Ли у луны. Почему луна всегда обращена одной стороной к земле, есть ли темная сторона у луны

  • Дата: 20.09.2024

Луна сопровождает нашу планету в её большом космическом путешествии вот уже несколько миллиардов лет. И показывает она нам, землянам, из века в век всегда один и тот же свой лунный пейзаж. Почему мы любуемся только одной стороной нашего спутника? Вращается ли Луна вокруг своей оси или же парит в космическом пространстве неподвижно?

Характеристики нашего космического соседа

В Солнечной системе имеются спутники гораздо крупнее Луны. Ганимед - спутник Юпитера, к примеру, в два раза тяжелее Луны. Но зато она - самый большой спутник относительно материнской планеты. Её масса составляет более процента от земной, а диаметр - около четверти земного. Таких пропорций в солнечной семье планет больше нет.

Давайте попытаемся ответить на вопрос о том, вращается ли Луна вокруг своей оси, присмотревшись повнимательнее к ближайшему нашему космическому соседу. По принятой сегодня в научных кругах теории, естественный спутник наша планета приобрела будучи ещё протопланетой - не до конца остывшей, покрытой океаном жидкой раскалённой лавы, в результате столкновения с другой планетой, меньшей по размеру. Поэтому химические составы лунного и земного грунтов слегка отличаются - тяжёлые ядра столкнувшихся планет слились, из-за чего земные породы богаче железом. Луне же достались остатки верхних слоёв обеих протопланет, там больше камня.

Вращается ли Луна

Если быть точным, то вопрос о том, вращается ли Луна, не совсем корректный. Ведь как и любой спутник в нашей системе, она оборачивается около материнской планеты и вместе с ней кружится вокруг светила. А вот, Луны не совсем обычно.

Сколько ни смотри на Луну, она всегда повёрнута к нам кратером Тихо и морем Спокойствия. «А вращается ли Луна вокруг своей оси?» − из века в век задавали себе вопрос земляне. Строго говоря, если оперировать геометрическими понятиями, ответ зависит от выбранной системы координат. Относительно Земли осевое вращение у Луны и вправду отсутствует.

А вот с точки зрения наблюдателя, расположенного на линии Солнце-Земля, осевое вращение Луны будет хорошо заметно, причём один полярный оборот до доли секунды окажется равен по длительности орбитальному.

Интересно, что явление это в Солнечной системе не уникально. Так, спутник Плутона Харон всегда смотрит на свою планету одним боком, точно так же ведут себя спутники Марса - Деймос и Фобос.

На научном языке это называется синхронным вращением или приливным захватом.

Что такое прилив?

Для того чтобы понять суть этого явления и уверенно ответить на вопрос о том, вращается ли Луна вокруг собственной оси, необходимо разобрать суть приливных явлений.

Представим себе две горы на поверхности Луны, одна из которых «смотрит» прямо на Землю, другая же находится в противоположной точке лунного шара. Очевидно, что если бы обе горы не были частью одного небесного тела, а вращались вокруг нашей планеты самостоятельно, их вращение не могло бы быть синхронным, та что ближе, по законам ньютоновской механики, должна вращаться быстрее. Именно поэтому массы лунного шара, расположенные в противоположных по направлению к Земле точках, стремятся «убежать друг от друга».

Как «остановилась» Луна

Как действуют приливные силы на то или иное небесное тело, удобно разобрать на примере нашей собственной планеты. Мы ведь тоже вращаемся вокруг Луны, а точнее Луна и Земля, как и положено в астрофизике, "водят хоровод" вокруг физического центра масс.

В результате действия приливных сил и в ближайшей, и в наиболее удалённой от спутника точке уровень воды, покрывающей Землю, поднимается. Причём максимальная амплитуда прилива-отлива может достигать 15 и более метров.

Ещё одной особенностью данного явления является то, что эти приливные «горбы» ежесуточно огибают поверхность планеты против её вращения, создавая трение в точках 1 и 2, и таким образом потихоньку останавливают Земной шар в его вращении.

Воздействие же Земли на Луну гораздо сильнее из-за разности масс. И хотя на Луне нет океана, на каменные породы приливные силы действуют ничуть не хуже. И результат их работы налицо.

Так вращается ли Луна вокруг своей оси? Ответ положительный. Но вращение это тесно связано с движением вокруг планеты. Приливные силы за миллионы лет выровняли осевое вращение Луны с орбитальным.

А что же Земля?

Астрофизики утверждают, что сразу после большого столкновения, ставшего причиной образования Луны, вращения нашей планеты была намного больше, чем сейчас. Сутки длились не более пяти часов. Но в результате трения приливных волн о дно океана год за годом, тысячелетие за тысячелетием вращение замедлялось, и нынешние сутки длятся уже 24 часа.

В среднем каждый век прибавляет нашим суткам по 20-40 секунд. Учёные предполагают, что через пару миллиардов лет наша планета будет смотреть на Луну так же, как и Луна на неё, то есть одной стороной. Правда этого, скорее всего, не произойдёт, так как ещё раньше Солнце, превратившись в красного гиганта, «проглотит» и Землю, и ее верного спутника - Луну.

Кстати, приливные силы дарят землянам не только повышение и понижение уровня мирового океана в районе экватора. Воздействуя на массы металлов в земном ядре, деформируя горячий центр нашей планеты, Луна помогает поддерживать его в жидком состоянии. А благодаря активному жидкому ядру, наша планета имеет собственное магнитное поле, защищающее всю биосферу от убийственного солнечного ветра и смертоносных космических лучей.



Разбросанное собирается. Собранное исчезает.
- Гераклит

Думая о Солнечной системе, вы представляете себе планеты и другие объекты, вращающиеся вокруг центральной звезды, с лунами (и другими спутниками), вращающимися вокруг этих гигантских каменистых или ледяных миров. Но могут ли быть дополнительные уровни? Могут ли спутники вращаться вокруг лун, и если да, то где же они? На этой неделе ответа на вопрос удостаивается kilobug, спрашивающий:

В Солнечной системе, насколько я знаю, не существует «луны у луны», нечто вроде астероида, вращающегося вокруг луны планеты. Есть ли тому причина (например, нестабильность орбиты)? Или это просто редко бывает?

Задумаемся об отдельной массе, вращающейся в космосе. Тут всё просто. Имеется гравитационное поле этого объекта, порождаемое его массой. Он закручивает пространство вокруг себя, и заставляет всё, что находится поблизости, притягиваться к нему. Если бы кроме гравитации ничего не было, можно было бы поместить любой объект на стабильную эллиптическую или круговую орбиту, где он вращался бы вечно.

Но существуют и другие факторы, включая:
Наличие у объекта атмосферы, рассеянного «гало» из частиц.
Необязательность стационарности объекта, возможное наличие вращение, возможно, быстрого.
Необязательность изолированности объекта.



Атмосфера влияет в самых крайних случаях. Обычно объекту, вращающемуся вокруг массивного твёрдого мира без атмосферы, нужно было бы просто избегать поверхности объекта, и такое вращение может длиться вечно.

Но если добавить атмосферу, пусть и очень разреженную, любые тела на орбите будут взаимодействовать с атомами и частицами, окружающими центральную массу. Несмотря на то, что нам кажется, что у нашей атмосферы есть «край», и на определённой высоте начинается космос, на самом деле атмосфера всё больше разрежается на всё больших высотах. Атмосфера Земли простирается на сотни километров. Даже МКС когда-нибудь снизится и сгорит, если её не подталкивать.

На временных масштабах Солнечной системы, измеряющихся миллиардами лет, телам, движущимся по орбите, необходимо находиться достаточно далеко от массы, вокруг которой они обращаются, чтобы быть «в безопасности».

Объект может вращаться. Это бывает с большими массами, и малыми массами, вращающимися вокруг больших. Существует «стабильное» состояние, в котором обе массы приливно связаны друг с другом (оба тела повёрнуты друг к другу одной стороной), но в любой другой конфигурации будут проявляться крутильные моменты. Эти моменты могут привести к тому, что объекты будут по спирали падать друг на друга, или разлетаться друг от друга. Иначе говоря, большинство спутников не начинают жизнь в идеальной конфигурации.

Но для полного описания ситуации «лун у лун» необходимо учесть ещё один, самый сложный фактор.

Объекты не изолированы, и это очень важно. Очень просто сделать так, чтобы объект вращался вокруг одного массивного тела – так, как луна вокруг планеты, малый астероид вокруг крупного, Харон вокруг Плутона – то есть, сделать так, чтобы объект вращался вокруг другого, который, в свою очередь, вращается вокруг ещё более массивного. Обычно этот фактор мы не принимаем во внимание. Но задумайтесь о нём на примере нашей самой внутренней планеты, Меркурия.

Меркурий относительно быстро вращается вокруг Солнца, поэтому гравитационные и приливные силы, действующие на него, велики. Если бы вокруг Меркурия вращалось ещё что-нибудь, нужно было бы учитывать много дополнительных факторов:
1. Солнечный ветер (поток частиц) встречался бы с Меркурием и его спутником, меняя их орбиты.
2. Тепло от Солнца может привести к расширению атмосферы Меркурия. И хотя воздуха на нём нет, частицы поверхности разогреваются и выбрасываются в космос, создавая незначительную, но не пренебрежимую атмосферу.
3. Существует третья масса, стремящаяся не только связать Меркурий и его спутник, но и Меркурий и Солнце.

Это значит, что для спутника Меркурия есть два варианта.

Если спутник слишком близко к Меркурию, а именно:
спутник вращается недостаточно быстро,
Меркурий вращается недостаточно быстро, чтобы быть соединённым с Солнцем приливными силами,
спутник замедляется солнечным ветром,
спутник тормозится об атмосферу Меркурия,

Он рано или поздно упадёт на Меркурий.

С другой стороны, объект рисковал бы быть выброшенным с орбиты вокруг Меркурия, если бы он находился слишком далеко, или же:
объект вращался бы слишком быстро,
Меркурий вращался бы слишком быстро,
Солнечный ветер придавал бы объекту дополнительную скорость,
тяготение других планет влияло бы на объект,
нагрев от Солнца добавлял небольшому спутнику достаточное количество кинетической энергии.

Учтя всё вышесказанное, вспомним, что существуют планеты с лунами! И хотя система трёх тел не будет стабильной, если только не привести её в упомянутую конфигурацию, при правильных условиях стабильности можно достичь на промежутках в миллиарды лет – а это всё, что нам нужно. Есть условия, облегчающие нашу задачу:
1. Удалить планету/астероид, являющуюся основным массивным телом, подальше от Солнца, чтобы солнечный ветер, вспышки и приливные силы были малы.
2. Приблизить спутник нашего небесного тела поближе к телу, чтобы он гравитационно был сильно привязан к нему и его не утянули внешние гравитационные или механические взаимодействия.
3. При этом спутник нужно держать достаточно далеко от основного тела, чтобы приливные силы, силы трения и другие воздействия не привели к их взаимному столкновению.

Вы могли догадаться, что для луны существует «правильное расположение» – удаление, в несколько раз большее радиуса планеты, но не настолько сильное, чтобы период обращения был велик. Период обращения вокруг планеты должен быть гораздо меньше, чем период обращения планеты вокруг звезды.

Учтя всё это, почему же мы не видим спутники у лун в нашей Солнечной системе?

Лучше всего на эту роль претендуют троянские астероиды со своими персональными спутниками, но так как они не являются лунами Юпитера, это несколько не то. Что же тогда?

Если проще, мы скорее всего, такого не увидим, но надежда есть. Газовые гиганты довольно стабильны и удалены от Солнца. У них множество лун, многие из которых связаны приливными силами с родительским миром. Крупные луны лучше всего подходят для того, чтобы обладать спутниками. Наилучшие кандидаты:
настолько тяжёлые, насколько это возможно,
находятся относительно далеко от родительского небесного тела для минимизации падения,
находятся достаточно недалеко для того, чтобы их сорвало с орбиты,
достаточно отделены от других лун, колец и спутников, могущих принести возмущения в систему.

Какие же главные кандидаты на луны в нашей Солнечной системе, способные иметь свои стабильные спутники?
Каллисто, луна Юпитера. Самый дальний из всех основных спутников, отдалён на 1 883 000 км, и с большим радиусом в 2 410 км. Достаточно долгий период обращения в 16,7 дней, и немаленькая скорость убегания, 2,44 км/с.
Ганимед, луна Юпитера. Крупнейшая луна Солнечной системы (радиус 2 634 км). Отдалён от Юпитера на 1 070 000 км – возможно, не слишком далеко, это две трети расстояния от Юпитера до Европы. Крупнейшая скорость убегания среди всех лун Солнечной системы (2,74 км/с), но перенаселённая юпитерианская система делает шансы обладания собственными лунами небольшими.
Япет, луна Сатурна. Небольшая, 734 км, но удалённая от Сатурна на 3 561 000 км. Довольно далеко от колец Сатурна и отделена от остальных больших лун. Минус в её малой массе и размере – скорость убегания составляет всего 573 м/с.
Титания, луна Урана. Крупнейшая из его лун, радиус 788 км, расположена в 436 000 км от Урана, период обращения 8,7 дней.
Оберон, луна Урана. Вторая по величине луна (761 км), самая удалённая (584 000 км), период обращения 13,5 дней. Но Оберон и Титан находятся слишком близко друг к другу, чтобы допустить комбинацию «луна у луны».
Тритон, луна Нептуна. Большой объект, захваченный из пояса Койпера, радиус 1 355 км, отдалён от Нептуна на 355 000 км и массивен. Скорость убегания – 1,4 км/с. Он был бы моим лучшим кандидатом на луну планеты, имеющую собственный естественный спутник.

Но я всё-таки не стал бы ждать такого явления. Условия для появления и сохранения «луны у луны» представляют существенные трудности, если вспомнить, как много объектов, способных помешать гравитационно, существует вблизи газовых гигантов. В случае принятия ставок я бы поставил на Япет и Тритон, поскольку они дальше других находятся от своих миров, изолированы от массивных тел, и скорость убегания от их поверхности довольно велика.

Но пока такие конфигурации нам неизвестны. Возможно, все эти рассуждения неверны, и нам следует поискать объекты на дальних рубежах пояса Койпера, или даже облака Оорта, где для нашей Солнечной системы имеются наибольшие шансы.

Насколько мы знаем, эти объекты могут существовать. Это возможно, но требует особых условий. Наши наблюдения пока говорят о том, что такие условия в Солнечной систем не встречаются. Но точно сказать нельзя: Вселенная полна сюрпризов. И с увеличением наших возможностей поисков увеличатся и наши находки. Я бы не сильно удивился, если бы следующая миссия к Юпитеру или другим газовым гигантам обнаружила такое явление!

Возможно, что луны у лун существует, и для их открытия требуется лишь поискать в нужном месте?

В Солнечной системе есть Солнце - в центре - много планет, астероидов, объекты пояса Койпера и спутники, они же луны. Хотя у большинства планет есть спутники, а у некоторых объектов пояса Койпера и даже астероидов тоже есть собственные спутники, известных «спутников спутников» среди них нет. То ли нам не повезло, то ли фундаментальные и крайне важные правила астрофизики усложняют их образование и существование.

Когда все, что вам нужно иметь в виду, это один массивный объект в пространстве, все кажется довольно простым. Гравитация будет единственной рабочей силой, и вы сможете разместить любой объект на стабильной эллиптической или круговой орбите вокруг него. По такому сценарию, вроде бы, он будет находиться на своей позиции вечно. Но здесь в игру вступают прочие факторы:

  • у объекта может быть в некоем роде атмосфера или диффузное «гало» частиц вокруг;
  • объект не обязательно будет стационарным, а будет вращаться - вероятно, быстро - вокруг оси;
  • этот объект не обязательно будет изолирован, как вы думали изначально.

Приливных сил, которые действуют на спутник Сатурна Энцелад, достаточно, чтобы вытягивать его ледяную корку и нагревать недра, так что подповерхностный океан извергается на сотни километров в космос

Первый фактор, атмосфера, имеет смысл только в самом крайнем случае. Обычно объекту, который вращается вокруг массивного и твердого мира без атмосферы, будет достаточно избегать поверхности этого объекты, и он будет держаться рядом бесконечно долго. Но если прирастить атмосферу, даже невероятно диффузную, любому телу на орбите придется иметь дело с атомами и частицами, окружающими центральную массу.

Несмотря на то, что мы обычно считаем, что у нашей атмосферы есть «конец» и на определенной высоте начинается космос, реальность такова, что атмосфера просто истощается, когда вы поднимаетесь все выше и выше. Атмосфера Земли простирается на много сотен километров; даже Международная космическая станция сойдет с орбиты и сгорит, если мы не будем ее постоянно подгонять. По меркам Солнечной системы, тело на орбите должно находиться на определенном расстоянии от какой бы то ни было массы, чтобы оставаться в «безопасности».

Будь то искусственный спутник или естественный, не имеет большого значения; если он будет находиться на орбите мира с существенной атмосферой, он сойдет с орбиты и упадет на ближайший мир. Все спутники на низкой околоземной орбите так сделают, как и спутник Марса Фобос

Кроме того, объект может вращаться. Это касается как большой массы, так и меньшей, вращающейся вокруг первой. Существует «стабильная» точка, в которой обе массы приливно заблокированы (то есть всегда обращены друг к другу одной стороной), но при любой другой конфигурации возникнет «крутящий момент». Это кручение либо закрутит обе массы по спирали внутрь (если вращение медленное) либо наружу (если вращение быстрое). В других мирах большинство спутников не рождаются в идеальных условиях. Но есть еще один фактор, который нам нужно учитывать, прежде чем с головой нырнуть в проблему «спутника спутников».

Модель системы Плутон — Харон демонстрирует две главных массы, вращающиеся одна вокруг другой. Облет «Новых горизонтов» показал, что у Плутона или Харона нет внутренних спутников относительно их взаимных орбит

Тот факт, что объект не изолирован, имеет большое значение. Гораздо проще удержать объект на орбите возле единой массы - вроде луны возле планеты, небольшого астероида возле большого или Харона возле Плутона - чем удержать объект на орбите возле массы, которая сама вращается вокруг другой массы. Это важный фактор, и мы о нем мало задумываемся. Но давайте на секунду рассмотрим его с перспективы нашей самой близкой к Солнцу, безлунной планеты Меркурий.

Меркурий вращается вокруг нашего Солнца относительно быстро, и поэтому гравитационные и приливные силы, действующие на него, очень велики. Если бы что-то еще вращалось вокруг Меркурия, было бы гораздо больше дополнительных факторов.

  1. «Ветер» от Солнца (поток исходящих частиц) врезался бы в Меркурий и объект возле него, сбивая их с орбиты.
  2. Тепло, которым Солнце одаривает поверхность Меркурия, может приводить к расширению атмосферы Меркурия. Несмотря на то, что Меркурий безвоздушный, частицы на поверхности нагреваются и выбрасываются в космос, создавая хоть и слабую, но атмосферу.
  3. Наконец, есть третья масса, которая хочет привести к окончательной приливной блокировке: не только между малой массой и Меркурием, но и между Меркурием и Солнцем.

Следовательно, для любого спутника Меркурия существует два предельных местоположения.


Каждая планета, которая вращается вокруг звезды, будет наиболее стабильной, когда приливно с ней заблокирована: когда ее орбитальный и вращательный периоды совпадают. Если добавить еще один объект на орбиту к планете, ее самая стабильная орбита будет взаимно приливно заблокирована с планетой и звездой вблизи точки L 2

Если спутник будет слишком близко к Меркурию по ряду причин:

  • вращается недостаточно быстро для своей дистанции;
  • Меркурий вращается недостаточно быстро, чтобы быть приливно заблокированным с Солнцем;
  • восприимчив к замедлению от солнечного ветра;
  • будет подвержен существенному трению меркурианской атмосферы,

в конечном итоге он упадет на поверхность Меркурия.

Когда объект сталкивается с планетой, он может поднять обломки и привести к формированию лун неподалеку. Так появилась земная Луна и так же появились спутники Марса и Плутона

И напротив, он рискует быть выброшенным с орбиты Меркурия, если спутник будет слишком далеко и будут применимы другие соображения:

  • спутник вращается слишком быстро для своей дистанции;
  • Меркурий вращается слишком быстро, чтобы оказаться приливно заблокированным с Солнцем;
  • солнечный ветер придает дополнительную скорость спутнику;
  • помехи от других планет выталкивают спутник;
  • нагрев Солнца придает дополнительную кинетическую энергию определенно маленькому спутнику.

С учетом всего сказанного, не стоит забывать, что у многих планет есть свои спутники. Хотя система из трех тел никогда не будет стабильной, если вы только не подгоните ее конфигурацию под идеальные критерии, мы будем стабильны в течение миллиардов лет при нужных условиях. Вот несколько условий, которые упростят задачу:

  1. Взять планету/астероид так, чтобы основная масса системы была значительно удалена от Солнца, чтобы солнечный ветер, вспышки света и приливные силы Солнца были несущественными.
  2. Чтобы спутник этой планеты/астероида был достаточно близок к основному телу, чтобы не сильно болтался гравитационно и не был случайно вытолкнут в процессе других гравитационных или механических взаимодействий.
  3. Чтобы спутник этой планеты/астероида был достаточно удален от основного тела, чтобы приливные силы, трение или другие эффекты не привели к сближению и слиянию с родительским телом.

Как вы, возможно, догадались, существует «сладкое яблочко», в котором луна может существовать возле планеты: в несколько раз дальше радиуса планеты, но достаточно близко, чтобы орбитальный период был не слишком длинным и все еще значительно короче орбитального периода планеты относительно звезды. Итак, если взять все это вкупе, где же спутники спутников в нашей Солнечной системе?

У астероидов в основном поясе и троянцев возле Юпитера могут быть собственные спутники, но сами они не считают себя таковыми.

Самое близкое, что у нас есть, это троянские астероиды с собственными спутниками. Но поскольку они не являются «спутниками» Юпитера, это не совсем подходит. Что тогда?

Короткий ответ: вряд ли мы найдем что-то подобное, но надежда есть. Газовые гигантские миры относительно стабильны и достаточно удалены от Солнца. У них много спутников, многие из которых приливно заблокированы со своим родительским миром. Крупнейшие луны будут лучшими кандидатами для размещения спутников. Они должны быть:

  • максимально массивны;
  • относительно удалены от родительского тела для минимизации риска столкновения;
  • не слишком удалены, чтобы не оказаться вытолкнутыми;
  • и - это новое - хорошо отделены от других лун, колец или спутников, которые могут нарушить систему.

Какие же луны в нашей Солнечной системе лучше всего подходят, чтобы обзавестись собственными спутниками?

  • Спутник Юпитера Каллисто: самый внешний из всех крупных спутников Юпитера. Каллисто, который находится на расстоянии 1 883 000 километров, также имеет радиус в 2410 километров. Вокруг Юпитера он проходит за 16,7 дня и имеет значительную скорость убегания в 2,44 км/с.
  • Спутник Юпитера Ганимед: крупнейшая луна в Солнечной системе (2634 км радиусом). Ганимед весьма далек от Юпитера (1 070 000 километров), но недостаточно. У него самая высокая скорость убегания из всех спутников в Солнечной системе (2,74 км/с), но густонаселенная система гигантской планеты крайне усложняет процесс приобретения спутников спутниками Юпитера.
  • Спутник Сатурна Япет: не особо большой (734 километра в радиусе), но достаточно удаленный от Сатурна - на 3 561 000 километров средней дистанции. Он хорошо отделен от колец Сатурна и от прочих крупных лун планеты. Проблема лишь в его малой массе и размерах: скорость убегания составляет всего 573 метра в секунду.
  • Спутник Урана Титания: с радиусом в 788 километров, крупнейший спутник Урана находится в 436 000 километров от Урана и завершает орбиту за 8,7 дня.
  • Спутник Урана Оберон: вторая по размерам (761 километр), но самая удаленная (584 000 километра) большая луна завершает орбиту вокруг Урана за 13,5 дня. Оберон и Титания, впрочем, опасно близки друг к другу, поэтому «луна луны» между ними вряд ли появится.
  • Спутник Нептуна Тритон: этот захваченный объект пояса Койпера огромен (1355 км в радиусе), далек от Нептуна (355 000 км) и массивен; объекту нужно двигаться на скорости более 1,4 км/с, чтобы покинуть поле притяжения Тритона. Возможно, это наш лучший кандидат на право владения собственным спутником.
  • Тритон, крупнейшая луна Нептуна и захваченный объект пояса Койпера, может быть нашей лучшей ставкой на луну с собственной луной. Но «Вояджер-2» ничего не увидел.

При всем этом, насколько нам известно, в нашей Солнечной системе нет спутников с собственными спутниками. Возможно, мы ошибаемся и найдем их в дальнем конце пояса Койпера или даже в облаке Оорта, где объектов пруд пруди.

Теория говорит, что такие объекты могут существовать. Это возможно, но требует крайне специфических условий. Что касается наших наблюдений, в нашей Солнечной системе таковые пока не возникали. Но кто знает: Вселенная полна сюрпризов. И чем лучше будут становиться наши возможности поиска, тем больше сюрпризов мы будем находить. Никто не удивится, если следующая грандиозная миссия к Юпитеру (или другим газовым гигантам) обнаружит спутник возле спутника. Время покажет.

maypa_pa в Откуда и как появилась Луна. Первые упоминания о Луне.

Луна - самый загадочный объект Солнечной системы. Откуда и как появилась Луна. Первые упоминания о Луне.

В различных древних мифах рассказывается о прилете разных существ именно с Луны. На глиняных табличках Хетов и жителей Вавилона указывалось прибытие Бога Луны, в Китае и Корее указывалось, что с Луны прилетали некие золотые яйца, с которых выходили лунные жители. Самое странное упоминание греков, когда с Луны упало странное существо в металлической шкуре, которое назвали Немейским львом. По преданию его убил сам Геракл. В египетской книге Хатхор говорилось, что Луна является неким всевидящим оком,которое постоянно следит за человеком.
Так откуда же на самом деле появилась Луна?

Что известно о Луне в данный момент:

Луна имеет магнитосферу.

Спутники, как известно, не могут иметь своей магнитосферы. Значит Луна ранее, была планетой, или частью какой-то разрушенной. Существуют предположения, что Луна может являться частью Фаэтона, возможно даже его ядром. Между Марсом и Юпитером ранее существовала планета Фаэтон, которая была уничтожена загадочным образом.

Луна старше нашей планеты примерно на 1.5 миллиарда лет

Взяв части грунта Луны, ученые проведя исследования установили, что Луна на много старше нашей планеты, что кажется невероятным и сумасшедшим. Пока наша наука не в силах это объяснить. Предполагается, что Луна была захвачена притяжением Земли, до этого была независимой планетой.

Состав Луны похож на состав Марса.

Есть предположение, что Луна могла ранее быть спутником Марса, так как ихний состав отлично совпадает, в отличии от нашей планеты. По теории Литтлтона, английского ученого, 2 космических тела, сделанных из одного строительного материала, должны относиться по массе друг к другу, как 1 к 9. Между Луной и Марсом соотношение 1 к 9. Закон подобия который по которому располагаются все планеты в Солнечной системе, так же подтверждает этот факт.

Время, когда у Земли не было Луны. Предания о Луне.

В древних текстах народов мира написано откуда у Земли взялся этот спутник. Эти писания совпадают у разных народов, с небольшими помарками. Везде говорится одно и то же, что раньше у Земли не было Луны и что ее притащили Боги после великой катастрофы. (По греческим легендам) Когда появилась Луна, на Землю пришел великий потоп. Китайцы и евреи говорят, что когда появилась Луна, долгий дождь и землетрясения окутали Землю и что она упала к северу, что означает смену магнитных полюсов. В Египетском храме богини Хатор (Хатхор) все стены расписаны календарем, в котором указываются все беды и катастрофы нашей планеты. По расшифровкам удалось узнать, что Луна была притянута к нашей планете некими Богами. После этого в Египетской мифологии происходят кардинальные изменения. Появляется новый Бог Тот, который отвечает за 5 добавочных дней в году (возможно появление Луны замедлило нашу планету и количество дней увеличилось) Одновременно появились приливы и отливы. За них также отвечает египетский Бог Тот.

На другом конце Земли, древний народ описал на стенах появление нового небесного тела. Не далеко от священного голода Теоанака, на стенах Колосасайя храма стоящий камней начертаны символы, по которым сказано, что 12 тысяч с лишним лет назад появилась у Земли Луна.

В рисунках индейцев Копи говорится,что появление Луны принесло небывалые катастрофы,Земля кувыркалась и раскачивалась.Написано,что планета поменяла свою орбиту и изменила скорость вращения вокруг оси,и Солнце и Луна начали всходить с разных мест.
Разные народы описывали немного по разному.У одних народов Луна появлялась из- под воды,у других из-под воды.

После потопа во многих древних рисунках появился некий кролик, именно так его изображали, который вспахивал землю и сеял урожай, и говорится, что ему помогали некий механические машины.
До появления Луны люди жили по 10 тыс лет.

В древних летописях сказано,что люди ранее жили по 10 тыс.лет.После великой катастрофы люди начали быстрее стареть,и время жизни изменилось до 1 тыс лет,но позже и это было утрачено.
Значит,либо год меньше был,либо условия ране были более приемлемыми для нашего существования.
Луна-как межпланетный корабль инопланетян

Есть мнения, что Луна искусственно создана и является космическим кораблем фаэтонцев, спасшихся на нем перед разрушением своей планеты.
Факты, которые могут это подтвердить:

1.Луна идеально круглая. (ни одно космическое тело не обладает столь совершенными формами. При затмении Луна полностью закрывает Солнце, что и подтверждает этот факт.)

2.Луна не вращается. Это очень странно.Что скрывает задняя часть луны?
Апполон 11 в 1969 году, приземлившийся на Луне был встречен группой НЛО, приземлившихся на другой стороне кратера.Объектов было 3.из них высадились инопланетяне в скафандрах. Центр управления полетами запретил астронавту Нилу Армстронгу покидать Лунный модуль.Так он просидел 7 часов.После этого он нарушил приказ и шагнул на Луну,за что после будет отстранен от космической программы.Позже все корабли программы Апполон будут сопровождаться НЛО.Эти факты зафиксированы на пленках фото и видео.

Запланированную программу Апполонов резко прервали,ссылаясь на недостаточность финансирования.Однако Апполоны 17,18,19 были проплачены на перед. Почему все же программу свернули?Что мешало России присоединить Луну к своей территории,когда США свернулись?
Следующие попытки полета на Луну практически все оказывались неудачными.Некая неведомая сила как бы не давала туда летать.

На Луне начали фиксировать странные вспышки, неоднократно наблюдались странные объекты достигавшие в длину порой 15-20 км. Они то опускались в Лунные кратеры, то потом бесследно исчезали. Странные тени, передвигающиеся по Луне фиксируются почти каждый день. В 12 веке были написаны летописи, в которых грамотно описывалось, что на Луне происходят какие-то вспышки.
На Луне из недр доносятся странные высокочастотные звуки, происходят Лунотрясения, вызываемые возможно некими механизмами, которые находятся в ее недрах.

    Приливных сил, которые действуют на спутник Сатурна Энцелад, достаточно, чтобы вытягивать его ледяную корку и нагревать недра, так что подповерхностный океан извергается на сотни километров в космос

    Первый фактор, атмосфера, имеет смысл только в самом крайнем случае. Обычно объекту, который вращается вокруг массивного и твердого мира без атмосферы, будет достаточно избегать поверхности этого объекты, и он будет держаться рядом бесконечно долго. Но если прирастить атмосферу, даже невероятно диффузную, любому телу на орбите придется иметь дело с атомами и частицами, окружающими центральную массу.

    Несмотря на то, что мы обычно считаем, что у нашей атмосферы есть «конец» и на определенной высоте начинается космос, реальность такова, что атмосфера просто истощается, когда вы поднимаетесь все выше и выше. Атмосфера Земли простирается на много сотен километров; даже сойдет с орбиты и сгорит, если мы не будем ее постоянно подгонять. По меркам Солнечной системы, тело на орбите должно находиться на определенном расстоянии от какой бы то ни было массы, чтобы оставаться в «безопасности».

    Будь то искусственный спутник или естественный, не имеет большого значения; если он будет находиться на орбите мира с существенной атмосферой, он сойдет с орбиты и упадет на ближайший мир. Все спутники на низкой околоземной орбите так сделают, как и спутник Марса Фобос

    Кроме того, объект может вращаться. Это касается как большой массы, так и меньшей, вращающейся вокруг первой. Существует «стабильная» точка, в которой обе массы приливно заблокированы (то есть всегда обращены друг к другу одной стороной), но при любой другой конфигурации возникнет «крутящий момент». Это кручение либо закрутит обе массы по спирали внутрь (если вращение медленное) либо наружу (если вращение быстрое). В других мирах большинство спутников не рождаются в идеальных условиях. Но есть еще один фактор, который нам нужно учитывать, прежде чем с головой нырнуть в проблему «спутника спутников».

    Модель системы Плутон — Харон демонстрирует две главных массы, вращающиеся одна вокруг другой. Облет «Новых горизонтов» показал, что у Плутона или Харона нет внутренних спутников относительно их взаимных орбит

    Тот факт, что объект не изолирован, имеет большое значение. Гораздо проще удержать объект на орбите возле единой массы - вроде луны возле планеты, небольшого астероида возле большого или Харона возле Плутона - чем удержать объект на орбите возле массы, которая сама вращается вокруг другой массы. Это важный фактор, и мы о нем мало задумываемся. Но давайте на секунду рассмотрим его с перспективы нашей самой близкой к Солнцу, безлунной планеты Меркурий.

    Меркурий вращается вокруг нашего Солнца относительно быстро, и поэтому гравитационные и приливные силы, действующие на него, очень велики. Если бы что-то еще вращалось вокруг Меркурия, было бы гораздо больше дополнительных факторов.

    1. «Ветер» от Солнца (поток исходящих частиц) врезался бы в Меркурий и объект возле него, сбивая их с орбиты.
    2. Тепло, которым Солнце одаривает поверхность Меркурия, может приводить к расширению атмосферы Меркурия. Несмотря на то, что Меркурий безвоздушный, частицы на поверхности нагреваются и выбрасываются в космос, создавая хоть и слабую, но атмосферу.
    3. Наконец, есть третья масса, которая хочет привести к окончательной приливной блокировке: не только между малой массой и Меркурием, но и между Меркурием и Солнцем.

    Следовательно, для любого спутника Меркурия существует два предельных местоположения.

    Каждая планета, которая вращается вокруг звезды, будет наиболее стабильной, когда приливно с ней заблокирована: когда ее орбитальный и вращательный периоды совпадают. Если добавить еще один объект на орбиту к планете, ее самая стабильная орбита будет взаимно приливно заблокирована с планетой и звездой вблизи точки L 2

    Если спутник будет слишком близко к Меркурию по ряду причин:

  • вращается недостаточно быстро для своей дистанции;
  • Меркурий вращается недостаточно быстро, чтобы быть приливно заблокированным с Солнцем;
  • восприимчив к замедлению от солнечного ветра;
  • будет подвержен существенному трению меркурианской атмосферы,

в конечном итоге он упадет на поверхность Меркурия.

Когда объект сталкивается с планетой, он может поднять обломки и привести к формированию лун неподалеку. Так появилась земная Луна и так же появились спутники Марса и Плутона

И напротив, он рискует быть выброшенным с орбиты Меркурия, если спутник будет слишком далеко и будут применимы другие соображения:

  • спутник вращается слишком быстро для своей дистанции;
  • Меркурий вращается слишком быстро, чтобы оказаться приливно заблокированным с Солнцем;
  • солнечный ветер придает дополнительную скорость спутнику;
  • помехи от других планет выталкивают спутник;
  • нагрев Солнца придает дополнительную кинетическую энергию определенно маленькому спутнику.

С учетом всего сказанного, не стоит забывать, что у многих планет есть свои спутники. Хотя система из трех тел никогда не будет стабильной, если вы только не подгоните ее конфигурацию под идеальные критерии, мы будем стабильны в течение миллиардов лет при нужных условиях. Вот несколько условий, которые упростят задачу:

  1. Взять планету/астероид так, чтобы основная масса системы была значительно удалена от Солнца, чтобы солнечный ветер, вспышки света и приливные силы Солнца были несущественными.
  2. Чтобы спутник этой планеты/астероида был достаточно близок к основному телу, чтобы не сильно болтался гравитационно и не был случайно вытолкнут в процессе других гравитационных или механических взаимодействий.
  3. Чтобы спутник этой планеты/астероида был достаточно удален от основного тела, чтобы приливные силы, трение или другие эффекты не привели к сближению и слиянию с родительским телом.

Как вы, возможно, догадались, существует «сладкое яблочко», в котором луна может существовать возле планеты: в несколько раз дальше радиуса планеты, но достаточно близко, чтобы орбитальный период был не слишком длинным и все еще значительно короче орбитального периода планеты относительно звезды. Итак, если взять все это вкупе, где же спутники спутников в нашей Солнечной системе?

У астероидов в основном поясе и троянцев возле Юпитера могут быть собственные спутники, но сами они не считают себя таковыми.

Самое близкое, что у нас есть, это троянские астероиды с собственными спутниками. Но поскольку они не являются «спутниками» Юпитера, это не совсем подходит. Что тогда?

Короткий ответ: вряд ли мы найдем что-то подобное, но надежда есть. Газовые гигантские миры относительно стабильны и достаточно удалены от Солнца. У них много спутников, многие из которых приливно заблокированы со своим родительским миром. Крупнейшие луны будут лучшими кандидатами для размещения спутников. Они должны быть:

  • максимально массивны;
  • относительно удалены от родительского тела для минимизации риска столкновения;
  • не слишком удалены, чтобы не оказаться вытолкнутыми;
  • и - это новое - хорошо отделены от других лун, колец или спутников, которые могут нарушить систему.

Какие же луны в нашей Солнечной системе лучше всего подходят, чтобы обзавестись собственными спутниками?

  • Спутник Юпитера Каллисто: самый внешний из всех крупных спутников Юпитера. Каллисто, который находится на расстоянии 1 883 000 километров, также имеет радиус в 2410 километров. Вокруг Юпитера он проходит за 16,7 дня и имеет значительную скорость убегания в 2,44 км/с.
  • Спутник Юпитера Ганимед: крупнейшая луна в Солнечной системе (2634 км радиусом). Ганимед весьма далек от Юпитера (1 070 000 километров), но недостаточно. У него самая высокая скорость убегания из всех спутников в Солнечной системе (2,74 км/с), но густонаселенная система гигантской планеты крайне усложняет процесс приобретения спутников спутниками Юпитера.
  • Спутник Сатурна Япет: не особо большой (734 километра в радиусе), но достаточно удаленный от Сатурна - на 3 561 000 километров средней дистанции. Он хорошо отделен от колец Сатурна и от прочих крупных лун планеты. Проблема лишь в его малой массе и размерах: скорость убегания составляет всего 573 метра в секунду.
  • Спутник Урана Титания: с радиусом в 788 километров, крупнейший спутник Урана находится в 436 000 километров от Урана и завершает орбиту за 8,7 дня.
  • Спутник Урана Оберон: вторая по размерам (761 километр), но самая удаленная (584 000 километра) большая луна завершает орбиту вокруг Урана за 13,5 дня. Оберон и Титания, впрочем, опасно близки друг к другу, поэтому «луна луны» между ними вряд ли появится.
  • Спутник Нептуна Тритон: этот захваченный объект пояса Койпера огромен (1355 км в радиусе), далек от Нептуна (355 000 км) и массивен; объекту нужно двигаться на скорости более 1,4 км/с, чтобы покинуть поле притяжения Тритона. Возможно, это наш лучший кандидат на право владения собственным спутником.
  • Тритон, крупнейшая луна Нептуна и захваченный объект пояса Койпера, может быть нашей лучшей ставкой на луну с собственной луной. Но «Вояджер-2» ничего не увидел.

При всем этом, насколько нам известно, в нашей Солнечной системе нет спутников с собственными спутниками. Возможно, мы ошибаемся и найдем их в дальнем конце пояса Койпера или даже в облаке Оорта, где объектов пруд пруди.

Теория говорит, что такие объекты могут существовать. Это возможно, но требует крайне специфических условий. Что касается наших наблюдений, в нашей Солнечной системе таковые пока не возникали. Но кто знает: Вселенная полна сюрпризов. И чем лучше будут становиться наши возможности поиска, тем больше сюрпризов мы будем находить. Никто не удивится, если следующая грандиозная миссия к Юпитеру (или другим газовым гигантам) обнаружит спутник возле спутника. Время покажет.