Маркус Чаун - Твиты о вселенной

• Название: Твиты о вселенной
• Автор: Маркус Чаун
• Жанр: Науки о космосе
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-9963-1151-4

Маркус Чаун и Говерт Шиллинг, известные журналисты и популяризаторы науки, приглашают читателя на уникальную экскурсию по Вселенной, во время которой они в непринужденной форме ответят на самые принципиальные вопросы, связанные с окружающим нас миром. Начиная с самых простых: «почему ночью небо темное? почему звезды мерцают? что такое метеориты?», они внедрятся в круг самых сложных проблем космологии — как зарождалась Вселенная, как появляются сверхновые звезды, что такое квазары и черные дыры, что было до Большого взрыва, одни ли мы во Вселенной. Самые интересные и животрепещущие «макропроблемы» современного естествознания представлены авторами в сжатой форме «микроблогов», в точности, как в социальной сети «Твиттер», откуда и берет название эта увлекательная и информативная книга.

---

Кажется, что Луна не вращается вокруг своей оси. Но это не так. Период вращения точно равен периоду обращения по орбите вокруг Земли.

У многих планетарных лун есть «синхронное вращение», обусловленное «приливными силами» родительской планеты, тормозящими вращение лун таким образом, что одна сторона луны всегда обращена к «родителю».

Вы могли бы подумать, что только половина поверхности Луны всегда видна с Земли. Но на самом деле мы видим 59 %…

Скорость Луны меняется из-за эллиптичности орбиты. Вращение, конечно, постоянно. В результате с Земли Луна кажется колеблющейся («качающейся»).

Основное различие между двумя сторонами Луны заключается в том, что на дальней стороне Луны нет крупных вулканических равнин (их называют лунными «морями» — sea или maria), возможно, из-за того, что там кора толще.

В далеком будущем Луна будет «тормозить» вращение Земли, так что та всегда будет обращена одной и той же стороной к Луне, как происходит у Плутона и его луны Харон.

Последние слова из альбома Пинк Флойд Темная сторона Луны (Dark Side of the Moon): «На самом деле нет никакой темной стороны Луны. Факт, что она вся темная». И это правда.

24. Почему Луна покрыта кратерами?

Солнечная система содержит большое количество строительных обломков, оставшихся с момента ее рождения. Это материал в виде каменных астероидов и ледяных комет.

В течение 4,55 млрд лет, которые существует Солнечная система, планеты и спутники, как в стрелковом тире, бомбардировались обломками из космоса.

Лунные кратеры — это шрамы от ударов. При отсутствии атмосферных воздействий/движения почвы, которые приводят к их сглаживанию (как на Земле), они сохраняются (за исключением воздействий от более поздних ударов).

Кратеры на Луне — это небесная книга истории. Научившись ее читать, мы можем собрать воедино историю воздействий космоса на Землю.

Крупнейшее столкновение произошло в период Поздней тяжелой бомбардировки (ПТБ) 3,8 млрд лет назад. Удары были настолько сильны, что они пробили лунную кору.

Хлынула лава, заполнившая бассейны, возникшие из-за ударов, и создавшая темные лунные моря (maria — множественное число от mare, которое в переводе с латинского означает «море»).

ПТБ была вызвана совместным воздействием Юпитера и Сатурна, которое разрушало пояса астероидов или комет и посылало тела размером с Лос-Анджелес поперек нашего пути.

Некоторые кратеры сохраняют следы от выброшенных осколков: так 93-км кратер Коперника[3] образовался при бомбардировке астероидом размером с Ки-Уэст[4] ~800 млн лет назад.

Хотя кратеры Земли в основном истерты, некоторые сохранились, например, 1,2-км метеоритный кратер в штате Аризона, созданный ~50 000 лет до н. э. объектами размером в несколько домов.

Кроме того, сохранился 180-километровый кратер Чикскулуб, частично располагающийся в море у побережья Юкатана. Полагают, что он образовался из-за 10-километрового астероида, убившего динозавров 65 млн лет назад.

25. Как Луна влияет на Землю?

Два раза в день море надвигается на пляжи, а затем отступает. Такие приливы, которые впервые объяснил Исаак Ньютон, вызваны Луной.

Вопреки распространенному мнению, приливы на Земле вызваны не столько гравитацией Луны, сколько изменениями в гравитации Луны.

Гравитация Луны действует сильнее всего на океан непосредственно перед ней, менее сильно — на центр Земли и наименее сильно на океан с обратной стороны…

Таким образом, океаны вспучиваются в двух направлениях: с одной стороны — потому что вода оттягивается от Земли; с другой — потому что Земля уходит из-под воды.

Поскольку Земля поворачивается вокруг своей оси каждые 24 часа, две приливные выпуклости путешествуют по океанам, в каждой точке создавая два прилива в сутки.

Фактически гравитация Луны вытягивает приливные выпуклости. Это действие «тормозит» вращение Земли. Луна реагирует, отступая от Земли.

Луна создает «приливы» в горах так же, как и в воде, хотя и меньшие из-за жесткости гор. Такие приливные растяжения могут способствовать возникновению землетрясений.

Большой адронный коллайдер близ Женевы обнаруживает растяжение и сжатие два раза в сутки, поскольку Луна растягивает и сжимает 27-км кольцо «ускорителя атомов».

Солнце также создает приливы в океанах, однако лишь в 1/3 от тех, чем порождает Луна. Когда Солнце и Луна объединяются, мы получаем самые высокие приливы.

Высокие приливы, ветры и воронкообразные потоки могут создать приливную волну — водяной горб, сохраняющий форму на многие километры и который можно даже использовать для серфинга.

В прошлом, когда Луна была ближе, приливы были выше, чем сегодня. При своем рождении Луна была в 10 раз ближе, а приливы в 1000 раз выше.

Луна не только вызывает приливы, но может и «уничтожить» Солнце. Полное солнечное затмение было ужасом для древних людей. Они использовали гремящую кастрюлю, чтобы отпугнуть чудовище, поедающее Солнце (это всегда работало!).

Полные солнечные затмения изменили историю. Во время сражения между Лидией и Мидией (Турция, 585 г. до н. э.) Земля погрузилась в темноту. Это было плохой приметой. Армии сложили оружие.

26. Что, если бы у нас не было Луны?

Очень вероятно, что нас бы здесь не было!

Ключевой факт 1. Луна непривычно большая: она гораздо больше, чем любой другой спутник по сравнению с материнской планетой. Земля — Луна, в сущности, — «двойная планета».

Ключевой факт 2. Жизнь на Земле не могла бы появиться без стабильного климата на протяжении миллиардов лет. Наша большая Луна стабилизирует климат.

Это работает таким образом: если Земля отклоняется, а волчок, как правило, так и делает, количество солнечного света, доходящего до Земли, меняется. Это приводит к катастрофическим изменениям климата…

Но, если Земля отклоняется, гравитация большой Луны возвращает ее назад в вертикальное положение (Марс, не имеющий большой Луны, испытывает катастрофические изменения климата).

Также большая Луна управляла заселением Земли. Вызывая мощные приливы, оставляла обширные поля вблизи океана высокими и сухими. Рыба, выброшенная на берег, развивала легкие и уходила.

Большая Луна имеет также огромное значение для науки. Заслоняя Солнце (полное солнечное затмение), она делает видимыми звезды, близкие к солнечному диску.

…В 1919 такие звезды помогли обнаружить искривление звездного света в поле тяготения Солнца, подтверждающее ключевое предсказание теории гравитации Эйнштейна.

В 1972 в «Трагедии Луны» Айзек Азимов утверждает, что, если бы Венера, а не Земля имела луну, развитие науки произошло бы на 1000 лет раньше.

Почему? Если бы Венера совершала свой орбитальный полет в сопровождении видимой Луны в ночном небе, поддерживаемая церковью идея геоцентрического (Земля в центре) пространств стала бы несостоятельной.

27. Сколько людей побывало на Луне?

Только двенадцать человек ходили по Луне. Только девять[5] из них все еще живы. Самый молодой, Чарльз Дьюк (Аполлон 16), родился 3 октября 1935.

Президент Джон Кеннеди сообщил о лунной программе «Аполлон» в знаменитой речи в Конгрессе США 25 мая 1961: «…до окончания этого десятилетия…»

Аполлон 8 и 10 летали к Луне и обратно без посадки. В 1970 Аполлону 13 также пришлось вернуться без посадки из-за аварии.

Аполлон 11, 12, 14, 15, 16 и 17 садились на Луну. В каждом случае два астронавта выходили на поверхность, а один оставался в командном модуле на орбите Луны.

21 июля 1969 прилунился Аполлон 11. 1-м человеком, который побывал на Луне, был Нил Армстронг (38 лет); 2-м — Базз Олдрин (39 лет). Они провели 2 ч и 24 мин на поверхности Луны.

Луноход (лунный багги) преодолевал большие расстояния, которые должны были исследовать экипажи Аполлонов 15 (27,8 км), 16 (26,6 км) и 17 (35,9 км).

14 декабря 1972. Последний побывавший на Луне человек — Юджин Сернан (38 лет) на Аполлоне 17. Программы для Аполлонов 18, 19, 20 отменили из-за отсутствия государственной поддержки.

Астронавты вернулись с 382 кг лунной породы. Подробный анализ показал, что Луна, вероятно, оторвалась от новорожденной Земли.