Підручник з Природничих наук. 1 частина. 10 клас. Гільберг - Нова програма
Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.
НАШ СУПУТНИК
Місяць — найближче до Землі небесне тіло, яке перебуває на середній відстані 384 400 км від неї й має радіус 1738 км. Маса Місяця значно поступається масі Землі, а сила тяжіння на його поверхні приблизно в 6 разів менша, ніж на Землі. Земля й Місяць перебувають майже на однаковій відстані від Сонця й одиниці поверхні на Землі та Місяці отримують від Сонця майже однакову кількість енергії, однак незважаючи на це фізичні умови на їхніх поверхнях суттєво відрізняються. На Місяці немає життя. Сила тяжіння Місяця мала для того, щоб утримувати гідро- й атмосферу. Він оточений лише надзвичайно розрідженою газовою оболонкою з водню, гелію, неону та аргону, а також протяжною пиловою хмарою (див. табл. 10.2).
Таблиця 10.2
Порівняння параметрів Землі та Місяця
Параметри |
Земля |
Місяць |
Радіус |
6378 км |
0,25 RЗемлі |
Маса |
6 · 1024 кг |
1/81 МЗемлі |
Густина |
5,5 г/см3 |
3,3 г/см3 |
Прискорення вільного падіння |
9,81 м/с2 |
1/6 g |
Основний склад атмосфери |
N2, O2, H2O |
— |
Велика піввісь орбіти |
1 а. о. ≈ 150 · 106 км |
3,8 · 106 км |
Рік |
365 діб 5 год 48 хв 46 с |
|
Температура поверхні |
Середня +16 °С Максимальна +60 °С Мінімальна -88 °С |
Удень +130 °С Уночі -160 °С |
Протягом мільярдів років погода на Місяці однакова: 2 тижні світить Сонце й поверхня нагрівається до температури +130 °С, а потім після двотижневої ночі поверхня охолоджується й температура на світанку падає до -160 °С.
Стале магнітне поле Місяця принаймні в 1000 разів менше, ніж геомагнітне (тобто земне). На поверхні Місяця навіть неозброєним оком видно темніші та світліші ділянки (мал. 10.4). Темніші було названо «морями». Однак, як відомо, у місячних морях немає води. Моря утворилися після виверження вулканів, і за хімічним складом там більше сполук Феруму, тому вони мають темніший колір. Світліші ділянки, що назвали материками, містять більше сполук Алюмінію.
Під час спостережень у телескоп видно, що на материках переважають кратери — круглі гори діаметром до кількох сотень кілометрів, які мають вали заввишки кілька кілометрів. Більшість кратерів метеоритного походження. На Місяць постійно падають тисячі метеоритів різної маси, які безупинно змінюють зовнішній вигляд його поверхні. Щоправда, великі кратери з діаметром кілька сотень кілометрів утворилися дуже давно, ще 4 млрд років тому, коли падало більше метеоритів. Протягом мільярдів років космічне «бомбардування» так роздробило верхній шар місячного ґрунту, що він перетворився на пухкий матеріал — реголіт — різнозернистий порошок темно-сірого й чорного кольору, що легко зминається в пухкі грудочки.
Мал. 10.4. Мапа видимої частини Місяця
Зразки місячних порід мають магматичне походження, їхній хімічний склад загалом такий самий, як і склад земних порід, але з нестачею Нікелю й Кобальту та перевагою Феруму, Титану, Цирконію та Ітрію.
Товщина місячної кори не перевищує 50—60 км. Нижче до глибини 1000 км розташована мантія, а в центрі Місяця міститься силікатне, майже тверде ядро діаметром близько 1500 км, температура якого перевищує 1000 °С. На глибині 40 км температура місячної кори сягає 300 °С, оскільки місячне тепло просочується з надр назовні.
Вивченню внутрішньої будови Місяця сприяють «місяцетруси», осередки яких розташовані на глибині від 700 до 1100 км. Тектонічна діяльність на Місяці дуже слабка, та повністю не припинилася. Факти свідчать про те, що в минулому Місяць мав магнітне поле й був магнітно-тектонічно активнішим. У наш час повна енергія місяцетрусів, зареєстрована сейсмометрами, менша, ніж енергія землетрусів, у 1 млрд разів. Здебільшого це місяцетруси, спричинені падінням метеоритів. Однак у 1958 р. співробітники Кримської астрофізичної обсерваторії спостерігали в телескоп виверження газів з кратера Альфонс. А в листопаді 1971 р. група американських дослідників виявила в районі Океану Бур активний гейзер.
Рух Місяця навколо Землі відбувається майже в площині екліптики великим колом, нахиленим до екліптики приблизно на 5°, а не в площині земного екватора (більшість природних супутників інших планет обертається в площині екватора своїх планет). Це коло перетинає екліптику у двох діаметрально протилежних точках, які називають вузлами місячної орбіти. Період обертання Місяця становить 27,3 доби. За цей час Місяць описує на небесній сфері повне коло й повертається до тієї самої точки (мал. 10.5).
Мал. 10.5. Місячна орбіта
Видимий рух Місяця на тлі зоряного неба пояснюють дійсним його рухом навколо Землі, який відбувається з лінійною швидкістю 1 км/с. На тлі зоряного неба Місяць зміщується із заходу на схід із середньою кутовою швидкістю 13,2° на добу. Період обертання Місяця навколо осі дорівнює періоду його обертання навколо Землі. І через це Місяць завжди повернутий до Землі одним боком. Обертання такого типу називають синхронним. На малюнку 10.6, а видно, що було б, якби Місяць не обертався навколо своєї осі: за місяць ми встигли б побачити його з усіх боків. А на малюнку 10.6, б видно: щоб завжди бути повернутим до нас «обличчям», Місяць має щотижня повертатися на 90°.
Мал. 10.6. Ілюстрація синхронного обертання
Місяцю мій, брате,
Де красу згубив,
Став таким щербатим?
Ти ріжком світив!
Мовив Місяць щиро:
Це не я свічу!
В зоряному вирі
Темрявою мчу.
Я завжди мандрую
Колом круг Землі.
Сонечко дарує
Промені мені.
Їх то забагато,
То впадуть на край...
Як мене назвати
Ти запам’ятай!
Висне в небі кома,
Дужка букви «ер», —
Кожному відомо,
Що росту тепер!
А коли дивлюся
Літерою «ес»,
То старим зовуся
І зникаю десь.
Визирну з колиски
Гострого ріжка,
Набираю блиску
Аж до срібляка.
Я чотири тижні
Змінюю свій лик!
Мандри дивовижні,
Й знову молодик!
Наталя Карпенко. Місяць-мандрівник
Місяць змінює своє видиме положення на небі не тільки відносно зір, а й відносно Сонця. Тому із Землі ми бачимо в різних пропорціях освітлену та неосвітлену його частини (мал. 10.7). Лінію, яка відокремлює освітлену частину Місяця від неосвітленої, називають термінатором.
Мал. 10.7. Фази Місяця
Фазу, коли Місяця не видно, називають новим місяцем. Приблизно через сім діб Місяць видно на небі у формі півкруга. Цю фазу називають першою чвертю, ще через сім діб настає фаза повного місяця, або повня. Ще через сім діб — третя, або остання, чверть, де, як і в першій, видно його половину.
З усіх астрономічних явищ, напевне, найбільшу увагу людей привертають Сонячні та Місячні затемнення. Затемнення Сонця відбувається в той момент, коли тінь від Місяця досягає поверхні Землі, затемнення Місяця — коли земна тінь покриває Місяць (мал. 10.8).
Мал. 10.8. Ілюстрація сонячного затемнення
Хоча Місяць через кожні 29,5 доби перебуває між Сонцем і Землею, проте затемнення відбуваються набагато рідше, бо площина орбіти Місяця нахилена до екліптики під кутом 5°. Затемнення Місяця або Сонця можуть відбутися тільки тоді, коли Місяць перебуває поблизу вузла орбіти. Вузли місячної орбіти зміщуються в космічному просторі, тому затемнення відбуваються в різні пори року. Період повторення затемнень, або сарос, знали ще єгипетські жерці 4000 років тому. Хоча сонячні затемнення відбуваються частіше за місячні, їх набагато складніше побачити, бо повне сонячне затемнення видно в межах досить вузької смуги Землі, на яку падає місячна тінь. Водночас затемнення Місяця можна спостерігати відразу на всій півкулі.
Відоме з літописів сонячне затемнення, що сталося 1 травня 1185 р., було сприйнято як попередження про трагічний результат походу князя Ігоря (мал. 10.9, а). Затемнення Місяця 12 лютого 1161 р. автор літопису пов’язав зі смертю князя (мал. 10.9, б). Адже в давнину затемнення вважали лихою ознакою, яка віщувала війну, голод, пошесті, смерть. Проте, є здогадки, що деякі літописці знали справжні причини затемнення Сонця.
Мал. 10.9. а — зображення затемнення Сонця. Радзивиллівський літопис, арк. 155 зв.; б — зображення затемнення Місяця. Радзивиллівський літопис, арк. 243 зв.
Цей контент створено завдяки Міністерству освіти і науки України