3 Система земля-луна

В процессе формирования Солнечной системы на орбите Земли образовалась двойная планета Земля-Луна. Луна хоть и является спутником, но относительно так велика и находится так близко к Земле (384440 км), что фактически образует с ней систему двух планет. Поперечник Луны составляет 1/4 земного (3474 км), объем в 49 раз меньше объема Земли средняя плотность - 3,35 г/см³, сила тяжести в шесть раз меньше, чем на Земле.

Полный оборот Луна вокруг Земли делает за 27,3 суток (звездный или сидери ческий месяц). Скорость движения Луны по орбите составляет около 1 км/сек. Луна светит отраженным светом и освещенная Солнцем меняет свой вид, проходя последовательно фазы в зависимости от расположения относительно Солнца и Земли. Полная смена фаз происходит за 29,5 суток (синодический месяц). Колебания температуры вследствие отсутствия атмосферы и медленного осевого вращения на поверхности Луны очень велики: 120- 407⁰ К.

Период обращения Луны вокруг Земли в точности равен времени одного оборота ее вокруг оси, поэтому Луна постоянно обращена к Земле одной стороной.

Поверхность Луны в основном гористая, покрыта кольцевыми горами-кратерами, хребтами и другими формами рельефа, происхождение которых связано как с действием внутренних сил (вулканической деятельностью), так и с внешним воздействием (ударами метеоритов).

На Луне нет воды, а названия морей (Ясности, Спокойствия), океанов (Бурь), заливов относится к обширным низинам, залитым некогда базальтовой лавой.

Запущенная в СССР 4 октября 1959 года АМС (Автоматическая межпланетная станция) “Луна-3” совершила облет Луны, сфотографировала большую часть скрытой от нас стороны лунной поверхности, и передала на Землю первые снимки. Оказалось, что обратная сторона беднее “морями” и напоминает гористые области видимой стороны Луны.

Поверхность Луны сложена реголитом - грунтом, состоящим из разнозернистого обломочно-пылевого материала, сформированного в результате дробления, перемешивания и спекания лунных пород.

В недрах Луны выделяют кору, мантию, ядро. В мантии находятся очаги лунотрясений.

21 июня 1969 года американский пилотируемый корабль “Аполлон-II” доставил на Луну космонавтов. Первые люди, ступившие на лунную поверхность - Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин, которые пробыли на Луне 21ч. 36 мин. Всего было уже 5 высадок космонавтов. Советские луноходы (“Луна” - 16,18,20,21) обследовали лунную поверхность, доставили на Землю лунный грунт.

4. ФИГУРА И РАЗМЕРЫ ЗЕМЛИ

Для понимания особенностей географической оболочки важно иметь правильное представление о фигуре и размерах Земли. Этот вопрос интересовал ученых с древнейших времен. В VII в. до н.э. уже было известно (ученикам Пифагора), что Земля имеет форму шара.

Форма планеты в виде правильного шара соответствовала бы равновесию, установившемуся под действием силы тяжести, при условии, если бы Земля не вращалась вокруг своей оси и имела бы однородный вещественный состав. Но в результате вращения Земли возникла центробежная сила, под влиянием которой появилось сжатие в направлении оси вращения. Земля приняла форму сфероида или эллипсоида вращения. Сжатие Земли было обнаружено по разности скорости качания маятника на разных широтах и теоретически обосновано законом всемирного тяготения И. Ньютона.

На основании многочисленных геодезических измерений были предложены разные значения параметров земного эллипсоида. В СССР, или на территории СНГ, для расчетов системы координат и обработки геодезических измерений 1946 г. принят эллипсоид Красовского, названный в честь советского ученого. Он имеет следующие параметры: экваториальный радиус - 6 378 км, полярный радиус - 6 356км, полярное сжатие 1:298,3, длина экватора - 40075 км, длина меридиана – 40 008 км, площадь поверхности земного шара – 510 млн.км², площадь поверхности Мирового океана 361 млн. км², площадь суши - 149 млн.км².

Из-за неравномерности распределения массы и неоднородности вещественного состава Земли ее фигура отклоняется от правильной формы сфероида. На это отклонение влияет также действие гравитационного поля Галактики. Истинная геометрическая фигура Земли была названа геоидом. Геоид определяется как фигура, поверхность которой совпадает с уровенной поверхностью Мирового океана. В каждой точке геоида направление силы тяжести перпендикулярно его поверхности. Поднятия геоида над эллипсоидом Красовского не превышают 136 м, опускания - 162 м. Поднятия геоида расположены преимущественно над океаническими впадинами, опускания приурочены к материкам. Это связано с неоднородностью строения земной коры. Более тяжелая океаническая базальтовая кора отклоняет силу тяжести в сторону океанов от более легкой материковой гранитной коры. Таким образом, поднятия и опускания геоида до известной степени зеркальны по отношению к действительному рельефу Земли.

На основании изучения движения искусственных спутников Земли была установлена полярная асимметрия земного эллипсоида. Оказалось, что Земля имеет сердцевидную форму, причем северный полюс ее приподнят, по сравнению с южным, примерно на 30 м. Такую форму Земли предложено называть кардиоидам. Причину полярной асимметрии следует искать в действии гравитационного поля Галактики.

Максимальная высота физической поверхности относительно поверхности океана - 8848 м (гора Джомолунгма), максимальная глубина 11022 м (Марианская впадина).

Сфероидальность Земли является главной причиной географической зональности. Уточнение фигуры Земли позволило объяснить причины нарушения географической зональности в северном и южном полушариях. Вероятно, неоднородное строение земной коры привело к неравномерному распределению материков и океанов. Указанная полярная асимметрия явилась причиной большей океаничности южного полушария (здесь площадь океана составляет 81, суши - 19%), по сравнению с северным (площадь океана – 61, суши – 39%).

Другой пример полярной асимметрии - особенности расположения географических зон: наличие зон тундры и тайги, распространенных в северном полушарии, но отсутствие их в южном. Третий пример- асимметрия приполярных областей: в полярной области южного полушария расположен материк Антарктида, покрытый мощным ледником, в то время как в области северного полюса находится океан.

Размеры Земли определяют параметры географической оболочки, пространственное соотношение суши и океана.