Вода и луна: Почему Луна притягивает (тянет за собой) только воду?

Содержание

Почему Луна притягивает (тянет за собой) только воду?

Это недоразумение. В древности люди наблюдали за морскими приливами и, видя, что приливная волна следует за Луной, решили, что между луной и водой есть родство, заставляющее их тянуться друг к другу. Это объяснение уже без всякой проверки перенесли на воду не только в морях, но и в любых формах. Например, люди стали верить, что в полнолуние грунтовые воды поднимаются ближе к поверхности и это способствует росту растений. Другая форма этого поверья объясняла поведение лунатиков тем, что Луна притягивает кровь в жилах, от этого кровь приливает к голове и нарушает рассудок.

В действительности Луна притягивает не только воду, но и любые объекты — по закону всемирного тяготения Ньютона. Согласно этому закону, сила притяжения довольно быстро убывает с расстоянием. Среднее расстояние до Луны составляет 384 000 километров. Диаметр Земли — 12 700 километров. Это значит, что одна сторона Земли примерно на 3% ближе к Луне, чем противоположная. По закону тяготения ближняя к Луне сторона Земли притягивается Луной примерно на 7% сильнее, чем дальняя. Для Земли это означает, что на нее действует сила, стремящаяся вытянуть земной шар вдоль оси Луна—Земля. Эта сила получила название приливной силы.

Под действием приливной силы весь земной шар немного деформируется. Со стороны Луны и с противоположной стороны возникают небольшие горбы, а по бокам земная кора, наоборот, немного опускается. На экваторе высота этих твердотельных приливов составляет около полуметра. В более высоких широтах она убывает. За счет вращения Земли вокруг своей оси приливные волны движутся по поверхности Земли, обходя ее примерно за 25 часов (лишний час связан с движением Луны по орбите). За это время в каждой точке Земли дважды происходит прилив и отлив.

Твердотельные приливы трудно заметить, поскольку земная кора поднимается и опускается в масштабах целых континентов. Измерить их удалось только благодаря новым астрономическим и космическим технологиям во второй половине XX века. Например, система глобального позиционирования GPS (система определения местоположения объектов, основанная на использовании искусственных спутников Земли) в принципе позволяет отследить движения земной коры с точностью до сантиметров, а лазерная локация спутников — с точностью до миллиметров.

Приливы в океанах вызваны той же самой приливной силой. В открытом океане высота приливной волны примерно такая же, как в земной коре — 30-60 сантиметров. Но морская вода, в отличие от земной коры, подвижна. Поэтому с приближением к берегу высота приливной волны растет. В узких заливах она может подниматься на 10 метров и более.

Приливные деформации объясняют множество явлений. Подробнее о них можно прочитать в брошюре В. Сурдина «Пятая сила», выпущенной издательством МЦНМО.

Ответил: Александр Сергеев


13

Показать комментарии (13)

Свернуть комментарии (13)


  • rykov
     21.12.2005  13:40

    Ответить

    Ну про поднятия целых континетов Вы приувеличили. Континенты не абсолютно тверды и хорошо изгибаются. Кроме того, приливы на океанах записываются мореографами, на континетах — гравиметрами и сверхдлиннопериодными сейсмографами. Гораздо раньше, чем появились спутники и система GPS.
    Для самообразования посмотрите:

    Так Москва вместе областью при благоприятном расположении Луны и Солнца за сутки поднимается на 0,3 метра. Запись такого поднятия, а также запись наклона поверхности при поднятии можно посмотреть в конце статьи:
    А.В.Рыков,зав.лаб. сейсмометрии Института физики Земли РАН

    Для чего нужны сейсмографы?

    http://www.pereplet.ru/pops/rikov/rikov.html

    Ответить

  • Хасим_000
     26.08.2007  12:44

    Ответить

    Заглянул лишь из-за неправильной постановки вопроса. И так все понятно. Хотелось бы только заметить что на большинство детских (действительных детских) вопросов по тому и сложно ответить, что они не корректны, а так ничего сложного.

    Ответить

  • Parsi
     04.09.2007  10:35

    Ответить

    Вообще-то горбы образуются не по линии»Луна- Земля», а существенно в стороне.Задержка прилива после прохождения Луной максимума около 6 часов!
    Можете посмотреть общий курс физики Сивухина на этот счёт.

    Ответить

  • mihan40
     30.09.2007  21:59

    Ответить

    По имеющейся легенде Аристотель покончил собой из-за того, что не разгадал тайну приливов. До сих пор наука пользуется неверными представлениями о действии этих сил. На самом деле силу притяжения Луны на жидкие сферы Земли нельзя расматривать векторно обособленно от собственной гравитационной силы Земли. Это означает, что мы бы имели в реальности лишь изменение форм изопотенциальных поверхностей жидких сфер Земли. Твердые сферы в свою очередь продвинулись бы ближе к Луне относительно жидких сфер и речь в этом контексте может идти всего лишь о появлении некого эксцентритета внутренних масс Земли в сторону Луны. Подобное объяснение двугорбости Земных океанических приливов не уместно. На самом деле основная причина Земных приливов, в том числе и двугорбость, заключается во внутреннем строении кинематики Земных сфер. Прежде всего связана гироскопичностью и эклиптичностью вращения внутренних сфер.

    Ответить

    • rod1gin
      mihan40 13.01.2009  15:19

      Ответить

      Какая, нафиг, гироскопичность-эклиптичность?!
      Второй горб объясняется обычной центробежной силой.
      Земля и Луна вращаются вокруг их общего центра масс. В центре Земли притяжение Луны уравновешивает центробежную силу, следовательно, Земля никуда не смещается. На стороне Земли, обращённой к Луне, притяжение Луны (направленное вверх) чуть посильнее, а центробежная сила (направленная вниз) чуть послабее, следовательно, вода приподнимается. На противоположной стороне Земли притяжение Луны (направленное вниз) чуть послабее, а центробежная сила (направленная вверх) чуть посильнее, следовательно, вода тоже приподнимается.

      Ответить

      • auto_didact
        rod1gin 18.05.2018  17:06

        Ответить

        Центробежную силу привлекать для объяснения нельзя, поскольку её нет. Есть прямолинейное движение масс по инерции (1-й закон Ньютона), есть центростремительная сила гравитации. Земля вращается не вокруг общего центра масс с Луной, а вокруг центра масс Солнечной системы, который блуждает где-то внутри Солнца.

        Ответить

  • alexE7E77
     09.07.2008  19:02

    Ответить

    Раз уж заговорили о гравитации, то у меня вот какой вопрос: действительно ли предметы становятся тяжелее во время солнечного затмения?

    Ответить

  • mikheyev.sergey
     01.09.2010  00:35

    Ответить

    Почему бы не объяснить ребёнку, что вода и земля притягиваются одинаково, а деформируются по разному. Если бы земля была бы жидкой, обнаружить прилив было бы невозможно. Это так же невозможно, как обнаружить прилив на корабле в открытом океане.

    Ответить

  • Лучик
     03.07.2011  10:19

    Ответить

    Физическая сущность и механизм гравитации рассмотрены на моем сайте
    www.gravity1975.narod.ru Через основные ссылки, приведенные на сайте, можно выйти на обсуждение самых злободневных вопросов современной Физики.
    Физическая сущность самого электрического заряда рассмотрена на сайте www.gravity1975.narod.ru и в теме «Понят секрет электрического заряда» на Форуме
    http://bolshoyforum.org/forum/index.php?topic=122373.0

    Новый взгляд на строение материи подробно обсужден на Теме:
    http://bolshoyforum.org/forum/index.php?topic=125556.0
    Новая интерпретация Законов Природы рассмотрена в теме «Новый взгляд на строение материи» на том же Форуме:
    http://bolshoyforum. org/forum/index.php?topic=125556.0

    Ответить

  • protopop
     13.02.2018  13:37

    Ответить

    За два горба ответственен третий закон Кеплера. Виновна в приливах гравитация Луны, да, но не так прямолинейно. Гравитация Луны вызывает вращение Земли по орбите вокруг общего центра масс системы Земля-Луна. То, что этот центр находится под поверхностью Земли, не суть важно. Важно, что точки Земли, расположенные ближе к этому центру масс, стремятся «убежать вперёд», а те, что дальше — соответственно, «отстать», т.к. по третьему закону Кеплера, скорость орбитального движения зависит от радиуса орбиты. Если б Земля была жёстко закреплена, и не могла бы двигаться по этой орбите, то никаких приливов бы не было. Несмотря на всю гравитацию Луны.

    Ответить

  • skotjanja
     27.09.2021  23:54

    Ответить

    Мнение дилетанта.
    А как быть с «гравитацией» солнца, которая больше лунной в 200 раз? «А давайте введем понятие неоднородности сил гравитации и тогда приливная сила Луны будет в 2 раза выше солнечной». Мне кажется это притянуто за уши. А еще смущает разница высоты приливов-отливов на одном и том же море (Охотское — от 1,5 до 14м) в местах где глубина сравнимо одинаковая. Приливы бывают 2 раза в день, но на побережьях Восточной Азии и Центральной Америки наблюдается один прилив и один отлив в течение суток. Направление течений приливов не связано с направлением движения Луны, а скорость приливного течения и размеры приливов не связаны друг с другом от слова «совсем». Что же это? Аномалия, которую еще предстоит изучить?)
    Смиритесь, приливы-отливы — это дыхание земли.
    Прогнозирование приливов и отливов подобно прогнозированию погоды.
    А «солнечно-лунным» теоретикам в пору взять пример с Аристотеля или Фицроя.

    Ответить

  • f_const
     29. 03.2022  14:16

    Ответить

    Все правильно, но, по-моему, недостаточно доходчиво. Я обычно так говорю: вода, находящаяся на стороне, обращенной к Луне, притягивается Луной сильнее, чем Земля в среднем, а вода, находящаяся на противоположной стороне, наоборот, притягивается слабее, чем в среднем. «Среднего» ускорения Земля и вода на ней как бы не чувствуют вообще, как космонавт в невесомости не чувствует притяжения Земли. Если исключить это среднее, то получится, что Луна притягивает воду на той стороне, которая обращена к ней, и отталкивает воду на противоположной стороне. Ну, понятно, что вопросы деформации твердого тела, инерции и гидродинамики уже нужно навешивать по необходимости дальше.

    Ответить

  • Написать комментарий

    НАСА обнаружило воду на Луне. Почему это важно для будущих экспедиций?

    • Виктория Гилл
    • Научный корреспондент Би-би-си

    Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

    Автор фото, NASA

    Подпись к фото,

    НАСА хочет построить на Луне постоянные базы

    Несколько дней назад НАСА заинтриговало научную общественность, сообщив, что вскоре будет объявлено об очень интересном открытии, связанном с Луной. И вот космическое агентство представило убедительные доказательства наличия воды на спутнике Земли.

    Это «не оставляющее сомнений доказательство наличия воды» даст дополнительный толчок для развития программы НАСА по созданию лунной базы. Ожидается, что экспедиция сможет функционировать на Луне, используя ее природные ресурсы.

    Выводы исследователей изложены в двух статьях, опубликованных в журнале Nature Astronomy.

    При этом, если раньше воду находили в постоянно затемненной части лунных кратеров, то теперь ее выявили в местах, освещаемых солнцем.

    Хотя признаки наличия воды на Луне фиксировались и раньше, нынешние открытия дают повод предположить, что ее больше, чем ранее считали ученые. «Благодаря этому у нас появилось больше потенциальных источников добычи воды на Луне. Место размещения лунной базы во многом будет зависеть от того, где находится вода», — рассказала Би-би-си планетолог из Открытого университета Ханна Сарджент.

    НАСА объявила, что отправит женщину и мужчину на поверхность Луны в 2024 году, чтобы подготовиться к следующему «гигантскому скачку» — высадке людей на Марс уже в 2030-х годах.

    По словам Сарджент, это подразумевает, что освоение космоса должно стать более самодостаточным. «Частично это подразумевает использование местных ресурсов, особенно воды», — добавила Сарджент.

    Автор фото, Victoria Gill

    Подпись к фото,

    Наличие воды может стать одним из решающих факторов при выборе места для лунной базы

    Как ученые нашли воду на Луне?

    Первое открытие было сделано с помощью инфракрасного телескопа «София». Обсерватория находится на борту самолета Boeing 747 и проводит наблюдения за звездным небом из стратосферы, благодаря чему ученым не мешает пар, находящийся в атмосфере.

    Направляя инфракрасное излучение на лунную поверхность, ученые могут выяснить, что конкретно его отражает. Разные тела излучают разную энергию в инфракрасном спектре. В данном случае исследователи определили излучение, которое совпадает с излучением молекул воды.

    • Назад на Луну. НАСА определило, кто разработает модули для лунной миссии
    • Ракета для Луны: во сколько обойдется России носитель сверхтяжелого класса
    • Кому принадлежит Луна и ее полезные ископаемые?

    Ученые предполагают, что молекулы воды могут находиться в пузырях лунного стекла или между песчинками на поверхности, которые защищают их в суровых условиях.

    В другом исследовании ученые занимались поиском постоянно затемненных областей, которые называют ловушками холода. Потенциально вода в них может находиться постоянно. Ученые выяснили, что подобные холодные ловушки есть у обоих полюсов спутника, и пришли к выводу, что на площади примерно 40 тыс. кв. км лунной поверхности может быть вода.

    Автор фото, Lockheed Martin

    Подпись к фото,

    Астронавты отправятся к Луне на космическом корабле «Орион»

    Насколько важно это открытие?

    Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

    Подкаст

    Что это было?

    Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

    эпизоды

    Конец истории Подкаст

    По словам Сарджент, это открытие расширяет список мест, на которых можно было бы построить базу.

    В ближайшие годы запланировано несколько миссий, которые отправятся к Луне для изучения ее околополюсных областей. В долгосрочной перспективе планируется строительство постоянных обитаемых баз на поверхности спутника.

    «Это может повлиять [на принятие решений]. У нас есть время, чтобы провести необходимые исследования. Но этого времени не так много, потому что мы уже прорабатываем идеи по строительству лунной базы и решаем, где она будет находиться. Мы все равно собирались лететь на Луну. Но теперь у нас есть больше вариантов, и теперь туда хочется отправиться еще больше», — добавила Сарджент.

    По словам экспертов, добыча воды изо льда может существенно помочь будущим колонистам.

    Будет гораздо дешевле изготавливать ракетное топливо на Луне, а не доставлять его с Земли. Поэтому в будущем для возвращения на Землю или для полета к другим космическим объектам люди смогут получать из воды водород и кислород, которые обычно применяются для заправки космических аппаратов.

    Получение топлива на Луне поможет снизить стоимость космических путешествий и позволит сделать лунную базу более доступной.

    Вода на Луне | Внутри и снаружи — Луна: NASA Science

    Введение

    Что такое большое, покрытое водой, но в 100 раз более сухое, чем пустыня Сахара? Это не загадка, это Луна! На протяжении веков астрономы спорили, существует ли вода на ближайшем соседе Земли. В 2020 году данные миссии НАСА SOFIA подтвердили, что вода существует в освещенной солнцем области лунной поверхности в виде молекул H 2 O, встроенных в зерна лунной пыли или, возможно, прилипших к их поверхности. Вот краткая история открытий, приведших к подтверждению наличия воды на Луне.


    Мария на Луне

    Мария на Луне (1645)

    Когда первые астрономы смотрели на Луну, их поражали большие темные пятна на ее поверхности. В 1645 году голландский астроном Михаэль ван Лангрен опубликовал первую известную карту Луны, назвав темные пятна «мариями» — латинское слово, обозначающее «моря», — и зафиксировал широко распространенное мнение о том, что эти отметки были океанами на Луне. лунная поверхность. Подобные карты Иоганна Гевелия (1647 г.), Джованни Риччоли и Франческо Гримальди (1651 г.) были опубликованы в течение следующих нескольких лет. Теперь мы знаем, что эти пятна представляют собой базальтовые равнины, образовавшиеся в результате ранних извержений вулканов, но номенклатура «мария» (во множественном числе) или «море» (в единственном числе) остается.

    Карта Луны с морями, изображенными в виде океанов, опубликованная астрономом Майклом Ван Лангреном в 1645 году. Кредит: Creative Commons


    Абсолютно сухая Луна

    Абсолютно сухая Луна (1892 г.)

    Американский астроном Уильям Пикеринг провел измерения в конце 1800-х годов, которые привели его к выводу, что Луна практически не имеет атмосферы. При отсутствии облаков и атмосферы ученые в целом согласились, что любая вода на лунной поверхности немедленно испарится. Измерения Пикеринга привели к широко распространенному мнению, что Луна лишена воды.

    Открытая страница книги астронома Уильяма Пикеринга «Луна: обзор нашего спутника с полным фотографическим атласом». Наблюдения Пикеринга за Луной привели к убеждению, что при таком низком атмосферном давлении любой лед на поверхности Луны почти мгновенно сублимируется. Кредит: Интернет-архив/Knopf Doubleday (Это изображение является общественным достоянием)


    Идеи о воде

    Идеи о воде (1960-е годы)

    По мере того, как ученые продвигались вперед в понимании поведения веществ, склонных к испарению при относительно низких температурах, называемых летучими, физик-теоретик Кеннет Уотсон опубликовал статью в 1919 году. 61, описывающий, как такое вещество, как вода, могло существовать на Луне. Статья Уотсона впервые популяризировала идею о том, что водяной лед может прилипать ко дну кратеров на Луне, которые никогда не получают солнечный свет, в то время как освещенные солнцем области на Луне будут настолько горячими, что вода испарится почти мгновенно. Эти лишенные света области Луны называются «постоянно затененными областями».

    Кратер Шеклтона на южном полюсе Луны в постоянно затененной области Луны. Авторы и права: НАСА


    Посадки Аполлона

    Посадки Аполлона (1969 1972)

    Астронавт Аполлона-17 Юджин Сернан управляет лунным вездеходом. Авторы и права: НАСА

    Эпоха Аполлона впервые привела людей на лунную поверхность, что дало исследователям возможность напрямую искать признаки воды на Луне. При тестировании образцы почвы, доставленные астронавтами Аполлона, не обнаружили никаких признаков воды. Ученые пришли к выводу, что лунная поверхность должна быть полностью сухой, а перспектива появления воды всерьез не рассматривалась в течение десятилетий.

    Астронавт Аполлона-15 Джим Ирвин использует совок для сбора образцов грунта с поверхности Луны. Авторы и права: НАСА


    Возможная ледяная вода в затененных кратерах

    Возможная замерзшая вода в затененных кратерах (1994, 1998)

    Миссия НАСА «Клементина», запущенная в 1994 году, облетела Луну в течение двух месяцев и собирала информацию о ее минералах. Данные Clementine показали, что в постоянно затененной области Луны есть лед. Миссия Lunar Prospector сосредоточилась на постоянно затененных кратерах, чтобы глубже изучить открытие и в 1998 обнаружили, что самые большие концентрации водорода существуют в областях лунной поверхности, которые никогда не подвергаются воздействию солнечного света. Результаты показали водяной лед на лунных полюсах. Тем не менее, изображения были низкого разрешения, поэтому нельзя было сделать однозначных выводов.

    Мозаичное изображение южного полюса Луны, полученное космическим кораблем НАСА «Клементина». Авторы и права: NASA/JPL/USGS


    Повторное посещение образцов Аполлона

    Повторное посещение образцов Аполлона (2008)

    Астронавт Аполлона-17 Юджин Сернан готовится к сбору образцов. Кредит: НАСА

    г. Используя основные технологические достижения со времен «Аполлона», исследователи из Университета Брауна повторно посетили образцы «Аполлона». Они обнаружили водород внутри крошечных шариков вулканического стекла. Поскольку сегодня на Луне не извергаются вулканы, открытие представило доказательства того, что вода существовала на Луне, когда вулканы извергались в древнем прошлом Луны. Кроме того, сохранившийся водород дал ключ к разгадке происхождения лунной воды: если она образовалась в результате извержения вулканов, она должна была появиться изнутри Луны. Открытие показало, что вода была частью Луны с момента ее раннего существования и, возможно, с момента ее образования.

    Стеклянные бусины, образовавшиеся в результате древних извержений вулканов на Луне и собранные астронавтами Аполлона. Авторы и права: НАСА


    Signs of Hydration

    Signs of Hydration (2009)

    Chandrayaan, Cassini, Deep Impact

    Группа космических аппаратов позволила совершить захватывающие открытия в 2009 году. Ни один из них не был предназначен для поиска воды на Луне, однако Chandrayaan- 1 и миссии NASA Cassini и Deep Impact обнаружили признаки гидратированных минералов в виде молекул кислорода и водорода в освещенных солнцем областях Луны. Исследователи не могли определить, наблюдали ли они гидратацию за счет гидроксила (ОН) или воды (H 2 О). Они также обсуждали, зависит ли количество гидратации от времени суток.

    Художественное изображение космического корабля НАСА «Кассини». Авторы и права: NASA/JPL-Caltech


    Наблюдения за лунным мусором

    Наблюдения за лунным мусором раскрывают больше (2009 – 2019)

    Художественная визуализация спутника LCROSS. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения

    Спутник для наблюдения и зондирования лунных кратеров (LCROSS) и лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) запущены вместе в 2009 г.. Позже в том же году LCROSS намеренно выпустил снаряд в воронку, которая, как считается, содержала водяной лед, и пролетел через обломки от удара снаряда. Четыре минуты спустя сам LCROSS намеренно столкнулся с Луной, пока LRO наблюдал. Комбинированные наблюдения показали наличие в выброшенном материале зерен водяного льда. Выводы LRO и LCROSS добавили к растущему количеству свидетельств того, что вода существует на Луне в виде льда в постоянно затененных областях. LRO продолжает вращаться вокруг Луны и предоставляет данные, используемые для описания и картирования лунных ресурсов, включая водород.

    Области южного полюса Луны с возможными отложениями водяного льда показаны синим цветом. Карта основана на данных, полученных Лунным разведывательным орбитальным аппаратом НАСА. Авторы и права: НАСА


    Подтверждение наличия лунной воды – Затененные регионы (2018)

    Подтверждение наличия лунной воды и затененных областей

    Данные лунного минералогического картографа (M3), установленного на борту ISRO Chandrayaan-1, предоставили ученым первую карту минералов, составляющих лунную поверхность, с высоким разрешением. Прибор NASA был запущен на борту индийской миссии Chandrayaan-1 в 2009 году.. Анализ полного набора данных с M3, объявленного в 2018 году, выявил несколько подтвержденных местонахождений водяного льда в постоянно затененных областях Луны.

    Составное изображение с использованием данных Moon Mineralogy Mapper НАСА. Синим цветом показаны области подтвержденного водяного льда на лунной поверхности. Кредит: ISRO/NASA/JPL-Caltech/Brown University/USGS


    Подтверждение лунной воды — освещенной солнцем поверхности

    Подтверждение лунной воды — освещенной солнцем поверхности (2020 г.)

    В 2020 году НАСА объявило об открытии воды на освещенной солнцем поверхности Луны. Данные Стратегической обсерватории инфракрасной астрономии (SOFIA) показали, что в кратере Клавиус вода существует в концентрациях, примерно эквивалентных бутылке воды на 12 унций в кубическом метре почвы на поверхности Луны. Открытие показало, что вода может распределяться по лунной поверхности даже на освещенных солнцем участках, а не ограничиваться холодными и темными областями.

    Иллюстрация H 2 молекул O на лунной поверхности. SOFIA НАСА подтвердила наличие воды на освещенной солнцем поверхности Луны в 2020 году. Авторы и права: НАСА


    Что еще предстоит открыть

    Что еще предстоит открыть

    Исследователи подтвердили, что вода существует как на освещенной солнцем, так и на затененной поверхности Луны, однако остается много вопросов. Лунные ученые продолжают исследовать происхождение воды и ее поведение. Есть свидетельства того, что вода на Луне образуется в результате столкновений древних и нынешних комет, ледяных микрометеоритов, сталкивающихся с лунной поверхностью, и взаимодействия лунной пыли с солнечным ветром. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы понять всю историю, настоящее и будущее воды на Луне.


    Сценарист: Эллисон Гаспарини с Молли Вассер

    Научные консультанты: Кейси Хоннибалл, Тим Ливенгуд


    Глубокое исследование

    • Вода, выпущенная с Луны (видео)

      В 2019 году ученые обнаружили, что во время метеоритных дождей с Луны выделяется вода.


    • Как ингредиенты для воды могут быть сделаны на поверхности Луны

      Вода на Луне могла появиться из неожиданного источника — нашего Солнца.


    • SOFIA обнаружила воду на освещенной солнцем поверхности Луны

      В 2020 году ученые НАСА подтвердили наличие H 2 O на Луне.

    Вам также может понравиться

    Вода на Луне | Внутри и снаружи — Луна: NASA Science

    Введение

    Что такое большое, покрытое водой, но в 100 раз более сухое, чем пустыня Сахара? Это не загадка, это Луна! На протяжении веков астрономы спорили, существует ли вода на ближайшем соседе Земли. В 2020 году данные миссии НАСА SOFIA подтвердили, что вода существует в освещенной солнцем области лунной поверхности в виде молекул H 9.0007 2 O, встроенный в зерна лунной пыли или, возможно, прилипший к их поверхности. Вот краткая история открытий, приведших к подтверждению наличия воды на Луне.


    Мария на Луне

    Мария на Луне (1645)

    Когда первые астрономы смотрели на Луну, их поражали большие темные пятна на ее поверхности. В 1645 году голландский астроном Михаэль ван Лангрен опубликовал первую известную карту Луны, назвав темные пятна «мариями» — латинское слово, обозначающее «моря», — и зафиксировал широко распространенное мнение о том, что эти отметки были океанами на Луне. лунная поверхность. Подобные карты Иоганна Гевелия (1647 г.), Джованни Риччоли и Франческо Гримальди (1651 г.) были опубликованы в течение следующих нескольких лет. Теперь мы знаем, что эти пятна представляют собой базальтовые равнины, образовавшиеся в результате ранних извержений вулканов, но номенклатура «мария» (во множественном числе) или «море» (в единственном числе) остается.

    Карта Луны с морями, изображенными в виде океанов, опубликованная астрономом Майклом Ван Лангреном в 1645 году. Кредит: Creative Commons


    Абсолютно сухая Луна

    Абсолютно сухая Луна (1892 г. )

    Американский астроном Уильям Пикеринг провел измерения в конце 1800-х годов, которые привели его к выводу, что Луна практически не имеет атмосферы. При отсутствии облаков и атмосферы ученые в целом согласились, что любая вода на лунной поверхности немедленно испарится. Измерения Пикеринга привели к широко распространенному мнению, что Луна лишена воды.

    Открытая страница книги астронома Уильяма Пикеринга «Луна: обзор нашего спутника с полным фотографическим атласом». Наблюдения Пикеринга за Луной привели к убеждению, что при таком низком атмосферном давлении любой лед на поверхности Луны почти мгновенно сублимируется. Кредит: Интернет-архив/Knopf Doubleday (Это изображение является общественным достоянием)


    Идеи о воде

    Идеи о воде (1960-е годы)

    По мере того, как ученые продвигались вперед в понимании поведения веществ, склонных к испарению при относительно низких температурах, называемых летучими, физик-теоретик Кеннет Уотсон опубликовал статью в 1919 году. 61, описывающий, как такое вещество, как вода, могло существовать на Луне. Статья Уотсона впервые популяризировала идею о том, что водяной лед может прилипать ко дну кратеров на Луне, которые никогда не получают солнечный свет, в то время как освещенные солнцем области на Луне будут настолько горячими, что вода испарится почти мгновенно. Эти лишенные света области Луны называются «постоянно затененными областями».

    Кратер Шеклтона на южном полюсе Луны в постоянно затененной области Луны. Авторы и права: НАСА


    Посадки Аполлона

    Посадки Аполлона (1969 1972)

    Астронавт Аполлона-17 Юджин Сернан управляет лунным вездеходом. Авторы и права: НАСА

    Эпоха Аполлона впервые привела людей на лунную поверхность, что дало исследователям возможность напрямую искать признаки воды на Луне. При тестировании образцы почвы, доставленные астронавтами Аполлона, не обнаружили никаких признаков воды. Ученые пришли к выводу, что лунная поверхность должна быть полностью сухой, а перспектива появления воды всерьез не рассматривалась в течение десятилетий.

    Астронавт Аполлона-15 Джим Ирвин использует совок для сбора образцов грунта с поверхности Луны. Авторы и права: НАСА


    Возможная ледяная вода в затененных кратерах

    Возможная замерзшая вода в затененных кратерах (1994, 1998)

    Миссия НАСА «Клементина», запущенная в 1994 году, облетела Луну в течение двух месяцев и собирала информацию о ее минералах. Данные Clementine показали, что в постоянно затененной области Луны есть лед. Миссия Lunar Prospector сосредоточилась на постоянно затененных кратерах, чтобы глубже изучить открытие и в 1998 обнаружили, что самые большие концентрации водорода существуют в областях лунной поверхности, которые никогда не подвергаются воздействию солнечного света. Результаты показали водяной лед на лунных полюсах. Тем не менее, изображения были низкого разрешения, поэтому нельзя было сделать однозначных выводов.

    Мозаичное изображение южного полюса Луны, полученное космическим кораблем НАСА «Клементина». Авторы и права: NASA/JPL/USGS


    Повторное посещение образцов Аполлона

    Повторное посещение образцов Аполлона (2008)

    Астронавт Аполлона-17 Юджин Сернан готовится к сбору образцов. Кредит: НАСА

    г. Используя основные технологические достижения со времен «Аполлона», исследователи из Университета Брауна повторно посетили образцы «Аполлона». Они обнаружили водород внутри крошечных шариков вулканического стекла. Поскольку сегодня на Луне не извергаются вулканы, открытие представило доказательства того, что вода существовала на Луне, когда вулканы извергались в древнем прошлом Луны. Кроме того, сохранившийся водород дал ключ к разгадке происхождения лунной воды: если она образовалась в результате извержения вулканов, она должна была появиться изнутри Луны. Открытие показало, что вода была частью Луны с момента ее раннего существования и, возможно, с момента ее образования.

    Стеклянные бусины, образовавшиеся в результате древних извержений вулканов на Луне и собранные астронавтами Аполлона. Авторы и права: НАСА


    Signs of Hydration

    Signs of Hydration (2009)

    Chandrayaan, Cassini, Deep Impact

    Группа космических аппаратов позволила совершить захватывающие открытия в 2009 году. Ни один из них не был предназначен для поиска воды на Луне, однако Chandrayaan- 1 и миссии NASA Cassini и Deep Impact обнаружили признаки гидратированных минералов в виде молекул кислорода и водорода в освещенных солнцем областях Луны. Исследователи не могли определить, наблюдали ли они гидратацию за счет гидроксила (ОН) или воды (H 2 О). Они также обсуждали, зависит ли количество гидратации от времени суток.

    Художественное изображение космического корабля НАСА «Кассини». Авторы и права: NASA/JPL-Caltech


    Наблюдения за лунным мусором

    Наблюдения за лунным мусором раскрывают больше (2009 – 2019)

    Художественная визуализация спутника LCROSS. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения

    Спутник для наблюдения и зондирования лунных кратеров (LCROSS) и лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) запущены вместе в 2009 г.. Позже в том же году LCROSS намеренно выпустил снаряд в воронку, которая, как считается, содержала водяной лед, и пролетел через обломки от удара снаряда. Четыре минуты спустя сам LCROSS намеренно столкнулся с Луной, пока LRO наблюдал. Комбинированные наблюдения показали наличие в выброшенном материале зерен водяного льда. Выводы LRO и LCROSS добавили к растущему количеству свидетельств того, что вода существует на Луне в виде льда в постоянно затененных областях. LRO продолжает вращаться вокруг Луны и предоставляет данные, используемые для описания и картирования лунных ресурсов, включая водород.

    Области южного полюса Луны с возможными отложениями водяного льда показаны синим цветом. Карта основана на данных, полученных Лунным разведывательным орбитальным аппаратом НАСА. Авторы и права: НАСА


    Подтверждение наличия лунной воды – Затененные регионы (2018)

    Подтверждение наличия лунной воды и затененных областей

    Данные лунного минералогического картографа (M3), установленного на борту ISRO Chandrayaan-1, предоставили ученым первую карту минералов, составляющих лунную поверхность, с высоким разрешением. Прибор NASA был запущен на борту индийской миссии Chandrayaan-1 в 2009 году.. Анализ полного набора данных с M3, объявленного в 2018 году, выявил несколько подтвержденных местонахождений водяного льда в постоянно затененных областях Луны.

    Составное изображение с использованием данных Moon Mineralogy Mapper НАСА. Синим цветом показаны области подтвержденного водяного льда на лунной поверхности. Кредит: ISRO/NASA/JPL-Caltech/Brown University/USGS


    Подтверждение лунной воды — освещенной солнцем поверхности

    Подтверждение лунной воды — освещенной солнцем поверхности (2020 г.)

    В 2020 году НАСА объявило об открытии воды на освещенной солнцем поверхности Луны. Данные Стратегической обсерватории инфракрасной астрономии (SOFIA) показали, что в кратере Клавиус вода существует в концентрациях, примерно эквивалентных бутылке воды на 12 унций в кубическом метре почвы на поверхности Луны. Открытие показало, что вода может распределяться по лунной поверхности даже на освещенных солнцем участках, а не ограничиваться холодными и темными областями.

    Иллюстрация H 2 молекул O на лунной поверхности. SOFIA НАСА подтвердила наличие воды на освещенной солнцем поверхности Луны в 2020 году. Авторы и права: НАСА


    Что еще предстоит открыть

    Что еще предстоит открыть

    Исследователи подтвердили, что вода существует как на освещенной солнцем, так и на затененной поверхности Луны, однако остается много вопросов. Лунные ученые продолжают исследовать происхождение воды и ее поведение. Есть свидетельства того, что вода на Луне образуется в результате столкновений древних и нынешних комет, ледяных микрометеоритов, сталкивающихся с лунной поверхностью, и взаимодействия лунной пыли с солнечным ветром. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы понять всю историю, настоящее и будущее воды на Луне.


    Сценарист: Эллисон Гаспарини с Молли Вассер

    Научные консультанты: Кейси Хоннибалл, Тим Ливенгуд


    Глубокое исследование

    • Вода, выпущенная с Луны (видео)

      В 2019 году ученые обнаружили, что во время метеоритных дождей с Луны выделяется вода.