Взгляните на карту Луны и увидите, как много на ней мест с поэтическими названиями, такими как Море Мечты, Залив Радуги, Озеро Счастья. На деле это очень суровая среда с почти полным отсутствием атмосферы. Все слои газа на Луне, вместе взятые, весят меньше пяти слонов.
Ее характерная поверхность покрыта расползающимися темными пятнами, называющимися «мария», или морями (в единственном числе – маре – mah – ray). С Земли они немного напоминают человеческое лицо, отсюда и знаменитый «Человек на Луне». Однако здесь нет и никогда не было никаких морей, заполненных водой. Вместо этого для Луны изначально были характерны обширные пространства расплавленной лавы, образовавшейся во время хаотичного рождения Луны, которая с тех пор остыла и затвердела. Днища морей изрешечены тысячами кратеров – глубокими, чашеобразными углублениями с неровными краями, оставшимися в качестве напоминания о столкновениях, безобразивших лунную поверхность на протяжении более миллиарда лет.
Вид Луны на нашем небе постоянно меняется. Объясняется это тем, что сама Луна не производит никакого света. Напротив, она выступает как гигантское зеркало, которое отражает солнечные лучи, направляя их в нашу сторону. Сколько отраженного Луной света попадает к нам, зависит от того, в каком конкретно месте орбиты Земли она в данный момент находится. Когда она занимает положение между нами и Солнцем, весь свет падает на дальнюю сторону Луны и отражается в противоположном от нас направлении. Мы называем это положение новолунием. По мере продвижения Луны к противоположной стороне нашей планеты мы постепенно наблюдаем все более освещенную Луну до тех пор, пока, примерно через две недели, она не начнет отражать на Землю весь падающий на нее свет. Тогда мы видим полнолуние. Когда Луна начинает обратный путь и все меньше и меньше света падает на обращенную к нам сторону, мы начинаем терять этот свет.
Приливный захват
Нам всегда видна лишь одна сторона Луны, и люди думают, что она не должна вращаться. Но это не так, Луна все-таки вращается. Она совершает оборот вокруг своей оси точно за такое же время, которое ей требуется, чтобы совершить один оборот вокруг Земли – 27,3 дня.
Для того чтобы представить, как это происходит, возьмите мяч, который будет изображать Землю, и положите его на пол. Встаньте лицом к мячу и начните двигаться вокруг него по кругу, всегда глядя внутрь круга. Ваше возвращение к той точке, откуда вы начали движение, будет означать, что вы совершили не только один оборот вокруг Земли, но и прокружились на месте. Чтобы убедиться в этом, повторите упражнение, только теперь фокусируйтесь на стенах, на которые вы смотрите во время кружения. Вы увидите, что вы по очереди смотрите на каждую из четырех стен комнаты, точно так же, как если бы вы просто кружились на одном месте.
Луна ведет себя аналогичным образом, так как она захвачена Землей приливно-отливной силой. Первоначально период вращения Луны был значительно больше по сравнению с периодом обращения Луны по орбите вокруг Земли. Однако влияние земной гравитации привело к некоторому растяжению Луны по линии, соединяющей два небесных тела. Поэтому Луна располнела в одном направлении немного больше по сравнению с другим, – образовались приливные горбы. Впоследствии Земля притягивала Луну преимущественно за эти горбы, постепенно замедляя ее вращение до тех пор, пока период вращения Луны вокруг своей оси не сравнялся с периодом орбитального движения Луны вокруг Земли.
Серии фаз Луны требуют несколько больше времени для своего завершения, чем ее 27,3 – дневной период обращения по орбите. Промежуток времени между двумя полными лунами составляет 29,5 дня. Связано это с тем, что для того, чтобы мы могли наблюдать полную луну, необходимо чтобы Земля, Луна и Солнце находились на одной прямой с нашей точки зрения. В то время как Луна занята обращением вокруг Земли, мы в свою очередь совершаем облеты вокруг Солнца. Луне требуется около двух дней, чтобы наверстать дополнительное расстояние, которое проходит Земля по своей орбите вокруг Солнца за месяц, и вновь вернуться на ту же линию.
Приливный захват – довольно распространенное явление во Вселенной. Многие спутники Юпитера и Сатурна также испытывают его со стороны своих планет. Некоторые планеты в других звездных системах также захвачены приливно-отливной силой своими материнскими звездами. Вопрос о возможности жизни на таких планетах – когда одна сторона испепелена жарой, а другая дрожит от холода, пребывая в темноте, – предмет жарких споров среди астрономов.
Большое значение для жизни на Земле
Луна окутана столькими поверьями, которые часто зародились многие тысячелетия назад, так что сегодня уже трудно отделить научную реальность от исторических мифов. Идею о том, что Луна действительно влияет на поведение людей, можно встретить в сообщениях об оборотнях и лунатиках – людях, в буквальном смысле этого слова помешанных на Луне. Акушерки клянутся, что их родильные дома наполняются сильнее во время полной луны. Однако доказательств подобных заявлений пока не существует.
В большинстве таких случаев в качестве объяснения ссылаются на гравитационное притяжение Луны, которое, как предполагается, сильнее при полной луне и влияет на распределение воды в нашем теле. Но момент наибольшего приближения Луны к Земле редко совпадает с полнолунием – она с той же легкостью может находиться на максимально близком расстоянии от Земли и при новолунии. Но даже с учетом этих возражений необходимо признать, что Луна оказывает огромное влияние на жизнь на нашей планете. По мнению многих ученых, без поддержки нашей ближайшей соседки мы просто не могли бы оказаться на этой планете, чтобы восхищаться ею.
Мы уже говорили о том, как она уравновешивает времена года. Есть вероятность того, что именно Луна дала толчок зарождению жизни на нашей планете, сыграв в этом процессе главную роль. Сформировавшись на расстоянии в пятнадцать раз ближе к Земле, чем она находится сегодня, Луна в силу своей гравитации стала вызывать гигантские приливы, которые вторгались в прибрежные территории на сотни километров вглубь с гораздо большей частотой, чем это происходит в настоящее время. Некоторые ученые предполагают, что именно в этих приливных зонах зародилась жизнь, именно здесь, где на стыке суши и моря происходило смешение сред, могли возникнуть исходные кирпичики, из которых впоследствии образовались микроскопические биологические формы, способные дать начало жизни.
Помимо прочего, Луна замедляет движение нашей планеты. Миллиарды лет назад продолжительность суток составляла восемнадцать часов. Сегодня они продолжаются двадцать четыре часа, так как Земля постепенно теряет энергию вращения из-за трения с океанами, пытаясь повернуться под водной массой, удерживаемой на месте силой гравитации Луны.
