Спутник Земли

Определения и обозначения

Естественный спутник — небесное тело, которое движется вокруг планеты. Он не создан человеком и удерживается возле планеты её притяжением. Луна подходит под это определение, потому что обращается вокруг Земли.

Луна — естественный спутник Земли. Она находится рядом с нашей планетой, а Земля вместе с Луной движется вокруг Солнца. Такое положение помогает понять, почему солнечный свет освещает Луну с одной стороны.

Орбита — путь, по которому небесное тело движется вокруг другого тела. Луна движется по орбите вокруг Земли, поэтому её положение относительно Земли и Солнца постепенно меняется. Понятие орбиты объясняет последовательную смену фаз.

Фазы Луны — видимые с Земли изменения освещённой части лунного диска. Основные фазы — новолуние, первая четверть, полнолуние и последняя четверть; между ними видны серпы и выпуклые фазы. Фаза показывает не изменение формы Луны, а результат наблюдения с определённого места.

Как это устроено

Луна не излучает собственного света, потому что не является звездой. Её поверхность получает энергию от Солнца и отражает часть солнечных лучей. Поэтому днём Луна тоже может быть видна, а ночью её свет заметен на тёмном небе.

Луна движется вокруг Земли, а Земля находится на орбите вокруг Солнца. Во время движения меняется взаимное положение трёх тел: Солнца, Земли и Луны. Из-за этого солнечный свет падает на Луну с одного направления, а наблюдатель на Земле смотрит на неё под разными углами.

Солнце освещает примерно половину поверхности Луны, обращённую к нему. Другая половина в этот момент не получает прямого солнечного света. Но с Земли можно увидеть то всю освещённую часть, то только её долю, поэтому лунный диск выглядит по-разному.

Луна кажется крупной не потому, что она сравнима с Солнцем, а потому, что находится сравнительно близко к Земле. Размер небесного тела и расстояние до него вместе определяют, какой угол оно занимает в поле зрения. Облака и самолёты ближе, но они намного меньше, а Луна заметна на тёмном небе благодаря отражённому солнечному свету.

Поверхность Луны каменистая, неровная, с горами, равнинами и многочисленными кратерами. У Луны почти нет плотной атмосферы, поэтому там не образуются привычные облака, ветер и дождь, а перепады температуры очень велики. В таких условиях нет земной природы и жизни в знакомом нам виде.

Земля и её естественный спутник

Сначала найдите в таблице признак, который нужно сравнить, а затем прочитайте сведения в двух соседних столбцах. Так легко увидеть не только различия, но и связь: Луна движется вокруг Земли и получает свет от Солнца.

Разбор задач

Тонкий серп Луны

Ученик увидел на небе тонкий серп Луны и спрашивает, почему освещён только небольшой участок её видимого диска. Нужно определить не форму самой Луны, а положение наблюдателя относительно освещённой Солнцем части.

1. Солнце освещает примерно половину поверхности Луны.
2. Луна движется вокруг Земли, поэтому видимая с Земли доля освещённого полушария меняется.
3. Если виден тонкий серп, к наблюдателю обращена лишь небольшая часть освещённой поверхности, а остальная видимая часть находится в тени собственной поверхности Луны.

Ответ: серп виден потому, что с Земли наблюдают небольшую часть освещённого Солнцем полушария Луны.

Земля между Солнцем и Луной

На схеме Солнце, Земля и Луна расположены на одной линии, причём Земля находится между Солнцем и Луной. Нужно установить, какая сторона Луны обращена к Солнцу и какая её часть видна с Земли. Это позволяет связать положение тел с названием фазы.

1. Солнечные лучи идут от Солнца и освещают обращённую к нему сторону Луны.
2. Земля находится между Солнцем и Луной, поэтому к Земле обращена именно освещённая сторона лунного диска.
3. Наблюдатель видит почти весь освещённый круг Луны.

Ответ: наблюдают полнолуние. Если бы тень Земли точно закрывала Луну, произошло бы лунное затмение, но обычное полнолуние затмением не является.

Наблюдения в течение месяца

Изображения Луны каждый вечер постепенно менялись, а затем начали повторяться. Причину нужно искать в движении Луны вокруг Земли, а не в изменении её настоящей формы. Один полный цикл видимых фаз повторяется примерно через месяц.

1. Луна перемещается по своей орбите и каждый вечер оказывается в новом положении.
2. Из-за нового положения с Земли видна другая часть освещённого полушария.
3. После завершения очередного оборота взаимное положение Солнца, Земли и Луны примерно повторяется, поэтому повторяется и последовательность фаз.

Ответ: вид Луны менялся из-за её движения вокруг Земли, а затем повторился благодаря периодической смене фаз.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что Луна сама светится. Так думают из-за её яркого вида ночью, но яркость объясняется отражением солнечного света. Проверка простая: вспомните, что Луна не звезда и без освещения Солнцем не была бы видна так ярко.

Ошибка: объяснять фазы постоянной тенью Земли. Тень Земли закрывает Луну только во время лунного затмения, а обычные фазы наблюдаются регулярно без затмения. Если фазы сменяются месяц за месяцем, причина — движение Луны и изменение угла наблюдения.

Ошибка: думать, что Луна физически становится серпом или кругом. Её форма остаётся почти такой же, меняется лишь видимая часть освещённой поверхности. Проверить себя можно вопросом: освещённая Солнцем половина ведь никуда не исчезает?

Ошибка: путать естественный и искусственный спутник. Луна возникла как природное небесное тело, а искусственные спутники созданы и запущены человеком. Значит, слово «естественный» указывает на происхождение спутника, а не только на его движение.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о вращении Земли вокруг своей оси, её обращении вокруг Солнца и освещении небесных тел. Эти сведения помогают представить движение Луны в общей системе.

Тема связана с изучением Солнечной системы, планет и других небесных тел. Луна показывает на простом примере, как движение и освещение влияют на наблюдаемый вид объекта.

Знания о фазах пригодятся при изучении календарей, затмений и наблюдений за небом. По фазе можно описать положение Луны относительно Земли и Солнца.

Что запомнить

• Луна — естественный спутник Земли.
• Луна движется вокруг Земли.
• Луна не излучает собственного света, а отражает солнечный.
• Солнце освещает половину поверхности Луны.
• Фаза показывает, какую часть освещённой Луны видно с Земли.
• Фазы Луны сменяются по мере её движения вокруг Земли.