|
|
В связи с движением Луны вокруг
Земли беспрестанно меняется видимая форма нашего спутника, происходит то, что
мы называем сменой фаз Луны. Но вид Луны, вид ее поверхности никогда не
меняется. Как мы об этом будем еще говорить, никаких процессов, которые
заметно изменяли бы лик Луны, на ней не происходит. Все части Луны, которые
мы видим в каждый данный момент, остаются одинаковыми в любой день наших
наблюдений. Сохранившиеся до нашего времени описания вида Луны, сделанные
Плутархом и Птолемеем, дают возможность заключить, что вид Луны не изменился
даже за 2000 лет. На первый взгляд это как будто должно означать, что Луна
движется вокруг Земли, сохраняя одно и то же положение относительно Земли.
Часто представляют себе, что Луна потому и обращает к нам одну и ту же
сторону, что она не вращается вокруг своей оси. Это совершенно не верно. Если
бы Луна не вращалась вокруг оси, тогда при движении вокруг Земли мы за период
полного оборота видели бы постепенно все ее стороны.
Обычно это бывает трудно понять сразу. Помещенный здесь
рисунок 25 должен помочь делу. На нем показаны четыре положения наблюдателя,
двигающегося вокруг лампы. Он не поворачивается, обходя лампу,—он смотрит в
одном и том же направлении; но именно благодаря этому в каждом новом положении
к лампе обращены разные стороны его тела.
Луна обращена к Земле постоянно одной стороной.
Следовательно, она поворачивается, вращается вокруг оси, как и Земля, но
только гораздо медленнее, чем наша планета. Легко понять, что полный поворот
Луны вокруг оси должен происходить в точности за тот же промежуток времени,
за какой она оборачивается вокруг Земли. При этом вращение ее происходит в
том же направлении/ в каком она движется вокруг Земли.
Если периоды вращения Луны и ее обращения вокруг Земли не
совпадали бы в точности, то постепенно накапливались бы расхождения и в
разное время к Земле были бы обращены разные части лунной поверхности.
Вычислено, что если бы период оборота Луны вокруг Земли отличался от периода
вращения последней всего лишь на одну минуту, то через две с половиной тысячи
лет к Земле была бы обращена другая, невидимая сейчас, сторона Луны.
Что же мы знаем о невидимой нам половине поверхности Луны?
Было бы неправильно думать, что она существенно отличается от видимой нам
части. Ведь нет никаких причин к тому, чтобы в стороне, постоянно обращенной
к Земле, Луна была такой, какой мы ее знаем, а в противоположной стороне не
было бы, допустим, никаких гор, подобных тем, которые мы наблюдаем в телескоп
на ее поверхности.
Впрочем, мы можем говорить об этом и более уверенно на
основе наблюдений. Дело в том, что удается наблюдать и некоторую часть второй
половины Луны. Часть эта, правда, не велика, но все же имеется возможность
заглядывать и в эту сторону Луны по разным направлениям.
Наблюдения показывают, что Луна как бы покачивает- с я
вокруг своего среднего положения то в ту, то в другую сторону. Это
«покачивание» Луны, эти ее колебания носят название либрации. Этот термин
производится от латинского слова «либра», что значит «весы».
Уже при первых наблюдениях Луны в телескоп Галилей
констатировал наличие лунной либрации, и еще в XVII столетии само это явление
было объяснено надлежащим образом.
Различаются два вида лунной либрации.
С одной стороны, притяжение Земли, действующее равным
образом на разные стороны не совсем шарообразной Луны,вызывает ее
маятникообразные колебания: это так называемая физическая или действительная
либрация.
С другой стороны, имеет место и так называемая оптическая
либрация. Причины ее заключаются в том, во-первых, что Луна движется по
эллипсу, а не по кругу, и с неравномерной скоростью, то увеличивающейся, то
уменьшающейся в зависимости от расстояния Луны от Земли. В то же время
вращение Луны- вокруг оси происходит весьма равномерно. Вследствие этого
вращение Луны вокруг оси то начинает немного опережать ее обращение вокруг
Земли, то, наоборот, — отставать. Во-вторых, плоскость лунного экватора,
плоскость орбиты Луны и плоскость орбиты Земли несколько наклонены друг к
другу. Вследствие этого мы на Луну смотрим то несколько сверху, то снизу, или
как бы заглядываем с боков в противоположную нам сторону.
В общем, в результате всех таких причин мы получаем
возможность видеть с Земли приблизительно % (0.59) поверхности Луны: 21 560
ООО кв. км из 38 ООО ООО кв. км всей площади лунной поверхности.
Итак, Луна совершенно равномерно вращается вокруг своей
оси и успевает повернуться один раз в точности за тот промежуток времени, в
который она обойдет кругом Землю, то есть за 27V3 суток.
Легко понять, что, оставаясь обращенной к Земле все время
одной стороной, к Солнцу Луна обращает все свои стороны. Так, впрочем, и
следует из хорошо известного нам факта смены лунных фаз. Солнце
последовательно освещает и обогревает разные стороны Луны.
Следовательно, мы можем говорить о лунных сутках,
обозначая так период, в течение которого в одном каком-либо месте Луны
пройдет один полный день и одна полная ночь. Сутки продолжаются на Луне 29%
земных суток, а, значит, день длится около 354 часов. Столько же времени
длится там и ночь.
Может показаться, что сутки на Луне должны быть равны
периоду одного полного оборота Луны вокруг Земли, так как именно за этот
промежуток времени происходит один поворот Луны вокруг оси. Но здесь надо
вспомнить о существующей разнице между сидерическим и синодическим месяцами;
лунные сутки равны именно синодическому месяцу, т. е. промежуток времени
между двумя, скажем, полуднями на Луне равен синодическому месяцу.
|