Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Ноября 2014 в 23:53, реферат
Луна, единственный спутник Земли, очень важный объект сравнительно - планетологических исследований, особенно благодаря своей уже довольно высокой степени изученности. Луна уже более 1 млрд. лет является мертвой планетой - на ней не протекают эндогенные процессы; здесь отсутствует атмосфера, гидросфера и биосфера. Луна обладает медленным осевым вращением (27,3 земных суток), температура ее поверхности колеблется от +130 °С на освещенной Солнцем поверхности до - 170 °С на противоположной. В настоящее время она имеет лишь очень слабое магнитное поле, хотя есть признаки, что оно было значительно сильнее в прошлом.
Еще глубже - средняя мантия толщиной порядка 500 км; полагают, что именно в этом слое в результате частичного выплавления формировались "морские" базальты. На глубинах порядка 600-800 км располагаются глубокофокусные лунные сейсмические очаги. Нужно, однако, отметить, что естественная сейсмическая активность на Луне невелика. На рис. 3.2. представлено внутреннее строение Луны по результатам сейсмических исследований. Распространение лунотрясений вплоть до глубин 950 км позволяют с уверенностью предположить, что нижняя мантия на этой глубине не содержит интерстициальной расплавленной фазы, а также свободной воды. Нормальное распространение Р волн наблюдается на глубинах по меньшей мере до 1400 км, но прохождение S волн в этой области не обнаруживается. Поэтому интервал глубин от 1000 до 1400 км надо считать областью сильного поглощения S волн. Предполагается, что причиной этого является частичное плавление. Следовательно, на глубине около 800 км кончается литосфера (твердая оболочка) и начинается лунная астеносфера - расплавленный слой, в котором, как и в любой жидкости, могут распространяться только продольные сейсмические волны. Температура верхней части астеносферы порядка 1200 К. Накамура с сотрудниками полагают, что существует ядро с минимальным радиусом 170 км и низкой скоростью распространения продольных сейсмических волн (3,7÷5,l км/с). Они подчеркивают, что такое предположение пока весьма гипотетично, так как оно основывается на анализе сигналов только одного падения метеорита на обратную сторону Луны. Важно отметить, однако, что максимальный радиус возможного ядра Луны составляет около 350 км, по крайней мере до этой глубины наблюдается нормальное распространение Р волн. Масса возможного металлического ядра такого размера должна быть меньше 2 % от массы Луны. На малое количество металла указывают и результаты магнитных измерений.
На глубине 1380-1570 км происходит резкое изменение скорости продольных волн - здесь проходит граница (довольно размытая) пятой зоны - ядра Луны. Предположительно, это относительно небольшое ядро состоит из расплавленного сульфида железа.
Поверхностный довольно рыхлый слой Луны состоит из пород, раздробленных постоянным потоком падающих на нее твердых тел - от микрометеоритов и пыли до крупных частиц - многотонных метеоритов и астероидов. Над поверхностью Луны газовая атмосфера как таковая отсутствует, так как не может удерживаться Луной вследствие ее малой массы. В результате даже легчайшие атомы при средних тепловых скоростях способны преодолевать притяжение Луны. Поэтому плотность газа над Луной по крайней мере на 12 порядков меньше плотности приземной атмосферы (хотя и заметно выше плотности межзвездного газа).
Первым человеком, посмотревшим на Луну в телескоп, был Галилей. Ему же, соответственно, принадлежит и открытие лунных гор и кратеров.
Вполне естественно, что Луна, как ближайшее к Земле небесное тело, стала первым объектом, к которому направились космические аппараты.
Луна начала изучаться автоматическими станциями еще до появления человека в космосе. 4-го октября 1959-го года советская автоматическая станция "Луна 3" впервые сфотографировала обратную сторону Луны, на которой почти не оказалось морей. Советская же станция "Луна 9" 31-го января 1966-го года первой совершила удачную мягкую посадку на Луну в Океане Бурь, западнее кратеров Рейнер и Марат. Были произведены снимки Луны с разных высот и круговая панорама на самой поверхности. "Луна 10" первой стала искусственным спутником Луны 3 апреля 1966-го года, оставаясь им в течение 57-ми дней. Другая советская станция "Луна 16 "первой доставила образцы лунного грунта на Землю 24-го сентября 1970-го года. Станцией "Луна 17", запущенной 10-го ноября 1970-го года, на Луну был доставлен самоходный аппарат "Луноход 1", представлявший собой комплексную лабораторию. Аппарат проделал по поверхности спутника Земли путь длиною 10 540 метров. "Луноход 2" был доставлен 16-го января 1973-го года станцией "Луна 21". По восточному краю Моря Ясности самоходный аппарат прошел маршрут, протяженностью 37 км. Последней "Луной" была "Луна 24", в августе 1976-го года доставившая на Землю двухметровую колонку лунного грунта. 4 отечественных станции типа "Зонд" проводили разнообразные исследования в окололунном пространстве и возвращались на Землю.
Американцы отправили к Луне около 30 аппаратов. 4 первых "Пионера" неизменно друг за другом в августе-декабре 1958-го года отклонялись от расчетных траекторий и не выполняли поставленных задач. С 1962-го по 1965-й годы к Луне были направлены семь аппаратов "Рейнджер", три из которых достигли-таки Луны и передали фотоснимки поверхности. С 1966-го по 1968-й годы на орбиту вокруг нашего естественного спутника были выведены пять станций "Лунар-Орбитер" и две станции "Эксплорер". Для посадки на Луну проводились в то же время запуски семи аппаратов "Сервейр". Кроме того, были запущены 17 "Аполлонов", 6 из которых доставили на Луну астронавтов, проведших там уникальные исследования. Первым человеком на Луне стал Нил Армстронг, командир "Аполлона 11". После 74-го года изучение Луны почти прекратилось. В 1994-м, однако, американский аппарат "Климентина" возобновил исследования нашего спутника, сделав, в том числе, около 3 млн. фотографий и предположительно открыл на Луне воду.
С самого начала цивилизации происхождение Земли и Луны было предметом постоянного теоретического и практического исследований. Этот вопрос относится к наиболее дискуссионным научным проблемам, охватывая различные области науки, привлекая внимание философов, астрономов, математиков, геологов, химиков и физиков. Появилось так много разнообразной литературы, что отдельные лица не в состоянии её полностью охватить. Поэтому любой человек, который пытается синтезировать материал в этой области знаний, неизбежно оказывается ограниченным рамками той дисциплины, в которой он работает. Большинство астрономических явлений, прежде всего, определяется гравитационными и магнитными полями, а также ядерными взаимодействиями, но формирование Солнечной системы происходило при таком режиме давления и температуры, при котором химические свойства вещества, по меньшей мере, так же важны, как гравитационные и магнитные поля.
Метеориты имеют большое значение для получения данных о химических условиях в первоначальной Солнечной туманности, о процессах химического фракционирования, которые имели место во время формирования планет земной группы. Многочисленные детальные физическое, химические и минералогические исследования метеоритов вскрыли очевидность событий, происходивших в Солнечной системе во время и вскоре после её формирования, около 4,5 млрд. лет назад.
Библиографический список
1) Зигель Ф.Ю. Путешествие по недрам планет. - М.: Недра, 1988. - 220 с.
2) Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли, Луны и планет. М., «Знание», 1973. 64 с. (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Космонавтика. Астрономия» 2 ).
3) Павлинов В.Н., Соколовский А.К.
Структурная геология и
4) Рингвуд А.Е. Происхождение Земли и Луны: пер. с англ. - М.: Недра, 1982.293 стр. - Пер. изд.: США, 1979.
5) Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология. - М.: Изд - во МГУ, 1988. - 448с.
6) Журнал «Природа», 2004, №3, Академиздатцентр «Наука» РАН