A Hold a bolygó jellemzője és leírása. Hold: leírás, jellemzők, érdekességek A Hold súlya sokkal kisebb

Hold- a Föld bolygó műholdja a Naprendszerben: leírás, kutatástörténet, érdekességek, méret, pálya, a hold sötét oldala, tudományos küldetések fotókkal.

Egy sötét éjszakán távolodjon el a város fényeitől, és csodálja meg a gyönyörű holdfényt. Hold az egyetlen földi műhold, amely több mint 3,5 milliárd évig forog a Föld körül. Vagyis a Hold megjelenése pillanatától kíséri az emberiséget.

Fényerejének és közvetlen láthatóságának köszönhetően a műhold számos mítoszban és kultúrában tükröződik. Egyesek azt hitték, hogy istenség, míg mások megpróbálták felhasználni az események előrejelzésére. Nézzük meg közelebbről a Holddal kapcsolatos érdekes tényeket.

Nincs "sötét oldal"

• Sok olyan történet létezik, ahol megjelenik a Hold másik oldala. A valóságban mindkét oldal ugyanannyi napfényt kap, de csak az egyikük érhető el földi megtekintésre. A helyzet az, hogy a hold tengelyirányú forgásának ideje egybeesik a pályával, ami azt jelenti, hogy mindig az egyik oldalát felénk fordítja. De a "sötét oldalt" űrhajókkal fedezzük fel.

A Hold befolyásolja a Föld dagályát

• A gravitáció hatására a Hold két dudort hoz létre bolygónkon. Az egyik a műhold felé fordított oldalon, a második pedig a hátoldalon található. Ezek a kiemelkedések dagályt és apályt okoznak az egész Földön.

A hold menekülni próbál

• A műhold minden évben 3,8 cm-rel távolodik tőlünk.Ha ez így folytatódik, akkor 50 milliárd év múlva a Hold egyszerűen elszalad. Ekkor 47 napot töltene egy keringőrepülésenként.

A Hold súlya sokkal kisebb

• A Hold enged a Föld gravitációjának, így a műhold 1/6-ával kevesebb lesz. Ezért kellett az űrhajósoknak kenguruként ugrálniuk.

12 űrhajós landolt a Holdon

• 1969-ben Neil Armstrong az Apollo 11 küldetése során lépett fel az első műholdra. Az utolsó Eugene Cernan volt 1972-ben. Azóta csak robotokat küldtek a Holdra.

Nincs légköri réteg

• Ez azt jelenti, hogy a Hold felszíne, amint az a képen is látható, mentes a kozmikus sugárzástól, a meteorit becsapódásoktól és a napszéltől. Jelentős hőmérséklet-ingadozások is észrevehetők. Nem fogsz hangot hallani, és az ég mindig feketének tűnik.

Földrengések vannak

• A föld gravitációja hozta létre. Az űrhajósok szeizmográfokat használtak, és rájöttek, hogy a felszín alatt több kilométernyire repedések és rések vannak. A műhold feltehetően olvadt maggal rendelkezik.

Az első készülék 1959-ben érkezett meg

• A Luna-1 szovjet apparátus szállt le először a Holdon. 5995 km-es távolságban elrepült a műhold mellett, majd a Nap körüli pályára állt.

Az 5. legnagyobb a rendszerben

• A földi műhold átmérője 3475 km. A Föld 80-szor nagyobb, mint a Hold, de nagyjából egyidősek. A fő elmélet szerint a kialakulás kezdetén egy nagyméretű objektum a bolygónkba csapódott, és anyagot szakított az űrbe.

Megint megyünk a Holdra

• A NASA azt tervezi, hogy kolóniát hoz létre a Hold felszínén, hogy ott mindig legyenek emberek. A munkálatok már 2019-ben elkezdődhetnek.

1950-ben egy nukleáris bomba felrobbantását tervezték műholdon.

• Ez egy titkos hidegháborús projekt volt, a Project A119. Ez az egyik ország jelentős túlsúlyát mutatná.

A Hold mérete, tömege és pályája

Tanulmányozni kell a Hold jellemzőit és paramétereit. A sugara 1737 km, a tömege pedig 7,3477 x 10 22 kg, ezért mindenben alulmúlja bolygónkat. Ha azonban összehasonlítjuk a Naprendszer égitesteivel, akkor egyértelmű, hogy meglehetősen nagy méretű (a Charon után a második helyen). A sűrűségmutató 3,3464 g / cm 3 (a második helyen a holdak között az Io után), a gravitáció pedig 1,622 m / s 2 (a föld 17%-a).

Az excentricitás 0,0549, a keringési út 356400-370400 km-t (perihélium) és 40400-406700 km-t (aphelion) fed le. 27,321582 napba telik egy teljes kör megtétele a bolygó körül. Ráadásul a műhold a gravitációs blokkban van, vagyis mindig egy oldalról néz ránk.

A Hold fizikai jellemzői

poláris összehúzódás	0,00125
Egyenlítői	1738,14 km 0,273 Föld
Poláris sugár	1735,97 km 0,273 Föld
Közepes sugár	1737,10 km 0,273 Föld
Nagy kerület	10 917 km
Felszíni terület	3.793 10 7 km² 0,074 Föld
Hangerő	2.1958 10 10 km³ 0,020 Föld
Súly	7,3477 10 22 kg 0,0123 Föld
Átlagos sűrűség	3,3464 g/cm³
Gyorsulás mentes esnek az Egyenlítőn	1,62 m/s²
Első tér sebesség	1,68 km/s
Második tér sebesség	2,38 km/s
Forgatási időszak	szinkronizálva
Tengelydőlés	1,5424°
Albedo	0,12
Látszólagos nagyságrend	−2,5/−12,9 −12.74 (telihold)

A Hold összetétele és felszíne

A Hold megismétli a Földet, és van egy belső és külső magja, köpenye és kérge is. A mag egy tömör vasgömb, amely 240 km hosszú. Körülötte koncentrálódik a folyékony vas külső magja (300 km).

A köpenyben is találunk magmás kőzeteket, ahol több vas van, mint nálunk. A kéreg 50 km-re terjed ki. A mag csak a teljes tárgy 20%-át fedi le, és nem csak fémvasat, hanem apró kén- és nikkelszennyeződéseket is tartalmaz. A diagramon láthatja, hogyan néz ki a hold szerkezete.

A tudósoknak sikerült megerősíteniük a víz jelenlétét a műholdon, amelynek nagy része a sarkokon koncentrálódik, árnyékos kráterképződményekben és felszín alatti tározókban. Úgy gondolják, hogy a műholdnak a napszéllel való érintkezése miatt jelent meg.

A Hold geológiája ellentétben áll a Földdel. A műholdnak nincs sűrű légköri rétege, így nincs rajta időjárás és szélerózió. A kis méret és az alacsony gravitáció gyors lehűléshez és a tektonikus aktivitás hiányához vezet. Hatalmas számú kráter és vulkán figyelhető meg. Mindenütt gerincek, ráncok, magaslatok és mélyedések.

A világos és sötét területek közötti kontraszt a legszembetűnőbb. Az előbbieket holddomboknak hívják, de a sötéteket a tengereknek. A hegyvidéket magmás kőzetek alkották, melyeket földpát és nyomokban magnézium, piroxén, vas, olivin, magnetit és ilmenit képvisel.

A bazaltkőzet képezte a tengerek alapját. Ezek a területek gyakran egybeesnek az alföldekkel. A csatornák megjelölhetők. Íveltek és lineárisak. Ezek lávacsövek, amelyeket a vulkáni nyugalma óta hűtöttek és semmisítettek meg.

Érdekesség a holdkupolák, amelyek a láva szellőzőnyílásokba való kilökődésével jöttek létre. Enyhe lejtőkkel rendelkeznek, átmérőjük 8-12 km. A ráncok a tektonikus lemezek összenyomódása miatt jelentek meg. Legtöbbjük a tengerekben található.

Műholdunk figyelemre méltó jellemzője a becsapódási kráterek, amelyek nagy űrkőzetek lezuhanásakor keletkeznek. A kinetikus becsapódási energia lökéshullámot képez, ami depressziót eredményez, és sok anyag kilökődését okozza.

A kráterek a kis gödröktől egészen 2500 km-ig és 13 km mélységig terjednek (Aitken). A legnagyobbak a történelem elején jelentek meg, majd csökkenni kezdtek. Körülbelül 300 000 mélyedés található, amelyek szélessége 1 km.

Emellett a Hold talaja is érdekes. Aszteroidák és üstökösök becsapódása miatt alakult ki évmilliárdokkal ezelőtt. A kövek finom porrá omlottak, amely az egész felületet beborította.

A regolit kémiai összetétele helyzettől függően eltérő. Ha a hegyekben sok alumínium és szilícium-dioxid van, akkor a tengerek vassal és magnéziummal büszkélkedhetnek. A geológiát nemcsak teleszkópos megfigyelésekkel, hanem minták elemzésével is vizsgálták.

A Hold légköre

A Holdnak van egy vékony légkörrétege (exoszféra), ami miatt a hőmérséklet nagymértékben ingadozik: -153°C és 107°C között. Az elemzés hélium, neon és argon jelenlétét mutatja. Az első kettőt a napszél hozza létre, az utolsó pedig a kálium bomlása. Arra is van bizonyíték, hogy a kráterekben befagyott vízkészletek vannak.

A Hold kialakulása

Számos elmélet létezik a földi műhold megjelenéséről. Vannak, akik azt hiszik, hogy a Föld gravitációjáról van szó, amely a már kész műholdat húzta. Együtt alakultak ki a szoláris akkréciós korongban. Kor - 4,4-4,5 milliárd év.

A fő elmélet a hatás. Úgy tartják, hogy egy nagy tárgy (Theia) 4,5 milliárd évvel ezelőtt repült a proto-Földre. A felszakadt anyag forogni kezdett a keringési pályánk mentén, és létrehozta a Holdat. Ezt a számítógépes modellek is megerősítik. Ráadásul a vizsgált minták szinte azonos izotóp összetételt mutattak velünk.

Kommunikáció a Földdel

A Hold 27,3 nap alatt kerüli meg a Földet (csillagidőszak), de mindkét objektum egy időben kering a Nap körül, így a műhold fázisonként 29,5 napot tölt a Föld számára (ismert holdfázisok).

A Hold jelenléte hatással van bolygónkra. Először is az árapály-hatásokról beszélünk. Ezt akkor vesszük észre, amikor a tengerszint emelkedik. A Föld forgása 27-szer gyorsabb, mint a Holdé. Az óceánok árapályait fokozza a víznek a Föld forgásához való súrlódásos tapadása az óceánok fenekén, a víz tehetetlenségén és a medence ingadozásán keresztül.

A szögimpulzus felgyorsítja a Hold pályáját, és hosszabb idővel magasabbra emeli a műholdat. Emiatt megnő a távolság közöttünk, és lelassul a Föld forgása. Egy év alatt a műhold 38 mm-rel távolodik tőlünk.

Ennek eredményeként kölcsönös árapály-blokkolást érünk el, megismételve a Plútó és a Charon helyzetét. De ehhez több milliárd év kell. Így valószínűbb, hogy a Nap vörös óriássá válik, és elnyel minket.

A Hold felszínén 27 napon keresztül 10 cm-es amplitúdójú árapály is megfigyelhető. A kumulatív stressz holdsugarat eredményez. És egy órával tovább bírják, mert nincs víz, amely csillapítaná a rezgéseket.

Ne feledkezzünk meg egy olyan csodálatos eseményről sem, mint a napfogyatkozás. Ez akkor történik, ha a Nap, a műhold és a bolygónk egyenes vonalban helyezkednek el. A Hold akkor jelenik meg, ha a telihold a föld árnyéka mögött látható, és a Nap - a Hold a csillag és a bolygó között helyezkedik el. A teljes napfogyatkozás során a nap koronája látható.

A holdpálya 5°-os dőlésszögű a Földhöz képest, így bizonyos pillanatokban fogyatkozások következnek be. A műholdnak közel kell lennie a pályasíkok metszéspontjához. A periódus 18 évet ölel fel.

Hold-megfigyelések története

Hogyan néz ki a holdkutatás története? A műhold közel helyezkedik el és jól látható az égen, így még a történelem előtti lakosok is követhették. A holdciklusok rögzítésének korai példái az ie 5. században kezdődnek. e. Ezt babiloni tudósok tették, akik feljegyezték a 18 éves ciklust.

Az ókori Görögországból származó Anaxagoras úgy gondolta, hogy a Nap és a műhold nagyméretű gömb alakú kőzetként működik, ahol a Hold visszaveri a napfényt. Arisztotelész ie 350-ben úgy gondolták, hogy a műhold a határ az elemek gömbjei között.

Az árapály és a Hold közötti kapcsolatot Szeleukosz állította a Kr. e. 2. században. Arra is gondolt, hogy a magasság a Hold csillaghoz viszonyított helyétől függ. A Földtől való első távolságot és a méretet Arisztarchosz szerezte meg. Adatait Ptolemaiosz javította.

A kínaiak az ie 4. században kezdték megjósolni a holdfogyatkozást. Már akkor tudták, hogy a műhold visszaveri a napfényt, és gömb alakú. Alhazen azt mondta, hogy a napsugarak nem tükröződnek, hanem a Hold minden régiójából minden irányba sugároznak.

A teleszkóp megjelenéséig mindenki azt hitte, hogy egy gömb alakú tárgyat lát, és egy teljesen sima tárgyat is. 1609-ben jelenik meg az első vázlat Galileo Galilei-től, aki krátereket és hegyeket ábrázolt. Ez és más objektumok megfigyelése segítette elő Kopernikusz heliocentrikus koncepcióját.

A teleszkópok fejlődése a felszíni jellemzők finomodásához vezetett. Minden krátert, hegyet, völgyet és tengert tudósokról, művészekről és kiemelkedő személyiségekről neveztek el. Egészen az 1870-es évekig minden krátert vulkáni képződménynek tekintettek. Richard Proctor azonban csak később vetette fel, hogy becsapódási nyomok lehetnek.

A Hold felfedezése

A holdkutatás űrkorszaka lehetővé tette a szomszéd közelebbi pillantását. A Szovjetunió és az USA közötti hidegháború hatására minden technológia gyorsan fejlődött, és a Hold lett a kutatás fő célja. Az egész járművek kilövésével kezdődött, és emberi küldetésekkel ért véget.

1958-ban elindult a szovjet Luna program, ahol az első három szonda a felszínre zuhant. De egy évvel később az ország sikeresen szállít 15 eszközt, és kivonja az első információkat (a gravitációról és a felszíni képekről). A mintákat a 16., 20. és 24. küldetés szállította le.

A modellek között voltak innovatívak: Luna-17 és Luna-21. De a szovjet program lezárult, és a szondák csak a felszín felmérésére korlátozódtak.

A NASA-ban a szondák elindítása a hatvanas években kezdődött. 1961-1965-ben. működött a Ranger program, amely elkészítette a holdbéli táj térképét. A továbbiakban az 1966-1968-as években. leszállt roverek.

1969-ben igazi csoda történt, amikor Neil Armstrong, az Apollo 11 űrhajósa megtette az első lépést a műholdon, és ő lett az első ember a Holdon. Ez volt a csúcspontja az Apollo-küldetésnek, amely eredetileg emberi repülésre irányult.

Az Apollo 11-17 küldetésen 13 űrhajós vett részt. 380 kg kőzetet sikerült kitermelni. Ezenkívül minden résztvevő részt vett különféle tanulmányokban. Ezt követően hosszú szünet következett. 1990-ben Japán lett a harmadik ország, amely sikeresen helyezte szondáját a Hold körül.

1994-ben az Egyesült Államok hajót küldött Clementine-nek, aki részt vett egy nagyszabású topográfiai térkép elkészítésében. 1998-ban egy felderítőnek sikerült jéglerakódásokat találnia a kráterekben.

2000-ben sok ország vágyott a műhold feltárására. Az ESA elküldte a SMART-1 űrszondát, amely először 2004-ben elemezte részletesen a kémiai összetételt. Kína elindította a Chane programot. Az első szonda 2007-ben érkezett meg, és 16 hónapig állt pályán. A második eszközzel a 4179 Tutatis kisbolygó érkezését is sikerült rögzíteni (2012. december). A Chan'e-3 2013-ban indított útjára egy rovert.

2009-ben a japán Kaguya szonda pályára állt, geofizikát tanulmányozott, és két teljes értékű videó áttekintést készített. 2008-2009 óta az indiai ISRO Chandrayan első küldetése kering a Föld körül. Nagy felbontású kémiai, ásványtani és fotogeológiai térképeket tudtak készíteni.

A NASA 2009-ben az LRO űrszondát és az LCROSS műholdat használta. A belső szerkezetet két további, 2012-ben felbocsátott NASA-rover is figyelembe vette.

Az országok közötti szerződés kimondja, hogy a műhold közös tulajdonban marad, így minden ország küldhet küldetést ott. Kína aktívan készül egy gyarmatosítási projektre, és modelljeit már olyan embereken teszteli, akik hosszú ideig zárva vannak speciális kupolákban. Nem sokkal lemaradva a Holdat is benépesíteni szándékozó Amerika.

Használja oldalunk forrásait, hogy gyönyörű és jó minőségű fotókat nézzen meg a Holdról nagy felbontásban. A hasznos linkek segítenek megtudni a műholdról ismert maximális mennyiségű információt. Ahhoz, hogy megértse, melyik hold van ma, csak lépjen a megfelelő részekre. Ha nem tud távcsövet vagy távcsövet vásárolni, nézze meg a Holdat egy online távcsőben valós időben. A kép folyamatosan frissül, a kráter felszínét mutatja. Az oldal nyomon követi a Hold fázisait és a pályán elfoglalt helyzetét is. Van egy kényelmes és lenyűgöző 3D-s modell a műholdról, a Naprendszerről és az összes égitestről. Az alábbiakban a Hold felszínének térképe látható.

Földi műholdak: a mesterségestől a természetesig

Vladimir Surdin csillagász a Holdra tett expedíciókról, az Apollo 11 leszállóhelyéről és az űrhajósok felszereléséről:

Kattintson a képre a nagyításhoz

A Hold átlagos tömege körülbelül 7,3477 x 1022 kg.

A Hold a Föld egyetlen műholdja és a hozzá legközelebb eső égitest. A Hold fényének forrása a Nap, ezért mindig csak a holdi részt figyeljük meg, amely a nagy világítótest felé néz. A Hold második fele ebben az időben a kozmikus sötétségbe merül, és arra vár, hogy kijöjjön "a fényre". A Hold és a Föld távolsága hozzávetőlegesen 384 467 km. Tehát ma megtudjuk, mennyi a Hold súlya a Naprendszer többi "lakójához" képest, és érdekes tényeket is megtudunk erről a titokzatos földi műholdról.

Miért hívják így a holdat?

Az ókori rómaiak a holdat az éjszakai fény istennőjének nevezték, akinek a nevét végül magát az éjszakai csillagot is elnevezték. Más források szerint a "hold" szó indoeurópai gyökerű, jelentése "fényes" - és jó okkal, mert fényesség tekintetében a Föld műholdja a második helyen áll a Nap után. Az ókori görögökben az éjszakai égbolton hideg sárgás fénnyel világító csillagot Selene istennőnek nevezték.

Mekkora a hold súlya?

A Hold súlya körülbelül 7,3477 x 1022 kg.

Valójában fizikai értelemben nem létezik olyan, hogy „a bolygó súlya”. Végül is a súly az az erő, amelyet egy test vízszintes felületre fejt ki. Alternatív megoldásként, ha a test függőleges menetre van felfüggesztve, akkor a súlya ennek a menetnek a testének húzóereje. Nyilvánvaló, hogy a Hold nem a felszínen helyezkedik el, és nincs "felfüggesztett" állapotban. Tehát fizikai szempontból a holdnak nincs súlya. Ezért helyénvalóbb lenne ennek az égitestnek a tömegéről beszélni.

A Hold súlya és mozgása – mi a kapcsolat?

Ősidők óta az emberek megpróbálták megfejteni a Föld műhold mozgásának "rejtélyét". A Hold mozgásának elmélete, amelyet először E. Brown amerikai csillagász alkotott meg 1895-ben, a modern számítások alapja lett. A hold pontos mozgásának meghatározásához azonban ismerni kellett a tömegét, valamint a trigonometrikus függvények különböző együtthatóit.

A modern tudomány vívmányainak köszönhetően azonban lehetővé vált a pontosabb számítások elvégzése. A lézeres helymeghatározási módszerrel mindössze pár centiméteres hibával meghatározhatja az égitest méretét. Tehát a tudósok feltárták és bebizonyították, hogy a Hold tömege 81-szer kisebb, mint bolygónk tömege, és a Föld sugara 37-szer nagyobb, mint a hasonló holdparaméter.

Természetesen az ilyen felfedezések csak az űrműholdak korszakának eljövetelével váltak lehetővé. De az egyetemes gravitáció törvényének nagy "felfedezője" korszakának tudósai, Newton meghatározták a Hold tömegét, feltárva az égitestek földhöz viszonyított helyzetének időszakos változásai által okozott dagályokat.

Hold - jellemzők és számok

• felszíne - 38 millió km 2, ami a Föld felszínének körülbelül 7,4%-a
• térfogat - 22 milliárd m 3 (a hasonló földi mutató értékének 2%-a)
• átlagos sűrűség - 3,34 g / cm 3 (a Földön - 5,52 g / cm 3)
• gravitáció - egyenlő a föld 1/6-ával

A Hold egy meglehetősen „nehéz” égi műhold, nem jellemző a földi bolygókra. Ha összehasonlítjuk az összes bolygóműhold tömegét, akkor a Hold lesz az ötödik helyen. Még a 2006-ig teljes értékű bolygónak tekintett Plútó is több mint ötször kisebb tömegű, mint a Hold. Mint tudják, a Plútó sziklákból és jégből áll, ezért sűrűsége alacsony - körülbelül 1,7 g / cm 3. De a Ganymedes, a Titan, a Callisto és az Io, amelyek a Naprendszer óriásbolygóinak műholdai, nagyobbak, mint a Hold tömege.

Ismeretes, hogy az Univerzum bármely testének gravitációs ereje vagy gravitációs ereje a különböző testek közötti vonzó erő jelenlétéből áll. A vonzási erő nagysága viszont a testek tömegétől és a köztük lévő távolságtól függ. Tehát a Föld felhúzza az embert a felszínére - és nem fordítva, mivel a bolygó sokkal nagyobb méretű. Ebben az esetben a gravitációs erő egyenlő az ember súlyával. Próbáljuk megduplázni a Föld középpontja és az ember közötti távolságot (például másszunk fel egy hegyet 6500 km-rel a földfelszín felett). Most már négyszer kevesebb az ember súlya!

De a Hold tömege lényegesen kisebb, mint a Föld, ezért a Hold gravitációs ereje is kisebb, mint a Föld vonzási ereje. Így elképzelhetetlen ugrásokat hajthattak végre azok az űrhajósok, akik először landoltak a Hold felszínén – akár nehéz szkafanderrel és egyéb "űr"felszereléssel is. Végül is a Holdon az ember súlya hatszorosára csökken! A legalkalmasabb hely a "bolygóközi" olimpiai rekordok felállítására magasugrásban.

Tehát most már tudjuk, mennyi a Hold súlya, fő jellemzői, valamint egyéb érdekes tények ennek a titokzatos földi műholdnak a tömegéről.

A Föld és a Hold folyamatosan forog saját tengelye és a Nap körül. A Hold is a bolygónk körül kering. Ebben a tekintetben az égbolton számos, az égitestekhez kapcsolódó jelenséget figyelhetünk meg.

legközelebbi űrtest

A Hold a Föld természetes műholdja. Világító gömbnek látjuk az égen, bár önmagában nem bocsát ki fényt, hanem csak visszaveri. A fényforrás a Nap, amelynek sugárzása megvilágítja a Hold felszínét.

Minden alkalommal más holdat láthat az égen, annak különböző fázisait. Ez a Holdnak a Föld körüli forgásának közvetlen eredménye, amely viszont a Nap körül kering.

Hold-kutatás

Sok tudós és csillagász hosszú évszázadok óta figyeli a Holdat, de a Föld műholdjának tanulmányozása 1959-ben kezdődött igazán, mondhatni „élő” módon. Ezután a szovjet "Luna-2" bolygóközi automata állomás elérte ezt az égitestet. Ez az eszköz ekkor még nem tudott mozogni a Hold felszínén, csak műszerek segítségével tudott bizonyos adatokat rögzíteni. Az eredmény a napszél, a Napból kiáramló ionizált részecskék áramlásának közvetlen mérése volt. Ezután a Szovjetunió emblémájával ellátott gömbölyű zászlót szállították a Holdra.

A kicsivel később felbocsátott Luna-3 űrszonda készítette az űrből az első fényképet a Hold túlsó oldaláról, amely a Földről nem látható. Néhány évvel később, 1966-ban egy másik "Luna-9" nevű automata állomás landolt a földi műholdon. Képes volt lágy leszállást végrehajtani és telepanorámákat továbbítani a Földre. A földiek először láttak televíziós műsort közvetlenül a Holdról. Az állomás elindítása előtt több sikertelen kísérlet történt a lágy "holdraszállásra". Az ezzel a készülékkel végzett vizsgálatok segítségével beigazolódott a Föld műholdjának külső szerkezetére vonatkozó meteor-salak elmélet.

A Földről a Holdra tartó utat az amerikaiak hajtották végre. Az első emberek, akik a Holdon jártak, Armstrong és Aldrin voltak. Erre az eseményre 1969-ben került sor. A szovjet tudósok az égitestet csak automatizálás segítségével akarták felfedezni, holdjárókat használtak.

A Hold jellemzői

A Hold és a Föld közötti átlagos távolság 384 000 kilométer. Amikor a műhold a legközelebb van bolygónkhoz, ezt a pontot Perigee-nek hívják, a távolság 363 ezer kilométer. És amikor a Föld és a Hold között van egy maximális távolság (ezt az állapotot apogeumnak nevezik), akkor az 405 ezer kilométer.

A Föld pályájának dőlése van a természetes műhold pályájához képest - 5 fok.

A Hold a bolygónk körüli pályáján átlagosan 1,022 kilométer/s sebességgel mozog. És egy óra alatt körülbelül 3681 kilométert repül.

A Hold sugara a Földtől eltérően (6356) körülbelül 1737 kilométer. Ez egy átlagos érték, mivel a felület különböző pontjain változhat. Például a Hold egyenlítőjénél a sugár valamivel nagyobb az átlagosnál - 1738 kilométer. A pólus tartományában pedig valamivel kevesebb - 1735. A Hold is inkább ellipszoid, mint golyó, mintha kicsit "lapított volna". Ugyanez a tulajdonság létezik a mi Földünkön is. Szülőbolygónk alakját geoidnak nevezzük. Ez a tengely körüli forgás egyenes következménye.

A Hold tömege kilogrammban körülbelül 7,3 * 1022, a Föld súlya 81-szer nagyobb.

Holdfázisok

A Hold fázisai a Föld műholdjának a Naphoz viszonyított különböző helyzetei. Az első fázis az újhold. Aztán jön az első negyed. Utána jön a telihold. Aztán az utolsó negyed. A műhold megvilágított részét a sötét résztől elválasztó vonalat terminátornak nevezzük.

Az újhold az a fázis, amikor a Föld műholdja nem látható az égen. A Hold nem látható, mert közelebb van a Naphoz, mint bolygónk, és ennek megfelelően a velünk szemben lévő oldala nincs megvilágítva.

Az égitest első negyede - a fele látható, a csillag csak a jobb oldalát világítja meg. Az újhold és a telihold között a hold „nő”. Ilyenkor látunk egy ragyogó félholdat az égen, és „növekvő hónapnak” nevezzük.

Telihold – A hold fényes körként látható, amely mindent megvilágít ezüst fényével. Az égi test fénye ilyenkor nagyon erős lehet.

Az utolsó negyed - a Föld műholdja csak részben látható. Ebben a fázisban a Holdat "öregnek" vagy "fogyónak" nevezik, mert csak a bal fele világít meg.

Könnyű megkülönböztetni a növekvő hónapot a fogyó holdtól. Amikor a hold fogy, a "C" betűhöz hasonlít. És ha nő, ha botot teszel a hónapra, akkor a "P" betűt kapod.

Forgás

Mivel a Hold és a Föld elég közel vannak egymáshoz, egyetlen rendszert alkotnak. Bolygónk sokkal nagyobb, mint a műhold, ezért vonzási erejével hat rá. A Hold mindig az egyik oldalával néz szembe velünk, így a huszadik századi űrrepülések előtt senki sem látta a másik oldalt. Ennek az az oka, hogy a Hold és a Föld azonos irányban forog a tengelye körül. A műhold tengelye körüli forgása pedig ugyanannyi ideig tart, mint a bolygó körüli forgás. Ráadásul együtt forradalmat hajtanak végre a Nap körül, ami 365 napig tart.

De ugyanakkor lehetetlen megmondani, hogy a Föld és a Hold milyen irányba forog. Úgy tűnik, hogy ez egy egyszerű kérdés, az óramutató járásával megegyező vagy ellentétes irányban, de a válasz csak a vonatkoztatási ponttól függhet. Az a sík, amelyen a Hold kering, enyhén ferde a Földéhez képest, a dőlésszög körülbelül 5 fok. Azokat a pontokat, ahol bolygónk és műholdja pályája metszi egymást, a Hold-pálya csomópontjainak nevezzük.

Szidérális és zsinati

A sziderikus vagy csillaghónap az az idő, ameddig a Hold a Föld körül kering, és visszatér ugyanoda, ahonnan indult, a csillagokhoz képest. Ez a hónap 27,3 napig tart a bolygón.

A szinódikus hónap az az időszak, amely alatt a Hold teljes körforgást hajt végre, csak a Naphoz képest (az az idő, amely alatt a Hold fázisai megváltoznak). 29,5 földi napig tart.

A szinódikus hónap a Hold és a Föld Nap körüli forgása miatt két nappal hosszabb, mint a sziderikus hónap. Mivel a műhold a bolygó körül kering, az viszont a csillag körül, kiderül, hogy ahhoz, hogy a műhold átmenjen minden fázisán, további időre van szükség a teljes fordulaton túl.

Történelem holdtömeg-becslések több száz éves. David W. Hughes külföldi szerző cikkében ennek a folyamatnak a visszatekintését mutatja be. Ennek a cikknek a fordítása szerény angoltudásom erejéig készült, és az alábbiakban mutatjuk be. Newton a Hold tömegét kétszeresére becsülte a most elfogadhatónak elfogadott értéknek. Mindenkinek megvan a maga igazsága, de csak egy igazság van. pont ebben a kérdésben tudnánk tedd az amerikaiakat ingával a Hold felszínére. Ott voltak ;) . Ugyanezt megtehetik a telemetriai szolgáltatók az LRO és más ISL-ek pálya jellemzőivel kapcsolatban. Kár, hogy ezek az információk még nem állnak rendelkezésre.

Obszervatórium

A Hold tömegének mérése

Szemle az Obszervatórium fennállásának 125. évfordulójára

David W. Hughes

Fizikai és Csillagászati ​​Tanszék, Sheffieldi Egyetem

A hold tömegére vonatkozó első becslést Isaac Newton készítette. Ennek a mennyiségnek (tömegnek) jelentése, valamint a Hold sűrűsége azóta is vita tárgya.

Bevezetés

Súly csillagászati ​​kontextusban az egyik legkényelmetlenebb mérési mennyiség. Általában egy ismeretlen tömeg erejét mérjük ismert tömegre, vagy fordítva. A csillagászat történetében egészen időkig nem volt fogalma a "tömegeknek", mondjuk a Holdnak, a Földnek és a Napnak (MM M , M E , M C). Isaac Newton(1642-1727). Newton után meglehetősen pontos tömegarányokat állapítottak meg. Így például a Kezdetek első kiadásában (1687) az M C / M E \u003d 28700 arány szerepel, amely ezután M C / M E \u003d 227512-re, a másodikban pedig M C / M E \u003d 169282-re nő (1713). illetve harmadik (1726) publikáció a csillagászati ​​egység finomításával kapcsolatban. Ezek az összefüggések rávilágítottak arra a tényre, hogy a Nap fontosabb, mint a Föld, és jelentős alátámasztást nyújtottak a heliocentrikus hipotézishez. Kopernikusz.

A test sűrűségére (tömeg/térfogat) vonatkozó adatok segítenek megbecsülni kémiai összetételét. A görögök több mint 2200 évvel ezelőtt meglehetősen pontos értékeket kaptak a Föld és a Hold méretére és térfogatára vonatkozóan, de a tömegeket nem ismerték, és a sűrűségeket nem tudták kiszámítani. Így annak ellenére, hogy a Hold kőgömbnek látszott, nem lehetett tudományosan megerősíteni. Ráadásul nem tudták megtenni az első tudományos lépéseket a Hold eredetének tisztázására.

Messze a legjobb módszer egy bolygó tömegének meghatározására ma, az űrkorszakban, a harmadik (harmonikus) Kepler törvénye. Ha a műholdnak tömege van m, a Hold körül kering M M tömeggel, akkor

hol a az M M és közötti időátlagos átlagos távolság m, G Newton gravitációs állandója, és P a keringési periódus. M M óta >> m, ez az egyenlet közvetlenül megadja M M értékét.

Ha egy űrhajós meg tudja mérni a gravitáció G M gyorsulását a Hold felszínén, akkor

ahol R M a Hold sugara, egy olyan paraméter, amelyet azóta ésszerű pontossággal mértek Szamoszi Arisztarchosz, körülbelül 2290 évvel ezelőtt.

Isaac Newton Az 1 nem mérte meg közvetlenül a Hold tömegét, hanem tengeri dagálymérések segítségével próbálta megbecsülni a Nap és a Hold tömege közötti kapcsolatot. Annak ellenére, hogy Newton előtt sokan azt feltételezték, hogy az árapály összefüggésben áll a Hold helyzetével és befolyásával, Newton volt az első, aki a gravitáció szempontjából vizsgálta a témát. Rájött, hogy az M tömegű test által távolról keltett árapályerő d arányos M/d 3 . Ha ennek a testnek D átmérője és sűrűsége van ρ , ez az erő arányos ρ D 3 / d 3 . És ha a test szögmérete, α , kicsi, az árapályerő arányos ρα 3. Tehát a Nap dagályképző ereje valamivel kevesebb, mint a holdié.

Bonyodalmak merültek fel, mert a legmagasabb dagályt akkor figyelték meg, amikor a Nap valójában 18,5°-ra volt a szizigától, valamint azért is, mert a holdpálya nem az ekliptika síkjában fekszik, és excentricitása van. Mindezeket figyelembe véve Newton megfigyelései alapján, hogy „Az Avon folyó torkolatáig, három mérfölddel Bristol alatt, a víz felemelkedésének magassága a világítótestek tavaszi és őszi szizygiájában (szerint Samuel Sturmy megfigyelései) körülbelül 45 láb, de kvadratúrákban csak 25 ”, arra a következtetésre jutott, „hogy a Hold anyagának sűrűsége a Föld anyagának sűrűségéhez viszonyítva 4891-4000, vagy 11-11. 9. Ezért a Hold anyaga sűrűbb és földesebb, mint maga a Föld”, és „a Hold anyagának tömege a Föld anyagának tömegében lesz 1 a 39,788-hoz” (Kezdetek, könyv 3, 37. tétel, 18. feladat).

Mivel a Föld és a Hold tömege közötti arány jelenlegi értéke M E / M M = 81,300588, egyértelmű, hogy valami baj történt Newtonnal. Ezenkívül a 3,0 érték valamivel reálisabb, mint a 9/5 a syzygy magasságarányhoz? és kvadratúra árapály. Szintén jelentős probléma volt Newton pontatlan értéke a Nap tömegére vonatkozóan. Megjegyzendő, hogy Newtonnak nagyon csekély statisztikai pontossága volt, és az öt szignifikáns számjegy idézése M/MM M-ben teljesen helytelen.

Pierre-Simon Laplace(1749 - 1827) jelentős időt szentelt az árapály magasságának elemzésére (különösen Brestben), a Hold négy fő fázisában az árapályra koncentrálva mind a napfordulók, mind a napéjegyenlőség idején. Laplace 2 a 18. századi megfigyelések rövid sorozatát felhasználva 59 M E /MM M értéket kapott. 1797-re ezt az értéket 58,7-re korrigálta. Az 1825-ös árapály adatok kiterjesztett halmazának felhasználásával Laplace 3 M E /M M = 75-öt kapott.

Laplace rájött, hogy az árapály megközelítés egyike a sokféle módszernek a holdtömeg meghatározására. Az a tény, hogy a Föld forgása bonyolítja az árapály-modelleket, és a számítás végterméke a Hold/Nap tömegaránya volt, nyilván zavarta. Ezért az árapály erejét más módszerekkel kapott mérési eredményekkel hasonlította össze. A Laplace 4 az M E /MM M együtthatókat 69,2-nek (d'Alembert-együtthatókkal), 71,0-nak (a nutáció- és parallaxis-megfigyelések Bradley-féle Maskeline-analízisével) és 74,2-nek írja fel (Burg a holdi parallaxis-egyenlőtlenségről szóló munkája alapján). Laplace láthatóan minden eredményt egyformán hitelesnek tartott, és egyszerűen átlagolta a négy értéket, hogy megkapja az átlagot. „La valeur le plus vraisembable de la masse de la lune, qui me parait resulted des divers phenomenes 1/68.5” (4. hivatkozás, 160. o.). A 68,5-tel egyenlő M E /M M átlagos arány ismételten megtalálható Laplace 5-ben.

Teljesen érthető, hogy a tizenkilencedik század elejére kétségek merültek fel a 39,788-as newtoni értékkel kapcsolatban, különösen egyes brit csillagászok fejében, akik tisztában voltak francia kollégáik munkájával.

Finlayson 6 visszatért az árapály technikához és a syzygy mérés használatakor? és az 1861-es, 1864-es, 1865-ös és 1866-os Dover-i kvadratúra árapályok alapján a következő M E /M M értékeket kapta: 89.870, 88.243, 87.943 és 86.000. A Ferrell 7 tizenkilenc év Brestben (1812-1830) megfigyelt árapály adatokból kinyerte a főharmonikusokat, és sokkal kisebb M E / M M = 78 arányt kapott. A 8. Harkness M E / M M = 78,65 árapályértéket ad.

Úgynevezett inga módszer a gravitációból adódó gyorsulás mérése alapján. Visszatérve Kepler harmadik törvényéhez, figyelembe véve Newton második törvényét, megkapjuk

hol aM a Föld és a Hold közötti átlagos távolság, DÉLUTÁN- holdi sziderális forradalom időszaka (azaz a sziderális hónap hossza), gE a gravitáció hatására bekövetkező gyorsulás a Föld felszínén, és ÚJRA a Föld sugara. Így

Barlow és Brian 9 szerint ezt a képletet az Airy 10 használta az M E /M M mérésére, de pontatlan volt ennek a mennyiségnek a kicsinysége miatt, és halmozott - a mennyiségek értékeinek felhalmozott bizonytalansága. aM , gE, ÚJRA,és DÉLUTÁN.

Ahogy a teleszkópok egyre fejlettebbek lettek, és a csillagászati ​​megfigyelések pontossága javult, lehetővé vált a Hold-egyenlet pontosabb megoldása. A Föld/Hold rendszer közös tömegközéppontja elliptikus pályán mozog a Nap körül. A Föld és a Hold is minden hónapban e tömegközéppont körül kering.

A földi megfigyelők így minden hónapban enyhe keleti, majd enyhe nyugat irányú eltolódást látnak egy objektum égi helyzetében, összehasonlítva az objektum koordinátáival, amelyek akkor lennének, ha a Földnek nem lenne hatalmas műholdja. Ez a mozgás még modern műszerekkel sem észlelhető csillagok esetében. Könnyen megmérhető azonban a Nap, a Mars, a Vénusz és a közelben elhaladó aszteroidák esetében (az Erosz például csak 60-szor van távolabb, mint a Hold a legközelebbi pontján). A Nap helyzetének havi eltolódásának amplitúdója körülbelül 6,3 ívmásodperc. Így

hol egy C- a Föld és a Föld-Hold rendszer tömegközéppontja közötti átlagos távolság (ez körülbelül 4634 km), és egy S a Föld és a Nap közötti átlagos távolság. Ha az átlagos Föld-Hold távolság egy M az is ismert

Sajnos ennek a „holdegyenletnek” az állandója, i.e. 6,3", ez egy nagyon kicsi szög, amelyet rendkívül nehéz pontosan mérni. Ezenkívül az M E / M M a Föld-Nap távolság pontos ismeretétől függ.

A Hold-egyenlet értéke többszöröse is lehet a Föld közelében elhaladó aszteroidánál. Gill 11 1888 és 1889 helymeghatározást használt a Victoria 12-es aszteroida és a 8,802" ± 0,005" napparallaxis alapján, és arra a következtetésre jutott, hogy M E /M M = 81,702 ± 0,094. A Hinks 12 a 433 Eros aszteroida megfigyelésének hosszú sorozatát használta, és arra a következtetésre jutott, hogy M E /M M = 81,53±0,047. Ezután a frissített szoláris parallaxist és a David Gill által a 12 Victoria aszteroida korrigált értékeit használta, és megkapta a M E /M M = 81,76±0,12 korrigált értéket.

Ezzel a megközelítéssel a Newcomb 13 M E /M M =81,48±0,20-at származtatott a Nap és a bolygók megfigyeléséből.

Spencer John s 14 elemezte a 433 Eros aszteroida megfigyelését, amint az 1931-ben elhaladt a Földtől 26 x 10 6 km-re. A fő feladat a napparallaxis mérése volt, erre 1928-ban a Nemzetközi Csillagászati ​​Unió bizottsága jött létre. Spencer Jones azt találta, hogy a holdi egyenlet állandója 6,4390 ± 0,0015 ívmásodperc. Ez a szoláris parallaxis új értékével kombinálva M E /M M =81,271±0,021 arányt eredményezett.

Precesszió és nutáció is használható. A Föld forgástengelyének pólusa körülbelül 26 000 évente precesszál az ekliptika pólusa körül, ami abban is megnyilvánul, hogy a Kos első pontja az ekliptika mentén körülbelül évi 50,2619"-rel mozog. A precessziót Hipparkhosz fedezte fel. több mint 2000 évvel ezelőtt, kis, periodikus mozgás, nutációként ismert James Bradley(1693~1762) 1748-ban. A nutáció elsősorban azért következik be, mert a holdpálya síkja nem esik egybe az ekliptika síkjával. A maximális nutáció körülbelül 9,23 hüvelyk, és egy teljes ciklus körülbelül 18,6 évig tart. A Nap további nutációt is előállít. Mindezek a hatások a Föld egyenlítői dudoraira ható erők pillanataiból erednek.

Az állandósult állapotú hold-precesszió nagysága a hosszúságban és a különböző periodikus nutációk amplitúdói a hosszúságban többek között a Hold tömegének függvényei. Stone 15 megjegyezte, hogy a luniszoláris precesszió (L) és a nutációs állandó (N) a következőképpen adható meg:

ahol ε=(M M /M S) (a S /a M) 3 , a S és a M az átlagos Föld-Nap és Föld-Hold távolságok;

e E és e M a Föld és a Hold pályájának excentricitásai. A Delaunay-állandót γ-ként ábrázoljuk. Az első közelítésben γ a holdpálya ekliptikához viszonyított dőlésszögének felének a szinusza. ν értéke a holdpálya csomópontjának elmozdulása,

a Julianus év során, a napéjegyenlőségek sorával kapcsolatban; χ egy állandó, amely a Nap átlagos perturbáló erejétől, a Föld tehetetlenségi nyomatékától és a Föld keringési szögsebességétől függ. Vegye figyelembe, hogy a χ érvénytelen, ha L osztható H-val. Stone L = 50,378" és N = 9,223" helyett M E / M M = 81,36. Newcomb saját L és N méréseit használta, és M E / M M = 81,62 ± 0,20 értéket talált. Proctor 16 azt találta, hogy M E/M M = 80,75.

A Hold mozgása a Föld körül pontosan ellipszis lenne, ha a Hold és a Föld lenne az egyetlen test a Naprendszerben. Az a tény, hogy nem, a holdparallaxis egyenlőtlenséghez vezet. A Naprendszerben lévő más testek, különösen a Nap vonzása miatt a Hold pályája rendkívül összetett. A három legnagyobb alkalmazandó egyenlőtlenség az evekciónak, a variációnak és az éves egyenletnek köszönhető. Jelen írásban a variáció a legfontosabb egyenlőtlenség. (Történelmileg Sedilloth azt mondja, hogy a holdvariációt Abul-Wafa fedezte fel a 9. században; mások Tycho Brahének tulajdonítják ezt a felfedezést.)

A Hold változását az a változás okozza, amely a Föld-Hold rendszerben a napvonzás különbségéből származik a szinódikus hónap során. Ez a hatás nulla, ha a Föld és a Nap, valamint a Hold és a Nap távolsága egyenlő, egy olyan helyzetben, amely nagyon közel fordul elő az első és az utolsó negyedhez. Az első negyed (a teliholdig) és az utolsó negyed között, amikor a Föld közelebb van a Naphoz, mint a Holdhoz, és a Föld túlnyomórészt el van húzva a Holdtól. Az utolsó negyed (az újhold révén) és az első negyed között a Hold közelebb van a Naphoz, mint a Föld, ezért a Hold túlnyomórészt el van húzva a Földtől. A keletkező maradék erő két komponensre bontható, az egyik a Hold pályáját érintő, a másik pedig a pályára merőleges (azaz a Hold-Föld irányban).

A Hold helyzete ±124,97 ívmásodperccel változik (Brouwer és Clements 17 szerint) attól a helyzettől, amely akkor lenne, ha a Nap végtelenül távol lenne. Ezeket a 124,9"-eket parallaxis egyenlőtlenségnek nevezik.

Mivel ez a 124,97 ívmásodperc négy percnyi időnek felel meg, várhatóan ez az érték kellő pontossággal mérhető. A parallaxis egyenlőtlenség legnyilvánvalóbb következménye, hogy az újhold és az első negyed közötti intervallum körülbelül nyolc perc, i.e. hosszabb, mint ugyanabból a fázisból a teliholdig. Sajnos ennek a mennyiségnek a mérési pontosságát némileg csökkenti az a tény, hogy a Hold felszíne egyenetlen, és a pálya különböző részein eltérő holdéleket kell használni a Hold helyzetének mérésére. (Emellett a Hold látszólagos félátmérőjében kismértékű periodikus eltérés is tapasztalható a Hold peremének és az égbolt fényességének változó kontrasztja miatt. Ez ± 0,2" közötti hibát okoz. és 2", lásd Campbell és Neison 18).

Roy 19 megjegyzi, hogy a Hold parallaxis eltérését, P, a következőképpen határozzák meg

Campbell és Neyson18 szerint a parallaxis egyenlőtlenséget 1812-ben 123,5"-ben, 1854-ben 122,37"-ben, 1854-ben 126,46"-ban, 1859-ben 124,70"-ben, 1867-ben 125,36"-ban, 1867-ben 125,68"-ban és 1868-ban 125,68"-ban állapították meg. Így a Föld/Hold tömegarány kiszámítható a parallaxis egyenlőtlenségek megfigyeléséből, ha más mennyiségek, és különösen a napparallaxis (pl. egy S) ismertek. Ez dichotómiához vezetett a csillagászok között. Egyesek azt javasolják, hogy a parallaxis egyenlőtlenségből származó Föld/Hold tömegarányt használják az átlagos Föld-Nap távolság becslésére. Mások azt javasolják, hogy az előbbit az utóbbin keresztül értékeljék (lásd Moulton 20).

Végül vegyük figyelembe a bolygópályák perturbációját. Legközelebbi szomszédaink, a Mars és a Vénusz pályája, amelyek a Föld-Hold rendszer gravitációs befolyása alatt állnak. Ennek a műveletnek köszönhetően az olyan pályaparaméterek, mint az excentricitás, a csomópont hosszúsága, az inklináció és a perihélium argumentuma megváltoznak az idő függvényében. Ezeknek a változásoknak a pontos mérésével megbecsülhető a Föld/Hold rendszer teljes tömege, és kivonással a Hold tömege.

Ezt a javaslatot először Le Verrier tette (lásd Young 21). Hangsúlyozta, hogy a csomók és perihéliumok mozgása, bár lassú, de folyamatos, így az idő előrehaladtával egyre pontosabban ismerhető meg. Le Verrier-t annyira felbuzdulta ez az ötlet, hogy felhagyott a Vénusz akkori tranzitjának megfigyelésével, mert meg volt győződve arról, hogy a szoláris parallaxist és a Nap/Föld tömegarányt végül sokkal pontosabban lehet meghatározni a perturbációs módszerrel.

A legkorábbi pont Newton Principiájából származik.

Az ismert holdtömeg pontossága.

A mérési módszerek két kategóriába sorolhatók. Az árapály technológia speciális felszerelést igényel. A part menti sárban egy függőleges oszlop osztásokkal elvész. Sajnos az Európa partjait és öbleit körülvevő árapály-környezet összetettsége miatt a kapott holdtömegértékek messze nem voltak pontosak. Az a dagályerő, amellyel a testek kölcsönhatásba lépnek, arányos tömegük osztva a távolság kockájával. Legyen tehát tudatában annak, hogy a számítás végterméke valójában a hold- és a naptömeg aránya. És pontosan ismerni kell a Hold és a Nap távolságának kapcsolatát. Az M E / M M tipikus árapály-értékei: 40 (1687-ben), 59 (1790-ben), 75 (1825-ben), 88 (1865-ben) és 78 (1874-ben), ami rávilágít az értelmezésben rejlő nehézségekre.

Az összes többi módszer a csillagászati ​​helyzetek pontos teleszkópos megfigyelésén alapult. A csillagok hosszú ideig tartó részletes megfigyelései a Föld forgástengelyének precessziós és nutációs állandóinak levezetéséhez vezettek. A hold- és a naptömegek arányában értelmezhetők. A Nap, a bolygók és egyes aszteroidák több hónapon át tartó pontos helyzetmegfigyelései alapján megbecsülték a Föld távolságát a Föld-Hold rendszer tömegközéppontjától. A Hold helyzetének gondos megfigyelése az idő függvényében a hónap során a parallaktikus egyenlőtlenség amplitúdójához vezetett. Az utolsó két módszer együttvéve, amelyek a Föld sugarának, a sziderális hónap hosszának és a földfelszíni gravitációs gyorsulásnak a mérésére támaszkodtak, a Hold tömege helyett inkább a nagyságrendet becsülték meg. . Nyilvánvaló, hogy ha csak ± 1%-on belül tudjuk, a Hold tömege meghatározatlan. Ahhoz, hogy az M M / M E arányt mondjuk 1, 0,1, 0,01% pontossággal megkapjuk, az értéket ± 0,012, 0,0012 és 0,00012% pontossággal kell megmérni.

Az 1680 és 2000 közötti történelmi időszakra visszatekintve látható, hogy 1687 és 1755 között ± 50%, 1755 és 1830 között ± 10%, 1830 és 1900 között ± 3%, 1900 között ± 0,15% volt ismert a hold tömege. és 1968, valamint ± 0,0001% 1968 és napjaink között. 1900 és 1968 között a két jelentés általános volt a komoly irodalomban. A holdelmélet azt mutatta, hogy M E /MM M = 81,53, a holdi egyenlet és a holdparallaxis egyenlőtlenség pedig valamivel kisebb M E /MM M = 81,45 értéket adott (lásd Garnett és Woolley 22). Más értékeket idéztek a kutatók, akik különböző szoláris parallaxis értékeket használtak a megfelelő egyenleteikben. Ez a kisebb zűrzavar megszűnt, amikor az Apollo-korszakban a könnyű keringő és a parancsnoki modul jól ismert és jól mért pályákon repült a Hold körül. A jelenlegi M E /M M = 81,300588 (lásd Seidelman 23) értéke az egyik legpontosabban ismert csillagászati ​​mennyiség. A tényleges holdtömegre vonatkozó pontos ismereteinket elhomályosítják a Newton-féle gravitációs állandó, G. bizonytalanságai.

A holdtömeg jelentősége a csillagászati ​​elméletben

Isaac Newton nagyon keveset tett újdonsült holdismeretével. Annak ellenére, hogy ő volt az első tudós, aki megmérte a Hold tömegét, M E / M M = 39,788 úgy tűnik, kevés kortárs kommentárt érdemelne. Arra, hogy a válasz túl kicsi, majdnem kétszeres volt, több mint hatvan éven át nem jött rá. Fizikailag csak az a konklúzió jelentõs, amelyet Newton a ρ M /ρ E =11/9-bõl vont le, amely szerint "a Hold teste sűrűbb és földibb, mint a mi földünké" (Kezdetek, 3. könyv, 17. állítás, Következmény 3).

Szerencsére ez a lenyűgöző, bár téves következtetés nem vezeti a lelkiismeretes kozmogonistákat zsákutcába, amikor megpróbálják megmagyarázni jelentését. 1830 körül világossá vált, hogy ρ M /ρ E 0,6 és M E / M M 80 és 90 között van. Grant 24 megjegyezte, hogy "ez az a pont, ahol a nagyobb pontosság nem vonzó a tudomány meglévő alapjaihoz", utalva arra, hogy a pontosság itt egyszerűen azért nem fontos, mert sem a csillagászati ​​elmélet, sem a Hold eredetének elmélete nem támaszkodott nagymértékben ezekre az adatokra. Agnes Clerk 25 óvatosabb volt, megjegyezve, hogy "a hold-földi rendszer... különös kivételt képez a Nap által befolyásolt testek között".

A Hold (7,35-1025 g tömegű) az ötödik a Naprendszer tíz műholdja közül (az elsőtől kezdve ezek a Ganymedes, a Titan, a Callisto, az Io, a Luna, az Europa, a Szaturnusz gyűrűi, a Triton, a Titania és a Rhea). A 16. és 17. században releváns kopernikuszi paradoxon (az a tény, hogy a Hold a Föld körül kering, míg a Merkúr, a Vénusz, a Föld, a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz kering a Nap körül) már rég feledésbe merült. Nagy kozmogonikus és szelenológiai érdeklődésre számot tartó volt a „fő/legtömegesebb-másodlagos” tömegek aránya. Íme a Plútó/Charon, a Föld/Hold, a Szaturnusz/Titán, a Neptunusz/Triton, a Jupiter/Callisto és az Uránusz/Titánia együtthatók listája, például 8.3, 81.3, 4240, 4760, 12800 és 24600. Ez az első utalás lehetséges ízületi eredetükre a testfolyadék kondenzációja révén történő bifurkáció révén (lásd például Darwin 26, Jeans 27 és Binder 28). Valójában a szokatlan Föld/Hold tömegarány arra a következtetésre vezette a Wood 29-et, hogy „egyértelműen azt jelzi, hogy a Föld Holdat létrehozó esemény vagy folyamat szokatlan volt, és azt sugallja, hogy a különleges körülményektől való normális idegenkedés némi gyengülése legyen elfogadható." ebben a számban."

A szelenológia, a hold eredetének tanulmányozása „tudományossá” vált azzal, hogy Galilei 1610-ben felfedezte a Jupiter holdjait. A Hold elvesztette egyedülálló státuszát. Aztán Edmond Halley 30 felfedezte, hogy a Hold keringési periódusa idővel változik. Ez azonban nem így volt egészen addig, amíg G.Kh. Darwin az 1870-es évek végén, amikor világossá vált, hogy az eredeti Föld és a Hold sokkal közelebb vannak egymáshoz. Darwin azt javasolta, hogy az olvadt Föld korai rezonancia-indukált bifurkációja, gyors forgása és kondenzációja vezetett a Hold kialakulásához (lásd Darwin 26). Osmond Fisher 31 és W.H. A Pickering 32 odáig ment, hogy azt sugallja, hogy a Csendes-óceán medencéje egy heg, amely akkor maradt, amikor a Hold elszakadt a Földtől.

A második fontos szelenológiai tény a Föld/Hold tömegarány volt. A tényt, hogy megsértették a Darwin-tézisek jelentését, A.M. Ljapunov és F.R. Moulton (lásd például Moulton 33). . A Föld-Hold rendszer alacsony kombinált szögimpulzusával együtt ez Darwin árapály-elméletének lassú halálához vezetett. Ekkor azt javasolták, hogy a Hold egyszerűen máshol keletkezett a Naprendszerben, majd valamilyen összetett háromtestes folyamat során befogták (lásd pl. C 34).

A harmadik alapvető tény a holdsűrűség volt. A ρ M /ρ E 1,223-as newtoni értéke 1800-ra 0,61, 1850-re 0,57 és 1880-ra 0,56 lett (lásd 35. ecset). A tizenkilencedik század hajnalán világossá vált, hogy a Hold sűrűsége körülbelül 3,4 g cm-3 volt. A 20. század végén ez az érték szinte változatlan maradt, és 3,3437±0,0016 g cm -3-t tett ki (lásd Hubbard 36). Nyilvánvaló, hogy a Hold összetétele eltért a Föld összetételétől. Ez a sűrűség hasonló a Föld köpenyének sekély mélységében lévő kőzetek sűrűségéhez, és arra utal, hogy a darwini bifurkáció egy heterogén, nem pedig homogén Földön következett be egy időben, amely a differenciálódás és az alapvető morfogenezis után következett be. A közelmúltban ez a hasonlóság volt az egyik fő tény, amely hozzájárult a holdkeletkezésről szóló kos-hipotézis népszerűségéhez.

Megjegyezték, hogy az átlag a hold sűrűsége ugyanaz volt mint a meteoritok(és esetleg aszteroidák). Gullemine 37 hegyes a hold sűrűsége ban ben 3.55 szor több, mint a víz. Megjegyezte, hogy „annyira kíváncsi volt tudni egyes meteoritok 3,57 és 3,54 sűrűségértékeit, amelyeket azután gyűjtöttek össze, hogy eltalálták a Föld felszínét.” Nasmyth és Carpenter 38 megjegyezte, hogy „a Hold fajsúlya körülbelül megegyezik szilíciumüveg vagy gyémánt: és furcsa módon szinte egybeesik azokkal a meteoritokkal, amelyeket időnként a földön találunk; Ezért az elmélet megerősítést nyer, hogy ezek a testek eredetileg a Hold anyagának töredékei voltak, és valószínűleg egykor olyan erővel lökték ki őket a Hold vulkánjaiból, hogy a föld gravitációs szférájába estek, és végül a föld felszínére zuhantak.

Urey 39, 40 ezt a tényt felhasználta a holdi eredetű befogás elméletének alátámasztására, bár aggódott a holdsűrűség, valamint bizonyos kondritmeteoritok és más földi bolygók közötti különbség miatt. Az Epic 41 ezeket a különbségeket jelentéktelennek tartotta.

megállapításait

A Hold tömege rendkívül jellegtelen. Túl nagy ahhoz, hogy műholdunkat kényelmesen elhelyezzük a bolygók által befogott aszteroidahalmazok között, mint például a Mars körüli Phobos és Deimos, a Jupiter körüli Himalia és Ananke, valamint a Szaturnusz körüli Iapetus és Phoebe halmazok. Az a tény, hogy ez a tömeg a Föld 1,23%-át teszi ki, sajnos csak egy apró támpont a sok közül a javasolt becsapódási eredetű mechanizmus támogatására. Sajnos a mai népszerű elméletnek, mint amilyen „egy Mars méretű test ütközik az újonnan differenciálódott Földön, és sok anyagot üt ki belőle” vannak apró problémák.Annak ellenére, hogy ezt a folyamatot lehetségesnek ismerik el, ez nem garantálja, hogy valószínű. mint például: „miért csak egy hold keletkezett akkoriban?”, „miért nem alakulnak ki más holdak máskor?”, „miért működött ez a mechanizmus a Földön, és nem érintette szomszédainkat, a Vénuszt, a Marsot és a Merkúrt? ” eszembe jut.

A Hold tömege túl kicsi ahhoz, hogy ugyanabba a kategóriába sorolja, mint a Plútó Charonját. 8,3/1 A Plútó és a Charon tömegeinek aránya, egy olyan együttható, amely azt jelzi, hogy e testek párja kondenzáció kettéválásával, egy majdnem folyékony test forgásával jön létre, és nagyon messze van a 81,3/1 értéktől a Föld és a Hold tömegarányának.

A Hold tömegét a 10 9 egy részének pontosságán belül ismerjük. De nem érezhetjük úgy, hogy erre a pontosságra az általános válasz a „na és mi van”. Útmutatóként, vagy utalásként mennyei partnerünk származására ez a tudás nem elegendő. Valójában a témával foglalkozó utolsó 555 oldalas kötetek egyikében 42 a tárgymutató még szócikkként sem tartalmazza a "holdtömeget"!

Hivatkozások

(1) I. Newton, Principia, 1687. Itt Sir Isaac Newtonét használjuk A természetfilozófia matematikai alapelvei, angolra fordította Andrew Motte 1729-ben; a fordítást átdolgozta és történelmi és magyarázó függelékkel ellátta Florian Cajori, 2. kötet: A világ rendszere(University of California Press, Berkeley és Los Angeles), 1962.

(2) P.-S. lapla, Mem. Acad.des Sciences, 45, 1790.

(3) P.-S. lapla, 5. kötet, Livre 13 (Bachelier, Párizs), 1825.

(4) P.-S. lapla, Traite de Mechanique Celeste, Tome 3 (rimprimerie de Crapelet, Párizs), 1802, 156. o.

(5) P.-S. lapla, Traite de Mechanique Celeste, 4. kötet (Courcicr, Párizs), 1805, p. 346.

(6) H. P. Finlayson, MNRAS, 27, 271, 1867.

(7)W.E, Fcrrel, Árapály-kutatások. Függelék az 1873-as parti felmérési jelentéshez (Washington, D. C) 1874.

(8) W. Harkness, Washingtoni Obszervatórium megfigyelései, 1885? 1891. évi 5. függelék

(9) C. W. C. Barlow ScG. H, Bryan, Alapfokú matematikai csillagászat(University Tutorial Press, London) 1914, p. 357.

(10) G. B. Airy, Mem. ras., 17, 21, 1849.

(11) D. Gill, Annals of the Cape Observatory, 6, 12, 1897.

(12) A. R. Hinks, MNRAS, 70, 63, 1909.

(13) S. Ncwcomb, Kiegészítés az amerikai efemeriszhez a tSy számára?(Washington, D.C.), 1895, p. 189.

(14) H. Spencer Jones, MNRAS, 10], 356, 1941.

(15) E. J. Stone, MNRAS, 27, 241, 1867.

(16) R. A. Proctor, Old and Nets Astronomy(Longmans, Green és Co., London), )