Почти каждую ночь, когда смотрим на небо, мы видим Луну, далёкую и недосягаемую. Со временем мы уже порой не замечаем её, не видим в ней чего-то необычного. Тогда обращаемся к научной фантастике и находим там что-то удивительное о Земле, Луне и космосе. И для меня стало открытием, как много книг на самом деле написано именно о Луне: научные исследования, фантастические рассказы о путешествиях и встречаются сюжеты, где пишут об образовании колоний в недалёком будущем. Луна продолжает на протяжении многих веков вдохновлять писателей и художников, поэтов и музыкантов.
После окончания школы многие люди больше никогда не интересуются астрономией и не рассматривают Луну с научной точки зрения, встречая упоминание о ней только в литературе или в новостных лентах. К сожалению, очень мало людей на самом деле могут без каких-либо карт или пособий определить фазу Луны или обнаружить на её поверхности общепринятые объекты. Казалось бы, мы видим Луну каждый день, она самый ближайший к нам небесный объект, и мы не раз видели на ней кратеры, так называемые лунные моря и материки. Но я узнала, что большинство сверстников и более юных учащихся не могут распознать лунные объекты, им не пришла идея составить краткий обзор как для широкого круга любителей астрономии и звёздного неба, так и для учеников разных возрастов, которые смогут, не изучая учебники и энциклопедии, научиться определять как фазы Луны, так и видеть множество пятен на её поверхности, которые не так просты на первый взгляд.
Самое эффективное и лучшее время, чтобы наблюдать за спутником нашей планеты, — это ясная, безоблачная ночь. В полнолуние даже без специального оборудования и телескопа можно увидеть на ней кратеры и различить самые малые детали рельефа, появившиеся недавно. Но растущая и убывающая Луна также имеет свои преимущества: во время того, как на Луне терминатор (с лат. «ограничитель»; означает границу между освещённой и неосвещённой часть Луны, разграничивающую день и ночь) разделяет её поверхность, мы можем увидеть очертания гор и крупных кратеров.
Наблюдать за Луной можно как невооруженным глазом, так и с помощью различных телескопов и биноклей. Телескопы варьируются от любительских и школьных до больших обсерваторий в космосе. С 1607 года, когда Иоанн Липперсгей продемонстрировал впервые изобретенный телескоп в Гааге, наука не стояла на месте: сейчас мы не только изучили детально рельеф Луны, но и в 1961 году побывали на ней.
Телескопы бывают разных размеров и с разными оптическими схемами:
– Зеркальные (рефлекторы)
– Линзовые (рефракторы)
– Зеркально-линзовые
Для данного проекта был использован телескоп, предоставленный школой, имеющий зеркальную оптическую систему.
Рис. 1. Оптическая схема Ньютона для телескопа «Алькор»
Школьный телескоп «Алькор» предназначен для визуального наблюдения небесных светил и явлений, происходящих в них.
Для того чтобы начать наблюдение за Луной, необходимо знать о том, что полный цикл Луна проходит за период синодического месяца (около 29,5306 средних солнечных суток). Всего различают четыре главные фазы: новолуние, первая четверть, полнолуние и последняя четверть. Также современные астрономы для более точной характеристики используют термины: растущий месяц, растущая Луна, убывающая Луна и убывающий месяц. Основные четыре фазы длятся четверть синодического месяца или, в среднем, 7,38 земных суток. Длительность несколько колеблется, так как орбита Луны эллиптична, из этого следует, что орбитальная скорость спутника не постоянна.
Для того чтобы различать их, есть процентное соотношение видимости для каждой фазы:
– Новолуние 0 %
– Растущий месяц <50 %
– Первая четверть 50 %
– Растущая луна 50 % < и <100 %
– Полнолуние 100 %
– Убывающая Луна 50 % < и <100 %
– Последняя четверть 50 %
– Убывающий месяц <50 %
Чтобы отличить убывающую Луну от растущей, необходимо обратить внимание, с какой стороны расположена видимая часть. Если же видна правая часть — Луна растущая, если же левая — убывающая. Каждая из этих фаз происходит в разное время при наблюдении из разных точек Земли. Это характерно только для северного полушария, в южном же это будет наоборот. А на экваторе Луна будет видна под углом 90° и будет похожа на чашу.
Для того чтобы наглядно увидеть различные фазы, я сделала фотографии с помощью телескопа в феврале и январе 2023 года.
Наблюдения были произведены зимой, так как именно в это время года небо наиболее ясное и чистое из-за морозов, и можно зафиксировать и увидеть все основные фазы Луны. Мне было интересно провести съемку Луны в течение синодического месяца, во время её наиболее хорошей видимости. На фотографиях и в таблице представлены названия фаз и процент освещённости.
|
День |
28.01.23 |
01.02.23 |
05.02.23 |
09.02.23 |
14.02.23 |
24.02.23 |
|
Процент освещённости (видимости) |
47 % |
84 % |
100 % |
89 % |
42 % |
21 % |
|
Фаза |
Первая четверть |
Растущая луна |
Полнолуние |
Убывающая луна |
Убывающая луна |
Растущий месяц |
При рассмотрении данных фотографий можно заметить ярко выраженные части рельефа Луны.
Самыми видимыми и узнаваемыми объектами Луны являются кратеры. С латинского «crateris» означает «чаша», на что в самом деле они и похожи. Они появляются на Луне после ударов метеоритов и астероидов, и всего было обнаружено более 109 тысяч кратеров. Многие кратеры имеют название в честь известных учёных, астрономов и физиков. Крупнейший из кратеров назван в честь датского астронома Эйнара Герцшпрунга, его диаметр 570 километров. Но, к сожалению, с Земли его не видно, так как он расположен на обратной стороне.
По большей части крупные кратеры, диаметром более 300 километров, в отличие от лунных морей, расположены с обратной стороны. И только кратер Байи размером 301 км расположен на самом краю видимой стороны и виден наблюдателю. Но найти его сложно, так как он очень сильно разрушен.
Самый знаменитый и видимый кратер на Луне — это расположенный в южном полушарии кратер Тихо. Несмотря на то, что его размер составляет всего 85 км, светлые лучи от него тянутся на сотни километров, и он виден намного больше и лучше самых крупных кратеров.
Также очень заметен кратер Коперник. Он расположен в северном полушарии Луны на краю Океана Бурь и светлые лучи не настолько длинные, как у Тихо. Но из-за того, что он находится на более темной поверхности лунного моря, на него сразу обращаешь внимание.
На Луне, хотя и отсутствует вода, возвышенности и впадины называют морями и материками. Светлые участки — материки, а тёмные — моря. Такие названия появились, когда люди ещё ничего не знали о Луне, а уже позже, когда узнали о её поверхности и из чего она состоит, названия решили не менять. Моря на Луне занимают не больше 16 % на поверхности, нам кажется, что они занимают в несколько раз больше, так как расположены по большей части на её видимой стороне (на видимой стороне они занимают около 40 %).
Самое большое лунное море — Океан Бурь (Oceanus Procellarum). Длина крупнейшего лунного моря с севера на юг составляет 2500 км, а занимаемая площадь — 4 млн км². Севернее же располагается следующее по величине море — Море Холода (Mare Frigoris), а западнее расположено следующее по величине море — Море Дождей (Mare Imbrium). На юге находятся три небольшие темные равнины, которые почти сливаются друг с другом: Море Познанное, Море Влажности и Море Облаков. На западе Луны также есть много морей. Восточнее Моря Дождей находится Море Ясности, к югу от него расположено Море Пара, а на восток — Море Спокойствия и Изобилия. Помимо них довольно сильно выделяется отдельно расположенное Море Кризисов.
Кроме того, на видимой стороне спутника расположены еще семь меньших морей и участков равнин, которые называются заливами, озерами и болотами, хотя в них совсем нет воды.
Но на этом сходство спутника с обозначениями на Земле не заканчивается: кроме лунных морей и кратеров на Луне также есть и горы. Они напоминают земные, поэтому названия получили в их честь, хотя и не все.
Кордильеры на Луне может и те столь огромны, но их протяженность составляет 956 километров. С Земли мы видим только восточную часть этих гор. На самом деле эта система представляет собой кольцо, окружающее восточное море. Между самим морем и Кордильерами находится еще один хребет — горы Рук, второй по протяженности на Луне.
Лунные Апеннины же с Земли видны очень хорошо. Это горы, которые образуют светлый треугольник, ограничивающий с юго-запада Море Дождей. Их длина составляет 600 километров. Севернее лунных Апеннин находится Кавказ. Протяженность этих гор составляет около 500 км, зато их высота достигает почти 6 километров. Есть на Луне свои Карпаты, Альпы и Пиренеи, а также горы Юра, названные в честь гор в Швейцарии.
В заключение хочу сказать, что на Луне есть много кратеров, морей, заливов, гор и других объектов, которые мы не рассмотрели в тексте или не отметили на фотографии. Заинтересованные читатели могут провести наблюдение самостоятельно и найти все неупомянутые детали рельефа. Исследование звёздного неба всегда можно начать без телескопа, найти новое даже в том, что казалось тебе знакомым и ты видел каждую ночь. Обратите внимание на небо: Луна может быть совсем разной, а не просто естественным спутником. Ещё многое вы сможете узнать сами, стоит только присмотреться к ночному небу, и вы откроете для себя, насколько удивительным оно может быть. А эта статья может стать пособием для тех, кто хочет начать своё исследование с того, что находится рядом.
Литература:
- Учебник по астрономии 10–11 класс. Б. А. Воронцов-Вельяминов, Е. К. Страут. 2018
- Паспорт телескопа «Алькор». Новосибирский приборостроительный завод имени Ленина. 1984 г.
- Астрономический календарь для школьников на 2022/2023 год. Выпуск 73. Шевченко М., Угольников О.
- Куликовский П. Г. Справочник любителя астрономии «Наука», 1976 г.
- Цесевич В. П. Что и как наблюдать на небе. «Наука», 1975 г.
- Марленский А. Д. Учебный звёздный атлас. «Учпедгиз», 1973 г.
- Навашин М. С. Телескоп астронома-любителя. «Наука», 1973 г.
- Любительское телескопостроение. Сборник статей. «Наука», вып. 1, 1964. Вып. 2, 1966. Любительские телескопы. Сборник статей. «Наука», 1975.
- Вокулер Ж., Тескеро Ж. Фотографирование небесных тел. Для любителей астрономии. «Наука», 1973 г.
- Книга о Луне: фамильные ценности Солнечной системы. Дубкова Светлана Геннадьевна. 2008 г.
