Влияние спутника земли на земную поверхность. Луна оказывает гравитационное влияние на Землю и на всё живое на ней

Луна является естественным космическим спутником нашей планеты и в то же время является самым ярким объектом на ночном небе. В Солнечной системе Луна занимает пятое место по размерам естественных спутников планет. Кроме этого, именно Луна является самым первым и единственным на сегодняшний день внеземным космическим объектом, на котором побывал человек. Период обращения Луны вокруг земного шара составляет почти 28 суток (27.3216 – сидерический месяц). Из-за того, что Луна не является самосветящимся объектом на ночном небе, а всего лишь отражает свет солнечных лучей, с земли нам видно лишь освещённую сторону спутника.

На Луне практически нет атмосферы и именно из-за этого ее поверхность, на которую попадают лучи солнца, накаляется до 120оС, а в ночное время или в тени эта же раскаленная поверхность стремительно охлаждается до 160оС.

Наиболее известным фактом влияния Луны на земные процессы являются приливы и отливы на морях. Дело в том, что гравитационное влияние Луны на Землю более интенсивное с той стороны Земли, которая в данный момент повернута к Луне, а на противоположной стороне гравитационное притяжение Луна не оказывает. По этой причине океаны вытягиваются в направлении Луны из-за чего и возникают морские приливы.

Исследования Луны начались еще с древности. Первые лунные карты появились в 1651 году благодаря Джованни Риччиоли. Кстати, именно Дж.Риччиоли впервые дал названия самым крупным лунным областям назвав их «морями», этот термин до сегодняшнего дня тспользуется для обозначения мест на луне. Далее с появлением фотографии исследования Луны стали боле интенсивными, так как фотографии позволяли изучать поверхность луны более детально, а в 1881 году Жюль Янссен впервые составил фотографический атлас лунной поверхности.

С началом космической эры знания о нашем космическом спутнике значительно увеличились. Именно в космической гонке, которую проводили СССР и США, на первенство в космосе и на Луне нам стали известны состав лунного грунта, так как его удалось доставить на землю, а не изучать на спутнике. Также благодаря этим странам, которые сражались за первенство, была составлена карта обратной стороны Луны, той, которую не видно с Земли.

Впервые спутник посетил космический аппарат «Луна-2». Это событие состоялось 13 сентября 1959 года, а заглянуть за невидимую со стороны земли сторону Луны удалось лишь в 1959 году, когда космическая станция «Луна-3» (СССР) пролетала над ней и смогла ее сфотографировать.

После того, как человек впервые побывал на Луне и закончились космические программы «Луна» (СССР) и «Аполлон» (США) исследования Луны практически прекратились. Но с началом нынешнего века Китай объявил о своей готовности исследовать Луну, а также выстроить там несколько обитаемых лунных баз. После этого заявления космические организации ведущих стран, а в частности США (НАСА) и ЕКА (Европейское Космическое Агентство) снова развернули свои космические программы.

Что из этого выйдет?

Посмотрим в 2020 году. Именно на этот год Дж.Бушем была запланирована высадка людей на Луну. Эта дата опережает Китай на целых десять лет, так как в их космической программе было сказано, что создание обитаемых лунных баз и высадка на них людей состоится лишь в 2030 году.

В данной главе мы рассмотрим, как Луна воздействует своим гравитационным полем собственно на саму Землю, т.е. на ее тело и ее движение по орбите. Последствия данного воздействия для различных земных сфер - литосферы, гидросферы, ядра, атмосферы, магнитосферы и др., а также для биосферы будут рассмотрены в следующих главах.

ВНИМАНИЕ!
Графики гравитационного взаимодействия Луны и Земли см. с помощью сервиса
ЛУННЫЙ ФАКТОР

Расчетные соотношения и константы

Для расчета гравитационного воздействия Луны воспользуемся формулой классической физики, определяющей силу F взаимного притяжения двух тел с массами M1 и M2, центры масс которых находятся друг от друга на расстоянии R:

(1) F (н) = (G x M1 x M2) / R 2 ,

где G = 6,67384 х 10 -11 - гравитационная постоянная.

Данная формула дает значение силы притяжения в единицах системы СИ - ньютонах (н). Для целей нашего трактата удобнее и понятнее будет оперировать килограммами силы (кгс), которые получаются делением F на коэффициент 9,81, т.е.:

(2) F (кгс) = (G x M1 x M2) / (9,81 х R 2)

Для дальнейших расчетов нам потребуются следующие константы:

масса Луны - 7,35 х 10 22 кг;
среднее расстояние от Земли до Луны - 384400 км;
средний радиус Земли - 6371 км;
масса Солнца - 1,99 х 10 30 кг;
среднее расстояние от Земли до Солнца - 149,6 млн. км;

Сила лунного притяжения на Земле

В соответствии с формулой (2), сила притяжения Луной тела массой 1 кг, находящегося в центре Земли, при расстоянии между Луной и Землей, равном его среднему значению, равна:

(3) F = (6,67 х 10 -11 х 7,35 х 10 22 х 1) / (9,81 х 384400000 2) = 0, 000003382 кгс

т.е. всего 3,382 микрограмма. Для сравнения расчитаем силу притяжения того же тела Солнцем (также для среднего расстояния):

(4) F = (6,67 х 10 -11 х 1,99 х 10 30 х 1) / (9,81 х 149600000000 2) = 0, 000604570 кгс,

т.е. 604,570 микрограмм, что почти в 200 (двести!) раз больше, чем сила притяжения Луной.

Кроме того, вес тела, находящегося на поверхности Земли, изменяется в гораздо более существенных пределах из-за отклонения формы Земли от идеальной, неравномерности рельефа и плотности, а также влияния центробежных сил. Так, например, вес тела массой в 1 кг на полюсах больше веса на экваторе примерно на 5,3 грамма, причем одна треть этой разницы обусловлена сплюснутостью Земли с полюсов, а две трети - центробежной силой на экваторе, направленной против силы тяжести.

Как видно, прямое гравитационное воздействие Луны на конкретное тело, находящееся на Земле, является в прямом смысле микроскопическим и при этом существенно уступает гравитационному воздействию Солнца и геофизических аномалий.

Градиент силы лунного притяжения

Обратимся к рис.3.1. Для среднего значения расстояния Земля - Луна сила притяжения Луной тела массой 1 кг, расположенного на поверхности Земли в ближайшей к Луне точке составляет 3,495 микрограмм, что на 0,113 микрограмм больше, чем сила притяжения того же тела, но расположенного в центре Земли. Сила же притяжения тела, находящегося на поверхности Земли, Солнцем (также для среднего значения расстояния) составит 604,622 микрограмма, что больше силы притяжения того же тела, но расположенного в центре Земли, на 0,052 микрограмма.

Рис.3.1 Лунная и солнечная гравитация

Т.о, несмотря на неизмеримо меньшую массу Луны по сравнению с Солнцем, градиент силы ее тяготения на орбите Земли в среднем в два с лишним раза больше градиента силы тяготения Солнца.

Для иллюстрации воздействия гравитационного поля Луны на тело Земли обратимся к рис. 3.2.

Рис.3.2 Влияние гравитационного поля Луны на тело Земли.

Данный рисунок представляет весьма и весьма упрощенную картину реакции тела Земли на воздействие лунной гравитации, но достоверно отражает суть процесса - изменение формы земного шара под воздействием т.н. приливных (или приливообразующих) сил, направленных вдоль оси Земля - Луна, и противодействующих им сил упругости тела Земли. Приливные силы возникают из-за того, что точки Земли, расположенные ближе к Луне, притягиваются к ней сильнее, чем точки, расположенные дальше от нее. Иными словами, деформация тела Земли является следствием градиента силы притяжения Луны и противодействующих ему сил упругости тела Земли. В результате действия этих сил размер Земли увеличивается в направлении действия приливных сил и уменьшается в поперечном направлении, вследствие чего на поверхности образуется волна, именуемая приливной. Эта волна имеет два максимума, находящиеся на оси Земля - Луна и перемещающиеся по поверхности Земли в направлении, противоположном направлению ее вращения. Амплитуда волны зависит от широты местности и текущих параметров орбиты Луны и может достигать нескольких десятков сантиметров. Максимальное значение она будет иметь на экваторе при прохождении Луной ее перигея.

Солнце также вызывает приливную волну в теле Земли, но существенно меньшую из-за меньшего градиента силы его тяготения. Совместное гравитационное воздействие Луны и Солнца на тело Земли зависит от их взаимного расположения. Максимально значение приливных сил и, соответственно, максимальная амплитуда приливной волны достигается при расположении всех трех объектов на одной оси, т.е. в состоянии т.н. сизигии (выравнивания), что имеет место при новолунии (Луна и Солнце в «соединении») или при полнолунии (Луна и Солнце в «оппозиции»). Данные конфигурации иллюстрируются рис. 3.3 и 3.4.

Рис.3.3 Совместное влияние гравитационных полей Луны и Солнца на тело Земли
в «соединении» (в новолуние).

Рис.3.4 Совместное влияние гравитационных полей Луны и Солнца на тело Земли
в «оппозиции» (в полнолуние).

По мере отклонения Луны и Солнца от линии сизигии вызываемые ими приливные силы и, соответственно, приливные волны начинают приобретать самостоятельный характер, их сумма уменьшается, а степень их противодействия друг другу растет. Противодействие достигает максимума, когда угол между направлениями на Луну и Солнце из центра Земли равен 90°, т.е. данные тела находятся в «квадрате», а Луна, соответственно, находится в фазе четверти (первой или последней). В этой конфигурации приливные силы Луны и Солнца действуют на форму тела Земли строго противоположно, соответствующие приливные волны на поверхности максимально разнесены, а их амплитуда минимальна, что иллюстрируется рис. 3.5.

Рис.3.5 Совместное влияние гравитационных полей Луны и Солнца на тело Земли в «квадрате».

Физика земных приливных процессов под воздействием гравитационных полей Луны и Солнца весьма сложна и требует учета большого числа параметров. На эту тему было разработано большое число различных теорий, проведено много экспериментальных исследований, написано огромное количество статей, монографий и диссертаций. Даже на сегодняшней день в этой области остается много «белых» пятен, противоречащих друг другу точек зрения и альтернативных подходов. Для желающих углубиться в проблематику земных приливов можно рекомендовать фундаментальное исследование П. Мельхиора «Земные приливы» (пер. с англ., М., «Мир», 1968 г. 483 страницы).

Следствием воздействия лунной гравитации на Землю являются два фундаментальных явления:

Лунные приливы на поверхности Земли - периодических изменений уровня земной поверхности, синхронизированные с суточным вращением Земли и перемещением Луны по орбите.
Наложение на земную орбиту переменной составляющей, синхронизированной с вращением системы Земля - Луна вокруг общего центра масс.

Данные явления являются главными механизмами воздействия Луны на земные сферы - литосферу, гидросферу, земное ядро, атмосферу, магнитосферу и др. Более подробно об этом - в следующей главе.

Массы Солнца, зато она в 374 раза ближе к Земле и влияет на нее сильнее Солнца. Из чего складывается влияние Луны на Землю , а отсюда на жизнедеятельность организмов, населяющих ее? ПЕРВЫЙ ЭФФЕКТ влияния Луны на Землю –гравитационный. Луна делает полный оборот вокруг Земли за 24 часа 50 минут. Под действием притяжения Луны твердая поверхность Земли деформируется, растягивается по направлению к Луне на величину около 50 сантиметров в вертикальном направлении и около...

https://www.сайт/journal/12189

После 19.00 просто опасно для здоровья: этим Вы не только нарушаете все внутренние биоритмы, но и отравляете свой организм. Многим известно о разнообразном влиянии Луны на Землю и ее обитателей. Ее гравитационное поле вызывает океанские приливы и отливы. Луна также воздействует на последовательную смену активности органов и естественную циркуляцию энергии в течение суток, года и т.д. В связи с этим в современной медицине...

https://www.сайт/magic/1838

... Земли . И все же на одних людей она влияет слабее, а на других сильнее. Луна - планета с женской энергетикой. И потому на женщин она традиционно влияет больше. Но влиять довольно сильно она может и на мужчин, если в их гороскопе достаточно сильна Луна . Учитывать влияние Луны в своей жизни не помешает никому. Но если на вас Луна влияет особенно сильно, то без знания лунного календаря и лунного ...

https://www.сайт/journal/147522

Усиления своих способностей. Аристотель и Плиний утверждали, что землетрясения, как правило, происходят в период новолуния. Доктор То-ксоз, геофизик из Массачусетского Технологического Института, заинтересовался влиянием Луны на землетрясения и собрал данные о более чем двух тысячах землетрясений, произошедших на территории Турции. Он обнаружил, что в периоды новолуния и полнолуния, в дни больших приливов и отливов...

https://www.сайт/magic/11813

Влияние Луны из знаков Зодиака и домов гороскопа отражается на профессиях, имеющих дело с людьми, общественностью, которые заставляют находиться в постоянном движении, требуют повышенных способностей... кондитеров, бакалейщиков, садовников, экономов, домохозяек, клерков, стюардесс, актеров театра и кино, артистов эстрады. И все же из каждого знака Зодиака, из каждого дома гороскопа Луна будет влиять по-разному, согласно своей эссенциальной природе, природе данного знака и главному принципу дома.

https://www.сайт/magic/12099

Людям давно известно о влиянии Луны на их жизнь, на самочувствие, на успех в делах. Каждый лунный день имеет свое значение, потому удача благоволит тем, кто учитывает лунный календарь. В первый лунный день нельзя иметь много контактов. Этот день – духовный. Во второй день старайтесь... работой. В 28-й нельзя рвать и дарить цветы. Хотя большинство людей пребывает в этот день в приподнятом настроении. Наконец, 29-й лунный день – это обязательный пост. Чистка организма и никакой работы.

https://www.сайт/magic/11102

Жидкая кровь особенно. И все циклы жизнедеятельности организма привязаны к периоду обращения Луны . Но это ещё не всё! Частички твёрдой Земли тоже испытывают циклическое воздействие гравитационной силы. Если текучая вода притягивается к Луне на несколько метров, то твёрдая земля растягивается по направлению к Луне на полметра и на несколько сантиметров вбок. Это установлено геофизиками. А как я уже писал...

Наверное, каждый человек хоть раз, но задумывался о воздействии полной Луны на жизнь на Земле. Несмотря на то что большая часть аспектов ее воздействия еще не доказана, да и в научных кругах единого мнения по этому поводу нет, однако отдельные моменты признаются всеми без исключения.

В исследованиях о влиянии спутника Земли на поведение больше всего выделяются две теории, однако так и не были проведены какие-либо определенные связи между полнолунием и земной жизнью. Что же говорится в таких теориях и на что опираются они?

Полнолуние и жизнь на Земле

Каждый из нас слышал истории наподобие того, что именно в полнолуние на свет появляется больше детей. Есть также мнение, что именно в полнолуние растет количество совершенных преступлений. Но в большинстве своем, это только мнения и предположения, не подтвержденные серьезными статистическими исследованиями.

К примеру, во Франции в период с 1985 по 1990 год исследователи учли более чем 4,5 миллиона появившихся на свет младенцев, и при среднем показателе в 2106 новорожденных в полнолуние наблюдался крошечный прирост в 0,14 процента, что никакой роли с точки зрения статистики не играет.

Подобного рода исследования были проведены и в Соединенных Штатах, а именно в Северной Каролине в период с 1997 года по 2001, которые дали идентичные результаты. Аналогичная ситуация и в отношении остальных вопросов, так как исключениями является только те случаи, когда воздействие спутника Земли на самом деле реально и получило свое объяснение с точки зрения науки. В данном случае можно говорить о приливах, так как именно с расположением Солнца и Луны по отношению к нашей планете связанны изменения уровня моря.

Гравитационное поле Луны и Солнца притягивает огромные массы воды, что вызывает подъем их уровня, получивший название прилив. Стоит заметить, что в этом случае озера являются недостаточно большими для того, чтобы воздействие было действительно заметным.

На что еще влияет Луна?

Уже говорилось о том, что наблюдается влияние Луны на приливы, более того, механизм их формирования на сегодняшний день является тщательно изученным. Зафиксировано также, что оказывается влияние на развитие определенных видов, и, помимо этого, отмечается, что отдельные животные, к примеру, совы, более активно охотятся непосредственно в полнолуние. С чем же это можно связать и можно ли это наблюдать у каких-либо других видов животных?

Влияние спутника Земли зависит непосредственно и от чередования фаз, что, в свою очередь, создает освещение в ночное время. Естественно то, что именно во время полнолуния такое освещение больше всего заметно. Сама по себе Луна не светится – она только отражает солнечный свет. Специалисты, которые изучают поведение животных, на самом деле говорят о заметных различиях в нем в зависимости от фаз Луны. К примеру, такие хищные птицы, как совы, используют лунный свет для того, чтобы охотиться в ночное время суток. Зрение этих птиц отлично приспособлено к слабому освещению, что, в свою очередь, дает им определенное преимущество при нападении на жертв.

Существует также гипотеза о том, что Луна способствует стабилизации Земли. Так, по отношению к размерам Земли Луна является достаточно большим спутником. Диаметр естественного спутника нашей планеты равен 3474 километрам, тогда как диаметр самой Земли – 12742 километра. В солнечной системе такого рода пропорции действительно большая редкость, например, по-настоящему крупный спутник есть только у Плутона, который, в, свою очередь, уже не имеет статус полноправной планеты, а является малой планетой. В отношении Земли планетологи полагают, что именно Луна способствует стабилизации земной орбиты, а также наклона оси вращения, который влияет на формирование времен года.

Некоторые ученые считают, что наклон оси вращения серьезно изменился бы без Луны в течение пары миллионов лет. В свою очередь, это могло бы повлечь за собой нестабильность климата и сделало бы среду не такой благоприятной для того, чтобы развивалась жизнь. Не следует забывать и о том, что Луна повлияла и на продолжительность дня. К примеру, 400 миллионов лет назад сутки на Земле длились на два часа меньше.

Возникла бы жизнь на Земле без Луны?

В данном вопросе ученые предпочитают придерживаться теории уникальной Земли, из которой следует, что на планете наблюдается большое количество стечений различных благоприятных обстоятельств для зарождения жизни, а именно: атмосфера, относительная стабильность климатических условий, подходящее расстояние от звезды, жидкая вода и так далее, и достаточно маловероятно, что это все может где-либо повториться. Отдельные специалисты упоминают и о стабилизирующей роли Луны, как о дополнительном подтверждении гипотезы уникальности нашей планеты. И все же, стоит сказать, что каких-либо определенных доказательств тому, что без Луны на Земле не возникла бы жизнь, просто нет.

Недавно учеными в обитаемой зоне звезды была обнаружена планета, размеры которой примерно равны размерам Земли. Исследователи назвали ее Kepler-186f. Все инструменты, которые на данный момент доступны ученым, не позволяют определить, есть ли у данной планеты атмосфера. Сейчас все больше обнаруживается экзопланет, находящихся на нужном расстоянии от звезды, и, вероятней всего, такие планеты не являются редкостью. Однако еще предстоит доказать важность наличия Луны.

Существует тесная связь. Она носит такой характер, как будто спутник представляет собой не самостоятельное небесное тело, а является одним из материков голубой планеты. К примеру, в одном из кратеров вечного космического собрата наблюдается свечение газов, а через сутки происходит мощное землетрясение в Японии. Так что можно утверждать, что существует определённое влияние Луны на Землю.

Многолетние наблюдения показывают, что за необычными явлениями на лунной поверхности следуют земные катаклизмы. Это происходит всегда, поэтому нельзя считать подобное совпадениями или случайностями. Лунные явления активизируются, а наша планета тут же отзывается извержением вулканов и колебанием грунта.

В чём же причина подобных феноменов? Тут нужно сказать, что до начала катаклизма в земной коре активизируются скрытые процессы. Их, кстати, прекрасно чувствуют многие животные. Это относится к рыбкам в аквариумах, кошкам, собакам. Наши меньшие братья начинают беспричинно метаться и волноваться. Вполне можно допустить, что космический спутник также воспринимает возмущения земной коры ещё до начала подземных толчков. А выражается это в виде различных явлений на безжизненной поверхности.

Это одна точка зрения, но есть и друга. Различные светящиеся явления на Лунной поверхности возникают в результате каких-то скрытых процессов, которые идут в недрах спутника. Они и провоцируют землетрясения земной коры. Как это не парадоксально звучит, но многие специалисты считают, что именно Луна является виновницей мощных подземных толчков на Земле.

К слову сказать, российские учёные изучили исторические записи самых разнообразных природных катаклизмов за последние 900 лет. Было обнаружено, что самые мощные геологические катастрофы случались в полнолуние.

Но влияние Луны на Землю не ограничивается только геологическими процессами. Наш вечный космический собрат оказывает определённое воздействие и на живых существ. Английские учёные, изучая кровеносную систему чёрного таракана, обнаружили в ней вещество, ускоряющее работу сердца. В течение нескольких недель измерялась его концентрация. И было установлено, что она находится в прямой зависимости от лунных фаз.

Исследования с красивых изящных насекомых были перенесены на грызунов, а затем и на человека. Анализы крови в этих случаях показали ту же самую зависимость. Причём обнаружилось, что содержание вещества достигало максимума через два дня после новолуния и полнолуния, а затем начинало падать.

Был установлен химический состав веществ, ускоряющих работу сердца. Это ацетилхолин и серотонин. Их содержание не постоянно и колеблется в соответствии с суточным циклом. А после новолуния и полнолуния в крови появляется норадреналин. Все эти химические соединения, как известно, участвуют в передаче нервных импульсов. То есть они непосредственно связаны с мозгом, психикой и нервной системой.

Таким образом, можно предположить, что влияние Луны на Землю осуществляется и через названные химические вещества. В этом случае воздействию подвергается весь живой мир голубой планеты, так как спутник оказывает прямое влияние на механизмы управления клетками. Следовательно, космос принимает живое участие во всех процессах, которые нескончаемой чередой идут в подлунном мире, недаром же он так называется.