concentration) - это массы вещества повышенной плотности.
Луна не имеет магнитного поля, хотя некоторые из горных пород на её поверхности проявляют остаточный магнетизм, что указывает на возможность существования магнитного поля Луны на ранних стадиях развития.
Не имеющая ни атмосферы, ни магнитного поля, поверхность Луны подвержена непосредственному воздействию солнечного ветра. В течение 4 млрд лет водородные ионы из солнечного ветра внедрялись в реголит Луны.
Таким образом, образцы реголита, доставленные миссиями «Аполлон», оказались очень ценными для исследования солнечного ветра. Этот лунный водород также может быть когда-нибудь использован как ракетное топливо.
Поверхность Луны
Поверхность Луны можно разделить на два типа: очень старая гористая местность (лунный материк) и относительно гладкие и более молодые лунные моря. Лунные моря, которые составляют приблизительно 16 % всей поверхности Луны, - это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Б
ольшая часть поверхности покрыта реголитом. Лунные моря, под которыми лунными спутниками обнаружены более плотные, тяжёлые породы, сконцентрированы на обращённой к Земле стороне из-за влияния гравитационного момента при формировании Луны.
Большинство кратеров на обращённой к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. Детали рельефа на обратной стороне имеют более современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королёв.
На обратной стороне Луны расположена огромная впадина (бассейн) диаметром 2250 км и глубиной 12 км - это самый большой бассейн в Солнечной системе, появившийся в результате столкновения. Море Восточное в западной части видимой стороны (его можно видеть с Земли) является отличным примером многокольцевого кратера.
Также выделяют второстепенные детали лунного рельефа - купола, хребты, рилли (от нем. Rille - борозда, жёлоб) - узкие извилистые долиноподобные понижения рельефа.
Пещеры
Японским зондом Кагуя обнаружено отверстие в поверхности Луны, расположенное недалеко от вулканического плато Холмы Мариуса, предположительно ведущее в тоннель под поверхностью. Диаметр отверстия составляет около 65 метров, а глубина, предположительно, 80 метров.
Учёные считают, что подобные тоннели сформированы путём затвердевания потоков расплавленной породы, где в центре лава застыла. Данные процессы происходили в период вулканической активности на Луне. Подтверждением данной теории является наличие извилистых борозд на поверхности спутника.
Подобные тоннели могут послужить для колонизации, благодаря защите от солнечной радиации и замкнутости пространства, в котором проще поддерживать условия жизнеобеспечения.
Похожие отверстия имеются и на Марсе.
Происхождение луны
До того, как учёные получили образцы лунного грунта, они ничего не знали о том, когда и как образовалась Луна. Существовало три принципиально разных теории:
Луна и Земля сформировались в одно и то же время из газо-пылевого облака;
Луна образовалась в результате столкновения Земли с другим объектом;
Луна сформировалась в другом месте и впоследствии была захвачена Землёй.
Однако новая информация, полученная путём детального изучения образцов с Луны, привела к созданию теории Гигантского столкновения: 4,57 миллиарда лет назад протопланета Земля (Гея) столкнулась с протопланетой Тейя. Удар пришёлся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту.
Наука
В нашей Солнечной системе имеется огромное количество различных космических тел, среди которых 200 крупных спутников, вращающихся вокруг основных планет, карликовых планет и даже вокруг астероидов. Многие из этих спутников обладают любопытными особенностями. В этой статье вы сможете познакомиться с 10 самыми интересными спутниками нашей звездной системы и узнать об их особенностях.
1) Нереида, спутник Нептуна
Нереида был открыт в 1949 году Джерардом Койпером. Это третий по размерам спутник Нептуна. Он имеет самую эксцентрическую орбиту из всех спутников Солнечной системы. Из-за этого расстояние между планетой и ее спутником сильно варьируется. Спутник может подлететь к Нептуну самое близкое на 1,4 миллионов километров. Дальше всего он может удалиться на расстояние 9,6 миллионов километров. Чтобы сделать один оборот вокруг Нептуна, учитывая такое далекое расстояние от него, Нереиде требуется 360 земных суток.
2) Мимас, спутник Сатурна
Этот небольшой спутник был открыт в 1789 году Уильямом Гершелем. Средний диаметр этого объекта составляет около 400 километров. Мимас примечателен тем, что на его поверхности имеется гигантский кратер Гершель диаметром около 130 километров и глубиной 10 километров. Гершель не самый крупный кратер спутников Солнечной системы, однако он очень необычный. Кратер покрывает одну треть поверхности Мимаса и делает его похожим на станцию Звезда смерти из "Звездных воин".
3) Япет, спутник Сатурна
Обнаруженный в 1671 году Джованни Кассини , спутник Сатурна Япет был признан одним из самых странных спутников Солнечной системы. Диаметр Япета составляет в среднем 1460 километров. Отличительной особенностью этого спутника является то, что он имеет участки разного цвета, которые по-разному отражают свет. Одна половина планеты черная как уголь, когда как другая половина исключительно светлая и яркая. Из-за этого мы можем наблюдать спутник, только когда он появляется по одну сторону от планеты. На Япете также имеется горный хребет – экваториальное горное кольцо, которое достигает в высоту около 10 километров и опоясывает объект по его экватору. Ученые выдвинули 2 гипотезы, объясняющие появление этих гор. По одной версии кольцо сформировалось в начале существования спутника, когда Япет вращался намного быстрее, чем сейчас. Другие ученые полагают, что горная цепь образовалась из материала другого спутника, который принадлежал самому Япету, но разбился, а его обломки осели на экваторе Япета.
4) Дактиль, спутник астероида Ида
Обнаруженный в 1995 году с помощью космического корабля Галилей , спутник астероида Ида – Дактиль - имеет около километра в диаметре. Этот спутник примечателен тем, что он оказался первым обнаруженным спутником, вращающимся вокруг астероида. Ученые пока точно не могут сказать о происхождении этого спутника и не знают, является ли он частью родного астероида, либо был когда-то захвачен этим астероидом. Дактиль доказывает существование спутников у астероидов. После этого ученые заметили еще два десятка подобных спутников у разных других астероидов Солнечной системы.
5) Европа, спутник Юпитера
Европа был обнаружен Галилео Галилеем в январе 1610 года. Он совсем немного меньше нашей Луны. Поверхность Европы поразительна, она изрезана темными пересекающимися линиями. Ученые предполагают, что линии представляют собой трещины и разломы ледяного панциря Европы. Возможно, трещины образовались из-за влияния Юпитера и остальных вращающихся вокруг планеты спутников. Под толстым слоем корки льда на Европе, возможно, находится океан жидкой соленой воды, который и делает спутник особенным. В отличие от Земли, считается, что на Европе очень глубокий океан, поэтому он покрывает весь спутник полностью. Так как Европа расположен довольно далеко от Солнца, его океан замерз, образуя кору толщиной около 100 километров. Возможно, из-за внутренней более высокой температуры вода под коркой льда может оставаться жидкой.
6) Энцелад, спутник Сатурна
Энцелад является шестым по величине спутником Сатурна. Он не самый крупный, однако имеет ряд любопытных особенностей. Энцелад открыл в 1789 году Уильям Гершель . Он является самым ярким космическим телом Солнечной системы и отражает 100 процентов солнечного света от своей поверхности. Этот факт делает его одним из самых холодных мест, температура на поверхности спутника около минус 200 градусов Цельсия. Как видно на снимке, на этом спутнике имеется какое-то количество ударных кратеров, однако есть и довольно гладкие области, которые указывают на то, что в геологически недалеком прошлом поверхность спутника выровнялась. На южном полюсе спутника имеются крупные темные разломы, которые также говорят о недавней геологической активности. Из этих разломов выпускаются тонны материала, из которого состоит кольцо Сатурна E.
7) Ио, спутник Юпитера
Ио был обнаружен в январе 1610 тем же Галилео Галилеем. Он немного больше нашей Луны. Ио является самым вулканически активным местом Солнечной системы. Спутник покрыт множеством вулканов, которые выпускают струи веществ на расстояние около 300 километров над поверхностью. Обычно объект такого размера должен был бы прекратить вулканическую деятельность еще очень давно, но из-за орбитальных резонансов Ио с Юпитером, Европой и Ганимедом, в недрах спутника происходит приливной разогрев. Если опустить подробности, можно сказать, что повышенная вулканическая активность спутника связана с расположенными поблизости космическими телами и составом его внутренних характеристик. Приливной разогрев заставляет большую часть лежащего под поверхностью вещества оставаться в жидкостном состоянии, что постоянно меняет поверхность спутника.
8) Титан, спутник Сатурна
Титан - единственный спутник помимо нашей Луны, на поверхности которого приземлился космический аппарат. Он был открыт в 1655 году Христианом Гюйгенсом. Титан является вторым по величине спутником в Солнечной системе. Он покрыт плотной туманной атмосферой, состоящей в основном из метана, азота и этана. Этот спутник известен тем, что на нем имеется атмосфера, похожая на атмосферу планеты. Также это единственное место в Солнечной системе, где, как доказали ученые, на поверхности имеется жидкость, хотя эта жидкость далеко не вода, а метан.
9) Тритон, спутник Нептуна
Тритон был открыт в октябре 1846 года астрономом Уильямом Ласселом, через 17 дней после открытия самого Нептуна. Это самый крупный из спутников планеты Нептун. Тритон отличается тем, что является единственным крупным спутником в Солнечной системе, который вращается вокруг планеты в направлении, обратном вращению самой планеты. Это наводит на мысль, что Тритон – захваченный Нептуном спутник, потому что все естественные спутники в Солнечной системе вращаются в ту же сторону, что и их планеты. Единственное, что ученые пока не могут прийти к единому мнению по поводу того, каким образом Нептун захватил такое крупное тело на свою орбиту. Тритон является одним из самых холодных мест в Солнечной системе. Когда "Вояджер-2" полетал мимо него в 1989 году, он обнаружил, что температура Тритона оставляет минус 235 градусов Цельсия, то есть она близка к абсолютному нулю. "Вояджер-2" также помог обнаружить на Тритоне активные гейзеры, поэтому Тритон считается одним из немногих геологически активных спутников в Солнечной системе.
10) Ганимед, спутник Юпитера
Обнаруженный в 1610 году Галилео Галилеем , Ганимед является самым крупным спутником в Солнечной системе. Он больше планеты Меркурий, а также его размер составляет около трех четверных Марса. Он настолько большой, что его можно было бы считать планетой, если бы он вращался не вокруг Юпитера, а вокруг Солнца. Примечательной особенностью этого спутника является то, что он единственный спутник в нашей системе, который имеет свое собственное магнитное поле. У него расплавленное железное ядро, благодаря которому и возникает магнитное поле. В 1996 году космический телескоп Хаббл обнаружил тонкий слой кислорода вокруг спутника, однако он настолько тонкий, что не может поддерживать жизнь.
В широком смысле спутник - это попутчик или товарищ, тот, кто сопровождает кого-то в пути. Но спутники есть не только у людей. Планеты тоже имеют своих «попутчиков». Какие они бывают? Когда впервые появился искусственный спутник?
Возникновение спутников
В астрономии понятие «спутник» впервые появилось благодаря ученому Иоганну Кеплеру. Он употребил его ещё в 1611 году в своей работе Narratio de Iovis Satellitibus. В обычном понимании планетные спутники - это космические тела, которые вращаются вокруг планет. Они обращаются по собственной орбите под действием гравитационных сил своего «старшего компаньона».
Естественные спутники - это тела, которые появились природным путем, без участия человека. Они могут образоваться из газа и пыли или же из осколка какого-либо небесного тела, захваченные силами притяжения планеты. Попадая под влияние гравитационных сил, они преобразовываются, например, сжимаются и уплотняются, приобретают шарообразную форму (не всегда) и т. д.
Предполагается, что большинство современных спутников планет - их осколки, отколовшиеся в результате столкновения, или бывшие астероиды. Как правило, они состоят изо льда и минералов, в отличие от планет, не имеют металлического ядра, усеяны кратерами и разломами.
При открытии спутника ему присваивают номер. Затем первооткрыватель имеет право его назвать по собственному усмотрению. Традиционно их имена связывают с мифологией. Лишь у Урана они названы в честь литературных персонажей.
Спутники планет
У планет может быть самое разнообразное количество «компаньонов». У Земли он всего один - Луна, а вот у Юпитера их насчитывается 69. У Венеры и Меркурия спутников нет. Периодически появляются заявления об их обнаружении, однако все они вскоре опровергаются.
Спутник Юпитера, Ганимед, считается самым большим в Солнечной системе. Он состоит из силикатов и льда, а в диаметре достигает 5 268 километров. Полный оборот вокруг Юпитера занимает у него 7 дней и 3 часа.
У Марса два «попутчика» с впечатляющими названиями Деймос и Фобос, что с греческого языка переводится как «ужас» и «страх». Они обладают формой приближенной к трехосному эллипсоиду (длина полуосей неодинакова). Ученые утверждают, что скорость Фобоса постепенно снижается, а сам он приближается к планете. Однажды он просто упадет на Марс или же разрушится, образовав планетное кольцо.
Луна
Единственный естественный земной спутник - Луна. Это самое близкое и наиболее изученное нами небесное тело за пределами планеты Земля. Она обладает ядром, нижней, средней, верхней мантиями и корой. Также на Луне есть атмосфера.
Кора спутника состоит из реголита - остаточного грунта из пыли и каменистых обломков метеоритов. Поверхность Луны покрыта горами, бороздами, хребтами, а также морями (крупные низменности, покрытые застывшей лавой). Её атмосфера сильно разрежена, из-за чего небо над ней всегда черное и звездное.
Движение Луны вокруг Земли сложное. На него влияет не только гравитация нашей планеты, но и её сплюснутая форма, а также притяжение Солнца, которое притягивает Луну сильнее. Её полное обращение занимает 27,3 суток. Её орбита находится в плоскости эклиптики, в то время как у большинства других спутников она расположена в зоне экватора.
Луна вращается и вокруг своей оси. Однако это движение синхронизировано так, что к Земле она повернута всегда одной и той же стороной. Такое же явление наблюдается и у Плутона с его спутником Хароном.
Искусственные спутники
Искусственные спутники - это аппараты, созданные человеком и отправленные на околопланетную орбиту. Внутри них находятся различные приборы, необходимые для исследований.
Как правило, они беспилотные и управляются с земных космических станций. Чтобы запустить их в космос, используют специальные пилотируемые аппараты. Спутники бывают:
- исследовательские - для изучения космоса и небесных тел;
- навигационные - для определения местоположения объектов Земли, определения скорости и направления приемника сигнала (GPS, "Глонас");
- спутники связи - передают радиосигнал между отдаленными точками на Земле;
- метеорологические - получает данные о состоянии атмосферы для прогнозирования погоды.
Первый искусственный спутник Земли был выпущен в период Холодной войны в 1957 году. Он был отправлен от СССР и назывался "Спутник-1". Годом позже США выпустили «Эксплорер-1». Только через несколько лет за ними последовали Великобритания, Канада, Италия, Франция, Австралия и многие другие страны.
