Soulagement de la Lune. Composition chimique et conditions physiques à la surface de la Lune. §15.2. Relief de la Lune 6 traits caractéristiques du relief lunaire sont

La surface lunaire est sans vie et vide. Sa particularité est l'absence totale d'effets atmosphériques observés sur Terre. La nuit et le jour arrivent instantanément dès que les rayons du Soleil apparaissent.

Faute de milieu de propagation des ondes sonores, un silence complet règne en surface.

L'axe de rotation de la Lune est incliné de seulement 1,5 0 par rapport à la normale par rapport à l'écliptique, donc la Lune n'a pas de saisons ni de changements de saisons. La lumière du soleil est toujours presque horizontale aux pôles lunaires, ce qui rend ces zones constamment froides et sombres.

La surface lunaire change sous l'influence de l'activité humaine, du bombardement de météorites et de l'irradiation par des particules à haute énergie (rayons X et rayons cosmiques). Ces facteurs n'ont pas d'effet notable, mais au cours des temps astronomiques, ils « labourent » fortement la couche superficielle - le régolithe.

Lorsqu’une particule météorique heurte la surface de la Lune, une explosion miniature se produit et des particules de terre et de matière météoritique sont dispersées dans toutes les directions. La plupart de ces particules quittent le champ gravitationnel de la Lune.

La plage des fluctuations quotidiennes de température est de 250 0 C. Elle varie de 101 0 à -153 0. Mais le réchauffement et le refroidissement des roches se produisent lentement. Des changements rapides de température se produisent uniquement lors des éclipses lunaires. Il a été mesuré que la température varie de 71 à - 79 C par heure.

La température des couches sous-jacentes a été mesurée par des méthodes radioastronomiques ; elle s'est avérée constante à une profondeur de 1 m et égale à -50 C à l'équateur. Cela signifie que la couche supérieure est un bon isolant thermique.

L'analyse des roches lunaires ramenées sur Terre a montré qu'elles n'ont jamais été exposées à l'eau.

La densité moyenne de la Lune est de 3,3 g/cm 3 .

La période de révolution de la Lune autour de son axe est égale à la période de sa révolution autour de la Terre, elle n'est donc observée depuis la Terre que d'un seul côté. La face cachée de la Lune a été photographiée pour la première fois en 1959.

Les zones claires de la surface lunaire sont appelées continents et occupent 60 % de sa surface. Ce sont des zones montagneuses et accidentées. Les 40 % restants de la surface sont constitués de mer. Ce sont des dépressions remplies de lave sombre et de poussière. Ils ont été nommés au XVIIe siècle.

Les continents sont traversés par des chaînes de montagnes situées le long des côtes des mers. La plus haute hauteur des montagnes lunaires atteint 9 km.

La plupart des cratères lunaires sont d'origine météoritique. Il y en a peu de volcaniques, mais il y en a aussi des combinés. Les plus grands cratères lunaires ont un diamètre allant jusqu'à 100 km.

Des éruptions lumineuses ont été observées sur la Lune, qui pourraient être associées à des éruptions volcaniques.

La Lune n’a quasiment pas de noyau liquide, comme en témoigne l’absence de champ magnétique. Les magnétomètres montrent que le champ magnétique de la Lune ne dépasse pas 1/10 000 de celui de la Terre.

Atmosphère:

Bien que la Lune soit entourée d’un vide plus parfait que celui qui peut être créé dans des conditions de laboratoire terrestre, son atmosphère est vaste et présente un grand intérêt scientifique.

Au cours d'une journée lunaire de deux semaines, les atomes et les molécules projetés de la surface lunaire vers des trajectoires balistiques par une série de processus sont ionisés par le rayonnement solaire, puis entraînés par des effets électromagnétiques sous forme de plasma.

La position de la Lune en orbite détermine le comportement de l'atmosphère.

Les dimensions des phénomènes atmosphériques ont été mesurées par une série d'instruments placés sur la surface lunaire par les astronautes d'Apollo. Mais l'analyse des données a été entravée par le fait que l'atmosphère naturelle lunaire est si mince que la contamination par les gaz émanant d'Apollo a considérablement affecté les résultats.

Les principaux gaz présents sur la Lune sont le néon, l'hydrogène, l'hélium et l'argon.

En plus des gaz de surface, de petites quantités de poussières ont été trouvées circulant jusqu'à plusieurs mètres au-dessus de la surface.

Le nombre d'atomes et de molécules par unité de volume de l'atmosphère est inférieur à un billionième du nombre de particules contenues dans une unité de volume de l'atmosphère terrestre au niveau de la mer. La gravité de la Lune est trop faible pour maintenir les molécules près de la surface.

Tout corps ayant une vitesse supérieure à 2,4 km/s échappera au contrôle gravitationnel de la Lune. Cette vitesse est légèrement supérieure à la vitesse moyenne des molécules d'hydrogène à température ordinaire. La dissipation de l’hydrogène se produit presque instantanément. La dissipation de l'oxygène et de l'azote se produit plus lentement, car ces molécules sont plus lourdes. En des périodes de temps astronomiquement courtes, la Lune est capable de perdre toute son atmosphère, si jamais elle en avait une.

Désormais, l'atmosphère est reconstituée depuis l'espace interplanétaire.

M. Mendillo et D. Bomgardner (Université de Boston), après avoir analysé les résultats des observations de l'éclipse totale de Lune du 29 novembre 1993, sont arrivés à la conclusion que l'atmosphère lunaire est 2 fois plus étendue (égale à 10 diamètres de la Lune ) qu'on ne le pensait auparavant.

Elle est soutenue non pas par les impacts de micrométéorites et de particules élémentaires du vent solaire (protons et électrons) sur le sol lunaire, mais par l'influence de la lumière et des photons thermiques du rayonnement solaire sur celui-ci.

Les principaux composants sont des atomes et des ions de sodium et de potassium extraits du sol lunaire. L'atmosphère est très raréfiée, mais les atomes de sodium sont facilement excités et rayonnent fortement, ils sont donc faciles à détecter. (Nature 5.10.1995).

Origine: Selon les théories modernes dominantes, la Lune s’est formée avec la Terre à partir du même planétésimal. Les scientifiques pensent qu'au départ, la Lune était très proche de la Terre, et J. Darwin a écrit que la Lune était autrefois en contact avec la Terre et que la période orbitale des deux corps était d'environ 4 heures. Mais cette hypothèse semble peu probable. Beaucoup pensent que la Lune s'est formée à une distance nettement inférieure à la moitié de sa distance actuelle. Dans ce cas, les raz de marée sur Terre devraient atteindre 1 km.

Il existe d'autres théories. De nouvelles preuves ont été trouvées pour l'hypothèse selon laquelle la Lune s'est formée à la suite de la collision d'un corps avec la Terre.

Selon les données du satellite lunaire Clementine, traitées à l'Université d'Hawaï

Aux États-Unis, une carte du pourcentage de fer à la surface de la Lune a été établie. Elle peut varier de 0% en montagne à 14% au fond des mers. Si la Lune avait la même composition minéralogique que la Terre, il y aurait alors beaucoup plus de fer. Cela signifie qu’il est peu probable qu’il se soit formé à partir du même nuage protoplanétaire que la Terre.

De vastes zones situées sur la face cachée de la Lune ne contiennent aucun fer, mais sont recouvertes d'anorthosite, une roche riche en aluminium. L'anorthosite pure est rare sur Terre.

Impact sur Terre : Les Américains R. Bolling et R. Cerveny ont étudié les données sur

distribution globale de la température obtenue à partir de satellites entre 1797 et 1994. Il ressort des données que la Terre est chaude lorsque la Lune est pleine et froide lorsque la Lune est nouvelle. Avec sa lumière pendant la pleine lune, la Lune réchauffe la Terre de 0,02 0 C. Même de tels changements de température peuvent affecter le climat de la Terre. (Astronomy Now, mai 1995).

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Ministère de l'Éducation et des Sciences de l'Ukraine

École secondaire de Donetsk des niveaux I-III n° 44

en astronomie

sur le sujet : " Lune"

élèves de 11e année

DOSH I-III Art. N°44

Jdanko Elizaveta

professeur : Maslennikova I.L.

Donetsk 2011

Introduction

LA LUNE est le satellite naturel de la Terre, son voisin le plus proche. C'est le deuxième objet le plus brillant du ciel terrestre après le Soleil et le cinquième plus grand satellite naturel des planètes du système solaire. La Lune est également le premier et le seul corps céleste, avec la Terre, visité par l'homme. La distance moyenne entre les centres de la Terre et de la Lune est de 384 467 km. Même avant l’ère de l’exploration spatiale, les astronomes savaient que la Lune était un corps inhabituel. Bien qu’il ne s’agisse pas du plus gros satellite du système solaire, il est l’un des plus grands par rapport à sa planète, la Terre. La densité de la Lune n'est que 3,3 fois celle de l'eau, ce qui est inférieur à celle de n'importe quelle planète tellurique : la Terre elle-même, Mercure, Vénus et Mars. Cette seule circonstance nous fait penser à des conditions inhabituelles pour la formation de la Lune. Des échantillons de sol prélevés à la surface de la Lune ont permis de déterminer sa composition chimique et son âge (4,1 milliards d'années pour les échantillons les plus anciens), mais cela n'a fait que rendre encore plus confuse notre compréhension de l'origine de la Lune.

1 . La Lune dans la mythologie

La lune dans la mythologie romaine est la déesse de la veilleuse. La lune avait plusieurs sanctuaires, dont un avec le dieu soleil. Dans la mythologie égyptienne, la déesse lunaire Tefnout et sa sœur Shu, l'une des incarnations du principe solaire, étaient jumelles. Dans la mythologie indo-européenne et baltique, le motif du mois courtisant le soleil et de leur mariage est très répandu : après le mariage, le mois quitte le soleil, pour lequel le dieu du tonnerre se venge de lui et coupe le mois en deux. Dans une autre mythologie, le mois, qui vivait dans le ciel avec sa femme le soleil, venait sur terre pour voir comment vivaient les gens. Sur terre, le mois était chassé par Hosedem (une créature mythologique féminine maléfique). La lune, revenant précipitamment vers le soleil, n'a réussi qu'à moitié à entrer dans son copain. Le soleil l'a saisi par une moitié et Hosedem par l'autre et a commencé à le tirer dans différentes directions jusqu'à ce qu'ils le déchirent en deux. Le soleil a alors essayé de faire revivre le mois, qui était resté sans la moitié gauche et donc sans cœur, a essayé d'en faire un cœur avec du charbon, l'a bercé dans le berceau (la manière chamanique de ressusciter une personne), mais tout a été en vain. Ensuite, le soleil a ordonné au mois de briller la nuit avec sa moitié restante. Dans la mythologie arménienne, Lusin (« lune »), un jeune homme demandait un petit pain à sa mère, qui tenait la pâte. La mère en colère a giflé Lusin au visage, d'où il s'est envolé dans le ciel. Des traces du test sont encore visibles sur son visage. Selon les croyances populaires, les phases de la lune sont associées aux cycles de la vie du roi Lusin : la nouvelle lune - avec sa jeunesse, la pleine lune - avec sa maturité ; lorsque la lune diminue et qu'un croissant apparaît, Lusin vieillit, puis va au ciel (meurt). Il revient du paradis renaître.

Il existe également des mythes sur l'origine de la lune à partir de parties du corps (le plus souvent des yeux gauche et droit). La plupart des peuples du monde ont des mythes lunaires particuliers qui expliquent l'apparition de taches sur la lune, le plus souvent par le fait qu'il y a une personne spéciale là-bas (« l'homme de la lune » ou « la femme de la lune »). De nombreux peuples attachent une importance particulière à la divinité lunaire, estimant qu'elle fournit les éléments nécessaires à tous les êtres vivants.

Dans de nombreuses traditions (en particulier grecques), la Lune favorise la magie, la sorcellerie et la divination.

2 . OrigineLunie

Il existe plusieurs théories pour expliquer la formation de la Lune. L'une des premières théories expliquant le processus de formation de la Lune a été la théorie de J. Darwin selon laquelle la Lune s'est formée à la suite de l'action des forces centrifuges lors de la formation de la Terre. Sous l’action de ces forces, une partie de la croûte terrestre a été projetée dans l’espace. De cette partie s’est formée la Lune. Étant donné que, comme le pensent les scientifiques, tout au long de l'histoire de la Terre, notre planète n'a jamais eu une vitesse de rotation suffisante pour confirmer cette théorie, ce point de vue sur le processus de formation de la Lune est actuellement considéré comme dépassé. Une autre théorie, développée par le scientifique allemand K. Weizsäcker, le scientifique suédois H. Alfven et le scientifique américain G. Urey, suggère que la Lune s'est formée séparément de la Terre et a ensuite été simplement capturée par le champ gravitationnel terrestre. La probabilité d’un tel événement est très faible et, de plus, dans ce cas, on pourrait s’attendre à une plus grande différence entre la Terre et les roches lunaires.

La troisième théorie, formulée par des scientifiques soviétiques - O.Yu. Schmidt et ses disciples expliquent que la Terre et la Lune se sont formées à partir d'un seul nuage protoplanétaire et que le processus de leur formation s'est déroulé simultanément. La probabilité d’un tel événement est très faible et, de plus, dans ce cas, on pourrait s’attendre à une plus grande différence entre la Terre et les roches lunaires.

Bien que les trois théories ci-dessus sur la formation de la Lune expliquent son origine, elles contiennent toutes certaines contradictions. La théorie dominante de la formation de la Lune aujourd'hui est la théorie d'une collision géante de la proto-Terre avec un corps céleste de la taille de la planète Mars. Dans ce cas, les substances plus légères des couches externes de la Terre devraient s'en détacher et se disperser dans l'espace, formant un anneau de débris autour de la Terre, tandis que le noyau terrestre, constitué de fer, resterait intact. Finalement, cet anneau de débris a fusionné pour former la Lune. La théorie de l’impact géant explique pourquoi la Terre contient de grandes quantités de fer, alors que la Lune n’en a presque pas. De plus, à partir de la matière censée se transformer en Lune, à la suite de cette collision, de nombreux gaz différents ont été libérés, notamment de l'oxygène.

Riz. 1. - Collision de la Terre avec un objet de la taille de Mars et

formation de la lune

3 . Structure interneLunie

La densité de la Lune ne change pas beaucoup avec la profondeur, c'est-à-dire contrairement à la Terre, il n’y a pas de grande concentration de masses au centre.

La Lune est constituée d'une croûte composée de roches cristallines ignées - des basaltes, un manteau supérieur, un manteau intermédiaire, un manteau inférieur (asthénosphère) et un noyau. On pense que cette structure s’est formée immédiatement après la formation de la Lune, il y a 4,5 milliards d’années. L'épaisseur de la croûte lunaire est estimée à 50 km. L'épaisseur du manteau supérieur est d'environ 250 km, celle du milieu d'environ 500 km et sa limite avec le manteau inférieur est située à une profondeur d'environ 1 000 km. Les tremblements de lune se produisent dans l'épaisseur du manteau lunaire, mais contrairement aux tremblements de terre, qui sont provoqués par le mouvement des plaques tectoniques, les tremblements de lune sont provoqués par les forces de marée de la Terre. Dans les profondeurs se trouve un noyau chaud, en partie fondu. Cependant, contrairement au noyau terrestre, il ne contient presque pas de fer, la Lune n'a donc pas de champ magnétique.

4 . Surface de la Lune

L'atmosphère de notre satellite est très fine. L'une des sources de l'atmosphère lunaire sont les gaz libérés par la croûte lunaire, parmi lesquels le radon. Une autre source de gaz dans l'atmosphère lunaire sont les gaz libérés lorsque la surface lunaire est bombardée par des micrométéorites et le vent solaire. En raison du faible champ magnétique et gravitationnel de la Lune, presque tous les gaz de l’atmosphère s’échappent dans l’espace. N'étant pas protégée par l'atmosphère, la surface de la Lune se réchauffe jusqu'à + 110°C le jour, et se refroidit jusqu'à -120°C la nuit, cependant, comme l'ont montré les observations radio, ces énormes fluctuations de température ne pénètrent que dans quelques-uns. décimètres de profondeur en raison de la conductivité thermique extrêmement faible des couches superficielles. Pour la même raison, lors des éclipses totales de Lune, la surface chauffée se refroidit rapidement, bien que certains endroits retiennent la chaleur plus longtemps, probablement en raison de leur capacité thermique élevée (appelés « points chauds »). Le ciel au-dessus de la Lune est toujours noir, même pendant la journée, car pour diffuser la lumière du soleil et créer un ciel bleu, comme sur Terre, il faut de l'air, qui n'est pas là. Les ondes sonores ne voyagent pas dans le vide, il règne donc un silence complet sur la Lune.

L'ensemble du ballon lunaire est recouvert d'une couche meuble de roches concassées. Cette couche est appelée régolithe. Le régolithe s'est formé à la suite d'un bombardement de météorites sur la surface lunaire. Les processus explosifs d'impact accompagnant le bombardement de météorites contribuent à ameublir et à mélanger le sol, tout en frittant et en compactant simultanément les particules de sol. L'épaisseur de la couche de régolithe varie de 3 mètres dans les zones des « océans » lunaires à 20 m sur les plateaux lunaires. La surface lunaire est également influencée par le rayonnement corpusculaire solaire et galactique, ainsi que par le rayonnement électromagnétique solaire. Selon les concepts modernes, la Lune est au repos tectonique depuis plus de 2 à 3 milliards d'années et, apparemment, il n'existe aucun facteur interne actif qui pourrait influencer de manière significative les conditions de formation et d'existence du régolithe. Par conséquent, l'action uniforme de facteurs externes sur la surface a déterminé une structure et une structure similaires du régolithe dans tout le globe lunaire et a généralement fait la moyenne des caractéristiques physiques et mécaniques du sol lunaire. Cela a été confirmé par des expériences directes réalisées à la surface de la Lune. En termes de caractéristiques granulométriques et morphologiques, le régolithe lunaire n'a pas d'analogue parmi les formations terrestres naturelles, qui, en règle générale, sont nettement plus homogènes. Le régolithe est constitué de 50 à 70 % de fines substances poussiéreuses, et ses particules plus grosses sont représentées par des fragments de roches ignées locales (basaltes, gabbros, dolérites, anorthosites, norites, troctolites) et des particules formées lors du remaniement de la surface lunaire par impact de météorite (brèches). , scories, agglutinats, verres). Les roches lunaires sont appauvries en fer, en eau et en composants volatils, et en raison de l'influence du vent solaire, le régolithe est saturé de gaz neutres. Sur la base de radio-isotopes, il a été établi que certains fragments à la surface du régolithe se trouvaient au même endroit depuis des dizaines et des centaines de millions d'années.

5 . ReliefjeONUnoh surface

La surface de la Lune peut être grossièrement divisée en types : anciens terrains montagneux avec un grand nombre de volcans et des mers lunaires relativement lisses et jeunes. La principale caractéristique de la face cachée de la Lune est sa nature continentale.

Les zones sombres de la surface que nous pouvons voir depuis la Terre sur la surface de la Lune sont ce que nous appelons « océans » et « mers ». De tels noms viennent de l’Antiquité, lorsque les astronomes antiques pensaient que la Lune possédait des mers et des océans, tout comme la Terre. En fait, ces zones sombres de la surface de la Lune se sont formées à la suite d’éruptions volcaniques et sont remplies de basalte, plus foncé que les roches environnantes. Les principales mers lunaires sont concentrées dans l'hémisphère visible, la plus grande d'entre elles étant l'Océan des Tempêtes. Elle est adjacente à la Mer des Pluies au nord-est, à la Mer de l'Humidité et à la Mer des Nuages ​​au sud. Dans la moitié orientale du disque visible depuis la Terre, la Mer de Clarté, la Mer de Tranquillité et la Mer d'Abondance s'étendent en chaîne du nord-ouest au sud-est. Cette chaîne est jouxtée au sud par la Mer de Nectar, et au nord-est par la Mer des Crises. Des mers relativement petites sont situées à la frontière des hémisphères visibles et inversés - la mer de l'Est, la mer de Mare, la mer de Smith et la mer du Sud. De l'autre côté de la Lune, il n'y a qu'une seule formation importante de type marin : la mer de Moscou. À la surface des mers lunaires, sous certaines conditions d’éclairage, des élévations sinueuses appelées houles sont perceptibles. La hauteur de ces collines pour la plupart plates ne dépasse pas 100 à 300 mètres, mais leur longueur peut atteindre des centaines de kilomètres. Une théorie probable pour leur formation est qu’ils sont apparus lors de la solidification des mers de lave due à la compression. Sur la surface lunaire, plusieurs petites formations de type marin, relativement isolées des grandes formations, sont appelées « lacs ». Les formations bordant les mers et faisant saillie dans les zones continentales sont appelées « baies ». Les mers diffèrent des zones continentales par la faible réflectivité de leur matière de surface, des formes de relief plus plates et un plus petit nombre de grands cratères par unité de surface - en moyenne, calculé par unité de surface, le nombre de cratères sur la surface continentale est 30 fois plus élevé que le nombre de cratères dans les mers. Les éléments du relief comprennent également les montagnes lunaires. Ils sont représentés par des chaînes de montagnes bordant les rives de la plupart des mers, ainsi que par de nombreuses montagnes en forme d'anneau appelées cratères. Les sommets individuels et les petites chaînes de montagnes situés à la surface de certaines mers lunaires sont probablement, dans la plupart des cas, des flancs délabrés de cratères. Il est à noter que sur la Lune, contrairement à la Terre, il n'y a presque pas de chaînes de montagnes linéaires, comme l'Himalaya, les Andes et la Cordillère sur Terre.

Les cratères sont l'élément le plus caractéristique du relief lunaire. Il existe environ un demi-million de cratères de plus de 1 km. En raison de l'absence d'atmosphère, d'eau et de processus géologiques importants sur la Lune, les cratères lunaires sont restés pratiquement inchangés et même les cratères anciens ont été préservés à sa surface. Les plus grands cratères lunaires sont situés sur la face cachée de la Lune, par exemple les cratères Korolev, Mendeleev, Gershprung et bien d'autres. En comparaison, le cratère Copernic d'un diamètre de 90 km, situé sur la face visible de la Lune, semble tout petit. À la frontière de la face visible de la Lune se trouvent également des cratères géants, tels que Struve d'un diamètre de 255 km et Darwin d'un diamètre de 200 km.

De nos jours, plus de 35 000 grands détails et environ 200 000 petits détails ont été enregistrés sur les cartes de la Lune.

Les forces internes et les influences externes ont participé à la formation des formes en relief lunaire. Les calculs de l'histoire thermique de la Lune montrent que peu de temps après sa formation, l'intérieur a été chauffé par la chaleur radioactive et a fondu en grande partie, ce qui a conduit à un volcanisme intense à la surface. En conséquence, des champs de lave géants et un certain nombre de cratères volcaniques se sont formés, ainsi que de nombreuses fissures, corniches et bien plus encore. Dans le même temps, un grand nombre de météorites et d'astéroïdes sont tombés à la surface de la Lune dans les premiers stades - les restes d'un nuage protoplanétaire dont les explosions ont créé des cratères - des trous microscopiques aux structures annulaires d'un diamètre de plusieurs dizaines , et éventuellement jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres. De nos jours, les météorites tombent beaucoup moins fréquemment sur la Lune ; le volcanisme a également largement cessé car la Lune consommait beaucoup d’énergie thermique et des éléments radioactifs étaient transportés dans les couches externes de la Lune. Le volcanisme résiduel est mis en évidence par l'écoulement de gaz contenant du carbone dans les cratères lunaires, dont les spectrogrammes ont été obtenus pour la première fois par l'astronome soviétique N.A. Kozyrev.

6 . Âge de la Lune

En étudiant les substances radioactives contenues dans les roches lunaires, les scientifiques ont pu calculer l'âge de la Lune. Par exemple, l’uranium se transforme lentement en plomb. Dans un morceau d'uranium 238, la moitié des atomes se transforment en atomes de plomb en 4,5 milliards d'années. Ainsi, en mesurant la proportion d'uranium et de plomb contenue dans une roche, il est possible de calculer son âge : plus il y a de plomb, plus elle est ancienne. Les roches de la Lune sont devenues solides il y a environ 4,4 milliards d'années. La lune s'était apparemment formée peu de temps avant ; son âge le plus probable est d'environ 4,65 milliards d'années. Ceci est cohérent avec l'âge des météorites, ainsi qu'avec les estimations de l'âge du Soleil.

7 . Phases de la lune

phase de surface du relief de la croûte lunaire

Les phases de la Lune résultent des changements dans les positions relatives de la Terre, de la Lune et du Soleil.

Le bord visible du disque de la Lune est appelé le limbe. La ligne séparant les parties du disque de la Lune éclairées et non éclairées par le Soleil est appelée terminateur. Le rapport entre la surface de la partie éclairée du disque visible de la Lune et la totalité de sa surface est appelé phase de la Lune. Il y a quatre phases principales de la lune : la nouvelle lune, le premier quartier, la pleine lune et le dernier quartier. Lorsque la Lune se trouve entre le Soleil et la Terre, sa face tournée vers la Terre est sombre et donc presque invisible. Ce moment est appelé la nouvelle lune, car à partir de là, la Lune semble naître et devient de plus en plus visible. Au quart de son orbite, la Lune montre la moitié de son disque illuminée ; en même temps, ils disent que c'est au premier trimestre. Lorsque la Lune passe à mi-chemin de son orbite, toute la face tournée vers la Terre devient visible : elle entre dans la phase de pleine lune. La Terre traverse également différentes phases lorsqu’elle est vue depuis la Lune. L'intervalle de temps entre deux phases successives identiques de la Lune est appelé mois synodique ; sa durée est de 29,53 jours. Le mois sidéral, c'est-à-dire Le temps qu'il faut à la Lune pour faire une révolution autour de la Terre par rapport aux étoiles est de 27,3 jours.

8 . Mouvement de la Lune

Le mouvement apparent de la Lune sur fond d'étoiles est une conséquence du mouvement réel de la Lune autour de la Terre. Pendant le mois sidéral, la lune se déplace toujours parmi les étoiles dans la même direction – d'ouest en est, ou dans un mouvement rectiligne. La trajectoire visible de la Lune dans le ciel est une courbe non fermée, changeant constamment de position parmi les étoiles des constellations du zodiaque. Le mouvement apparent de la Lune s'accompagne d'un changement continu de son apparence, caractérisé par la phase de la Lune.

La principale influence sur le mouvement de la Lune est exercée par la Terre, bien que le Soleil, beaucoup plus éloigné, l'influence également. Par conséquent, expliquer le mouvement de la Lune devient l’un des problèmes les plus difficiles de la mécanique céleste. La première théorie acceptable a été proposée par Isaac Newton dans ses Principia (1687), où ont été publiées la loi de la gravitation universelle et les lois du mouvement. Newton a non seulement pris en compte toutes les perturbations de l'orbite lunaire connues à cette époque, mais il a également prédit certains de leurs effets. Au XXe siècle, ils utilisent la théorie du mathématicien américain J. Hill, sur la base de laquelle l'astronome américain E. Brown a calculé (1919) des séries mathématiques et compilé des tableaux contenant la latitude, la longitude et la parallaxe de la Lune. Le mouvement réel de la Lune est assez complexe et de nombreux facteurs doivent être pris en compte lors de son calcul, tels que l'aplatissement de la Terre et la forte influence du Soleil, qui tire la Lune 2,2 fois plus fort que la Terre.

La Lune se déplace autour de la Terre à une vitesse moyenne de 1,02 km/sec sur une orbite à peu près elliptique dans la même direction dans laquelle se déplacent la grande majorité des autres corps du système solaire, c'est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre lorsque l'on regarde l'orbite de la Lune depuis le Pôle Nord. Le demi-grand axe de l'orbite de la Lune, égal à la distance moyenne entre les centres de la Terre et de la Lune, est de 384 400 km (environ 60 rayons terrestres). En raison de l'ellipticité de l'orbite et des perturbations, la distance à la Lune varie entre 356 400 et 406 800 km.

La période de révolution de la Lune autour de la Terre, appelée mois sidéral, est de 27,3 jours, mais est sujette à de légères fluctuations et à une très faible réduction séculaire. La Lune tourne autour d'un axe incliné par rapport au plan de l'écliptique selon un angle de 88°28", avec une période exactement égale au mois sidéral, de sorte qu'elle fait toujours face à la Terre du même côté.

9 . Éclipses lunaires

Lors d’une éclipse totale de Lune, la Lune se déplace complètement dans l’ombre de la Terre. La phase totale d'une éclipse lunaire dure beaucoup plus longtemps que la phase totale d'une éclipse solaire. La forme du bord de l'ombre terrestre lors des éclipses lunaires a servi au philosophe et scientifique grec Aristote comme l'une des preuves les plus solides de la sphéricité de la Terre. Les philosophes de la Grèce antique ont calculé que la Terre était environ trois fois plus grande que la Lune, simplement en se basant sur la durée des éclipses (la valeur exacte de ce coefficient est de 3,66). La Lune au moment d'une éclipse totale de Lune est en réalité privée de lumière solaire. , une éclipse totale de Lune est donc visible depuis n'importe où dans l'hémisphère terrestre. L'éclipse commence et se termine simultanément pour tous les emplacements géographiques. Cependant, l’heure locale de ce phénomène sera différente. Puisque la Lune se déplace d’ouest en est, le bord gauche de la Lune entre en premier dans l’ombre terrestre. Une éclipse peut être totale ou partielle, selon que la Lune entre complètement dans l'ombre terrestre ou passe près de son bord. Plus une éclipse lunaire se produit près du nœud lunaire, plus sa phase est grande. Enfin, lorsque le disque de la Lune est recouvert non pas d'une ombre, mais d'une pénombre, des éclipses pénombrales se produisent. Il est difficile de les remarquer à l'œil nu. Lors d'une éclipse, la Lune se cache dans l'ombre de la Terre et, semble-t-il, devrait à chaque fois disparaître de la vue, car La terre est opaque. Cependant, l'atmosphère terrestre disperse les rayons du soleil, qui tombent sur la surface éclipsée de la Lune en « contournant » la Terre. La couleur rougeâtre du disque est due au fait que les rayons rouges et orange traversent mieux l'atmosphère. Chaque éclipse lunaire est différente dans la répartition de la luminosité et des couleurs dans l'ombre de la Terre. La couleur de la Lune éclipsée est souvent évaluée à l'aide d'une échelle spéciale proposée par l'astronome français André Danjon :

0 point - l'éclipse est très sombre, au milieu de l'éclipse la Lune est presque ou pas visible du tout.

1 point - l'éclipse est sombre, grise, les détails de la surface lunaire sont complètement invisibles.

2 points - l'éclipse est rouge foncé ou rougeâtre, une partie plus sombre est observée près du centre de l'ombre.

3 points - une éclipse rouge brique, l'ombre est entourée d'une bordure grisâtre ou jaunâtre.

4 points - une éclipse rouge cuivré, très brillante, la zone extérieure est claire, bleuâtre.

Si le plan de l’orbite de la Lune coïncidait avec le plan de l’écliptique, alors les éclipses lunaires se répéteraient chaque mois. Mais l'angle entre ces plans est de 5° et la Lune ne traverse l'écliptique que deux fois par mois en deux points appelés nœuds de l'orbite lunaire. Les anciens astronomes connaissaient ces nœuds et les appelaient la tête et la queue du dragon (Rahu et Ketu). Pour qu’une éclipse lunaire se produise, la Lune doit être proche du nœud de son orbite pendant une pleine lune. Il y a généralement 1 à 2 éclipses lunaires par an. Certaines années, il n'y en a pas du tout, et parfois une troisième chose se produit. Dans les cas les plus rares, une quatrième éclipse se produit, mais seulement une pénombre partielle.

1 0 . Histoire de l'exploration lunaire

L'exploration de la Lune à l'aide d'engins spatiaux a commencé le 14 septembre 1959, avec la collision de la station automatique Luna-2 avec la surface de notre satellite. Jusqu’à présent, la seule méthode pour explorer la Lune consistait à observer la Lune. L'invention du télescope par Galilée en 1609 a constitué une étape majeure dans l'astronomie, notamment dans l'observation de la Lune. Galilée lui-même a utilisé son télescope pour étudier les montagnes et les cratères de la surface lunaire.

Depuis le début de la course à l’espace entre l’URSS et les États-Unis pendant la guerre froide, la Lune est au centre des programmes spatiaux de l’URSS et des États-Unis. Du point de vue américain, l’alunissage de 1969 a été le point culminant de la course lunaire. D’un autre côté, de nombreuses avancées scientifiques importantes ont été franchies par l’Union soviétique avant les États-Unis. Par exemple, les premières photographies de la face cachée de la Lune ont été prises par un satellite soviétique en 1959.

Le premier objet artificiel à atteindre la Lune fut la station soviétique Luna 2. La face cachée de la Lune a été photographiée par la station Luna 3 le 7 octobre 1959. Après ces réalisations et d'autres de l'URSS dans l'exploration spatiale, le président américain John Kennedy a formulé la principale tâche américaine dans l'espace comme l'atterrissage sur la Lune.

Malgré tous les efforts des États-Unis, l’Union soviétique est restée longtemps un leader dans l’exploration lunaire. La station Luna 9 a été la première à effectuer un atterrissage en douceur à la surface de notre satellite naturel. Après l'atterrissage, Luna 9 a transmis les premières photographies de la surface lunaire. L'atterrissage de Luna 9 a prouvé la possibilité d'un atterrissage en toute sécurité sur la Lune. Ceci était particulièrement important car jusqu'à ce moment-là, on croyait que la surface de la Lune était constituée d'une couche de poussière pouvant atteindre plusieurs mètres d'épaisseur et que tout objet se «noyerait» simplement dans cette couche de poussière. Le premier satellite artificiel de la Lune fut également la station soviétique Luna-10, lancée le 31 mars 1966.

Le programme américain d'exploration habitée de la Lune s'appelait Apollo. Son premier résultat pratique a eu lieu le 24 décembre 1968, avec le vaisseau spatial Apollo 8 volant autour de la Lune. L’humanité a posé le pied pour la première fois sur la Lune le 20 juillet 1969. La première personne à avoir laissé son empreinte sur la Lune fut Neil Armstrong, le commandant d'Apollo 11. Le premier robot automatique à avoir posé sur la Lune fut le Lunokhod-1 soviétique, qui s'est posé sur la Lune le 17 novembre 1970. Le dernier homme a marché sur la Lune en 1972.

Des échantillons de roche lunaire ont été livrés sur Terre dans le cadre du programme soviétique Luna par les stations automatiques Luna-16, 20 et 24. De plus, des échantillons de roche lunaire ont été livrés sur Terre par les astronautes de la mission Apollo.

Du milieu des années 1960 au milieu des années 1970, 65 objets fabriqués par l’homme ont atteint la surface lunaire. Mais après la station Luna-26, l’exploration lunaire a pratiquement cessé. L’Union soviétique a orienté son exploration vers Vénus et les États-Unis vers Mars.

XXIe siècle : Le 9 octobre 2009, la sonde spatiale LCROSS et l'étage supérieur Centaurus ont effectué une chute planifiée sur la surface lunaire dans le cratère Cabeus, situé à environ 100 km du pôle sud lunaire, et donc constamment dans l'ombre profonde. Le 13 novembre, la NASA a annoncé que de l'eau avait été découverte sur la Lune grâce à cette expérience.

Il est possible que la Lune contienne non seulement de l’argent, du mercure et des alcools, mais également d’autres éléments et composés chimiques. La glace d'eau et l'hydrogène moléculaire trouvés par les missions LCROSS et LRO dans le cratère lunaire Cabeus indiquent que la Lune possède des ressources qui pourraient être exploitées par de futures missions.

Conclusion

La Lune pourrait devenir une excellente plateforme pour réaliser les observations les plus complexes dans toutes les branches de l’astronomie. Les astronomes seront donc probablement les premiers scientifiques à retourner sur la Lune. La Lune pourrait devenir une station de base pour l’exploration spatiale au-delà de son orbite. Grâce à la faible force de gravité lunaire, lancer une énorme station spatiale depuis la Lune serait 20 fois moins cher et plus facile que sur Terre. De l'eau et des gaz respirables pourraient être produits sur la Lune car les roches lunaires contiennent de l'hydrogène et de l'oxygène. De riches réserves d’aluminium, de fer et de silicium constitueraient une source de matériaux de construction.

Une base lunaire serait très importante pour poursuivre la recherche des matières premières précieuses disponibles sur la Lune, pour résoudre divers problèmes d'ingénierie et pour la recherche spatiale menée dans des conditions lunaires.

À bien des égards, la Lune serait un endroit idéal pour un observatoire. Les observations au-delà de l'atmosphère sont désormais effectuées à l'aide de télescopes en orbite autour de la Terre, comme le télescope spatial Hubble ; mais les télescopes sur la Lune seraient de loin supérieurs à tous égards. Les instruments situés sur la face cachée de la Lune sont protégés de la lumière réfléchie par la Terre, et la lente rotation de la Lune sur son axe signifie que les nuits lunaires durent 14 de nos jours. Cela permettrait aux astronomes d’effectuer des observations continues de n’importe quelle étoile ou galaxie pendant beaucoup plus longtemps que ce qui est actuellement possible.

La pollution sur Terre rend de plus en plus difficile l’observation du ciel. La lumière des grandes villes, la fumée et les éruptions volcaniques polluent le ciel et les chaînes de télévision interfèrent avec la radioastronomie. De plus, il est impossible d’observer les rayonnements infrarouges, ultraviolets et X provenant de la Terre. La prochaine étape importante dans l’étude de l’Univers pourrait être la création d’un établissement scientifique sur la Lune.

Liste de la littérature utilisée

1.Galkin I.N., Shvarev V.V. "Structure de la Lune" - M., "Znanie", 1977.

2. Siegel F. Yu. "Horizons Lunaires" - M., "Lumières", 1976.

3. Astronomie ouverte - M., Physikon, 1999-2005.

4. http://full-moon.ru/

5. http://www.geokhi.ru/

6. http://www.krugosvet.ru/

7. http://ru.wikipedia.org/

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Compilation de cartes tridimensionnelles de la surface lunaire à l'aide du programme NASA World Wind. Étapes de recherche d’eau sur le satellite spatial naturel de la Terre, algorithmes de traitement de l’information. Base de données du système de référence d'information pour la nomenclature des formations lunaires.

4.3. Relief de la surface lunaire.

Le relief de la surface lunaire a été principalement clarifié grâce à de nombreuses années d'observations télescopiques. Les « mers lunaires », occupant environ 40 % de la surface visible de la Lune, sont des plaines plates entrecoupées de fissures et de crêtes basses et sinueuses ; Il y a relativement peu de grands cratères dans les mers. De nombreuses mers sont entourées de crêtes annulaires concentriques. La surface restante, plus légère, est recouverte de nombreux cratères, crêtes annulaires, rainures, etc. Les cratères de moins de 15 à 20 kilomètres ont une forme de coupe simple ; les cratères plus grands (jusqu'à 200 kilomètres) sont constitués d'un puits arrondi avec des pentes internes abruptes, ont un fond relativement plat, plus profond que le terrain environnant, souvent avec une colline centrale. Les hauteurs des montagnes au-dessus de la zone environnante sont déterminées par la longueur des ombres sur la surface lunaire ou photométriquement. Ainsi, des cartes hypsométriques à l'échelle 1 : 1 000 000 ont été établies pour la majeure partie de la face visible. Cependant, les hauteurs absolues, les distances des points à la surface de la Lune par rapport au centre de la figure ou de la masse de la Lune sont déterminées de manière très incertaine, et les cartes hypsométriques basées sur celles-ci ne donnent qu'une idée générale du relief de la Lune. . Le relief de la zone marginale lunaire, qui, selon la phase de libration, limite le disque lunaire, a été étudié de manière beaucoup plus détaillée et précise. Pour cette zone, le scientifique allemand F. Hein, le scientifique soviétique A. A. Nefediev et le scientifique américain C. Watts ont compilé des cartes hypsométriques, qui sont utilisées pour prendre en compte les irrégularités du bord de la Lune lors des observations afin de déterminer la coordonnées de la Lune (ces observations sont faites à l'aide de cercles méridiens et à partir de photographies de la Lune sur fond d'étoiles environnantes, ainsi qu'à partir d'observations d'occultations d'étoiles). Des mesures micrométriques ont déterminé les coordonnées sélénographiques de plusieurs points de référence principaux par rapport à l'équateur lunaire et au méridien moyen de la Lune, qui servent à référencer un grand nombre d'autres points de la surface lunaire. Le point de départ principal est le petit cratère Mösting de forme régulière, bien visible près du centre du disque lunaire. La structure de la surface lunaire a été principalement étudiée par des observations photométriques et polarimétriques, complétées par des études de radioastronomie.

Les cratères de la surface lunaire ont des âges relatifs différents : depuis des formations anciennes, à peine visibles, très remaniées jusqu'à de jeunes cratères très nets, parfois entourés de « rayons » lumineux. Dans le même temps, les jeunes cratères chevauchent les plus anciens. Dans certains cas, les cratères sont creusés dans la surface des mers lunaires, et dans d'autres, les roches des mers recouvrent les cratères. Les ruptures tectoniques disséquent les cratères et les mers, ou sont elles-mêmes recouvertes par des formations plus jeunes. Ces relations et d'autres permettent d'établir la séquence d'apparition de diverses structures sur la surface lunaire ; en 1949, le scientifique soviétique A.V. Khabakov a divisé les formations lunaires en plusieurs complexes d'âge successifs. Le développement ultérieur de cette approche a permis, à la fin des années 60, d'établir des cartes géologiques à moyenne échelle pour une partie importante de la surface lunaire. L’âge absolu des formations lunaires n’est connu jusqu’à présent que sur quelques points ; mais, en utilisant certaines méthodes indirectes, on peut établir que l'âge des plus jeunes grands cratères est de dizaines et centaines de millions d'années, et que la majeure partie des grands cratères sont apparus dans la période « pré-marine », il y a 3 à 4 milliards d'années. .

Les forces internes et les influences externes ont participé à la formation des formes en relief lunaire. Les calculs de l'histoire thermique de la Lune montrent que peu de temps après sa formation, l'intérieur a été chauffé par la chaleur radioactive et a fondu en grande partie, ce qui a conduit à un volcanisme intense à la surface. En conséquence, des champs de lave géants et un certain nombre de cratères volcaniques se sont formés, ainsi que de nombreuses fissures, corniches et bien plus encore. Dans le même temps, un grand nombre de météorites et d'astéroïdes sont tombés à la surface de la Lune dans les premiers stades - les restes d'un nuage protoplanétaire dont les explosions ont créé des cratères - des trous microscopiques aux structures annulaires d'un diamètre de plusieurs dizaines , et éventuellement jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres. En raison de l'absence d'atmosphère et d'hydrosphère, une partie importante de ces cratères a survécu jusqu'à ce jour. De nos jours, les météorites tombent beaucoup moins fréquemment sur la Lune ; le volcanisme a également largement cessé car la Lune consommait beaucoup d’énergie thermique et des éléments radioactifs étaient transportés dans les couches externes de la Lune. Le volcanisme résiduel est mis en évidence par l'écoulement de gaz contenant du carbone dans les cratères lunaires, dont les spectrogrammes ont été obtenus pour la première fois par l'astronome soviétique N.A. Kozyrev.

4.4. Sol lunaire.

Partout où des vaisseaux spatiaux ont atterri, la Lune est recouverte de ce qu'on appelle le régolithe. Il s’agit d’une couche hétérogène de débris-poussière dont l’épaisseur varie de plusieurs mètres à plusieurs dizaines de mètres. Il est le résultat du broyage, du mélange et du frittage de roches lunaires lors de la chute de météorites et de micrométéorites. Sous l’influence du vent solaire, le régolithe est saturé de gaz neutres. Des particules de matière météoritique ont été trouvées parmi les fragments de régolithe. Sur la base de radio-isotopes, il a été établi que certains fragments à la surface du régolithe se trouvaient au même endroit depuis des dizaines et des centaines de millions d'années. Parmi les échantillons livrés sur Terre, il existe deux types de roches : volcaniques (lave) et roches résultant de l'écrasement et de la fonte des formations lunaires lors de chutes de météorites. La majeure partie des roches volcaniques ressemble aux basaltes terrestres. Apparemment, toutes les mers lunaires sont composées de telles roches.

De plus, dans le sol lunaire se trouvent des fragments d'autres roches similaires à celles de la Terre et ce qu'on appelle KREEP - roche enrichie en potassium, en éléments de terres rares et en phosphore. Évidemment, ces roches sont des fragments de la substance des continents lunaires. Luna 20 et Apollo 16, qui se sont posés sur les continents lunaires, ont rapporté des roches comme des anorthosites. Tous les types de roches se sont formés à la suite d’une longue évolution dans les entrailles de la Lune. À bien des égards, les roches lunaires diffèrent des roches terrestres : elles contiennent très peu d’eau, peu de potassium, de sodium et d’autres éléments volatils, et certains échantillons contiennent beaucoup de titane et de fer. L'âge de ces roches, déterminé par les ratios d'éléments radioactifs, est de 3 à 4,5 milliards d'années, ce qui correspond aux périodes les plus anciennes du développement de la Terre.

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Le relief de la surface lunaire a été principalement clarifié grâce à de nombreuses années d'observations télescopiques. Les « mers lunaires », occupant environ 40 % de la surface visible de la Lune, sont des plaines plates entrecoupées de fissures et de crêtes basses et sinueuses ; Il y a relativement peu de grands cratères dans les mers. De nombreuses mers sont entourées de crêtes annulaires concentriques. La surface restante, plus légère, est recouverte de nombreux cratères, crêtes annulaires, rainures, etc. Les cratères de moins de 15 à 20 kilomètres ont une forme de coupe simple ; les cratères plus grands (jusqu'à 200 kilomètres) sont constitués d'un puits arrondi avec des pentes internes abruptes, ont un fond relativement plat, plus profond que le terrain environnant, souvent avec une colline centrale. Les hauteurs des montagnes au-dessus de la zone environnante sont déterminées par la longueur des ombres sur la surface lunaire ou photométriquement. Ainsi, des cartes hypsométriques à l'échelle 1 : 1 000 000 ont été établies pour la majeure partie de la face visible. Cependant, les hauteurs absolues, les distances des points à la surface de la Lune par rapport au centre de la figure ou de la masse de la Lune sont déterminées de manière très incertaine, et les cartes hypsométriques basées sur celles-ci ne donnent qu'une idée générale du relief de la Lune. . Le relief de la zone marginale lunaire, qui, selon la phase de libration, limite le disque lunaire, a été étudié de manière beaucoup plus détaillée et précise. Pour cette zone, le scientifique allemand F. Hein, le scientifique soviétique A.A. Nefediev, le scientifique américain C. Watts a compilé des cartes hypsométriques, qui sont utilisées pour prendre en compte l'irrégularité du bord de la Lune lors des observations afin de déterminer les coordonnées de la Lune (ces observations sont faites à partir de cercles méridiens et de photographies de la Lune sur fond d'étoiles environnantes, ainsi que d'observations d'occultations d'étoiles). Des mesures micrométriques ont déterminé les coordonnées sélénographiques de plusieurs points de référence principaux par rapport à l'équateur lunaire et au méridien moyen de la Lune, qui servent à référencer un grand nombre d'autres points de la surface lunaire. Le point de départ principal est le petit cratère Mösting de forme régulière, bien visible près du centre du disque lunaire. La structure de la surface lunaire a été principalement étudiée par des observations photométriques et polarimétriques, complétées par des études de radioastronomie.

Les cratères de la surface lunaire ont des âges relatifs différents : depuis des formations anciennes, à peine visibles, très remaniées jusqu'à de jeunes cratères très nets, parfois entourés de « rayons » lumineux. Dans le même temps, les jeunes cratères chevauchent les plus anciens. Dans certains cas, les cratères sont creusés dans la surface des mers lunaires, et dans d'autres, les roches des mers recouvrent les cratères. Les ruptures tectoniques disséquent les cratères et les mers, ou sont elles-mêmes recouvertes par des formations plus jeunes. Ces relations et d'autres permettent d'établir la séquence d'apparition de diverses structures sur la surface lunaire ; en 1949, le scientifique soviétique A.V. Khabakov a divisé les formations lunaires en plusieurs complexes d'âge successifs. Le développement ultérieur de cette approche a permis, à la fin des années 60, d'établir des cartes géologiques à moyenne échelle pour une partie importante de la surface lunaire. L’âge absolu des formations lunaires n’est connu jusqu’à présent que sur quelques points ; mais, en utilisant certaines méthodes indirectes, on peut établir que l'âge des plus jeunes grands cratères est de dizaines et centaines de millions d'années, et que la majeure partie des grands cratères sont apparus dans la période « pré-marine », il y a 3 à 4 milliards d'années. .

Les forces internes et les influences externes ont participé à la formation des formes en relief lunaire. Les calculs de l'histoire thermique de la Lune montrent que peu de temps après sa formation, l'intérieur a été chauffé par la chaleur radioactive et a fondu en grande partie, ce qui a conduit à un volcanisme intense à la surface. En conséquence, des champs de lave géants et un certain nombre de cratères volcaniques se sont formés, ainsi que de nombreuses fissures, corniches et bien plus encore. Dans le même temps, un grand nombre de météorites et d'astéroïdes sont tombés à la surface de la Lune dans les premiers stades - les restes d'un nuage protoplanétaire dont les explosions ont créé des cratères - des trous microscopiques aux structures annulaires d'un diamètre de plusieurs dizaines , et éventuellement jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres.

En raison de l'absence d'atmosphère et d'hydrosphère, une partie importante de ces cratères a survécu jusqu'à ce jour. De nos jours, les météorites tombent beaucoup moins fréquemment sur la Lune ; le volcanisme a également largement cessé car la Lune consommait beaucoup d’énergie thermique et des éléments radioactifs étaient transportés dans les couches externes de la Lune.

Le volcanisme résiduel est mis en évidence par l'écoulement de gaz contenant du carbone dans les cratères lunaires, dont les spectrogrammes ont été obtenus pour la première fois par l'astronome soviétique N.A. Kozyrev.

La Lune est l’astre le plus proche de la Terre et donc le mieux étudié. Les planètes les plus proches de nous sont environ 100 fois plus loin que la Lune. La Lune est quatre fois plus petite que la Terre en diamètre et 81 fois plus petite en masse. Sa densité moyenne est , c'est-à-dire inférieure à celle de la Terre. La Lune n’a probablement pas un noyau aussi dense que la Terre.

Nous ne voyons toujours qu'un seul hémisphère de la Lune, sur lequel ni les nuages ​​ni la moindre brume ne sont jamais perceptibles, ce qui a servi d'une des preuves de l'absence de vapeur d'eau et d'atmosphère sur la Lune. Cela a ensuite été confirmé par des mesures directes sur la surface lunaire. Le ciel sur la Lune, même pendant la journée, serait noir, comme dans un espace sans air, mais la fine couche de poussière entourant la Lune disperse légèrement la lumière du soleil.

Il n'y a pas d'atmosphère sur la Lune qui adoucit les rayons brûlants du soleil, ne permet pas aux rayons X et aux rayonnements corpusculaires du Soleil, dangereux pour les organismes vivants, d'atteindre la surface, réduit la libération d'énergie dans l'espace la nuit et protège contre les rayons cosmiques et les flux de micrométéores. Il n’y a ni nuages, ni eau, ni brouillards, ni arcs-en-ciel, ni lever de soleil. Les ombres sont nettes et noires.

A l'aide de stations automatiques, il a été établi que les impacts continus de petites météorites, écrasant la surface de la Lune, semblent la broyer et lisser le relief. Les petits fragments ne se transforment pas en poussière, mais sous vide, ils s'agglomèrent rapidement en une couche poreuse semblable à un laitier. L'adhésion moléculaire de la poussière se produit dans quelque chose comme de la pierre ponce. Cette structure de la croûte lunaire lui confère une faible conductivité thermique. En conséquence, avec de fortes fluctuations de température à l'extérieur, dans les entrailles de la Lune, même à faible profondeur, la température reste constante. Les énormes différences de température de la surface lunaire du jour à la nuit s'expliquent non seulement par l'absence d'atmosphère, mais aussi par la durée du jour et de la nuit lunaires, qui correspondent à nos deux semaines. La température au point subsolaire de la Lune est de +120 °C et au point opposé de l'hémisphère nocturne de – 170 °C. C'est ainsi que la température change au cours d'une journée lunaire !

2. Relief de la Lune.

Déjà depuis l'époque de Galilée, des cartes de l'hémisphère visible de la Lune ont commencé à être dressées. Les taches sombres à la surface de la Lune étaient appelées « mers » (Fig. 47). Ce sont des plaines où il n’y a pas une goutte d’eau. Leur fond est sombre et relativement plat. La majeure partie de la surface de la Lune est occupée par des espaces montagneux et plus légers. Il existe plusieurs chaînes de montagnes appelées, comme celles de la Terre, les Alpes, le Caucase, etc. La hauteur des montagnes atteint 9 km. Mais la principale forme de relief sont les cratères. Leurs crêtes annulaires, atteignant plusieurs kilomètres de hauteur, entourent de grandes dépressions circulaires atteignant 200 km de diamètre, comme Clavius ​​​​et Schiccard. Tous les grands cratères portent le nom de scientifiques. Ainsi, sur la Lune il y a les cratères Tycho, Copernicus, etc.

Riz. 47. Carte schématique des plus grandes caractéristiques de l'hémisphère de la Lune face à la Terre.

Lors d'une pleine lune dans l'hémisphère sud, le cratère Tycho d'un diamètre de 60 km en forme d'anneau brillant et les rayons radialement brillants qui en divergent sont clairement visibles à travers des jumelles puissantes. Leur longueur est comparable au rayon de la Lune et ils s’étendent sur de nombreux autres cratères et dépressions sombres. Il s’est avéré que les rayons étaient formés par un groupe de nombreux petits cratères aux parois claires.

Il est préférable d'étudier le relief lunaire lorsque le terrain correspondant se trouve à proximité du terminateur, c'est-à-dire la frontière du jour et de la nuit sur la Lune. Ensuite, les moindres irrégularités, éclairées par le Soleil de côté, projettent de longues ombres et sont facilement perceptibles. Il est très intéressant d'observer à travers un télescope pendant une heure comment les points lumineux s'illuminent près du terminateur du côté nuit - ce sont les sommets des puits des cratères lunaires. Peu à peu, un léger fer à cheval émerge de l'obscurité - une partie du bord du cratère, mais le fond du cratère est toujours immergé dans l'eau.

Riz. 48. Carte schématique de la face cachée de la Lune, invisible depuis la Terre.

l'obscurité totale. Les rayons du Soleil, glissant de plus en plus bas, dessinent progressivement tout le cratère. On voit bien que plus les cratères sont petits, plus il y en a. Ils sont souvent disposés en chaînes et même « assis » les uns sur les autres. Des cratères ultérieurs se sont formés sur les puits des plus anciens. Une colline est souvent visible au centre du cratère (Fig. 49), il s'agit en fait d'un groupe de montagnes. Les parois du cratère se terminent par des terrasses abruptes vers l'intérieur. Le fond des cratères se situe sous le terrain environnant. Observez attentivement l'intérieur du puits et la colline centrale du cratère Copernic, photographiés de côté par le satellite artificiel de la Lune (Fig. 50). Depuis la Terre, ce cratère est visible directement d’en haut et sans ces détails. En général, les cratères atteignant 1 km de diamètre sont à peine visibles depuis la Terre dans les meilleures conditions. Toute la surface de la Lune est constellée de petits cratères - de douces dépressions - résultant des impacts de petites météorites.

Un seul hémisphère de la Lune est visible depuis la Terre. En 1959, la station spatiale soviétique, survolant la Lune, photographia pour la première fois l'hémisphère lunaire invisible depuis la Terre. Il n'est pas fondamentalement différent de celui visible, mais il y a moins de dépressions « marines » (Fig. 48). Des cartes détaillées de cet hémisphère ont désormais été établies sur la base de nombreuses photographies de la Lune prises à courte distance par des stations automatiques envoyées sur la Lune. Des appareils créés artificiellement sont tombés à plusieurs reprises sur sa surface. En 1969, un vaisseau spatial transportant deux astronautes américains atterrit pour la première fois sur la surface de la Lune. À ce jour, plusieurs expéditions d’astronautes américains ont visité la Lune et sont revenues sur Terre en toute sécurité. Ils ont marché et même conduit un véhicule tout-terrain spécial sur la surface de la Lune, y ont installé et laissé divers appareils, notamment des sismographes pour enregistrer les « tremblements de lune », et ont apporté des échantillons de sol lunaire. Les échantillons se sont révélés très similaires aux roches terrestres, mais ils ont également révélé un certain nombre de caractéristiques caractéristiques uniquement des minéraux lunaires. Les scientifiques soviétiques ont obtenu des échantillons de roches lunaires à différents endroits à l'aide de machines automatiques qui, sur commande de la Terre, ont prélevé un échantillon de sol et sont retournés sur Terre avec celui-ci. De plus, des rovers lunaires soviétiques (laboratoires automoteurs automatiques, fig. 51) ont été utilisés. envoyé sur la Lune, qui a effectué de nombreuses mesures scientifiques et analyses de sol et parcouru des distances importantes sur la Lune - plusieurs dizaines de kilomètres. Même dans les endroits de la surface lunaire qui semblent lisses depuis la Terre, le sol est rempli de cratères et parsemé de roches de toutes sortes de tailles. Le rover lunaire "pas à pas", contrôlé depuis la Terre par radio, s'est déplacé en tenant compte de la nature du terrain dont la vue a été transmise

Cirque Alphonse, dans lequel un dégagement de gaz volcaniques a été observé (la photo a été prise par une station automatique proche de la Lune).

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sur Terre à la télévision. Cette plus grande réussite de la science et de l'humanité soviétiques est importante non seulement comme preuve des capacités illimitées de l'esprit humain et de la technologie, mais aussi comme étude directe des conditions physiques d'un autre corps céleste. C'est également important car cela confirme la plupart des conclusions que les astronomes ont tirées uniquement en analysant la lumière de la Lune nous parvenant à une distance de 380 000 km.

L'étude du relief lunaire et de son origine est également intéressante pour la géologie : la Lune est comme un musée de l'histoire ancienne de sa croûte, puisque l'eau et le vent ne la détruisent pas. Mais la Lune n’est pas un monde complètement mort. En 1958, l'astronome soviétique N.A. Kozyrev remarqua la libération de gaz provenant de l'intérieur de la Lune dans le cratère Alphonse.

Des forces internes et externes ont apparemment participé à la formation du relief lunaire. Le rôle des phénomènes tectoniques et volcaniques est indéniable, puisque sur la Lune se trouvent des lignes de failles, des chaînes de cratères, une immense table montagneuse aux pentes identiques à celles des cratères. Il existe des similitudes entre les cratères lunaires et les lacs de lave des îles hawaïennes. Des cratères plus petits ont été formés par les impacts de grosses météorites. Il existe également un certain nombre de cratères sur Terre formés par des impacts de météorites. Quant aux « mers » lunaires, elles seraient formées par la fonte de la croûte lunaire et les effusions de lave des volcans. Bien entendu, sur la Lune, comme sur Terre, les principales étapes de la formation des montagnes se sont déroulées dans un passé lointain.

De nombreux cratères découverts sur certains autres corps du système planétaire, par exemple sur Mars et Mercure, devraient avoir la même origine que ceux de la Lune. La formation intensive de cratères est apparemment associée à une faible gravité à la surface des planètes et à la raréfaction de leur atmosphère, ce qui ne contribue guère à atténuer le bombardement de météorites.

Les stations spatiales soviétiques ont établi l'absence de champ magnétique et de ceintures de rayonnement sur la Lune ainsi que la présence d'éléments radioactifs sur celle-ci.