Луна как часть Земли

Луна как
часть Земли
Выполнил: Степанов
Антон
Ученик 10 «а» кл.
Цели проекта:
• - рассмотреть гипотезы возникновения
Луны.
• - научно проанализировать эти
гипотезы.
• -выделить наиболее вероятную
гипотезу
Задачи:
• -Наблюдать за Луной течении месяца,
выявить вращается ли Луна вокруг
своей оси.
• -Найти сведения о Луне, о ее составе,
возрасте, основных физических
характеристик.
• -Изучить дополнительный материал по
рассматриваемому вопросу.
• На основе полученных сведений
предложить какую –либо гипотезу
происхождения Луны.
Гипотеза №1:
Отрыв Луны от Земли без участия каких
либо внешних воздействий
Предположим, что Луна оторвалась от
Земли в результате резонанса
колебаний,
Мог возникнуть резонанс, приводящий к
усилению колебаний до такой степени,
что от единого тела мог оторваться
небольшой «кусочек» – Луна. Но
затухание колебаний, вызванное
сильным внутренним трением, не
позволило бы им достичь большой
амплитуды. К тому же отделившаяся
Луна должна была бы обращаться по
орбите быстрее Земли, и приливные
силы вернули бы ее обратно.
Предположим также, что
скорость вращения была
настолько велика, что часть
вещества оторвалось. Надо
чтобы большая часть
момента была бы унесена из
системы Земля – Луна,
например, путем выброса
значительной массы (что
выглядит совсем
невероятно). Что уж совсем
не отвечает Закону
сохранения энергии.
Е

const
Гипотеза № 1
Гипотеза №2:
Луна образовалась из облака мелких
твердых частиц, обращавшихся вокруг
Земли на последней стадии ее
формирования.
Предполагается, что эти частицы
Температура
отличались от Земли по
Минимальная 100 К (−173,15 °C)
химическому составу и
(экватор)
содержали больше воды или
70 К (−203,15 °C)
меньше тяжелых элементов,
таких, как никель и железо. Но
если было так, то система Земля
220 К (−53,15 °C)
Средняя
– Луна должна была бы иметь
130 К (−143,15 °C)
больший удельный момент
импульса, чем это следует из
соотношения между массой и
моментом для планет. По
оценкам, Луна могла бы
сформироваться из таких частиц Максимальная 390 К (116,85 °C)
за очень короткое время –
230 К (−43,15 °C)
примерно за 80 лет. В этом
случае Луна была бы горячей,
вопреки указанным фактам.
Гипотеза №2
Гипотеза №3:
• Захват в результате гравитационного
взаимодействия Землей небесного тела,
которое стало Луной.
Если предположить, что тело,
которое в последствии стало
Луной, приближалось к Земле с
минимальной скоростью, и даже
пусть Земля двигалась
сонаправленно, то
выделившуюся энергию можно
выразить формулой, которая
приведена здесь.
В этом случае потеря энергии
должна составить 10
килоджоулей на каждый грамм
лунного вещества, что примерно
вчетверо больше энергии,
необходимой для полного
плавления Луны.
m1M 2
Е G
r
Где m1 и М2 массы луны
и Земли соответственно,
G – гравитационная
постоянная, r – среднее
расстояние между
Землей и Луной.
Кроме того, состав
лунной
поверхности
говорит о том, что
с Землей у Луны
практически
одинаковый набор
химических
элементов. Это
говорит о том , что
Луна не может
являться телом,
которое прилетело
из глубин космоса.
Состав Луны, проведенный
спектральным анализом:
43,0 % — кислород
21,0 % — кремний
10,0 % — алюминий
09,0 % — кальций
09,0 % — железо
05,0 % — магний
02,0 % — титан
00,6 % — никель
00,3 % — натрий
00,2 % — хром
00,1 % — калий
00,1 % — марганец
00,1 % — сера
500 ppm — фосфор
100 ppm — углерод
100 ppm — азот
050 ppm — водород
020 ppm — гелий
Гипотеза № 3
Гипотеза
№4:
• С Землей столкнулось
какое-либо тело
величиной с Марс.
•В результате этого столкновения было вырвано
большое количества вещества, из которого
образовалась Луна.
Земля
Луна
1. За эту
гипотезу
говорит тот
факт, что Луна
имеет схожий
химический
состав по
сравнению с
Землей,
следовательно
можно
предположить
что когда-то
они были
одним целым.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Состав Луны,
проведенный спектр.
анализом:
43,0 % — кислород
21,0 % — кремний
10,0 % — алюминий
09,0 % — кальций
09,0 % — железо
05,0 % — магний
02,0 % — титан
00,6 % — никель
00,3 % — натрий
00,2 % — хром
00,1 % — калий
00,1 % — марганец
00,1 % — сера
500 ppm — фосфор
100 ppm — углерод
100 ppm — азот
050 ppm — водород
020 ppm — гелий
Приблизительный
состав Земной коры:
53.1 % — кислород
15.4 % — кремний
9.0 % — алюминий
08,5 % — кальций
16,0 % — железо
04,0 % — магний
03,0 % — титан
00,7 % — никель
00,4 % — натрий
00,3 % — хром
00,1 % — калий
00,1 % — марганец
00,1 % — сера
400 ppm — фосфор
200 ppm — углерод
100 ppm — азот
050 ppm — водород
020 ppm — гелий
2. Казалось,
малозначительный
факт: Спутника как
Луна, нет в
Солнечной системе
вообще, и, как
показали
исследования,
вероятность
нахождения в
других системах
ничтожно мала.
Но и попадание в
нашу планету такого
массивного тела, под
определенным
углом, чтобы не
разрушить планету,
также ничтожно
малы, что говорит о
том, что скорее всего
так и есть на самом
деле, т.е. Лунаоторвалась от Земли
вследствие
столкновения.
3. Третьим фактом
является то, что, как мы
наблюдали, Луна всегда
обращена к Земле одной
стороной, что можно
определить по снимкам,
сделанными нами.
Дело в том, что Луна является телом со
смещённым центром тяжести(«Ванькавстанька»). Такие тела всегда стремятся
повернуться своей более массивной
частью к источнику тяготения, вокруг
которого вращаются. Поэтому Луна
всегда обращена одной стороной к
источнику тяготения. Под влиянием
гравитационного момента тяжёлые
породы кома стали смещаться в сторону
Земли, а лёгкие устремились в
противоположную сторону. Далеко не
все газовые пузыри успели всплыть к
поверхности и прорвать её. Эти, давно
охладившиеся, газы и поступают на
поверхность Луны через трещины,
образующиеся вследствие приливных
напряжений в недрах Луны, что нередко
наблюдаемо с Земли
Из выше сказанного можно сделать
вывод, что гипотеза №4- научнообосновано является верной.
Гипотеза №4
Правдоподобно!!!
Вывод:
• В ходе проделанной работы (теоретических
и практических исследований), благодаря
своевременной и грамотно
отфильтрованной информации, были
отвергнуты неверные гипотезы и доказана
правильность и состоятельность одной из
выдвинутых гипотез.
Список источников информации.
• А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. Физика. 9 класс. [Текст]:
•
•
•
•
учеб.для общеобразоват.учреждений / А.В.
Перышкин, Е.М. Гутник. – 8-е изд., испр. - М.:
Дрофа. 2004. - 256 с.: ил.
Асламазов Л.Г., Варламов А.А. Удивительная физика.
– М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. – 160 с. –
(Б-чка «Квант». Вып.63).
Википедия www.wikipedia.ru
Астрономическая лаборатория (состав Луны и
основные характеристики) www.astrolab.ru
Астронет (все о солнечной системе, а именно о
происхождении) www.astronet.ru