Месяц (спадарожнік Зямлі)

Месяц
FullMoon2010.jpg
Арбітальныя характарыстыкі
Перы

363 104 км
0,0024 а.а.

Апа

405 696 км
0,0027 а.а.

Вялікая паўвось (a)

384 399 км
0,00257 а.а.

Эксцэнтрысітэт арбіты (e)

0,0549 (сярэдні) [1]

Сідэрычны перыяд абарачэння

27,321582 дзён
27 д 7 гад 43,1 хвіл

Сінадычны перыяд абарачэння

29,530588 дзён
29 д 12 гад 44,0 хвіл

Арбітальная скорасць (v)

1,023 км/с (сярэдняя)[1]

Нахіл (i)

5,145° адн. экліптыкі

Даўгата ўзыходнага вузла (Ω)

(змяншэнне) 1 абарот за 18,6 гадоў

Аргумент перыцэнтра (ω)

(узрастанне) 1 абарот за 8,85 гадоў

Чый спадарожнік

Зямлі

Фізічныя характарыстыкі
Сплюшчанасць

0,00125

Экватарыяльны радыус

1738,14 км
0,273 зямных

Палярны радыус

1735,97 км
0,273 зямных

Сярэдні радыус

1737,10 км
0,273 зямных

Акружнасць вялікага круга

10 917 км

Плошча паверхні (S)

3,793×107 км²
0,074 зямных

Аб'ём (V)

2,1958×1010 км³
0,020 зямных

Маса (m)

7,3477×1022 кг
0,0123 зямных

Сярэдняя шчыльнасць (ρ)

3,3464 г/см³

Паскарэнне свабоднага падзення на экватары (g)

1,62 м/с²

Першая касмічная скорасць (v1)

1,68 км/с

Другая касмічная скорасць (v2)

2,38 км/с

Перыяд вярчэння (T)

сінхранізаваны (заўсёды павернуты да Зямлі адным бокам)

Нахіл восі

1,5424° (адносна плоскасці экліптыкі)

Альбеда

0,12

Бачная зорная велічыня

-2,5/-12,9
-12,74 (пры поўным Месяцы)

Тэмпература
 
мін.сяр.макс.
Тэмпература
100 К (-173 °C) (экватар)
33 К (-240 °C)
220 К (-53 °C)
130 К (-143 °C)
390 К (117 °C)
230 К (-43 °C)
Атмасфера
Склад:

вельмі разрэджаная, маюцца сляды вадароду, гелію, неону і аргону[2]


Ме́сяц — натуральны спадарожнік Зямлі. Самы блізкі да Сонца спадарожнік планеты, бо ў бліжэйшых да Сонца планет, Меркурыя і Венеры, спадарожнікаў няма. Другі па яркасці[кам. 1] аб'ект на зямным небасхіле пасля Сонца і пяты па велічыні натуральны спадарожнік планеты Сонечнай сістэмы. Сярэдняя адлегласць паміж цэнтрамі Зямлі і Месяца — 384 467 км (0,002 57 а. а. ~ 30 дыяметраў Зямлі).

Бачная зорная велічыня поўнага Месяца на зямным небе -12,71m[3]. Асветленасць, якая ствараецца поўным Месяцам каля паверхні Зямлі пры ясным надвор'і, складае 0,25 — 1 лк.

Месяц з'яўляецца адзіным астранамічным аб'ектам, акрамя ўласна Зямлі, на якім пабываў чалавек.

Месяц як нябеснае цела

Арбіта

Са старажытных часоў людзі спрабавалі апісаць і растлумачыць рух Месяца. З часам з'яўляліся ўсё больш дакладныя тэорыі.

Асновай сучасных разлікаў з'яўляецца тэорыя Браўна. Створаная на мяжы XIX-XX стагоддзяў, яна апісвала рух Месяца з дакладнасцю вымяральных прыбораў таго часу. Пры гэтым у разліку выкарыстоўвалася больш за 1400 членаў (каэфіцыентаў і аргументаў пры трыганаметрычных функцыях).

Сучасная навука можа разлічваць рух Месяца і правяраць гэтыя разлікі з яшчэ большай дакладнасцю. Метадамі лазернай лакацыі адлегласць да Месяца вымяраецца з хібнасцю ў некалькі сантыметраў[4]. Такую дакладнасць маюць не толькі вымярэнні, але і тэарэтычныя прадказанні палажэння Месяца; для такіх разлікаў выкарыстоўваюцца выразы з дзясяткамі тысяч членаў, і не існуе граніцы іх колькасці, калі спатрэбіцца яшчэ больш высокая дакладнасць.

У першым прыбліжэнні можна лічыць, што Месяц рухаецца па эліптычнай арбіце з эксцэнтрысітэтам 0,0549 і вялікай паўвоссю 384 399 км. Рэальны рух Месяца даволі складаны, пры яго разліку неабходна ўлічваць мноства фактараў, напрыклад, прыплюснутасць Зямлі і моцны ўплыў Сонца, якое прыцягвае Месяц у 2,2 разы мацней, чым Зямля[кам. 2]. Больш дакладна рух Месяца вакол Зямлі можна ўявіць як спалучэнне некалькіх рухаў[5]:

  • вярчэнне вакол Зямлі па эліптычнай арбіце з перыядам 27,32166 сутак, гэта так званы сідэрычны месяц (гэта значыць рух адносна зорак);
  • паварот плоскасці месяцовай арбіты: яе вузлы (пункты перасячэння арбіты з экліптыкі) ссоўваюцца на захад, робячы поўны абарот за 18,6 гадоў. Гэты рух з'яўляецца прэцэсійным;
  • паварот вялікай восі месяцовай арбіты (лініі апсід) з перыядам 8,8 гадоў (адбываецца ў процілеглым кірунку, чым азначаны вышэй рух вузлоў, г. зн. даўгата перыгея павялічваецца);
  • перыядычная змена нахілу месяцовай арбіты ў адносінах да экліптыкі ад 4°59′ до 5°19′;
  • перыядычная змена памераў месяцовай арбіты: перыгея ад 356,41 да 369,96 тыс. км, апагея ад 404,18 да 406,74 тыс. км;
  • паступовае аддаленне Месяца ад Зямлі з прычыны прыліўнога паскарэння (прыкладна на 4 см у год), такім чынам, яго арбіта ўяўляе сабой спіраль, якая павольна раскручваецца[6].

Агульная будова

Месяц складаецца з кары, верхняй мантыі, сярэдняй мантыі, ніжняй мантыі (астэнасферы) і ядра. Атмасфера практычна адсутнічае. Паверхня Месяца пакрыта так званым рэгалітам — сумессю тонкага пылу і скалістых абломкаў, якія ўтвараюцца ў выніку сутыкненняў метэарытаў з месяцовай паверхняй. Ударна-выбуховыя працэсы, якія суправаджаюць метэарытныя бамбардзіроўкі, спрыяюць ўзрыхленню і перамешванню грунту, адначасова спякаючы і ўшчыльняючы часціцы грунту. Таўшчыня пласта рэгаліту складае ад долей метра да дзясяткаў метраў[7].

Таўшчыня кары Месяца змяняецца ў шырокіх межах ад 0 да 105 км[8]. Паводле дадзеных са спадарожнікаў гравітацыйнай разведкі GRAIL, таўшчыня месячнай кары большая на тым паўшар'і, якое павернута да Зямлі[9].

Умовы на паверхні Месяца

Атмасфера Месяца вельмі разрэджаная. Калі паверхня не асветленая Сонцам, утрыманне газаў над ёй не перавышае 2,0×105 часціц/см³ (для Зямлі гэты паказчык складае 2,7×1019 часціц/см³), а пасля ўзыходу Сонца павялічваецца на два парадкі за кошт дэгазацыі грунту. Разрэджанасць атмасферы прыводзіць да высокага перападу тэмператур на паверхні Месяца (ад −160 °C да +120 °C), у залежнасці ад асветленасці; пры гэтым тэмпература парод, якія залягаюць на глыбіні 1 м, пастаянная і роўная -35 °C. З прычыны практычнай адсутнасці атмасферы, неба на Месяцы заўсёды чорнае, з зоркамі, нават калі Сонца знаходзіцца над гарызонтам.

«На Луне. Восходит Земля.» Паштовая марка СССР, 1967 г.

Зямны дыск вісіць у небе Месяца амаль нерухома. Прычыны невялікіх штомесячных ваганняў Зямлі па вышыні над месяцовым гарызонтам і па азімуце (прыкладна па 7°) такія ж, як у лібрацый. Вуглавы памер Зямлі пры назіранні з Месяца ў 3,7 разоў большы, чым месяцовы пры назіранні з Зямлі, а закрываемая Зямлёй плошча нябеснай сферы ў 13,5 разоў большая, чым закрываемая Месяцам. Ступень асветленасці Зямлі, бачная з Месяца, адваротная месяцовым фазам, бачным на Зямлі: у поўню c Месяца бачная неасветленая частка Зямлі, і наадварот. Асвятленне адлюстраваным святлом Зямлі прыкладна ў 50 разоў мацней, чым асвятленне святлом Месяца на Зямлі, максімальная бачная зорная велічыня Зямлі на Месяцы складае прыблізна −16m.

Гравітацыйнае поле

Каэфіцыенты сектаральных і тэсеральных гармонік[10]
C3,1 = 0,000030803810 S3,1 = 0,000004259329
C3,2 = 0,000004879807 S3,2 = 0,000001695516
C3,3 = 0,000001770176 S3,3 =-0,000000270970
C4,1 =-0,000007177801 S4,1 = 0,000002947434
C4,2 =-0,000001439518 S4,2 =-0,000002884372
C4,3 =-0,000000085479 S4,3 =-0,000000718967
C4,4 =-0,000000154904 S4,4 = 0,000000053404

Гравітацыйны патэнцыял Месяца традыцыйна запісваюць як суму трох складнікаў[11]:

дзе δW — прыліўны патэнцыял, Q — цэнтрабежны патэнцыял, V — патэнцыял прыцягнення. Патэнцыял прыцягнення звычайна раскладваюць па занальных, сектаральных і тэсеральных гармоніках:

дзе Pnm — далучаны паліном Лежандра, Gгравітацыйная пастаянная, M — маса Месяца, λ і θдаўгата і шырата.

Прылівы і адлівы

Гравітацыйны ўплыў Месяца выклікае на Зямлі некаторыя цікавыя эфекты. Найбольш вядомы з іх - марскія прылівы і адлівы. На процілеглых баках Зямлі ўтвараюцца (у першым прыбліжэнні) дзве выпукласці — з боку, павернутага да Месяца, і з процілеглага яму. У сусветным акіяне гэты эфект выяўлены нашмат мацней, чым у цвёрдай кары (выпукласць вады большая). Амплітуда прыліваў (рознасць узроўняў прыліву і адліву) на адкрытых прасторах акіяна невялікая і складае 30-40 см. Аднак паблізу берагоў з прычыны набегу прыліўной хвалі на цвёрдае дно прыліўная хваля павялічвае вышыню, роўна як і звычайныя ветравыя хвалі прыбою. Улічваючы кірунак вярчэння Месяца вакол Зямлі, можна скласці карціну руху прыліўной хвалі па акіяне. Моцныя прылівы больш характэрныя для ўсходніх узбярэжжаў мацерыкоў. Максімальная амплітуда прыліўной хвалі на Зямлі назіраецца ў заліве Фандзі ў Канадзе і складае 18 метраў.

Хоць для зямнога шара велічыня сілы прыцягнення Сонца амаль у 200 разоў большыя, чым сілы прыцягнення Месяца, прыліўныя сілы, спароджаныя Месяцам, амаль удвая большыя за спароджаныя Сонцам. Гэта адбываецца з-за таго, што прыліўныя сілы залежаць не толькі ад велічыні гравітацыйнага поля, а яшчэ і ад ступені яго неаднароднасці. Пры павелічэнні адлегласці ад крыніцы поля неаднароднасць памяншаецца хутчэй, чым велічыня самога поля. Паколькі Сонца амаль у 400 разоў далей ад Зямлі, чым Месяц, то прыліўныя сілы, выкліканыя сонечным прыцягненнем, аказваюцца слабымі[12].

Магнітнае поле

Лічыцца, што крыніцай магнітнага поля планет з'яўляецца тэктанічная актыўнасць. Напрыклад, у Зямлі поле ствараецца рухам расплаўленага металу ў ядры, у Марса — наступствамі мінулай актыўнасці.

« Луна-1» у 1959 устанавіла адсутнасць аднароднага магнітнага поля на Месяцы[13]:24. Вынікі даследаванняў навукоўцаў Масачусецкага тэхналагічнага інстытута пацвярджаюць гіпотэзу, што ў яго было вадкае ядро. Гэта ўкладваецца ў рамкі самай папулярнай гіпотэзы паходжання Месяца — сутыкненне Зямлі прыкладна 4,5 мільярда гадоў назад з касмічным целам памерам з Марс «выбіла» з Зямлі велізарны кавалак расплаўленай матэрыі, які пазней ператварыўся ў Месяц. Эксперыментальна удалося даказаць, што на раннім этапе існавання ў Месяца было аналагічнае зямному магнітнае поле[14].

Назіранне Месяца з Зямлі

Сувязь фаз Месяца з яго становішчам адносна Сонца і Зямлі. Зялёным колерам выдзелены вугал, на які Месяц павернецца з моманту заканчэння сідэрычнага месяца да моманту заканчэння сінадычнага месяца.

Вуглавы дыяметр Месяца вельмі блізкі да сонечнага і складае каля паловы градуса. Месяц з Зямлі выглядае бела-жоўтым, хоць адлюстроўвае толькі 7% падаючага на яго сонечнага святла (прыкладна як драўняны вугаль). Так як Месяц не свеціцца сам, а толькі адлюстроўвае сонечнае святло, з Зямлі бачная толькі асветленая Сонцам частка месяцовай паверхні (у фазах Месяца, блізкіх да маладзіка, гэта значыць у пачатку першай чвэрці і ў канцы апошняй чвэрці, пры вельмі вузкім сярпе можна назіраць «папялістае святло Месяца» — слабае асвятленне яе прамянямі Сонца, адбітымі ад Зямлі). Месяц абарочваецца па арбіце вакол Зямлі, і тым самым вугал паміж Зямлёй, Месяцам і Сонцам змяняецца; мы назіраем гэтую з'яву як цыкл месяцовых фаз.

Перыяд часу паміж паслядоўнымі маладзікамі ў сярэднім складае 29,5 дзён (709 гадзін) і называецца сінадычны месяц. Тое, што працягласць сінадычнага месяца большая, чым сідэрычнага, тлумачыцца рухам Зямлі вакол Сонца: калі Месяц адносна зорак здзяйсняе поўны абарот вакол Зямлі, Зямля к гэтаму часу праходзіць ужо 113 частку сваёй арбіты, і каб Месяц зноў апынуўся паміж Зямлёй і Сонцам, яму трэба дадаткова каля двух сутак.

Месяцовыя лібрацыі

Хоць Месяц і верціцца вакол сваёй восі, ён заўсёды звернуты да Зямлі адным і тым жа бокам, г. зн. вярчэнне Месяца вакол Зямлі і вакол уласнай восі сінхранізавана. Гэтая сінхранізацыя выклікана трэннем прыліваў, якія стварала Зямля ў абалонцы Месяца[15]. Паводле законаў механікі, Месяц арыентаваны ў полі прыцягнення Зямлі так, што на Зямлю накіравана вялікая паўвось месяцовага эліпсоіда.

З'ява лібрацыі, адкрытая Галілеа Галілеем у 1635 годзе, дазваляе назіраць каля 59% месячнай паверхні. Справа ў тым, што вакол Зямлі Месяц абарочваецца з пераменнай вуглавой скорасцю з прычыны эксцэнтрысітэта месяцовай арбіты (паблізу перыгея рухаецца хутчэй, паблізу апагея павольней), у той час як кручэнне спадарожніка вакол уласнай восі раўнамернае. Гэта дазваляе ўбачыць з Зямлі заходні і ўсходні краі таго боку Месяца (аптычная лібрацыя па даўгаце).

Акрамя таго, у сувязі з нахілам восі вярчэння Месяца да плоскасці зямной арбіты з Зямлі можна ўбачыць паўночны і паўднёвы краі таго боку Месяца (аптычная лібрацыя па шыраце). Існуе яшчэ фізічная лібрацыя, абумоўленая ваганнем спадарожніка вакол становішча раўнавагі ў сувязі са змешчаным цэнтрам цяжару, а таксама ў сувязі з дзеяннем прыліўных сіл з боку Зямлі. Гэтая фізічная лібрацыя мае велічыню 0,02° па даўгаце з перыядам 1 год і 0,04° па шыраце з перыядам 6 гадоў.

З-за рэфракцыі ў атмасферы Зямлі пры назіранні Месяца нізка над гарызонтам яго дыск выглядае прыплюшчаным.

Час (1,255 секунды), за якое святло, пушчанае з Зямлі, дасягае Месяца. Малюнак выкананы ў маштабе.

З-за няроўнасцей рэльефу на паверхні Месяца пры поўным сонечным зацьменні можна назіраць пацеркі Бейлі. Калі ж, наадварот, Месяц трапляе ў цень Зямлі, можна назіраць іншы аптычны эфект: ён чырванее, будучы падсветленым рассеяным у атмасферы Зямлі святлом.

іншыя мовы
Аҧсшәа: Амза
Afrikaans: Maan
Alemannisch: Mond
አማርኛ: ጨረቃ
aragonés: Luna
Ænglisc: Mōna
العربية: القمر
ܐܪܡܝܐ: ܣܗܪܐ
مصرى: قمر
অসমীয়া: চন্দ্ৰ
asturianu: Lluna
azərbaycanca: Ay
تۆرکجه: آی
башҡортса: Ай (юлдаш)
Boarisch: Mond
žemaitėška: Mienolis
беларуская (тарашкевіца)‎: Месяц (спадарожнік)
български: Луна
भोजपुरी: चंद्रमा
বাংলা: চাঁদ
བོད་ཡིག: ཟླ་བ།
brezhoneg: Loar
буряад: Һара
català: Lluna
Mìng-dĕ̤ng-ngṳ̄: Nguŏk-giù
Tsetsêhestâhese: Taa'é-eše'he
کوردی: مانگ
corsu: Luna
qırımtatarca: Ay (kök cismi)
čeština: Měsíc
kaszëbsczi: Miesądz
словѣньскъ / ⰔⰎⰑⰂⰡⰐⰠⰔⰍⰟ: Мѣсѧць
Cymraeg: Lleuad
dansk: Månen
Deutsch: Mond
डोटेली: चन्द्रमा
ދިވެހިބަސް: ހަނދު
Ελληνικά: Σελήνη
emiliàn e rumagnòl: Lónna
English: Moon
Esperanto: Luno
español: Luna
eesti: Kuu
euskara: Ilargia
estremeñu: Luna
فارسی: ماه
Fulfulde: Lewru
suomi: Kuu
Võro: Kuu
føroyskt: Mánin
français: Lune
arpetan: Lena
Nordfriisk: Moune
furlan: Lune
Gaeilge: An Ghealach
贛語: 月光
Gàidhlig: Gealach
galego: Lúa
Avañe'ẽ: Jasy
ગુજરાતી: ચંદ્ર
Gaelg: Yn Eayst
Hausa: Wata
客家語/Hak-kâ-ngî: Ngie̍t-khiù
Hawaiʻi: Mahina
עברית: הירח
हिन्दी: चन्द्रमा
Fiji Hindi: Chandarma
hrvatski: Mjesec
hornjoserbsce: Měsačk
Kreyòl ayisyen: Lalin
magyar: Hold
Հայերեն: Լուսին
interlingua: Luna
Bahasa Indonesia: Bulan
Interlingue: Lune
ꆇꉙ:
Ilokano: Bulan
Ido: Luno
íslenska: Tunglið
italiano: Luna
ᐃᓄᒃᑎᑐᑦ/inuktitut: ᑕᖅᑭᖅ
日本語:
Patois: Muun
la .lojban.: lunra
Basa Jawa: Rembulan
ქართული: მთვარე
Qaraqalpaqsha: Ay
Taqbaylit: Ayyur (itri)
Адыгэбзэ: Мазэ
Kabɩyɛ: Fenaɣ
қазақша: Ай (серік)
kalaallisut: Qaammat
ភាសាខ្មែរ: ព្រះចន្ទ
ಕನ್ನಡ: ಚಂದ್ರ
한국어:
Перем Коми: Тӧлісь
कॉशुर / کٲشُر: ज़ून
Ripoarisch: Moond (Ääd)
kurdî: Heyv
коми: Тӧлысь
kernowek: Loor
Кыргызча: Ай
Latina: Luna
Ladino: Luna
Lëtzebuergesch: Äerdmound
лезги: Варз
Limburgs: Maon
Ligure: Lunn-a
lumbaart: Lüna
lietuvių: Mėnulis
latviešu: Mēness
мокшень: Ков
Malagasy: Volana
македонски: Месечина
മലയാളം: ചന്ദ്രൻ
монгол: Сар
मराठी: चंद्र
Bahasa Melayu: Bulan (satelit)
Malti: Qamar
Mirandés: Luna
မြန်မာဘာသာ: လ(ကမ္ဘာရံဂြိုဟ်)
Dorerin Naoero: Maraman
Nāhuatl: Metztli
Napulitano: Luna
Plattdüütsch: Maand (Eer)
Nedersaksies: Maone (eerde)
नेपाली: चन्द्रमा
नेपाल भाषा: तिमिला
Nederlands: Maan
norsk nynorsk: Månen
norsk: Månen
Novial: Lune
Nouormand: Leune
Diné bizaad: Ooljééʼ
occitan: Luna
ଓଡ଼ିଆ: ଜହ୍ନ
ਪੰਜਾਬੀ: ਚੰਦਰਮਾ
Kapampangan: Bulan
polski: Księżyc
Piemontèis: Lun-a
پنجابی: چن
Ποντιακά: Φέγγος
پښتو: سپوږمۍ
português: Lua
Runa Simi: Killa
rumantsch: Glina
română: Luna
armãneashti: Lunâ
русский: Луна
русиньскый: Місяць (сателіт)
संस्कृतम्: चन्द्रः
саха тыла: Ый
sardu: Luna
sicilianu: Luna
Scots: Muin
سنڌي: چنڊ
davvisámegiella: Mánnu
srpskohrvatski / српскохрватски: Mjesec
Simple English: Moon
slovenčina: Mesiac
slovenščina: Luna
Soomaaliga: Bil
shqip: Hëna
српски / srpski: Месец
Seeltersk: Moune
Basa Sunda: Bulan (satelit)
svenska: Månen
ślůnski: Mjeśůnczek
தமிழ்: நிலா
ತುಳು: ಚಂದ್ರೆ
తెలుగు: చంద్రుడు
тоҷикӣ: Моҳтоб
Türkmençe: Aý (hemra)
Türkçe: Ay
татарча/tatarça: Ай (иярчен)
тыва дыл: Ай
українська: Місяць (супутник)
اردو: چاند
oʻzbekcha/ўзбекча: Oy
vèneto: Łuna
vepsän kel’: Kudmaine
Tiếng Việt: Mặt Trăng
West-Vlams: Moane
Volapük: Mun
walon: Lune
吴语: 月球
მარგალური: თუთა (ალმაშარე)
ייִדיש: לבנה
Yorùbá: Òṣùpá
Vahcuengh: Ronghndwen
Zeêuws: Maen (Aerde)
中文: 月球
文言:
Bân-lâm-gú: Goe̍h-niû
粵語: 月光
isiZulu: Inyanga