§ 4. Луна — естественный спутник Земли

Определения и обозначения

Луна — небесное тело, ближайшее к Земле, и её естественный спутник. Это название обозначает не планету, а тело, связанное с Землёй движением и притяжением. Знание этого определения помогает правильно определить место Луны в Солнечной системе.

Естественный спутник — небесное тело, которое движется вокруг планеты под действием её притяжения. Земля притягивает Луну и удерживает её на орбите. Так можно отличить спутник от планеты, которая обращается непосредственно вокруг звезды.

Фаза Луны — видимая с Земли часть освещённой Солнцем лунной поверхности. К фазам относят, например, новолуние, серп, первую четверть и полнолуние. Этот термин нужен, чтобы описывать, почему Луна в разные дни выглядит по-разному.

Лунные сутки — время, за которое Луна совершает один оборот вокруг своей оси относительно Солнца. Они длиннее земных суток, потому что Луна одновременно движется вокруг Земли. Понятие помогает объяснить смену освещения на лунной поверхности.

Как это устроено

Луна обращается вокруг Земли потому, что Земля притягивает её. Однако спутник не падает прямо на поверхность: у него есть скорость движения вперёд, и он всё время огибает нашу планету. Такое движение по пути вокруг Земли называют движением по орбите.

Луна кажется светящейся, хотя сама света не излучает. Солнечные лучи падают на её поверхность и отражаются в разных направлениях. Часть отражённого света попадает в наши глаза, поэтому ночью мы видим Луну.

Вид Луны меняется из-за её движения вокруг Земли. Солнце всегда освещает примерно половину лунного шара, но положение Луны относительно Земли и Солнца постепенно меняется. Поэтому с Земли видна то большая, то меньшая часть освещённой половины.

С Земли почти всегда видна одна и та же сторона Луны, потому что два её движения согласованы. Луна совершает один оборот вокруг своей оси примерно за то же время, за которое делает один оборот вокруг Земли. Представьте человека, который обходит вокруг стола и всё время поворачивается к столу одним боком: похожим образом Луна обращена к Земле.

Лунная поверхность сильно отличается от земной из-за отсутствия плотной атмосферы и жидкой воды. На ней есть горы и кратеры — углубления, появившиеся при ударах космических тел. Ветер и дождь почти не изменяют поверхность, поэтому следы ударов и другие отметины могут сохраняться очень долго.

Основные особенности Луны

Читайте таблицу слева направо: сначала назовите признак, затем найдите характеристику Луны и её смысл. Например, движение вокруг Земли приводит к выводу, что Луна является её естественным спутником. Так удобно связывать наблюдаемый факт с объяснением.

Таблица также помогает не смешивать разные свойства. Отсутствие собственного света относится к освещению, а кратеры — к поверхности. Фазы объясняются не изменением формы Луны, а изменением её положения относительно Земли и Солнца.

Разбор задач

Задача 1

Определите, какое небесное тело является естественным спутником Земли: Солнце, Луна или Марс. Объясните свой выбор по движению тела. Нужно отличить тело, обращающееся вокруг планеты, от тела, вокруг которого движутся планеты.

Решение:

1. Вспомним определение: естественный спутник движется вокруг планеты под действием её притяжения.
2. Солнце — звезда, вокруг которой движутся планеты, поэтому спутником Земли оно не является.
3. Марс — планета, обращающаяся вокруг Солнца, а не вокруг Земли.
4. Луна движется вокруг Земли, значит, именно она подходит под определение.

Ответ: естественный спутник Земли — Луна. Её удерживает на орбите земное притяжение.

Задача 2

Почему после новолуния Луна сначала видна как узкий серп, а затем освещённая часть увеличивается? В условии нужно учесть, что Луна не светится сама. Объяснение должно связывать наблюдаемую фазу с движением спутника.

Решение:

1. Солнце освещает примерно половину лунной поверхности.
2. После новолуния Луна начинает уходить от положения, при котором её освещённая сторона почти не видна с Земли.
3. При дальнейшем движении вокруг Земли с нашей планеты становится видна всё большая часть освещённой половины.
4. Поэтому тонкий серп постепенно расширяется и сменяется другими фазами.

Ответ: освещённая часть увеличивается из-за движения Луны вокруг Земли и изменения её положения относительно Солнца и наблюдателя на Земле.

Задача 3

Ученик сказал: «Луна светится так же, как Солнце». Найдите ошибку и исправьте объяснение. Для решения сравните, откуда берётся свет у Солнца и у Луны.

Решение:

1. Солнце — звезда, оно само излучает свет и тепло.
2. Луна не является звездой и собственного света не излучает.
3. Её поверхность отражает солнечные лучи, которые затем достигают Земли.
4. Следовательно, внешнее сходство в видимом свечении не означает одинаковый источник света.

Ответ: ошибка в словах «так же, как Солнце». Правильно: Луна видна потому, что отражает свет Солнца.

Типичные ошибки

Некоторые называют Луну планетой, потому что она круглая и имеет шарообразную форму. Ошибка возникает, если учитывать только форму и забывать о движении тела. Проверьте себя: Луна обращается вокруг Земли, поэтому является её естественным спутником.

Иногда считают, что обычные фазы Луны появляются из-за тени Земли. Так бывает только во время лунного затмения, а фазы наблюдаются регулярно при разных положениях Луны. Чтобы проверить ответ, спросите себя, всегда ли между Солнцем и Луной находится Земля.

Фраза «Луна всегда наполовину освещена» кажется неверной, но в ней смешаны два наблюдения. Солнце действительно освещает примерно половину лунного шара, однако с Земли видна разная часть этой половины. Разделяйте освещённую поверхность и видимую с Земли поверхность.

Ещё одна ошибка — утверждение, что Луна излучает собственный свет. Её называют светящейся, потому что мы видим отражённые солнечные лучи. Проверка проста: сравните Луну с Солнцем — Солнце само излучает свет, а Луна только отражает его.

Связь с другими темами

Для изучения Луны нужно знать, что Земля вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Солнца. Также важно представлять действие сил притяжения, которые связывают небесные тела. Эти знания помогают понять орбиты и смену освещения.

Тема связана с изучением Солнечной системы и движения небесных тел. Позже сведения о движении Луны помогут объяснить затмения, а знания о вращении Земли — смену дня и ночи. Так отдельные наблюдения складываются в общую картину космоса.

Фазы Луны и затмения используют при наблюдении за небом и работе с календарём. По фазе можно примерно определить положение Луны в её движении вокруг Земли. Наблюдения становятся точнее, если учитывать дату и время.

Что запомнить

• Луна — естественный спутник Земли.
• Луна движется вокруг Земли и вращается вокруг своей оси.
• Луна не излучает собственного света, а отражает свет Солнца.
• Смена фаз Луны объясняется её движением вокруг Земли.
• Солнце освещает примерно половину поверхности Луны.
• С Земли обычно видна одна и та же сторона Луны.
• На поверхности Луны есть кратеры и горы, но почти нет атмосферы и жидкой воды.