При следующей встрече Учёный и Фома заговорили о Луне. Фома оказался довольно начитанным человеком и начал свои рассуждения с разговоров учёных, опубликованных
"Интернациональная научная группа, в которую вошли специалисты из США, Дании и Франции, уточнила возраст образца породы, которая считается древнейшим элементом лунной коры.
По распространенной теории, Луна образовалась в результате столкновения молодой Земли и объекта размером с Марс, выбросившего на орбиту достаточный для появления спутника объем вещества. Химическая эволюция Луны начиналась с остывания глубокого океана магмы, при затвердевании которой сформировалась кора, причём первой породой в ней должен был стать анортозит, содержащий двухвалентное железо (ferroan anorthosite, FAN).
Хороший образец FAN в 1972 году доставил на Землю экипаж "Аполлона-16". Результаты, полученные с применением трех изотопных методик датирования, прекрасно согласовались друг с другом, и возраст кристаллизации этого FAN ученые оценили в 4 360 плюс-минус 3 млн лет. Примерно такие же величины были определены для древнейших земных минералов - цирконов, найденных на западе Австралии.
"Это может означать, что кора Луны действительно сформировалась позже, чем мы думали, - резюмирует участник исследования Ричард Карлсон из Вашингтонского института Карнеги. - С другой стороны, не совсем верной может оказаться сама модель остывания океана магмы и образования анортозита".
Похоже, что эта теория, действительно, со временем окажется ошибочной. "Энума Элиш" даёт более правдоподобное объяснение появления Луны. А если учесть, что Луна в результате исследований оказалась на 0,5 млрд лет моложе Земли, которая состоит из древних пород Тиамат, то древний миф выглядит вполне правдоподобно. - Высказал своё мнение Фома.
Внутреннее строение Луны
Луна - дифференцированное тело, она имеет геохимически различную кору, мантию и ядро. Оболочка внутреннего ядра богата железом, она имеет радиус 240 км, жидкое внешнее ядро состоит в основном из жидкого железа с радиусом примерно 300 - 330 километров. Вокруг ядра находится частично расплавленный пограничный слой с радиусом около 480 - 500 километров. Эта структура, как полагают, появилась в результате фракционной кристаллизации из глобального океана магмы вскоре после образования Луны 4,5 миллиарда лет назад. Лунная кора имеет в среднем толщину ~ 50 км.
Луна - второй по плотности спутник в Солнечной системе после Ио. Однако внутреннее ядро Луны мало, его радиус около 350 км; это только ~ 20 % от размера Луны, в отличие от ~ 50 % у большинства других землеподобных тел. Состоит лунное ядро из железа, с небольшим количеством примесей серы и никеля.
Луна постоянно повёрнута к Земле одной стороной. Причина этого явления может быть только одна - это смещённый электромагнитный центр Луны. Ещё недавно считалось, что Луна не обладает магнитосферой, но это не так. А вот то, что она не вращается вокруг своей оси - факт. Кроме того, все планеты Солнечной системы и их спутники в большей или меньшей степени обладают магнитосферами, именно этим и объясняется их нахождение на орбитах. Кроме того, можно сказать, что все стационарные спутники планет повёрнуты к своим планетам одной стороной. Это Демос и Фобос Марса, Это спутники Юпитера, хотя часть из них вращается в противоположную сторону, но все они повёрнуты одной стороной к планете. Это 5 спутников Урана, вращающихся в противоположную сторону, и 16 лун Сатурна. Это Плутон и Харон, всегда смотрящие друг на друга. Вместе с тем можно ли Меркурий и Венеру считать планетами? У них нет спутников, а сами они вращаются вокруг своей оси очень медленно. У Меркурия самый короткий год: со средней скоростью 48 км/сек. он совершает полный оборот вокруг Солнца за 88 земных суток. За это время планета совершает всего полтора оборота вокруг своей оси. Венера вращается вокруг своей оси, отклонённой на 2,6 градуса от перпендикуляра к плоскости орбиты, с востока на запад, то есть в направлении, противоположном направлению вращения большинства планет. Один оборот вокруг оси занимает 243,02 земных суток. По сути - эти две планеты являются спутниками Солнца. А считать или не считать их планетами зависит от формулировки этого понятия, принятого учёными.
Земля с Луной движутся вперёд, с запозданием повторяя спирально-эллипсное движение Солнца. Один спиральный виток Земля совершает за один год. Луна же один виток своей спирально-эллипсной орбиты совершает вокруг Земли приблизительно за 29,5 земных суток. Можно ли считать систему Земля - Луна двойной планетой? Астрофизики так не считают, их движение больше похоже на парный танец, в котором Луна обхаживает Землю.
Луна обращается вокруг Земли, но и Земля под действием притяжения Луны описывает небольшую орбиту вокруг их общего центра масс. Эта орбита в 81 раз меньше, чем лунная. Центр масс системы Земля - Луна находится внутри Земли, на расстоянии 4750 км от центра планеты. И все же это небольшое движение Земли учитывается при точных расчетах. Однако по определению их нельзя назвать двойной планетой, так как их общий центр масс находится не снаружи, а внутри Земли.
Луна движется вместе с Землёй за Солнцем по своим спирально-эллипсным траекториям. Скорость движения Луны непостоянна, она то опережает Землю, то отстаёт от неё, а не вращается вокруг Земли, как это показывают на картинках.
- И как же вы это себе представляете? - спросил Учёный, - вам бы только поёрничать, Фома, если сказали "А", то говорите и "Б"! Это почему же Луна то опережает Землю, то прячется за ней, у вас на этот счёт есть особое мнение?
- Хорошо, объясню, улыбнувшись, ответил Фома. - Если простым обращением Луны вокруг Земли просто объясняются солнечные и лунные затмения, то при их спиральном движении за Солнцем затмения объяснить сложнее, хотя наблюдения за ними ведутся тысячи лет. Вы знаете, что полное лунное затмение случается, если Земля оказывается между Солнцем и Луной, полностью закрывая её своей тенью от Солнца. Происходит это в полнолуние, и Луна находится дальше всего от Солнца. В это время из-за ослабления солнечного ветра, наталкивающегося на Землю, электромагнитное притяжение Земли усиливается и с большей силой притягивает Луну к себе. Луна, продолжая движение по спирали в сторону Солнца, увеличивает свою скорость и постепенно выходит из тени Земли, испытывая увеличивающееся притяжение Солнца. Набрав скорость, Луна огибает Землю и занимает место между Солнцем и Землёй. При этом освещение и нагревание Солнцем невидимой нам стороны Луны оказывается сильней, чем видимой в результате меньшего расстояния между ними. Но, оставшись без прикрытия Земли, Луна оказывается под действием не только притяжения Солнца, но и под превосходящим его по силе Солнечным ветром, дополнительно испытывая притяжение Земли, в это время противоположное по направлению Солнца. Сила земного притяжения и солнечного ветра притормаживают полёт Луны, и она потихоньку начинает сбрасывать скорость, отставая и возвращаясь к Земле с противоположной Солнцу стороны. При растущей Луне скорость её спирально-поступательного движения уменьшается, а при убывающей - увеличивается. Такой цикл спирального движения Луны повторяется сначала через каждые 29,5 суток, но каждый такой цикл несколько иной, чем предыдущий или последующий. Луна, Земля и Солнце возвращаются на своё исходное место только через 19 756 земных суток.
Циклы затмений: "в результате длительных наблюдений выяснилось, что и лунные, и солнечные затмения неизбежно повторяются в прежнем порядке по истечении того промежутка времени, через который повторяется взаимное положение Солнца, Луны и узлов лунной орбиты.
Этот промежуток древние греки назвали саросом. Он составляет 223 оборота Луны, то есть 18 лет, 11 дней и 8 часов. По истечении сароса все затмения повторяются, но уже в несколько иных условиях, так как за 8 часов Земля поворачивается на 120 градусов, а потому лунная тень пойдет по 3емле на 120 градусов западнее, чем это было 18 лет назад. Древние египтяне, вавилоняне, халдеи и другие "культурные" народы еще за 2 500 лет до нашей эры, не зная причин затмения, умели предсказывать их наступление с точностью до 1-2 суток в пределах своей ограниченной территории. Но так как они не могли располагать результатами наблюдений на всем земном шаре, они использовали для расчетов утроенный, или большой, сарос, содержащий целое число суток. Последовательность солнечных и лунных затмений по истечении утроенного сароса повторяется па той же географической долготе. Считается, что большой сарос - а именно 19 756 суток - впервые был вычислен вавилонскими астрономами-жрецами. Установление сароса было одним из величайших открытий древности, поскольку оно привело к нахождению истинной причины затмений уже в VI веке до н.э.".
Фома против 'Лунных приливов'
Учёный слушал рассуждения Фомы, и казалось, не возражал. Но, видимо, характер Учёного не слишком уж отличался от недоверчивого характера Фомы. - Ну, хорошо, вкрадчиво заговорил он, - вы, Фома много говорили о гравитации, но как-то не вяжутся ваши высказывания с теорией приливов и отливов на Земле, ведь всем известно, что они возникают в результате лунного притяжения. Что-то запутались вы, Фома, в своих 'теориях'! - Фома метнул исподлобья на Учёного неприязненный взгляд. - Вы уж извините меня, господин Учёный, но иногда мне ваши собратья кажутся похожими на попугаев! Нет, не потому, что они пёстро одеваются, одеты они как раз очень даже прилично: в костюмах, при галстуках. А вот повторяют, не думая, старые заученные глупости, как 'попки'. - Учёный не ожидал от Фомы такого нелицеприятного сравнения. Брови его подскочили вверх, и он в упор уставился на Фому. - А Фома продолжал:
- Любит, однако, учёный народ факты передёргивать. Говорят, что Хосе де Акоста в своей Истории (1590), впервые объяснил природу отливов и приливов, периодичность и взаимосвязь с фазами Луны. Но из дошедших до нас сведений о приливах и отливах первые выводы были сделаны ещё Пифеем (325 г. до н. э.). Он заметил, что полные воды бывают около времени прохождений Луны через меридиан, а амплитуда приливов изменяется в течение полумесяца вместе с фазами Луны. Греческий учёный Посидоний (130 - 50 гг. до н. э.) указывает на существование разности амплитуд приливов во время равноденствий и солнцестояний. Труды Хосе де Акоста появляются значительно позже. Кеплер (1571 - 1630 гг.) отметил, что, говоря о приливах, надо принимать во внимание не солнечные сутки, а лунные. Он же впервые говорит о 19-летнем периоде приливов. Но 19-летний цикл был известен не 450 лет, а 3500 лет назад. 'Еще с Синая был установлен такой 19-летний цикл. В те времена, когда существовал Санхедрин (Санхе́дрин (ивр. סנהדרין, также Сан?едрин; от греч. συνέδριον - 'собрание', букв. 'совместное заседание') - в иудаизме один из 10 трактатов четвёртого раздела (Незики́н) Мишны, которая является частью Талмуда.). Високосный год - на иврите шана меуберет, досл. 'беременный год'. Девятнадцатилетний цикл установлен так, что он кончается всегда в год, порядковый номер которого (от Сотворения Мира) делится без остатка на 19. Поэтому для того, чтобы определить место того или иного года в 19-летнем цикле надо номер этого года разделить нацело на 19, остаток от деления и будет местом года в цикле. Б-г сообщил Моисею на Синае точное среднее время между новолуниями. Еврейская Традиция идет от Дарования Торы на Синае, а не от естественнонаучных исследований древних - потому что измерить и вычислить среднюю продолжительность солнечного года гораздо легче, чем лунного месяца'.
Ньютон (1642-1727 гг.) изложил свою теорию приливов на основании законов всемирного тяготения, а все последующие труды, которых немало, основаны на работе Ньютона. - После этого небольшого экскурса в историю, Фома продолжал.
- Всё это было давно, а вот какие сведения дают студентам в наше время Учебное пособие для студентов вузов.. 'Приливообразующая сила - равнодействующая силы притяжения Луны и центробежной силы, возникающей при вращении системы Земля-Луна вокруг барицентра. На Земле одновременно существуют два прилива в ближайшей точке к Луне и наиболее удаленной и два отлива в точках, расположенных на угловом расстоянии 90R от линии 'Луна - Земля'. Основными причинами, объясняющими приливно-отливные явления называются: суточное вращение земного шара и деформация покрывающей земную поверхность водной оболочки, превращающая последнюю в эллипсоид'. Близко к истине, но 'Луна оттягивает к себе воды мирового океана, приподымает их, и толща вод вспучивается, образуя 'горб', а точнее, появляются два 'горба' - высокий со стороны, где находится Луна, и менее выраженный с противоположной стороны'. Следуя теории Ньютона, как можно объяснить, что на противоположной стороне Земли, обратной от нахождения Луны, тоже образуется прилив? - Учёные пытаются, но как-то неубедительно у них это выходит.
- Объяснений причин отливов и приливов много: простейших - 'от лунного притяжения' и до более обоснованных. Меня эти объяснения не совсем устраивают, и хотя много нового не скажу, но вставлю и свой 'пятак', - продолжал Фома.
- Первой и наиболее важной причиной является вращение Земли вокруг своей оси и возникающая при этом центробежная сила, которая наиболее сильна на линии экватора. Вода - вещество текучее, а потому её уровень на экваторе всегда выше, чем на полюсах.
Но Земля не идеальный шар, а, как определено не мной, 'несимметричное, несбалансированное, бесформенное тело'. Поэтому её вращение напоминает вращение эксцентрика, т. е., неравномерное. В результате такого движения вода 'болтается' в чаше океана с определённой частотой, создавая внутренние волны, вызывающие передвижения огромных масс воды в стороны. Это постоянный процесс собирания вод на экваторе и их возвращения к берегам.
Второй основной и реальной причиной возникновения приливов и отливов является солнечный ветер. Луна же, взаимодействуя с Землёй, служит стабилизатором, корректирующим неуравновешенное вращение Земли, 'болтанку' - тем самым значительно ослабляя движение водных масс, но никак не притягивает воду. Лунное 'притяжение воды' - предположения и выдумки! - заявил Фома и, прищурившись, посмотрел на Учёного. - Луна влияет на приливы, но совершенно иначе и только косвенным образом. - Ух, ты! - воскликнул Учёный, - Фома, вы меня поражаете, открывая всякий раз нечто новое! Тысячи лет люди считали, что Луна притягивает воду! Почему же наибольшие приливы происходят в полнолуние и новолуние, причём в полнолуние приливы больше, чем в новолуние!?
- Вот, вот, Ньютон тоже в своей 'Лунной' гипотезе объясняет поднятие воды над обычным уровнем моря результатом её устремления к притягивающему небесному телу. И все хлопают в ладоши! - Ну, Фома, это уже чересчур, объяснитесь, пожалуйста, - рассержено потребовал Учёный.
- Не сердитесь, уважаемый, конечно же, объясню, тем более что это факты, - примирительно откликнулся Фома.
- В полнолуние Земля находится между Солнцем и Луной под прямым воздействием солнечного ветра. От этого прямого контакта повышается атмосферное давление на поверхности Земли, повёрнутой к Солнцу. В результате повышенного давления водные массы устремляются в сторону, где давление меньше, стремясь к обретению естественного горизонтального положения, - это ночные приливы. В областях со стороны Солнца происходит отлив, в противоположной стороне - прилив. В это время давление солнечного ветра на землю наиболее сильное, соответственно, приливные волны выше. В период новолуния Луна заслоняет Землю от прямого солнечного ветра, находясь между Землёй и Солнцем. Понижение солнечного давления в полусфере Земли, повёрнутой к Луне, вызывает прилив в этой части планеты, - это дневные приливы. Именно эти явления и заметили наблюдатели, связав силу приливов и отливов с лунными фазами, что совершенно верно, но объяснять их 'притяжением Луны' явно ошибочно!
Сила приливов - величина не постоянная. Она зависит от взаимного относительного положения Солнца, Земли и Луны. Но, так как тела постоянно находятся в движении, изменяются и силы взаимодействия. А потому повторение идентичной картины прилива вообще не происходит, всякий раз картина незначительно меняется.
Почему на экваторе атмосферное давление ниже, чем на полюсах? Объясняется это влажностью воздуха и его температурой: 'На экваторе воздух нагревается, расширяется, становится легче и поднимается. На полюсах воздух наоборот остывает, сжимается, тяжелеет и опускается вниз'. Отчасти - это так, но не надо путать причину со следствием. Основной причиной разности давлений является центробежная сила Земли. На экваторе она самая большая и сильней противодействует давлению атмосферы, а на полюсах центробежная сила отсутствует, потому и давление в этих областях всегда выше, даже в новолуние. И это несмотря на то, что давление солнечного ветра значительно сильней в районе экватора.
- И довольно повторять заезженную фразу: 'Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле'. Давление давит, а не притягивает! - После этой веской фразы, похожей на афоризм, Фома замолчал, поглядывая на Учёного, который пытался осмыслить сказанное Фомой.
![Внутреннее строение Луны [Из интернета]](/img/l/lerman_o_m/0090wselennajaizjajcagl17/wnutrenneestroenieluny.png)
![Центр масс Земля - Луна [Из интернета]](/img/l/lerman_o_m/0090wselennajaizjajcagl17/cntrmasssistemyzemlja-lunazem.jpg)
![Двугорбые волны [Из интернета]](/img/l/lerman_o_m/0090wselennajaizjajcagl17/priliwy.png)
![Схема распределения приливных сил [Из интернета]](/img/l/lerman_o_m/0090wselennajaizjajcagl17/shemaraspredelenijapriliwnyhsil.png)