Тайны Луны

К концу 40-х годов XX века информации о Луне накопилось достаточно много. Так, если смотреть на Луну со стороны земного Северного полюса, Луна, как и все планеты и спутники Солнечной системы, обращается вокруг Земли в направлении против часовой стрелки. В частности, оказалось, что она обращается вокруг Земли по эллиптической орбите со средней скоростью 1,02 километра в секунду и с периодом, равным примерно календарному месяцу. При этом полный оборот на небе по отношению к звездам Луна совершает за 27 суток 7 часов 43 минуты 11,5 секунды (так называемый сидерический месяц). Период же обращения Луны вокруг Земли по отношению к Солнцу равен 29 суткам 12 часам 44 минутам 2,7 секундам. В течение этого периода (так называемого синодического месяца) происходит последовательная смена лунных фаз.

Вместе с Землей Луна движется по орбите вокруг Солнца со скоростью 30 километров в секунду. Как отмечалось выше, лунные сутки длятся почти земной месяц — так лениво поворачивается Луна вокруг своей оси. В результате этих движений нашего спутника земные наблюдатели не только видят смену фаз от новолунья до полнолунья, но и могут слегка «заглянуть» на обратную сторону Луны.

Благодаря этой так называемой оптической либрации Луна обнаруживает еще около 10 процентов поверхности. Кроме оптической, существует еще физическая либрация Луны — покачивание относительно прямой, соединяющей центры масс Земли и Луны. Покачивание объясняется суммарным действием гравитационных полей Земли и Солнца, его амплитуда составляет всего несколько градусов, а периоды — несколько месяцев и несколько лет.

Лунный день, как и ночь, продолжается почти 15 суток. Днем поверхность Луны в экваториальной зоне нагревается солнечными лучами до плюс 130 °C, а ночью температура здесь падает до минус 150 °C. Расстояние от Земли до Луны меняется в пределах от 356 до 406 тысяч километров, то есть Луна в сто раз ближе к нам, чем ближайшая из планет — Венера во время ее прохождения мимо Земли на минимальном расстоянии.

Земля и Луна оказывают друг на друга большое влияние, которое определяется законами физики и механики. Масса Луны, например, является вполне достаточной, чтобы изменять форму Земли и вызывать приливы в ее океанах и морях. Луна обуславливает также прецессионное движение полюсов Земли. Вследствие изменения формы Земли под влиянием Луны создается трение, которое медленно удлиняет продолжительность земных суток.

Предполагают, что в ранние периоды своей истории Луна вращалась вокруг собственной оси несколько быстрее, чем в настоящее время, и потому поворачивалась к Земле разными частями своей поверхности. Но из-за близости массивной Земли в твердом теле Луны возникали значительные приливные волны, которые тормозили ее вращение.

_{Луна и Земля, сфотографированные станцией «Зонд-6»}

В тоже время замедление вращения Земли (например» считается, что миллиарды лет назад земные сутки могли составлять всего лишь четыре часа), компенсируется вековым «убеганием» Луны от Земли со скоростью 3 сантиметра в год. Вследствие этого наступило равновесное состояние, при котором периоды обращения Луны вокруг своей оси и вокруг Земли совпали. Именно поэтому с поверхности нашей планеты видно всегда одно и то же полушарие Луны. Отсюда возникли понятия видимой и обратной стороны Луны.

В Солнечной системе нет другого такого близкого сочетания размеров планеты и ее основного спутника. У иных планет нашей Солнечной системы имеется не один, а по несколько спутников, но их суммарная масса по сравнению с массой их планеты незначительна. А по размерам все спутники, как правило, в сотни и даже тысячи раз меньше своих планет.

Луна же является единственным спутником Земли, а масса и размеры его так велики, что астрономы вполне обоснованно могут говорить о так называемой двойной планете Земля — Луна. Луна все лишь в 81,3 раза легче Земли, объем ее в 49 раз, а диаметр только в 4 раза меньше соответствующих характеристик Земли. В связи с этим, обладая в 6 раз меньшим притяжением, чем Земля, Луна не в состоянии удержать около себя атмосферную оболочку и соответственно водяные пары.

Совершенно новый этап в изучении Луны наступил в середине XX столетия, когда на помощь астрономам пришла новая наука — радиолокация. Первый опыт радиолокации Луны был проведен в 1946 году. С тех пор радиолокационные исследования спутника Земли неоднократно проводились учеными разных стран. Астрономы с помощью радиолокации измерили отражающие свойства поверхности Луны, уточнили ее характеристики — массу и среднюю плотность, расстояние до Земли.

После этого станция вышла из сферы действия земного тяготения и переместилась на гелиоцентрическую орбиту с перигелием 146,4 миллиона километров и с афелием 197,2 миллионов километров, став первым в мире искусственным спутником Солнца или, если говорить более образно, искусственной планетой Солнечной системы. В мировой печати станция «Луна-1» получила название «Мечта».