Moon - "Uzay Hakkında Her Şey" Dergisi. Ay hakkında temel bilgiler Ay nelerle kaplıdır

Gezegenimizin tek ve doğal olarak yaratılmış uydusu olan ve yalnızca üç gün uzakta bulunan Ay, hem eskilerin (ilk ay takvimi MÖ iki buçuk bin yılda Sümerler arasında ortaya çıktı) hem de modern gökbilimcilerin her zaman yoğun ilgisini çekmiştir. .

Çok sayıda bilimsel deney, ay toprağı örnekleri üzerinde yapılan çalışmalar ve sayısız fotoğraf görüntülerinin incelenmesi yoluyla elde edilen oldukça büyük miktarda bilgiye rağmen, Ay birçok ilginç gizemi saklamaya devam ediyor. Bunlardan ilki bu gezegenin kökeniyle ilgilidir.

Dünya ne zaman ve nasıl bir uydu edindi? Bu soruyu cevaplamaya çalışan bilim adamları birçok varsayım öne sürdüler: hem tamamen fantastik hem de bilimsel hipotez statüsünde.

Bilim adamlarının hipotezleri

En popüler teoriler şunlardır:

1. "Ele geçirme" hipotezinin savunucuları, yalnız bir gök cismi olan Ay'ın bir zamanlar uzayda basitçe gezindiğine inanıyor. Dünya ile tanışan ve yerçekiminin üstesinden gelemeyen Dünya, uydu gezegen haline geldi. Bu hipotezin karşıtları yukarıdaki senaryonun dinamikler açısından olası olmadığını savunuyorlar. Bu kadar büyük bir kozmik cismin Dünya'ya yaklaşması yalnızca hareketinin yörüngesinde bir değişikliğe neden olabilir, ancak yakalanmasında değil.
2. Uzun bir süre, her iki gezegenin de gaz ve toz bulutundan oluşumunun aynı anda gerçekleştiğine inanılıyordu.
3. Dünya ile eşzamanlı olarak ortaya çıkan ve onunla birlikte büyüyen gök cismi için malzemenin, Dünya'nın yörüngesi bölgesinde bulunan çeşitli maddeler ve meteor parçaları olduğu varsayımı vardır. Bu teorinin zayıf halkası, ilgilendiğimiz gezegenlerin kimyasal bileşimindeki radikal farklılıktır. Bu hipotezi savunanların mantığını takip edersek, her iki gök cisminin yapısının aynı olması gerekirdi.
4. Ay toprağı örneklerini inceleyen Amerikalı gökbilimciler Donald Davis ve William Hartman tarafından öne sürülen "dev çarpışmanın" en makul versiyonu. Bu teoriye göre, dört milyar yıldan fazla bir süre önce iki protogezegen çarpıştı: Gaia (gelecekteki Dünya) ve Theia (boyutları Mars'ın büyüklüğüyle karşılaştırılabilecek devasa bir kozmik cisim). Çarpışmanın hızı, teğetsel bir çarpışmanın bir sonucu olarak, protoplanet Theia'nın, erimiş dünyanın mantosunun önemli bir parçasıyla birlikte (oluşturulan çöküntünün yerinin şimdi işgal edildiğine inanılıyor) parçalara dağılacağı şekildeydi. Pasifik Okyanusu tarafından) Dünya'ya yakın yörünge bölgesine atıldı. Felaketten yaklaşık on yıl sonra bu madde ve parçalardan yeni bir protogezegen oluştu ve Dünya'nın etrafında dönmeye başladı. Çok sayıda eksikliğe rağmen, Ay'ın çarpma oluşumu modelinin hipotezi artık ana hipotez olarak kabul ediliyor.
5. Ay'ın oldukça gelişmiş bir medeniyetin yapay bir yaratımı olduğuna inanan Sovyet bilim adamları Alexander Shcherbakov ve Mikhail Vasin tarafından 1960 yılında öne sürülen başka bir teori daha var.

Ay yüzeyinin özellikleri

Uzaydan fotoğraf

Pek çok kraterle (meteorların Ay yüzeyiyle çarpıştığı yerlerde ortaya çıkan çöküntüler) oluşan ay kabartmasının özellikleri, atmosferin neredeyse tamamen yokluğuyla açıklanıyor.

Neredeyse tüm yüzeyi, binlerce yıllık göktaşı bombardımanı sonucu oluşan küçük ve çok kaba toz parçacıkları ve kaya parçalarından oluşan bir karışımdan oluşan bir regolit tabakasıyla kaplıdır. Yanmış barut kokusuna sahip ay toprağının kalınlığı düzensizdir: birkaç santimetreden birkaç on metreye kadar. Her göktaşı düşüşünden sonra regolit gevşetilir ve karıştırılır, parçacıkları sinterlenir ve sıkıştırılır.

Kraterlerin boyutları büyük ölçüde değişir: önemsizden devasaya. Böylece gezegenin Güney Kutbu'nda bulunan en büyük krater Aitken'in çapı 2500 km'dir. Ay'ın yüzeyinde kraterlere ek olarak kubbe şeklindeki kıvrımlar, denizler, grabenler, oluklar ve sırtlarla temsil edilen bir dizi jeolojik nesne vardır.

İklim koşulları ve yerçekimi

Ay'ın yüzeyinde - gaz kabuğunun aşırı seyrekleşmesi nedeniyle - önemli bir sıcaklık farkı vardır: bu gök cisminin aydınlatmasına bağlı olarak -150 ila +120 derece. Aynı zamanda ay yüzeyinden bir metre uzakta bulunan kayaların sıcaklığı -35 dereceye eşit sabit bir değerdir.

Ay'ın yerçekimi, Dünya'nın yerçekimi çekiminin yalnızca altıda biri kadardır, bunun sonucunda derinliklerinden çıkan gazları bile tutamaz: basitçe uzaya uçarlar. Bu normal bir atmosferin yokluğunu açıklıyor.

Düşük yerçekimi nedeniyle, vakum koşullarında artan atalet kazanan bir kişinin ay yüzeyinde hızlı bir şekilde hareket etmesi veya hareket yönünü değiştirmesi oldukça zordur.

Dünya'dan Ay'a Uzaklık

İki gezegen arasındaki ortalama mesafe (ay yörüngesinin eliptik şekli dikkate alındığında) 384.465 km'dir. "Ortalama"dır çünkü Ay ile Dünya arasındaki mesafenin toplamıdır;

• yerberi noktasında (Dünya'ya en yakın nokta), 357.000 km'ye eşit;
• apojede (en uzak nokta), 406.000 km'ye eşittir.

Böylece ilgimizi çeken gök cisimleri arasındaki mesafe onlarca kilometre içerisinde sürekli değişmektedir. Dünya uydusunun boyutundaki önemli farkı açıklayan da bu durumdur. Apojide, yerberi noktasına göre %30 daha parlak ve %15 daha büyük görünür.

Ay'ın Dünya'ya etkisi nedir?

Ay'ın yakınlığı nedeni:

1. Ay diski gün ışığını birkaç dakika boyunca engellediğinde Güneş, Dünya ve Ay'ın tek bir çizgide hizalanmasıyla karakterize edilen periyodik güneş tutulmaları (kısmi, toplam ve halka şeklinde). Bu olayların sıklığı, yüzyılda yaklaşık 240 tutulmanın meydana gelebileceği kadardır.
2. Yerçekimi kuvvetlerinin etkisiyle oluşan gel-gitler ile gezegenlerin etkisi karşılıklıdır. Dünya'ya yaklaşan arkadaşı, bir gelgit dalgasının ortaya çıkmasına neden oluyor. Dünya yüzeyinin farklı bölgelerine uygulanan yerçekimi etkisinin heterojenliği, bu doğal olgunun belirli bir periyodikliğine yol açar. Dünya'da gün boyunca gelgitlerin iki gel-git döngüsü olduğu tespit edilmiştir.

Amerikalılar neden aya uçtu?

1972 yılının sonuna gelindiğinde 12 Amerikalı astronot Apollo programı kapsamında Ay'a inmişti. Gezegenin yüzeyinde toplam 80 saat harcadılar ve Dünya'ya neredeyse 400 kg kaya ve ay toprağı teslim ettiler.

Araştırma kapsamını genişletmeyi mümkün kılan iki koltuklu elektrikli araçların kullanımı sayesinde Amerikalılar 100 km'nin üzerinde yol kat edebildiler.

Apollo programının temel amacı geniş bir yelpazede jeolojik araştırmalar yapmak ve ay toprağı örneklerini geri getirmekti.

Dünyanın uydusu hakkında ilginç gerçekler

Ay hakkında Vikipedi

Wikipedia, gezegenimizin gizemli uydusu hakkındaki modern bilginin tüm yönlerini kapsayan son derece ilginç materyaller içeriyor: adının etimolojisinden araştırma ve kolonizasyon projelerinin tarihine kadar.

Ayın uydusunun teması Dünya gezegenindeki hayatımızla ilgilidir. Ay hakkında çok şey söylendi ama öğrenilecek çok şey var.

Bu konuyla ilgili bir rapor, makale veya özet yazıyorsanız, gezegendeki yaşamı Evrenin kökeninin doğasına ve doğal uydumuz Dünya'ya borçlu olduğumuzu unutmayın.

Dünya ve Ay, hem kendi eksenleri hem de Güneş çevresinde sürekli olarak dönmektedir. Ay aynı zamanda gezegenimizin etrafında da dönmektedir. Bu bakımdan gök cisimleriyle ilişkili pek çok olayı gökyüzünde gözlemleyebiliyoruz.

En yakın kozmik cisim

Ay, Dünya'nın doğal bir uydusudur. Biz onu gökyüzünde parlak bir top olarak görüyoruz, ancak kendisi ışık yaymıyor, sadece yansıtıyor. Işığın kaynağı, parlaklığı ay yüzeyini aydınlatan Güneş'tir.

Her seferinde gökyüzünde farklı bir Ay'ı, farklı evrelerini görebilirsiniz. Bu, Ay'ın Dünya etrafında dönmesinin ve onun da Güneş'in etrafında dönmesinin doğrudan bir sonucudur.

Ay keşfi

Ay, yüzyıllar boyunca birçok bilim adamı ve gökbilimci tarafından gözlemlendi, ancak Dünya'nın uydusunun gerçek, tabiri caizse "canlı" incelenmesi 1959'da başladı. Daha sonra Sovyet gezegenlerarası otomatik istasyonu Luna-2 bu gök cismine ulaştı. O zaman bu cihazın Ay'ın yüzeyi boyunca hareket etme yeteneği yoktu, yalnızca bazı verileri aletleri kullanarak kaydedebiliyordu. Sonuç, güneş rüzgarının (Güneş'ten yayılan iyonize parçacıkların akışı) doğrudan ölçümüydü. Daha sonra Ay'a Sovyetler Birliği'nin armasının resminin bulunduğu küresel bir flama teslim edildi.

Biraz sonra fırlatılan Luna 3 uzay aracı, Ay'ın Dünya'dan görülemeyen uzak tarafının uzaydan ilk fotoğrafını çekti. Birkaç yıl sonra, 1966'da Luna-9 adlı başka bir otomatik istasyon dünya uydusuna indi. Yumuşak bir iniş yapmayı ve televizyon panoramalarını Dünya'ya aktarmayı başardı. Dünyalılar ilk kez doğrudan Ay'dan bir televizyon programı izledi. Bu istasyonun fırlatılmasından önce, yumuşak bir "Ay'a iniş" için birkaç başarısız girişimde bulunuldu. Bu aparat kullanılarak yapılan araştırmaların yardımıyla, Dünya uydusunun dış yapısına ilişkin meteor cürufu teorisi doğrulandı.

Dünya'dan Ay'a yolculuk Amerikalılar tarafından gerçekleştirildi. Armstrong ve Aldrin ayda yürüyen ilk insanlar olacak kadar şanslıydılar. Bu olay 1969'da yaşandı. Sovyet bilim adamları gök cismini yalnızca otomasyon yardımıyla keşfetmek istediler, ay gezicileri kullandılar.

Ay'ın Özellikleri

Ay ile Dünya arasındaki ortalama mesafe 384 bin kilometredir. Uydunun gezegenimize en yakın olduğu noktada Perigee adı verilen bu noktaya uzaklık 363 bin kilometredir. Ve Dünya ile Ay arasında maksimum mesafe olduğunda (bu duruma apogee denir) 405 bin kilometredir.

Dünyanın yörüngesi, doğal uydusunun yörüngesine göre 5 derecelik bir eğime sahiptir.

Ay, gezegenimizin etrafındaki yörüngesinde saniyede ortalama 1.022 kilometre hızla hareket ediyor. Ve bir saat içinde yaklaşık 3681 kilometre uçuyor.

Ay'ın yarıçapı, Dünya'nın aksine (6356) yaklaşık 1737 kilometredir. Bu ortalama bir değerdir çünkü yüzeyin farklı noktalarında farklılık gösterebilir. Örneğin, ay ekvatorunda yarıçap ortalamadan biraz daha büyüktür - 1738 kilometre. Ve kutup bölgesinde biraz daha az - 1735. Ay aynı zamanda sanki biraz "düzleştirilmiş" gibi bir toptan çok elipsoiddir. Dünyamız da aynı özelliğe sahiptir. Ana gezegenimizin şekline “geoid” denir. Bu, bir eksen etrafında dönmenin doğrudan bir sonucudur.

Ay'ın kilogram cinsinden kütlesi yaklaşık 7,3*1022 olup, Dünya'nın ağırlığı ise 81 kat daha fazladır.

Ayın evreleri

Ay evreleri, Dünya uydusunun Güneş'e göre farklı konumlarıdır. İlk aşama yeni aydır. Sonra ilk çeyrek geliyor. Ondan sonra dolunay gelir. Ve sonra son çeyrek. Uydunun aydınlık kısmını karanlık kısmından ayıran çizgiye sonlandırıcı denir.

Yeni ay, Dünya'nın uydusunun gökyüzünde görünmediği evredir. Ay, Güneş'e gezegenimize göre daha yakın olduğu için görülemez ve dolayısıyla bize bakan tarafı aydınlatılmaz.

Göksel cismin ilk çeyreği - yarısı görülebilir, yıldız yalnızca sağ tarafını aydınlatır. Yeni ay ile dolunay arasında ay “büyür”. İşte bu dönemde gökyüzünde parlayan bir hilal görüyoruz ve buna “büyüyen ay” diyoruz.

Dolunay – Ay, gümüş ışığıyla her şeyi aydınlatan bir ışık çemberi olarak görünür. Bu zamanda gök cisminin ışığı çok parlak olabilir.

Son çeyrek - Dünya'nın uydusu yalnızca kısmen görülebiliyor. Bu aşamada Ay'a "yaşlı" veya "küçülen" denir çünkü yalnızca sol yarısı aydınlatılır.

Büyüyen ayı, azalan aydan kolayca ayırt edebilirsiniz. Ay küçüldüğünde "C" harfine benzer. Ve büyüdüğünde ayın üzerine bir çubuk koyarsanız “R” harfini alırsınız.

Döndürme

Ay ve Dünya birbirine oldukça yakın olduğundan tek bir sistem oluştururlar. Gezegenimiz uydusundan çok daha büyük olduğundan onu çekim kuvvetiyle etkilemektedir. Ay her zaman aynı tarafta bize dönük olduğundan, 20. yüzyıldaki uzay uçuşlarından önce kimse diğer tarafını görmemişti. Bunun nedeni Ay ve Dünya'nın kendi eksenleri üzerinde aynı yönde dönmesidir. Ve uydunun kendi ekseni etrafındaki devrimi, gezegenin etrafındaki devrimiyle aynı sürede sürer. Ayrıca hep birlikte Güneş etrafında 365 gün süren bir devrim yaparlar.

Ancak aynı zamanda Dünya ve Ay'ın hangi yönde döndüğünü söylemek de imkansızdır. Bu, saat yönünde veya saat yönünün tersine basit bir soru gibi görünebilir, ancak cevap yalnızca başlangıç ​​noktasına bağlı olabilir. Ay'ın yörüngesinin bulunduğu düzlem Dünya'ya göre hafif eğimlidir, eğim açısı yaklaşık 5 derecedir. Gezegenimizin ve uydusunun yörüngelerinin kesiştiği noktalara ay yörüngesinin düğümleri denir.

Yıldız ayı ve Sinodik ay

Yıldız veya yıldız ayı, Ay'ın Dünya etrafında döndüğü ve yıldızlara göre hareket etmeye başladığı yerden aynı yere döndüğü zaman dilimidir. Bu ay gezegende 27,3 gün sürüyor.

Sinodik ay, Ay'ın yalnızca Güneş'e göre tam bir devrim yaptığı dönemdir (ay evrelerinin değiştiği dönem). 29,5 Dünya günü sürer.

Sinodik ay, Ay'ın ve Dünya'nın Güneş etrafında dönmesi nedeniyle yıldız ayından iki gün daha uzundur. Uydu gezegenin etrafında döndüğü ve bu da yıldızın etrafında döndüğü için, uydunun tüm aşamalardan geçmesi için tam bir devrimin ötesinde ek zamana ihtiyaç olduğu ortaya çıktı.

"Ay - Dünyanın Doğal Uydusu"

1. Giriş

2.1. Ayın mitolojik tarihi

2.2. Ayın Kökeni

3.1. Ay tutulmaları

3.2. Eski zamanlarda tutulmalar

4.1. Ay Şekli

4.2. Ayın Yüzeyi

4.3. Ay yüzeyinin rahatlatılması

4.4. Ay toprağı.

4.5. Ay'ın iç yapısı

5.1. Ayın evreleri.

5.2. Ay keşfinde yeni bir aşama.

5.3. Ayın Manyetizması.

6.1. Gelgit Gücü Araştırması

7.1. Çözüm.

1. Giriş .

Ay, Dünya'nın doğal uydusu ve gece gökyüzündeki en parlak nesnedir. Ay'da bize tanıdık gelen bir atmosfer yok, nehirler ve göller, bitki örtüsü ve canlı organizmalar yok. Ay'daki yerçekimi Dünya'dakinden altı kat daha azdır. 300 dereceye varan sıcaklık değişimleriyle gece ve gündüz iki hafta sürüyor. Yine de Ay, kendine özgü koşullarını ve kaynaklarını kullanma fırsatıyla dünyalıları giderek daha fazla cezbetmektedir.

Dünyadaki doğal rezervlerin çıkarılması her yıl daha da zorlaşıyor. Bilim adamlarına göre yakın gelecekte insanlık zor bir döneme girecek. Dünyanın yaşam alanı kaynaklarını tüketecek, dolayısıyla artık diğer gezegenlerin ve uyduların kaynaklarını geliştirmeye başlamak gerekiyor. Bize en yakın gök cismi olan Ay, dünya dışı endüstriyel üretimin ilk nesnesi olacak. Önümüzdeki yıllarda bir ay üssünün ve ardından bir üs ağının oluşturulması planlanıyor. Ay kayalarından oksijen, hidrojen, demir, alüminyum, titanyum, silikon ve diğer faydalı elementler elde edilebilir. Ay toprağı, çeşitli yapı malzemelerinin elde edilmesinin yanı sıra, Dünya'nın enerji santrallerine güvenli ve çevre dostu nükleer yakıt sağlayabilen helyum-3 izotopunun çıkarılması için mükemmel bir hammaddedir. Ay, benzersiz bilimsel araştırma ve gözlemler için kullanılacak. Bilim adamları, ay yüzeyini inceleyerek kendi gezegenimizin çok eski dönemine "bakabilirler", çünkü Ay'ın gelişiminin özellikleri, yüzey topografyasının milyarlarca yıl boyunca korunmasını sağlamıştır. Ayrıca Ay, uzay teknolojilerinin test edilmesi için deneysel bir üs görevi görecek ve gelecekte gezegenler arası iletişim için önemli bir ulaşım merkezi olarak kullanılacak.

Dünyanın tek doğal uydusu ve bize en yakın gök cismi olan Ay; Ay'a ortalama mesafe 384.000 kilometredir.

Ay, Dünya'nın etrafında ortalama 1,02 km/s hızla kabaca eliptik bir yörüngede, Güneş Sistemindeki diğer cisimlerin büyük çoğunluğunun hareket ettiği yönde, yani Ay'ın yörüngesine Ay'ın yörüngesinden bakıldığında saat yönünün tersine hareket ederek hareket eder. Kuzey Kutbu. Ay'ın yörüngesinin yarı ana ekseni, Dünya'nın merkezleri ile Ay arasındaki ortalama mesafeye eşit olan 384.400 km'dir (yaklaşık 60 Dünya yarıçapı).

Ay'ın kütlesi nispeten küçük olduğundan, pratik olarak yoğun bir gaz kabuğuna - bir atmosfere - sahip değildir. Gazlar çevredeki alanda serbestçe dağılır. Bu nedenle Ay'ın yüzeyi doğrudan güneş ışığı ile aydınlatılmaktadır. Dağınık ışık olmadığından buradaki engebeli araziden gelen gölgeler çok derin ve siyahtır. Ve Güneş, ay yüzeyinden çok daha parlak görünecek. Ay'ın hidrojen, helyum, neon ve argondan oluşan ince gaz örtüsü, atmosferimizden on trilyon kat daha az yoğundur, ancak uzay boşluğundaki gaz moleküllerinin sayısından bin kat daha fazladır. Ay'ın yoğun bir koruyucu gaz kabuğu bulunmadığından gün içinde yüzeyinde çok büyük sıcaklık değişiklikleri meydana gelir. Güneş radyasyonu, ışık ışınlarını zayıf bir şekilde yansıtan ay yüzeyi tarafından emilir.

Yörüngenin eliptikliği ve bozuklukları nedeniyle Ay'a olan uzaklık 356.400 ile 406.800 km arasında değişmektedir. Yıldız (yıldız) ayı olarak adlandırılan Ay'ın Dünya etrafındaki dönüş periyodu 27,32166 gündür, ancak hafif dalgalanmalara ve çok küçük bir dünyevi azalmaya tabidir. Ay'ın Dünya etrafındaki hareketi çok karmaşıktır ve incelenmesi gök mekaniğinin en zor problemlerinden biridir. Eliptik hareket yalnızca kaba bir yaklaşımdır; Güneş'in ve gezegenlerin çekiminden kaynaklanan birçok rahatsızlık onun üzerine bindirilmiştir. Bu bozuklukların veya eşitsizliklerin en önemlileri, evrensel çekim yasasından teorik olarak çıkarılmalarından çok önce gözlemlerle keşfedilmişti. Ay'ın Güneş tarafından çekilmesi, Dünya'nınkinden 2,2 kat daha güçlüdür, bu nedenle, kesin olarak söylemek gerekirse, Ay'ın Güneş etrafındaki hareketi ve bu hareketin Dünya tarafından rahatsız edilmesi dikkate alınmalıdır. Ancak araştırmacı Ay'ın Dünya'dan görülen hareketi ile ilgilendiğinden, I. Newton'dan başlayarak birçok büyük bilim adamı tarafından geliştirilen çekim teorisi, Ay'ın Dünya etrafındaki hareketini dikkate alır. 20. yüzyılda Amerikalı matematikçi J. Hill'in teorisini kullanıyorlar; bu teoriye dayanarak Amerikalı gökbilimci E. Brown, Ay'ın enlem, boylam ve paralaksını içeren serileri ve derlenmiş tabloları matematiksel olarak hesapladı (1919). Tartışma zamandır.

Ay'ın yörünge düzlemi, hafif dalgalanmalara maruz kalarak ekliptiğe 5*8"43" açıyla eğimlidir. Yörüngenin ekliptikle kesişme noktalarına yükselen ve alçalan düğümler denir, düzensiz bir geriye doğru harekete sahiptir ve 6794 günde (yaklaşık 18 yıl) ekliptik boyunca tam bir devrim yapar, bunun sonucunda Ay geri döner. Drakonik ay olarak adlandırılan, yıldız aydan daha kısa ve ortalama 27.21222 güne eşit bir zaman aralığından sonra aynı düğüm, güneş ve ay tutulmalarının sıklığı bu ay ile ilişkilidir.

Ay, tutulum düzlemine eğik bir eksen etrafında 88°28" açıyla yıldız ayına tam eşit bir periyotta dönmekte ve bunun sonucunda Dünya'ya daima aynı tarafıyla dönmektedir. Düzgün dönüş ile düzensiz yörünge hareketinin birleşimi, Dünya'ya doğru sabit bir yönden küçük periyodik sapmalara neden olur, boylam 7° 54"'e ulaşır ve Ay'ın dönme ekseninin yörünge düzlemine eğimi, 6°50'ye kadar sapmalara neden olur. " enlemde, bunun sonucunda Ay'ın tüm yüzeyinin% 59'una kadarı Dünya'dan farklı zamanlarda görülebilmektedir (ay diskinin kenarlarına yakın alanlar yalnızca güçlü bir perspektiften görülebilmesine rağmen); bu tür sapmalar Ay'ın serbest bırakılması denir.Ay'ın ekvator, ekliptik ve ay yörüngesinin düzlemleri her zaman tek bir düz çizgi boyunca kesişir (Cassini yasası).

Ay'ın hareketi dört ay ayına bölünmüştür.

29, 53059 gün SİNODİK (synodion - toplantı kelimesinden).

27, 55455 gün ANOMALİTİK (Ay'ın yerberi noktasına olan açısal mesafesine anormallik adı verildi).

27 , 32166 gün SIDERIC (siderium - yıldızlı)

27, 21222 gün EJDERHA (yörünge düğümleri ejderhaya benzeyen bir simgeyle gösterilir).

Hedef: Dünyanın tek doğal uydusu olan Ay hakkında mümkün olduğunca çok şey öğrenin. Kökeni, tarihi, hareketi vb. konularda insanların hayatındaki yararları ve önemi hakkında.

Görevler:

1. Ay'ın tarihi hakkında bilgi edinin.

2. Ay tutulmaları hakkında bilgi edinin.

3. Ay'ın yapısını öğrenin.

4. Yeni ay araştırmaları hakkında bilgi edinin.

5. Araştırma çalışması.

2.1. Ay'ın mitolojik tarihi.

Ay, Roma mitolojisinde gece ışığının tanrıçasıdır. Ayın, biri güneş tanrısıyla birlikte olmak üzere birçok kutsal alanı vardı. Mısır mitolojisinde ay tanrıçası Tefnut ve güneş prensibinin enkarnasyonlarından biri olan kız kardeşi Shu ikizlerdi. Hint-Avrupa ve Baltık mitolojisinde güneşe kur yapan ay ve düğün motifi yaygındır: Düğünden sonra ay güneşten ayrılır ve bunun için gök gürültüsü tanrısı ondan intikam alır ve ayı ikiye böler. Başka bir mitolojide eşi güneşle birlikte gökyüzünde yaşayan ay, insanların nasıl yaşadığını görmek için yeryüzüne gelir. Ay, yeryüzünde Hosedem (kötü kadın mitolojik yaratık) tarafından kovalanıyordu. Aceleyle güneşe dönen ay, sadece yarısı arkadaşına girmeyi başardı. Güneş onu bir yarısından, Hosedem'i de diğer yarısından yakaladı ve ikiye bölene kadar onu farklı yönlere çekmeye başladı. Güneş daha sonra sol yarısı ve dolayısıyla kalbi olmayan ayı diriltmeye çalıştı, ona kömürden kalp yapmaya çalıştı, onu beşikte salladı (bir insanı diriltmenin şamanik bir yolu), ama her şey oldu boşuna. Daha sonra güneş, aya, gece yarısıyla birlikte parlamasını emretti. Ermeni mitolojisinde Lusin (“ay”) adlı genç bir adam, elinde hamur olan annesinden çörek ister. Kızgın anne Lusin'in yüzüne tokat attı ve Lusin oradan gökyüzüne uçtu. Yüzünde hâlâ testin izleri görülüyor. Popüler inanışlara göre ayın evreleri, Kral Lusin'in yaşam döngüleriyle ilişkilidir: gençliğinde yeni ay, olgunluğunda dolunay; Ay küçülüp hilal göründüğünde Lusin yaşlanır ve sonra cennete gider (ölür). Cennetten yeniden doğmuş olarak döner.

Ayın kökeni hakkında vücudun bazı kısımlarından (çoğunlukla sol ve sağ gözlerden) efsaneler de vardır. Dünyadaki çoğu insanın, aydaki lekelerin görünümünü açıklayan özel Ay mitleri vardır; çoğunlukla orada özel bir kişinin (“ay adamı” veya “ay kadını”) bulunması gerçeğiyle açıklanır. Birçok halk, tüm canlılar için gerekli unsurları sağladığına inanarak ay tanrısına özel bir önem veriyor.

2.2. Ayın Kökeni.

Ay'ın kökeni henüz kesin olarak belirlenememiştir. En çok üç farklı hipotez geliştirilmiştir. 19. yüzyılın sonunda. J. Darwin, Ay ve Dünya'nın başlangıçta ortak bir erimiş kütle oluşturduğunu ve soğudukça ve büzüldükçe dönüş hızının arttığını öne süren bir hipotez ileri sürdü; Sonuç olarak, bu kütle iki parçaya bölündü: daha büyük olanı - Dünya ve daha küçük olanı - Ay. Bu hipotez, Ay'ın orijinal kütlesinin dış katmanlarından oluşan düşük yoğunluğunu açıklıyor. Ancak böyle bir sürecin mekanizması açısından ciddi itirazlarla karşılaşılmaktadır; Ayrıca Dünya kabuğundaki kayalar ile Ay kayaları arasında önemli jeokimyasal farklılıklar vardır.

Alman bilim adamı K. Weizsäcker, İsveçli bilim adamı H. Alfven ve Amerikalı bilim adamı G. Urey tarafından geliştirilen yakalama hipotezi, Ay'ın başlangıçta küçük bir gezegen olduğunu ve Dünya'nın yakınından geçerken Dünya'nın yakınından geçerken ikincisinin yerçekiminin etkisi, Dünya'nın bir uydusuna dönüştü. Böyle bir olayın olasılığı çok düşüktür ve ayrıca bu durumda dünya ile ay kayaları arasında daha büyük bir fark beklenebilir.

20. yüzyılın ortalarında Sovyet bilim adamları O. Yu Schmidt ve takipçileri tarafından geliştirilen üçüncü hipoteze göre, Ay ve Dünya, büyük bir küçük parçacık sürüsünün birleştirilmesi ve sıkıştırılmasıyla aynı anda oluşmuştur. Ancak Ay'ın yoğunluğu bir bütün olarak Dünya'dan daha düşük olduğundan, proto-gezegensel bulutun maddesinin Dünya'daki ağır elementlerin konsantrasyonuyla bölünmüş olması gerekir. Bu bağlamda, nispeten uçucu silikatlarla zenginleştirilmiş güçlü bir atmosferle çevrelenen Dünya'nın ilk önce oluşmaya başladığı varsayımı ortaya çıktı; Daha sonraki soğumayla birlikte, bu atmosferin maddesi yoğunlaşarak Ay'ın oluştuğu gezegenimsi halkalardan oluşan bir halka oluşturdu. Mevcut bilgi düzeyinde (20. yüzyılın 70'leri) son hipotez en çok tercih edilen gibi görünmektedir. Kısa bir süre önce, artık en akla yatkın olanı olarak kabul edilen dördüncü bir teori ortaya çıktı. Bu dev etki hipotezidir. Temel fikir, şu anda gördüğümüz gezegenler henüz yeni oluşurken, Mars büyüklüğünde bir gök cisminin genç Dünya'ya bir bakış açısıyla muazzam bir kuvvetle çarpmasıdır. Bu durumda, Dünya'nın dış katmanlarındaki daha hafif maddeler ondan kopup uzaya dağılmak zorunda kalacak ve Dünya'nın etrafında bir parça halkası oluşturacak, Dünya'nın demirden oluşan çekirdeği ise sağlam kalacaktır. Sonunda bu enkaz halkası birleşerek Ay'ı oluşturdu. Dev çarpışma teorisi, Dünya'nın neden büyük miktarda demir içerdiğini, ancak Ay'da neredeyse hiç bulunmadığını açıklıyor. Ayrıca bu çarpışma sonucunda Ay'a dönüşmesi beklenen malzemeden başta oksijen olmak üzere birçok farklı gaz açığa çıktı.

3.1. Ay tutulmaları.

Dünya'nın etrafında dönen Ay'ın bazen Dünya-Ay-Güneş ile aynı çizgide olması nedeniyle, insanlar anlamadığı için geçmiş yüzyıllarda korkuya neden olan en ilginç ve muhteşem doğa olayı olan güneş veya ay tutulmaları meydana gelir. ne oluyordu. Onlara, görünmez bir siyah ejderhanın Güneş'i yuttuğu ve insanların sonsuz karanlıkta kalabileceği anlaşılıyordu. Bu nedenle, tüm ulusların tarihçileri tutulmalarla ilgili bilgileri kroniklerine dikkatlice kaydettiler. Novgorod Anthony Manastırı'ndan tarihçi Cyril, 11 Ağustos 1124'te şunu yazdı: “Akşam olmadan Güneş batmaya başladı ve hepsi bu. Ah, var olacak korku ve karanlık ne büyük!” Tarih bize, bir güneş tutulmasının savaşan Kızılderilileri ve Medleri dehşete düşürdüğü bir olayı getirdi. MÖ 603'te. modern Türkiye ve İran topraklarında. Savaşçılar korku içinde silahlarını bırakıp kavgayı bıraktılar, ardından tutulmadan korkarak barıştılar ve uzun süre birbirleriyle kavga etmediler. Güneş tutulmaları yalnızca yeni ayda meydana gelir; Ay ne alçaktan ne de yükseğe geçtiğinde, ancak güneş diskinin tam karşısından geçtiğinde ve dev bir perde gibi güneş diskini kapatarak "Güneş'in yolunu tıkadığında" meydana gelir. Ancak tutulmalar farklı yerlerde farklı şekilde görülebilir; bazı yerlerde Güneş tamamen gizlenir - tam tutulma, diğerlerinde - kısmi tutulma. Bu olgunun özü, Güneş tarafından aydınlatılan Dünya ve Ay'ın gölge uçları (yakınlaşan) ve gölge uçları (uzaklaşan) olmasıdır. Ay, Güneş ve Dünya ile aynı hizada olduğunda ve bunların arasına girdiğinde, ayın gölgesi Dünya üzerinde batıdan doğuya doğru hareket eder. Tam ay gölgesinin çapı 250 km'yi geçmez, bu nedenle aynı zamanda güneş tutulması yalnızca Dünya'nın küçük bir alanında görülebilir. Ay'ın yarı gölgesinin Dünya'ya düştüğü yerde, tam olmayan bir Güneş tutulması gözlenir. Güneş ile Dünya arasındaki mesafe her zaman aynı değildir: Kuzey yarımkürede kışın Dünya Güneş'e daha yakın, yazın ise daha uzaktır. Dünya'nın etrafında dönen Ay da farklı mesafelerden geçer - bazen ona daha yakın, bazen daha uzak. Ay'ın Dünya'dan daha geride kalması ve Güneş'in diskini tamamen engelleyememesi durumunda, gözlemciler güneş diskinin kara Ay'ın etrafındaki ışıltılı kenarını görürler - güzel bir halka şeklinde Güneş tutulması meydana gelir. Eski gözlemciler birkaç yüzyıl boyunca tutulma kayıtlarını topladıklarında tutulmaların her 18 yılda bir ve 11 ve üçüncü günde bir tekrarlandığını fark ettiler. Mısırlılar bu döneme “tekrarlama” anlamına gelen “saros” adını verdiler. Ancak tutulmanın nerede görülebileceğini belirlemek için elbette daha karmaşık hesaplamalar yapmak gerekiyor. Dolunay sırasında Ay bazen tamamen veya kısmen Dünya'nın gölgesine düşer ve sırasıyla tam veya kısmi Ay tutulması görürüz. Ay, Dünya'dan çok daha küçük olduğu için tutulma 1 saate kadar sürüyor. 40 dakika Üstelik tam ay tutulması sırasında bile Ay görünür kalır ancak mora döner ve bu da hoş olmayan hislere neden olur. Eskiden Ay tutulmalarından korkunç bir alamet olarak korkulur, "ayın kanadığına" inanılırdı. Dünya atmosferinde kırılan güneş ışınları, dünyanın gölge konisine düşer. Aynı zamanda atmosfer, güneş spektrumunun mavi ve bitişik ışınlarını aktif olarak emer ve ağırlıklı olarak kırmızı ışınlar, daha zayıf emilen gölge konisine iletilir ve Ay'a uğursuz kırmızımsı bir renk verir. Genel olarak ay tutulmaları oldukça nadir görülen bir doğa olgusudur. Görünüşe göre ay tutulmaları her ay - her dolunayda gözlemlenmeli. Ama bu gerçekte olmuyor. Ay, Dünya'nın gölgesinin altına veya üstüne kayar ve yeni ayda Ay'ın gölgesi genellikle Dünya'nın yanından geçer ve tutulmalar da başarısız olur. Bu nedenle tutulmalar çok sık yaşanmaz.

Tam ay tutulması diyagramı.

3.2. Eski zamanlarda tutulmalar.

Antik çağda insanlar Güneş ve Ay tutulmalarına son derece ilgi duyuyorlardı. Antik Yunan filozofları, Dünya'nın Ay'ın üzerine düşen gölgesinin daima daire şeklinde olduğunu fark ettikleri için Dünya'nın küre olduğuna ikna olmuşlardı. Üstelik tutulmaların süresine dayanarak Dünya'nın Ay'dan yaklaşık üç kat daha büyük olduğunu hesapladılar. Arkeolojik kanıtlar birçok eski uygarlığın tutulmaları tahmin etmeye çalıştığını gösteriyor. Güney İngiltere'deki Stonehenge'deki gözlemler, 4000 yıl önceki Geç Taş Devri insanlarının belirli tutulmaları tahmin etmelerine olanak sağlamış olabilir. Yaz ve kış gündönümlerinin varış zamanının nasıl hesaplanacağını biliyorlardı. 1000 yıl önce Orta Amerika'da Maya gökbilimcileri uzun bir dizi gözlem yaparak ve tekrarlanan faktör kombinasyonlarını arayarak tutulmaları tahmin edebildiler. Neredeyse aynı tutulmalar her 54 yıl ve 34 günde bir meydana gelir.

4.4. Tutulmaları ne sıklıkla görebiliriz?

Ay, Dünya'nın etrafında ayda bir kez dönse de, Ay'ın yörünge düzleminin, Dünya'nın Güneş etrafındaki yörünge düzlemine göre eğik olması nedeniyle tutulmalar her ay gerçekleşemez. Bir yılda en fazla yedi tutulma meydana gelebilir; bunlardan ikisi veya üçü Ay tutulması olmalıdır. Güneş tutulmaları yalnızca Ay'ın Dünya ile Güneş arasında tam olarak bulunduğu yeni ayda meydana gelir. Ay tutulmaları her zaman dolunay sırasında, Dünya'nın Dünya ile Güneş arasında olduğu zamanlarda meydana gelir. Hayatımız boyunca 40 ay tutulması görmeyi umabiliriz (gökyüzünün açık olduğunu varsayarsak). Güneş tutulması bandının dar olması nedeniyle güneş tutulmalarını gözlemlemek daha zordur.

4.1. Ay Şekli

Ay'ın şekli, Dünya'nın ekvator yarıçapının 0,2724'üne eşit olan 1737 km yarıçaplı bir küreye çok yakındır. Ay'ın yüzey alanı 3,8*107 metrekaredir. km. ve hacmi 2,2 * 1025 cm3'tür. Ay'ın şeklinin daha ayrıntılı bir şekilde belirlenmesi, Ay'da okyanusların bulunmaması nedeniyle yükseklik ve derinliklerin belirlenebileceği açıkça tanımlanmış bir düz yüzeyin bulunmaması nedeniyle karmaşıklaşmaktadır; ayrıca Ay bir tarafı Dünya'ya dönük olduğundan, Ay'ın görünür yarım küresinin yüzeyindeki noktaların yarıçaplarını Dünya'dan ölçmek mümkün görünüyor (ay diskinin en ucundaki noktalar hariç) yalnızca salınımın neden olduğu zayıf stereoskopik etki temelinde. Serbestleşme çalışması, Ay'ın elipsoidinin ana yarı eksenleri arasındaki farkı tahmin etmeyi mümkün kıldı. Kutup ekseni, Dünya'ya doğru yönlendirilen ekvator ekseninden yaklaşık 700 m daha azdır ve Dünya yönüne dik olan ekvator ekseninden 400 m daha azdır.Böylece Ay, gelgit kuvvetlerinin etkisi altında, Dünya'ya doğru hafifçe uzar. Ay'ın kütlesi en doğru şekilde yapay uydularının gözlemleriyle belirlenir. Dünyanın kütlesinden 81 kat daha azdır, bu da 7,35*1025 g'a karşılık gelir.Ay'ın ortalama yoğunluğu 3,34 g.cm3'tür (Dünya'nın ortalama yoğunluğunun 0,61'i). Ay yüzeyindeki yerçekimi ivmesi Dünya'dakinden 6 kat daha fazla olup, 162,3 cm sn'dir ve 1 kilometrelik artışla 0,187 cm sn2 azalır. İlk kaçış hızı 1680 m.sn, ikincisi ise 2375 m.sn'dir. Düşük yerçekimi nedeniyle Ay, kendi etrafında bir gaz kabuğunun yanı sıra suyu da serbest durumda tutamadı.

4.2. Ayın Yüzeyi

Ay'ın yüzeyi oldukça karanlıktır ve albedo değeri 0,073'tür, bu da Ay'ın ortalama olarak Güneş'in ışık ışınlarının yalnızca %7,3'ünü yansıttığı anlamına gelir. Dolunay'ın ortalama mesafedeki görsel büyüklüğü - 12,7; Dolunay sırasında Dünya'ya Güneş'ten 465.000 kat daha az ışık gönderir. Evrelere bağlı olarak bu ışık miktarı, Ay'ın aydınlatılan kısmının alanından çok daha hızlı azalır, böylece Ay dörde olduğunda ve diskinin yarısını parlak gördüğümüzde bize %50 değil, %50 gönderir. Dolunay ışığının sadece %8'i ay ışığının rengi +1,2'dir, yani güneş ışığından belirgin şekilde daha kırmızıdır. Ay, Güneş'e göre sinodik bir aya eşit bir periyotla döner, yani Ay'da bir gün neredeyse 1,5 gün sürer ve gece de aynı miktarda sürer. Atmosfer tarafından korunmayan Ay'ın yüzeyi gündüzleri +110 °C'ye kadar ısınır ve geceleri -120 °C'ye kadar soğur, ancak radyo gözlemlerinin gösterdiği gibi bu büyük sıcaklık dalgalanmaları yalnızca birkaç Yüzey katmanlarının son derece zayıf ısı iletkenliği nedeniyle desimetre derinlikte. Aynı sebepten dolayı, tam ay tutulmaları sırasında ısınan yüzey çabuk soğur, ancak bazı yerlerde bu süre daha uzun sürer.

Çıplak gözle bile Ay'da deniz sanılan düzensiz, geniş koyu lekeler görülebilmektedir; Bu oluşumların dünya denizleriyle hiçbir ortak yanının olmadığı tespit edilmesine rağmen isim korunmuştur. 1610 yılında Galileo tarafından başlatılan teleskopik gözlemler, Ay yüzeyinin dağlık yapısının keşfedilmesini mümkün kılmıştır. Denizlerin, çoğu halka şeklinde (krater) olan dağlarla dolu, bazen kıtasal (veya anakara) olarak adlandırılan diğer bölgelere göre daha koyu renkte ovalar olduğu ortaya çıktı. Uzun yıllar süren gözlemlere dayanarak Ay'ın ayrıntılı haritaları derlendi. Bu tür ilk haritalar 1647'de J. Hevelius tarafından Lancet'te (Gdansk) yayınlandı. "Denizler" terimini koruyarak, benzer karasal oluşumlara dayanarak ana ay sırtlarına da isimler verdi: Apenninler, Kafkaslar, Alpler. 1651 yılında G. Riccioli geniş karanlık ovalara fantastik isimler verdi: Fırtınalar Okyanusu, Krizler Denizi, Huzur Denizi, Yağmurlar Denizi vb. örneğin Rainbow Körfezi ve küçük düzensiz noktalar - bataklıklar, örneğin Bataklık Çürümesi. Çoğunlukla halka şeklindeki dağlara önde gelen bilim adamlarının adını verdi: Copernicus, Kepler, Tycho Brahe ve diğerleri. Bu isimler bugüne kadar ay haritalarında korunmuş ve daha sonraki zamanların seçkin kişi ve bilim adamlarının birçok yeni ismi eklenmiştir. Ay'ın uzay sondalarından ve yapay uydularından yapılan gözlemlerden derlenen Ay'ın uzak tarafının haritalarında K. E. Tsiolkovsky, S. P. Korolev, Yu. A. Gagarin ve diğerlerinin isimleri yer aldı. Ay'ın ayrıntılı ve doğru haritaları, 19. yüzyılda Alman gökbilimciler I. Mädler, J. Schmidt ve diğerleri tarafından yapılan teleskopik gözlemlerden derlendi.Haritalar, serbestleşmenin orta aşaması için ortografik bir projeksiyonla, yani yaklaşık olarak Ay'ın yaklaşık olarak aynısı olarak derlendi. Ay Dünya'dan görülebilir. 19. yüzyılın sonunda Ay'ın fotografik gözlemleri başladı.

1896-1910'da Fransız gökbilimciler M. Levy ve P. Puzet tarafından Paris Gözlemevi'nde çekilen fotoğraflara dayanarak büyük bir Ay atlası yayımlandı; daha sonra ABD'deki Lick Gözlemevi tarafından Ay'ın bir fotoğraf albümü yayınlandı ve 20. yüzyılın ortalarında J. Kuiper (ABD), çeşitli astronomik gözlemevlerinin büyük teleskoplarıyla çekilen Ay fotoğraflarının birkaç ayrıntılı atlasını derledi. Modern teleskopların yardımıyla Ay'da yaklaşık 0,7 kilometre büyüklüğündeki kraterler ve birkaç yüz metre genişliğindeki çatlaklar görülebiliyor ancak görülemiyor.

Görünen taraftaki denizlerin ve kraterlerin çoğu, on yedinci yüzyılın ortalarında İtalyan gökbilimci Ricciolli tarafından gökbilimcilerin, filozofların ve diğer bilim adamlarının onuruna adlandırılmıştır. Ay'ın uzak tarafının fotoğraflanmasının ardından Ay haritalarında yeni isimler ortaya çıktı. Unvanlar ölümünden sonra atanır. Bunun istisnası, Sovyet kozmonotları ve Amerikalı astronotların onuruna verilen 12 krater adıdır. Tüm yeni isimler Uluslararası Astronomi Birliği tarafından onaylanmıştır.

Ay yüzeyinin kabartması esas olarak uzun yıllar süren teleskopik gözlemler sonucunda açıklığa kavuşturuldu. Ay'ın görünür yüzeyinin yaklaşık %40'ını kaplayan "ay denizleri", çatlaklar ve alçak dolambaçlı sırtlarla kesişen düz ovalardır; Denizlerde nispeten az sayıda büyük krater vardır. Birçok deniz eşmerkezli halka sırtlarıyla çevrilidir. Geriye kalan daha hafif yüzey çok sayıda krater, halka şeklindeki çıkıntı, oluk vb. ile kaplıdır. 15-20 kilometreden küçük kraterler basit bir fincan şekline sahiptir; daha büyük kraterler (200 kilometreye kadar) dik iç eğimlere sahip yuvarlak bir şafttan oluşur, nispeten düz bir tabana sahiptir, çevredeki araziden daha derindir ve genellikle merkezi bir tepeye sahiptir. Dağların çevredeki alan üzerindeki yükseklikleri, ay yüzeyindeki gölgelerin uzunluğuna göre veya fotometrik olarak belirlenir. Bu sayede görünen tarafın büyük bir kısmı için 1:1.000.000 ölçeğinde hipsometrik haritalar derlendi. Bununla birlikte, mutlak yükseklikler, Ay'ın yüzeyindeki noktaların Ay'ın şeklinin veya kütlesinin merkezinden uzaklıkları çok belirsiz bir şekilde belirlenir ve bunlara dayanan hipsometrik haritalar, Ay'ın rahatlaması hakkında yalnızca genel bir fikir verir. . Serbestleşme aşamasına bağlı olarak ay diskini sınırlayan ay kenar bölgesinin kabartması çok daha ayrıntılı ve daha doğru bir şekilde incelenmiştir. Bu bölge için Alman bilim adamı F. Hein, Sovyet bilim adamı A. A. Nefediev ve Amerikalı bilim adamı C. Watts, gözlemler sırasında Ay'ın kenarının düzgünsüzlüğünü hesaba katarak, bölgeyi belirlemek için kullanılan hipsometrik haritalar derlediler. Ay'ın koordinatları (bu tür gözlemler meridyen daireleriyle ve Ay'ın çevredeki yıldızların arka planına karşı fotoğraflarından ve ayrıca yıldız örtülmelerinin gözlemlerinden yapılır). Mikrometrik ölçümler, ay ekvatoruna ve Ay'ın ortalama meridyenine göre birkaç ana referans noktasının selenografik koordinatlarını belirledi; bunlar, ay yüzeyindeki çok sayıda başka noktaya referans vermeye hizmet ediyor. Ana başlangıç ​​noktası, ay diskinin merkezine yakın bir yerde açıkça görülebilen, düzenli şekilli küçük Mösting krateridir. Ay yüzeyinin yapısı esas olarak fotometrik ve polarimetrik gözlemlerle incelenmiş ve radyo astronomi çalışmaları ile desteklenmiştir.

Ay yüzeyindeki kraterlerin farklı yaşları vardır: eski, zorlukla görülebilen, yüksek oranda yeniden işlenmiş oluşumlardan, bazen ışık "ışınları" ile çevrelenen, çok net kesilmiş genç kraterlere kadar. Aynı zamanda genç kraterler daha yaşlı olanlarla örtüşüyor. Bazı durumlarda kraterler ay denizinin yüzeyine kesilir, diğerlerinde ise denizlerin kayaları kraterleri kaplar. Tektonik kırılmalar ya kraterleri ve denizleri parçalıyor ya da daha genç oluşumlarla örtüşüyor. Bunlar ve diğer ilişkiler, ay yüzeyindeki çeşitli yapıların görünüm sırasını oluşturmayı mümkün kılar; 1949'da Sovyet bilim adamı A.V. Khabakov, ay oluşumlarını birbirini takip eden birkaç yaş kompleksine ayırdı. Bu yaklaşımın daha da geliştirilmesi, 60'ların sonunda ay yüzeyinin önemli bir kısmı için orta ölçekli jeolojik haritaların derlenmesini mümkün kıldı. Ay oluşumlarının mutlak yaşı şu ana kadar yalnızca birkaç noktada biliniyor; ancak bazı dolaylı yöntemler kullanılarak, en genç büyük kraterlerin yaşının onlarca ve yüz milyonlarca yıl olduğu ve büyük kraterlerin büyük kısmının 3-4 milyar yıl önce "deniz öncesi" dönemde ortaya çıktığı tespit edilebilir. .

Ay kabartma formlarının oluşumunda hem iç kuvvetler hem de dış etkiler rol oynamıştır. Ay'ın termal geçmişine ilişkin hesaplamalar, oluşumundan kısa bir süre sonra iç kısmının radyoaktif ısı nedeniyle ısıtıldığını ve büyük ölçüde eridiğini, bunun da yüzeyde yoğun volkanizmaya yol açtığını gösteriyor. Sonuç olarak dev lav alanları ve çok sayıda volkanik kraterin yanı sıra çok sayıda çatlak, çıkıntı ve daha fazlası oluştu. Aynı zamanda, erken aşamalarda Ay'ın yüzeyine çok sayıda göktaşı ve asteroit düştü - patlamaları kraterler oluşturan proto-gezegensel bir bulutun kalıntıları - mikroskobik deliklerden onlarca çapındaki halka yapılarına kadar. ve muhtemelen birkaç yüz kilometreye kadar. Atmosfer ve hidrosferin bulunmamasından dolayı bu kraterlerin önemli bir kısmı günümüze kadar gelebilmiştir. Günümüzde meteorlar Ay'a çok daha az düşüyor; Ay'ın çok fazla termal enerji tüketmesi ve radyoaktif elementlerin Ay'ın dış katmanlarına taşınması nedeniyle volkanizma da büyük ölçüde sona erdi. Artık volkanizma, spektrogramları ilk kez Sovyet gökbilimci N.A. Kozyrev tarafından elde edilen ay kraterlerinden karbon içeren gazların çıkışıyla kanıtlanıyor.

4.4. Ay toprağı.

Uzay aracının indiği her yer Ay'ın regolit denilen tabakayla kaplı olduğunu gösteriyor. Bu, kalınlığı birkaç metreden birkaç on metreye kadar değişen heterojen bir enkaz-toz tabakasıdır. Göktaşları ve mikrometeoritlerin düşmesi sırasında ay kayalarının ezilmesi, karıştırılması ve sinterlenmesi sonucu ortaya çıkmıştır. Güneş rüzgârının etkisiyle regolit nötr gazlarla doyurulur. Regolit parçaları arasında göktaşı parçacıkları bulundu. Radyoizotoplara dayanarak, regolitin yüzeyindeki bazı parçaların onlarca, yüz milyonlarca yıldır aynı yerde olduğu tespit edildi. Dünya'ya gönderilen örnekler arasında iki tür kaya vardır: volkanik (lav) ve göktaşı düşmesi sırasında ay oluşumlarının ezilmesi ve erimesi nedeniyle ortaya çıkan kayalar. Volkanik kayaların büyük kısmı karasal bazaltlara benzer. Görünüşe göre tüm ay denizleri bu tür kayalardan oluşuyor.

Ek olarak, ay toprağında Dünya'dakilere benzer başka kayaların parçaları ve potasyum, nadir toprak elementleri ve fosfor açısından zengin KREEP kayası bulunur. Açıkçası, bu kayalar ay kıtalarının maddesinin parçalarıdır. Ay kıtalarına inen Luna 20 ve Apollo 16, anortozit gibi kayaları geri getirdi. Ay'ın bağırsaklarındaki uzun evrimin bir sonucu olarak her türlü kaya oluşmuştur. Ay kayaları birçok yönden karasal kayalardan farklıdır: çok az su, az miktarda potasyum, sodyum ve diğer uçucu elementleri içerirler ve bazı örnekler çok fazla titanyum ve demir içerir. Radyoaktif elementlerin oranlarına göre belirlenen bu kayaların yaşı 3 - 4,5 milyar yıl olup, bu da Dünya'nın gelişiminin en eski dönemlerine karşılık gelmektedir.

4.5. Ay'ın iç yapısı

Ay'ın iç yapısı aynı zamanda gök cismi şekline ilişkin verilerin ve özellikle P ve S dalgalarının yayılımının doğasının iç yapı modellerine dayattığı sınırlamalar dikkate alınarak belirlenir. Ay'ın gerçek şeklinin küresel dengeye yakın olduğu ortaya çıktı ve yerçekimi potansiyelinin analizinden yoğunluğunun derinlikle pek değişmediği sonucuna varıldı, yani. Dünya'nın aksine merkezde büyük bir kütle yoğunluğu yoktur.

En üst katman, yalnızca havza alanlarında belirlenen kalınlığı 60 km olan kabukla temsil edilir. Ay'ın uzak tarafındaki geniş kıtasal alanlarda kabuğun yaklaşık 1,5 kat daha kalın olması muhtemeldir. Kabuk, magmatik kristal kayalardan - bazaltlardan oluşur. Bununla birlikte, kıtasal ve denizel bazaltların mineralojik bileşimleri açısından gözle görülür farklılıklar vardır. Ay'ın en eski kıtasal bölgeleri ağırlıklı olarak hafif kaya - anortozitler (neredeyse tamamen ara ve temel plajiyoklazdan oluşur, küçük piroksen, olivin, manyetit, titanomagnetit vb. katkılarıyla), ay denizlerinin kristal kayalarından oluşurken, esas olarak plajiyoklazlar ve monoklinik piroksenlerden (ojitler) oluşan karasal bazaltlar gibi. Muhtemelen magmatik eriyik yüzeyde veya yüzeye yakın bir yerde soğuduğunda oluşmuşlardır. Ancak ay bazaltları karasal bazaltlara göre daha az oksitlendiğinden, bu onların daha düşük bir oksijen/metal oranıyla kristalleştiği anlamına gelir. Ayrıca karasal kayalara kıyasla bazı uçucu elementlerin içeriği daha düşük olup aynı zamanda birçok refrakter element bakımından da zengindirler. Olivin ve özellikle ilmenit katkılarından dolayı deniz alanları daha koyu görünür ve bunları oluşturan kayaların yoğunluğu kıtalara göre daha fazladır.

Kabuğun altında, dünyanınki gibi üst, orta ve alt olarak bölünebilen manto bulunur. Üst manto kalınlığı yaklaşık 250 km, orta manto yaklaşık 500 km olup, alt manto ile sınırı yaklaşık 1000 km derinlikte yer almaktadır. Bu seviyeye kadar, enine dalgaların hızları neredeyse sabittir ve bu, sismik titreşimlerin uzun süre sönmediği kalın ve nispeten soğuk bir litosferi temsil eden toprak altı maddesinin katı durumda olduğu anlamına gelir. Üst mantonun bileşimi muhtemelen olivin-piroksendir ve daha derinlerde ultrabazik alkalin kayalarda bulunan şnitzel ve melilit minerali bulunur. Alt manto sınırında sıcaklıklar erime sıcaklıklarına yaklaşır ve sismik dalgaların güçlü emilimi buradan başlar. Bu alan Ay'ın astenosferidir.

Tam merkezde, içinden enine dalgaların geçmediği, yarıçapı 350 kilometreden az olan küçük bir sıvı çekirdek var gibi görünüyor. Çekirdek demir sülfür veya demir olabilir; ikinci durumda daha küçük olmalıdır; bu, derinlik üzerindeki yoğunluk dağılımı tahminleriyle daha iyi uyum sağlar. Kütlesi muhtemelen tüm Ay'ın kütlesinin %2'sini geçmez. Çekirdekteki sıcaklık, bileşimine bağlıdır ve görünüşe göre 1300 - 1900 K aralığındadır. Alt sınır, Ay promateryalinin ağır kısmının esas olarak sülfür formunda kükürt açısından zengin olduğu varsayımına karşılık gelir ve yaklaşık 1300 K erime noktasına sahip (basınca zayıf bir şekilde bağlı) Fe - FeS ötektiğinden bir çekirdek oluşumu. Üst sınır, ay promateryalinin hafif metaller (Mg, Ca, Na, Al) bakımından zengin olduğu varsayımıyla daha tutarlıdır. ), silikon ve oksijenle birlikte, bazik ve ultrabazik kayaların en önemli kaya oluşturucu mineralleri olan piroksenler ve olivinlerin bileşimine dahil edilir. İkinci varsayım, Ay'ın düşük ortalama alanının da gösterdiği gibi, Ay'daki düşük demir ve nikel içeriğiyle de desteklenmektedir.

Apollo 11, 12 ve 15'in getirdiği kaya örneklerinin çoğunun bazaltik lav olduğu ortaya çıktı. Bu deniz bazaltı demir ve daha az yaygın olarak da titanyum açısından zengindir. Her ne kadar oksijen Ay'daki deniz kayalarının ana elementlerinden biri olsa da, Ay kayaları oksijen açısından karadaki benzerlerine göre önemli ölçüde daha fakirdir. Minerallerin kristal kafesinde bile suyun tamamen yokluğu özellikle dikkat çekicidir. Apollo 11'in getirdiği bazaltlar aşağıdaki bileşime sahiptir:

Apollo 14 tarafından gönderilen örnekler, radyoaktif elementler açısından zengin, farklı bir tür kabuk olan breşleri temsil ediyor. Breccia, küçük regolit parçacıklarıyla çimentolanmış kaya parçalarının bir araya gelmesidir. Ay kabuğu örneklerinin üçüncü türü alüminyum açısından zengin anortozitlerdir. Bu kaya koyu bazaltlardan daha hafiftir. Kimyasal bileşim açısından, Tycho kraterinin yakınındaki dağlık bölgede Surveyor 7 tarafından incelenen kayalara yakındır. Bu kaya bazalttan daha az yoğun olduğundan, oluşturduğu dağlar daha yoğun lavların yüzeyinde yüzüyor gibi görünüyor.

Apollo astronotları tarafından toplanan büyük örneklerde her üç kaya türü de temsil edilmektedir; ancak bunların kabuğu oluşturan ana kaya türleri olduğuna dair güven, Ay yüzeyinin çeşitli yerlerinden toplanan toprak örneklerindeki binlerce küçük parçanın analizine ve sınıflandırılmasına dayanmaktadır.

5.1. Ayın evreleri

Ay, kendi kendini aydınlatmadığından, yalnızca güneş ışınlarının düştüğü veya Dünya'dan yansıyan ışınların olduğu yerde görülebilir. Bu ayın evrelerini açıklıyor. Her ay yörüngesinde hareket eden Ay, Dünya ile Güneş'in arasından geçerek karanlık tarafıyla karşımıza çıkar ve bu sırada yeni ay meydana gelir. Bundan 1-2 gün sonra batı gökyüzünde genç Ay'ın dar, parlak bir hilali belirir. Ay diskinin geri kalanı bu sırada gündüz yarıküresi Ay'a dönük olan Dünya tarafından loş bir şekilde aydınlatılıyor. 7 gün sonra Ay, Güneş'ten 900 derece uzaklaşır, ilk çeyrek başlar, Ay diskinin tam yarısı aydınlandığında ve sonlandırıcı, yani aydınlık ve karanlık tarafları ayıran çizgi düz hale geldiğinde - çap ay diskinin. İlerleyen günlerde terminatör dışbükey hale gelir, Ay'ın görünümü parlak bir daireye yaklaşır ve 14 - 15 gün sonra dolunay meydana gelir. 22. günde son çeyrek gözlenir. Ay'ın Güneş'e olan açısal uzaklığı azalır, tekrar hilal haline gelir ve 29,5 gün sonra tekrar yeni ay meydana gelir. Ardışık iki yeni ay arasındaki aralığa sinodik ay adı verilir ve ortalama uzunluğu 29,5 gündür. Sinodik ay, yıldız ayından daha uzundur, çünkü bu süre zarfında Dünya yörüngesinin yaklaşık 113'ünü kat eder ve Ay, tekrar Dünya ile Güneş'in arasından geçmek için yörüngesinin 113'ünü daha kat etmek zorundadır; 2 günden biraz fazla. Ay yörüngesindeki düğümlerden birinin yakınında yeni bir ay meydana gelirse, bir güneş tutulması meydana gelir ve bir düğümün yakınındaki dolunaya bir ay tutulması eşlik eder. Kolayca gözlemlenebilen ay evreleri sistemi, birçok takvim sisteminin temelini oluşturmuştur.

5.2. Ay keşfinde yeni bir aşama.

Bir uzay aracının Dünya yörüngesi üzerindeki ilk uçuşunun Ay'a doğru yönelmiş olması şaşırtıcı değil. Bu onur, 2 Ocak 1958'de fırlatılan Sovyet uzay aracı Luna-l'e aittir. Uçuş programına uygun olarak birkaç gün sonra Ay yüzeyinden 6.000 kilometre uzaklıktan geçti. Aynı yılın ilerleyen saatlerinde, Eylül ortasında, benzer bir Luna serisi cihaz Dünya'nın doğal uydusunun yüzeyine ulaştı.

Bir yıl sonra, Ekim 1959'da, fotoğraf ekipmanıyla donatılmış otomatik Luna-3 uzay aracı, Ay'ın uzak tarafını (yüzeyin yaklaşık %70'i) fotoğrafladı ve görüntüsünü Dünya'ya iletti. Cihazda Güneş ve Ay sensörleri ve sıkıştırılmış gazla çalışan jet motorları, kontrol ve termal kontrol sistemi bulunan bir yönlendirme sistemi vardı. Kütlesi 280 kilogramdır. Luna 3'ün yaratılması o dönem için teknik bir başarıydı ve Ay'ın uzak tarafı hakkında bilgi sağlıyordu: Görünen tarafla gözle görülür farklılıklar, özellikle de geniş Ay denizlerinin yokluğu keşfedildi.

Şubat 1966'da Luna-9 uzay aracı Ay'a otomatik bir ay istasyonu teslim etti, bu istasyon yumuşak bir iniş yaptı ve yakındaki yüzeyin - kasvetli kayalık bir çölün - birkaç panoramasını Dünya'ya iletti. Kontrol sistemi, cihazın yönlendirilmesini, Ay yüzeyinden 75 kilometre yükseklikte radardan gelen komutla frenleme aşamasının etkinleştirilmesini ve düşmeden hemen önce istasyonun oradan ayrılmasını sağladı. Amortisman şişirilebilir bir lastik balonla sağlandı. Luna-9'un kütlesi yaklaşık 1800 kilogram, istasyonun kütlesi ise yaklaşık 100 kilogram.

Sovyet ay programındaki bir sonraki adım, Ay'ın yüzeyinden toprak toplamak ve örneklerini Dünya'ya iletmek için tasarlanan "Luna-16, -20, -24" otomatik istasyonlarıydı. Kütleleri yaklaşık 1900 kilogramdı. İstasyonlarda, fren tahrik sistemi ve dört ayaklı iniş cihazına ek olarak, bir toprak alım cihazı, toprak dağıtımı için bir geri dönüş aracına sahip bir kalkış roketi aşaması bulunuyordu. 1970, 1972 ve 1976 yıllarında uçuşlar yapıldı ve Dünya'ya az miktarda toprak teslim edildi.

Başka bir sorun Luna-17, -21 (1970, 1973) tarafından çözüldü. Yüzeyin stereoskopik televizyon görüntüsü kullanılarak Dünya'dan kontrol edilen ay gezicileri olan kundağı motorlu araçları Ay'a teslim ettiler. "Lunokhod-1" 10 ayda yaklaşık 10 kilometre, "Lunokhod-2" ise 5 ayda yaklaşık 37 kilometre yol kat etti. Panoramik kameralara ek olarak, ay gezicileri şunlarla donatıldı: bir toprak örnekleme cihazı, toprağın kimyasal bileşimini analiz etmek için bir spektrometre ve bir yol ölçer. Ay gezicilerinin kütleleri 756 ve 840 kg'dır.

Ranger uzay aracı, sonbahar sırasında yaklaşık 1.600 kilometreden ay yüzeyinin birkaç yüz metre yukarısına kadar görüntüler çekecek şekilde tasarlandı. Üç eksenli bir yönlendirme sistemine sahiplerdi ve altı televizyon kamerasıyla donatılmışlardı. Cihazlar iniş sırasında çöktü, böylece ortaya çıkan görüntüler kayıt yapılmadan anında iletildi. Üç başarılı uçuş sırasında, ay yüzeyinin morfolojisini incelemek için kapsamlı materyaller elde edildi. Rangers'ın çekimleri Amerikan gezegen fotoğrafçılığı programının başlangıcı oldu.

Ranger uzay aracının tasarımı, 1962 yılında Venüs'e fırlatılan ilk Mariner uzay aracının tasarımına benzer. Ancak ay uzay aracının daha sonraki inşası bu yolu izlemedi. Ay yüzeyi hakkında ayrıntılı bilgi elde etmek için başka bir uzay aracı kullanıldı - Lunar Orbiter. Bu cihazlar, yapay ay uydularının yörüngelerinden yüzeyi yüksek çözünürlükte fotoğrafladı.

Uçuşların amaçlarından biri de Surveyor ve Apollo uzay aracının özel bir kamera sistemi kullanarak olası iniş yerlerini seçmek amacıyla yüksek ve düşük olmak üzere iki çözünürlükte yüksek kaliteli görüntüler elde etmekti. Fotoğraflar gemide geliştirildi, fotoelektrik olarak tarandı ve Dünya'ya iletildi. Çekim sayısı film kaynağı nedeniyle sınırlıydı (210 kare). 1966-1967'de beş adet Lunar Orbiter fırlatması gerçekleştirildi (hepsi başarılı). İlk üç Orbiter, düşük eğime ve alçak irtifaya sahip dairesel yörüngelere fırlatıldı; Her biri, Ay'ın görünen tarafındaki seçilmiş alanlarda çok yüksek çözünürlükte stereo incelemeler ve uzak taraftaki geniş alanlarda ise düşük çözünürlükte incelemeler gerçekleştirdi. Dördüncü uydu çok daha yüksek bir kutupsal yörüngede çalışıyordu; görünür tarafın tüm yüzeyini fotoğraflıyordu; beşinci ve son "Yörünge Aracı" da kutupsal bir yörüngeden ancak daha düşük irtifalardan gözlemler gerçekleştiriyordu. Lunar Orbiter 5, görünür taraftaki, çoğunlukla orta enlemlerdeki birçok özel hedefin yüksek çözünürlüklü, arka tarafının önemli bir kısmının ise düşük çözünürlüklü görüntülemesini sağladı. Sonuçta, orta çözünürlüklü görüntüleme Ay'ın neredeyse tüm yüzeyini kapsıyordu ve aynı zamanda hedefe yönelik görüntüleme de gerçekleştirildi; bu, Ay'a inişlerin planlanması ve fotojeolojik çalışmalar için çok değerliydi.

Ek olarak, yerçekimi alanının kesin bir haritalaması yapıldı, bölgesel kütle yoğunlaşmaları (bu hem bilimsel açıdan hem de iniş planlaması açısından önemlidir) ve Ay'ın kütle merkezinin Ay'ın merkezinden önemli ölçüde yer değiştirmesi belirlendi. rakam belirlendi. Radyasyon ve mikrometeoritlerin akışları da ölçüldü.

Lunar Orbiter cihazları üç eksenli bir yönlendirme sistemine sahipti, kütleleri yaklaşık 390 kilogramdı. Haritalama tamamlandıktan sonra bu araçlar, radyo vericilerinin çalışmasını durdurmak için ay yüzeyine çarptı.

Surveyor uzay aracının bilimsel veriler ve mühendislik bilgileri (yük taşıma gibi mekanik özellikler) elde etmeyi amaçlayan uçuşları

Ay toprağının yeteneği), Ay'ın doğasının anlaşılmasına ve Apollo inişlerinin hazırlanmasına büyük katkı sağladı.

Kapalı devre radar tarafından kontrol edilen bir dizi komut kullanılarak yapılan otomatik inişler, o zamanlar büyük bir teknik ilerlemeydi. Haritacılar, Atlas-Centauri roketleri kullanılarak fırlatıldı (Atlas kriyojenik üst aşamaları o zamanın bir başka teknik başarısıydı) ve Ay'a transfer yörüngelerine yerleştirildi. İniş manevraları inişten 30-40 dakika önce başladı, ana fren motoru iniş noktasından yaklaşık 100 kilometre uzakta radar tarafından çalıştırıldı. Son aşama (yaklaşık 5 m/s'lik alçalma hızı), ana motorun çalışmasının bitiminden ve 7500 metre yükseklikte serbest bırakılmasından sonra gerçekleştirildi. Surveyor'un fırlatma sırasındaki kütlesi yaklaşık 1 ton ve iniş sırasındaki ağırlığı 285 kilogramdı. Ana fren motoru yaklaşık 4 ton ağırlığında katı yakıtlı bir roketti ve uzay aracının üç eksenli bir yönlendirme sistemi vardı.

Mükemmel enstrümantasyon, bölgenin panoramik görüntüsünü sağlayan iki kamerayı, zeminde hendek kazmak için küçük bir kovayı ve (son üç araçta) alfa parçacıklarının elementel bileşimini belirlemek için alfa parçacıklarının geri saçılımını ölçen bir alfa analiz cihazını içeriyordu. Arazinin altındaki toprak. Geçmişe bakıldığında, kimyasal deneyin sonuçları ay yüzeyinin doğası ve tarihi hakkında pek çok şeyi açıklığa kavuşturdu. Yedi Surveyor fırlatmasından beşi başarılı oldu; 41° Güneydeki Tycho kraterinin fırlatma bölgesine inen sonuncusu hariç hepsi ekvator bölgesine indi. Surveyor 6 bir nevi öncüydü; başka bir gök cisminden fırlatılan ilk Amerikan uzay aracıydı (fakat yalnızca ilkinden birkaç metre uzakta ikinci bir iniş alanına).

İnsanlı Apollo uzay aracı, Amerika'nın ay keşif programında bir sonraki sırada yer aldı. Apollo'dan sonra Ay'a uçuş yapılmadı. Bilim insanları, 1960'lı ve 1970'li yıllarda robotik ve insanlı uçuşlardan elde edilen verileri işlemeye devam etmekle yetinmek zorundaydı. Bazıları, gelecekte ay kaynaklarının sömürülmesini öngördü ve çabalarını, ay toprağını inşaata, enerji üretimine ve roket motorlarına uygun malzemelere dönüştürebilecek süreçleri geliştirmeye yöneltti. Ay araştırmalarına geri dönüş planlanırken hem otomatik hem de insanlı uzay araçları şüphesiz kullanım alanı bulacaktır.

5.3. Ayın Manyetizması.

Konuyla ilgili çok ilginç bilgiler var: Ayın manyetik alanı, manyetizması. Ay'a yerleştirilen manyetometreler, 2 tür Ay manyetik alanını tespit edecek: Ay maddesinin "fosil" manyetizmasının ürettiği sabit alanlar ve Ay'ın bağırsaklarında uyarılan elektrik akımlarının neden olduğu alternatif alanlar. Bu manyetik ölçümler bize Ay'ın geçmişi ve mevcut durumu hakkında eşsiz bilgiler verdi. "Fosil" manyetizmasının kaynağı bilinmiyor ve Ay tarihinde olağanüstü bir dönemin varlığına işaret ediyor. Ay'da alternatif alanlar, güneş tarafından yayılan yüklü parçacıkların akışı olan "güneş rüzgarı" ile ilişkili manyetik alandaki değişikliklerle uyarılır. Ay'da ölçülen sabit alanların gücü, Dünya'nın manyetik alanının gücünün %1'inden az olmasına rağmen, daha önce Sovyet ve Amerikan araçlarıyla yapılan ölçümlere göre Ay alanlarının beklenenden çok daha güçlü olduğu ortaya çıktı.

Apollo tarafından ay yüzeyine gönderilen aletler, Ay'daki sabit alanların noktadan noktaya değişiklik gösterdiğini, ancak Dünya'nınkine benzer bir küresel dipol alan resmine uymadığını doğruladı. Bu durum tespit edilen alanların yerel kaynaklardan kaynaklandığını düşündürmektedir. Üstelik yüksek alan güçleri, kaynakların şu anda Ay'da mevcut olanlardan çok daha güçlü dış alanlarda mıknatıslandığını gösteriyor. Geçmişte bir zamanlar ayın kendisi ya güçlü bir manyetik alana sahipti ya da güçlü bir alanın bulunduğu bir bölgede bulunuyordu. Burada ay tarihinin bir dizi gizemiyle karşı karşıyayız: Ay'ın Dünya'nınkine benzer bir alanı var mıydı? Dünyanın manyetik alanının yeterince güçlü olduğu yer Dünya'ya çok daha yakın mıydı? Güneş sisteminin başka bir bölgesinde mıknatıslanma kazandı ve daha sonra Dünya tarafından ele geçirildi mi? Bu soruların yanıtları ay maddesinin "fosil" manyetizması içinde şifrelenebilir.

Ay'ın bağırsaklarında akan elektrik akımlarının ürettiği alternatif alanlar, Ay'ın herhangi bir bölgesiyle değil, tamamıyla ilişkilidir. Bu alanlar güneş rüzgârındaki değişikliklere göre hızla büyüyüp küçülüyor. İndüklenen ay alanlarının özellikleri, iç kısımdaki ay alanlarının iletkenliğine bağlıdır ve ikincisi de maddenin sıcaklığıyla yakından ilişkilidir. Bu nedenle manyetometre, Ay'ın iç sıcaklığını belirlemek için dolaylı bir "direnç termometresi" olarak kullanılabilir.

Araştırma çalışması:

6.1. Gelgit Enerji Santrali Araştırması.

Ay ve Güneş'in çekiciliğinin etkisi altında, denizlerin ve okyanusların yüzeyinde periyodik yükselmeler ve alçalmalar meydana gelir - gel-gitler. Aynı zamanda su parçacıkları hem dikey hem de yatay hareketler gerçekleştirir. En yüksek gelgitler syzygies günlerinde (yeni ve dolunaylar) gözlenir, en küçük gelgitler (dörtlü) Ay'ın ilk ve son dördüne denk gelir. Sizijiler ve karelemeler arasında gelgit genlikleri 2,7 kat değişebilir.

Dünya ile Ay arasındaki mesafenin değişmesi nedeniyle Ay'ın gelgit kuvveti bir ay boyunca %40 değişebilir; Güneş'in gelgit kuvvetinin bir yıl içindeki değişimi ise yalnızca %10'dur. Ay gelgitleri güneş gelgitlerinden 2,17 kat daha güçlüdür.

Gelgitlerin ana dönemi yarı günlüktür. Dünya Okyanusunda bu sıklıkta gelgitler hakimdir. Günlük ve karışık gelgitler de gözlenir. Karışık gelgitlerin özellikleri, Ay'ın eğimine bağlı olarak ay boyunca değişiklik gösterir.

Açık denizde gelgit sırasında su yüzeyinin yükselmesi 1 m'yi geçmez.Gelgitler nehir ağızlarında, boğazlarda ve kıvrımlı kıyı şeridi ile giderek daralan koylarda önemli ölçüde daha yüksek değerlere ulaşır. Gelgitler Fundy Körfezi'nde (Kanada'nın Atlantik kıyısı) en yüksek seviyelerine ulaşır. Moncton limanı yakınındaki bu koyda, gelgit sırasında su seviyesi 19,6 m yükselir.İngiltere'de, Bristol Körfezi'ne akan Severn Nehri'nin ağzında, en yüksek gelgit yüksekliği 16,3 m'dir.Atlantik kıyısında. Fransa, Granville yakınında, gelgit 14,7 m yüksekliğe, Saint-Malo bölgesinde ise 14 m'ye kadar ulaşıyor, iç denizlerde gelgitler önemsiz. Böylece, Finlandiya Körfezi'nde, Leningrad yakınında, gelgit 4...5 cm'yi geçmiyor, Karadeniz'de, Trabzon yakınlarında, 8 cm'ye ulaşıyor.

Yüksek ve alçak gelgitler sırasında su yüzeyinin yükselip alçalmasına yatay gelgit akıntıları eşlik eder. Bu akımların sinsijiler sırasındaki hızı, karelemelerden 2...3 kat daha fazladır. Gelgit akıntılarının en yüksek hızlarına “canlı su” denir.

Denizlerin hafif eğimli kıyılarında gelgitler çekildiğinde, denizin dibi kıyı şeridine dik olarak birkaç kilometrelik bir mesafede açığa çıkabilir. Beyaz Deniz'in Terek kıyısındaki ve Kanada'daki Nova Scotia Yarımadası'ndaki balıkçılar, balık tutarken bu durumu kullanıyor. Gelgit gelmeden hafif eğimli kıyıya ağlar kuruyorlar, su çekildikten sonra arabalarla ağlara yaklaşıp yakalanan balıkları topluyorlar.

Bir gelgit dalgasının körfezden geçiş süresi gelgit kuvvetinin salınım periyoduyla çakıştığında, rezonans olgusu meydana gelir ve su yüzeyinin salınımlarının genliği büyük ölçüde artar. Benzer bir olay, örneğin Beyaz Deniz'in Kandalaksha Körfezi'nde de gözleniyor.

Nehir ağızlarında gelgit dalgaları yukarı yönde hareket ederek akıntının hızını azaltır ve yönünü tersine çevirebilir. Kuzey Dvina'da gelgitin etkisi nehrin ağzından 200 km'ye kadar, Amazon'da ise 1.400 km'ye kadar bir mesafede hissediliyor. Bazı nehirlerde (İngiltere'de Severn ve Trent, Fransa'da Seine ve Orne, Brezilya'da Amazon), gelgit akıntısı 2...5 m yüksekliğinde dik bir dalga oluşturur ve bu dalga nehrin yukarısına saniyede 7 m hızla yayılır. İlk dalgayı birkaç küçük dalga takip edebilir. Dalgalar yukarıya doğru ilerledikçe giderek zayıflıyor, sığlıklarla ve engellerle karşılaştıklarında gürültülü bir şekilde kırılıp köpürüyorlar. Bu fenomene İngiltere'de bor, Fransa'da maskara ve Brezilya'da poroca adı veriliyor.

Çoğu durumda, bor dalgaları nehirde 70...80 km'ye kadar uzanır, ancak Amazon'da 300 km'ye kadar uzanır. Bor genellikle en yüksek gelgitler sırasında gözlenir.

Nehir suyunun düşük gelgit seviyelerindeki düşüşü, yüksek gelgitteki yükselişe göre daha yavaş gerçekleşir. Bu nedenle, gelgit ağızda çekilmeye başladığında, gelgitin etkisi ağızdan uzak bölgelerde hala gözlemlenebilmektedir.

Kanada'daki St. Johns Nehri, Fundy Körfezi ile birleştiği yerde dar bir geçitten geçer. Gelgit sırasında boğaz, suyun nehrin yukarısına doğru hareketini geciktirir, boğazın üzerindeki su seviyesi daha düşük olur ve bu nedenle suyun nehrin akışına karşı hareketi ile bir şelale oluşur. Gelgit sırasında, suyun geçitten ters yönde yeterince hızlı geçecek zamanı yoktur, bu nedenle geçidin üzerindeki su seviyesi daha yüksek olur ve içinden suyun nehirden aşağı aktığı bir şelale oluşur.

Denizlerdeki ve okyanuslardaki gelgit akıntıları rüzgar akıntılarından çok daha derinlere uzanır. Bu, suyun daha iyi karışmasını sağlar ve serbest yüzeyinde buz oluşumunu geciktirir. Kuzey denizlerinde gelgit dalgasının buz örtüsünün alt yüzeyine sürtünmesi nedeniyle gelgit akıntılarının yoğunluğu azalır. Bu nedenle kışın kuzey enlemlerinde gelgitler yaz aylarına göre daha düşüktür.

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi, Ay'ın Dünya etrafındaki hareketi zamanında ileri olduğundan, gezegenimizin su kabuğunda, dönme enerjisinin harcandığının üstesinden gelmek için gelgit sürtünme kuvvetleri ortaya çıkar ve Dünya'nın dönüşü yavaşlar. aşağı (100 yılda yaklaşık 0,001 saniye). Gök mekaniği yasalarına göre, Dünya'nın dönüşündeki daha fazla yavaşlama, Ay'ın yörünge hızının azalmasına ve Dünya ile Ay arasındaki mesafenin artmasına neden olacaktır. Sonuçta Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüş süresi Ay'ın Dünya etrafındaki dönüş süresine eşit olmalıdır, bu da Dünya'nın dönüş süresi 55 güne ulaştığında gerçekleşecektir. Aynı zamanda Dünyanın günlük dönüşü de duracak ve Dünya Okyanusundaki gelgit olayları da duracak.

Uzun bir süre, yerçekiminin etkisi altında ortaya çıkan gelgit sürtünmesi nedeniyle Ay'ın dönüşü yavaşladı (gelgit olayları yalnızca sıvıda değil, aynı zamanda gök cisminin katı kabuğunda da meydana gelebilir). Sonuç olarak Ay, kendi ekseni etrafındaki dönüşünü kaybetti ve artık bir tarafı Dünya'ya dönük durumda. Güneş'in gelgit kuvvetlerinin uzun süreli etkisi nedeniyle Merkür de dönüşünü kaybetti. Ay'ın Dünya'ya olan ilişkisi gibi, Merkür de Güneş'e yalnızca bir taraftan bakar.

16. ve 17. yüzyıllarda, küçük koylardaki ve dar boğazlardaki gelgit gücü, değirmenlere güç sağlamak için yaygın olarak kullanılıyordu. Daha sonra, hidrolik inşaat sırasında büyük yapı parçalarının taşınması ve montajı için su boru hatlarının pompalama tesisatlarını sürmek için kullanıldı.

Günümüzde gelgit enerjisi, gelgit enerji santrallerinde esas olarak elektrik enerjisine dönüştürülmekte ve daha sonra her tür enerji santralinin ürettiği genel enerji akışına aktarılmaktadır.Nehir hidroenerjisinden farklı olarak, ortalama gelgit enerjisi miktarı mevsimden mevsime çok az değişmektedir, bu da izin verir Gelgit enerji santrallerinin daha tekdüze olması endüstriyel işletmelere enerji sağlıyor.

Gelgit enerji santralleri, yüksek ve alçak gelgit sırasında oluşan su seviyelerindeki farkı kullanır. Bunu yapmak için kıyı havzası, gelgit sırasında gelgit suyunu tutan bir alçak barajla ayrılır. Daha sonra su serbest bırakılır ve hidrolik türbinleri döndürür.

Gelgit enerji santralleri değerli bir yerel enerji kaynağı olabilir, ancak Dünya üzerinde genel enerji durumunda bir fark yaratacak şekilde bunları inşa etmek için pek fazla uygun yer yoktur.

Murmansk yakınlarındaki Kislaya Körfezi'nde ülkemizin 400 kilovat kapasiteli ilk gelgit enerji santrali 1968 yılında faaliyete geçti. Mezen ve Kuloy nehirlerinin ağzında 2,2 milyon kilowatt kapasiteli bir gelgit enerji santrali tasarlanıyor.

Yurtdışında Fundy Körfezi'nde (Kanada) ve Severn Nehri ağzında (İngiltere) sırasıyla 4 ve 10 milyon kilowatt kapasiteli gelgit enerji santralleri için projeler geliştirilmektedir; Rance ve Saint-Malo'nun gelgit enerji santralleri ( Fransa) 240 ve 9 bin kapasiteli kilovatlık, küçük gelgit enerji santralleri Çin'de faaliyete geçti.

Şu ana kadar gelgit santrallerinin enerjisi termik santrallerin enerjisinden daha pahalıdır ancak bu istasyonların hidrolik yapılarının daha akılcı bir şekilde inşa edilmesiyle ürettikleri enerjinin maliyeti, termik santrallerin maliyetine indirilebilir. nehir enerji santralleri. Gezegenin gelgit enerjisi rezervleri nehirlerin toplam hidroelektrik gücünü önemli ölçüde aştığı için gelgit enerjisinin insan toplumunun daha da ilerlemesinde önemli bir rol oynayacağı varsayılabilir.

Dünya topluluğu, 21. yüzyılda deniz gelgitlerinden elde edilen çevre dostu ve yenilenebilir enerjinin önde gelen şekilde kullanılmasını öngörüyor. Rezervleri modern enerji tüketiminin %15'ini karşılayabilmektedir.

Dünyanın ilk gelgit enerji santrallerinin (Fransa'da Rance ve Rusya'da Kislogubskaya) işletilmesindeki 33 yıllık deneyim, gelgit enerji santrallerinin:

Garantili sabit aylık elektrik üretimi ile güç sistemlerinde hem temel hem de pik yük programlarında istikrarlı bir şekilde çalışır

Termal istasyonlardan farklı olarak atmosferi zararlı emisyonlarla kirletmeyin

Hidroelektrik santrallerin aksine araziyi su basmasın

nükleer santrallerden farklı olarak potansiyel tehlike oluşturmaz

Enerji santrali yapılarına yönelik sermaye yatırımları, Rusya'da test edilen şamandıralı inşaat yöntemi (atlama telleri olmadan) ve teknolojik açıdan gelişmiş yeni bir ortogonal hidrolik ünitenin kullanılması sayesinde hidroelektrik santrallerin maliyetlerini aşmamaktadır.

elektriğin maliyeti, enerji sistemindeki en ucuz maliyettir (Rance PES - Fransa'da 35 yıldır kanıtlanmıştır).

Çevresel etki (Mezen Termik Santrali örneğini kullanarak), yılda 17,7 milyon ton karbondioksit (CO2) emisyonunun önlenmesidir; bu, 1 ton CO2 emisyonunun 10 ABD Doları tutarında telafi edilmesinin maliyeti ile (veriler 1992 Dünya Enerji Konferansı) aşağıdaki formüle göre getirebilirler: Kyoto Protokolü'nün yıllık geliri yaklaşık 1,7 milyar ABD dolarıdır.

Gelgit enerjisini kullanma konusunda Rus ekolü 60 yaşında. Rusya'da enerjisi Güneydoğu Asya'nın enerji sıkıntısı çeken bölgelerine aktarılabilen 8,0 GW kapasiteli Tugurskaya Termik Santrali ve Okhotsk Denizi üzerinde 87 GW kapasiteli Penzhinskaya Termik Santrali tamamlandı. Beyaz Deniz'de enerjisinin Doğu-Batı entegre enerji sistemi üzerinden Batı Avrupa'ya gönderilmesi planlanan 11,4 GW kapasiteli Mezen Termik Santrali tasarlanıyor.

Kislogubskaya gelgit enerji santralinde ve St. Petersburg'un koruyucu barajında ​​test edilen, gelgit enerji santrallerinin inşasına yönelik yüzen "Rus" teknolojisi, hidrolik yapıların arkasındaki klasik yöntemle karşılaştırıldığında sermaye maliyetlerini üçte bir oranında azaltmaya olanak tanıyor. barajlar.

Araştırma alanındaki (Arktik) doğal koşullar:

Okyanus tuzluluğu 28-35 o/oo ve sıcaklığı -2,8 C ila +10,5 C olan deniz suyu

kışın (9 ay) hava sıcaklığı -43 C'ye kadar

hava nemi %80'den az değil

döngü sayısı (yıllık): ıslatma-kurutma - 690'a kadar, donma-çözdürme 480'e kadar

Deniz suyundaki yapıların biyokütle ile kirlenmesi - 230 kg/m2'ye kadar (20 cm kalınlığa kadar katmanlar)

Yılda 1 mm'ye kadar metallerin elektrokimyasal korozyonu

bölgenin ekolojik durumu kirlilikten uzaktır, deniz suyu petrol ürünlerinden arındırılmıştır.

Rusya'da PES projelerinin kanıtlanması, deniz malzemeleri, yapıları, ekipmanları ve korozyon önleyici teknolojilere ilişkin çalışmaların yürütüldüğü Barents Denizi'ndeki özel bir deniz bilimsel üssünde yürütülmektedir.

Rusya'da yeni, verimli ve teknolojik açıdan basit bir dik hidrolik ünitenin yaratılması, seri üretim olasılığını ve PES'in maliyetinde radikal bir azalmayı ima ediyor. TES ile ilgili Rusya'daki çalışmaların sonuçları, L.B. Bernstein, I.N. Usachev ve diğerleri tarafından 1996 yılında Rusça, Çince ve İngilizce olarak yayınlanan "Tidal Power Plants" adlı büyük monografide yayınlandı.

Gidroproekt ve NIIES enstitülerindeki Rus gelgit enerjisi uzmanları, Uzak Kuzey de dahil olmak üzere kıyıda ve rafta deniz enerjisi ve hidrolik yapıların oluşturulması konusunda bir dizi tasarım ve araştırma çalışması yürütüyor ve tüm faydaların tam olarak gerçekleştirilmesini sağlıyor gelgit hidroelektrik enerjisi.

Gelgit enerji santrallerinin çevresel özellikleri

Çevre güvenliği:

PES barajları biyolojik olarak geçirgendir

balığın PES'ten geçişi neredeyse hiç engellenmeden gerçekleşir

Kislogubskaya TPP'de yapılan tam ölçekli testler herhangi bir ölü balık veya balıklarda herhangi bir hasar ortaya çıkarmadı (Polar Balıkçılık ve Oşinoloji Enstitüsü'nün araştırması)

Balık stoğunun ana besin kaynağı planktondur: Planktonların %5-10'u PPP'de, %83-99'u ise HES'te ölür.

deniz faunası ve buzun ekolojik durumunu belirleyen TES havzasında su tuzluluğundaki azalma %0,05-0,07 yani; neredeyse algılanamaz

TES havzasındaki buz rejimi yumuşaıyor

havzada tümsekler ve bunların oluşumu için önkoşullar ortadan kalkıyor

buzun yapı üzerinde basınç etkisi yoktur

İşletmenin ilk iki yılında taban erozyonu ve tortu hareketi tamamen stabil hale gelir

Yüzer inşaat yöntemi, TPP sahalarında geçici büyük inşaat temellerinin, barajların vb. inşa edilmemesini mümkün kılar ve bu da TPP bölgesindeki çevrenin korunmasına yardımcı olur.

zararlı gazların, külün, radyoaktif ve termal atıkların salınması, yakıtın çıkarılması, taşınması, işlenmesi, yakılması ve gömülmesi, havadaki oksijenin yanmasının önlenmesi, bölgelerin su basması, çığır açan bir dalga tehdidi hariçtir

PES insanları tehdit etmiyor ve faaliyet alanındaki değişiklikler doğası gereği yalnızca yerel ve çoğunlukla olumlu yönde.

Gelgit santrallerinin enerji özellikleri

gelgit enerjisi

yenilenebilir

tüm hizmet ömrü boyunca aylık (mevsimsel ve uzun vadeli) dönemlerde değişmeden

yılın su seviyesinden ve yakıtın bulunabilirliğinden bağımsız

Yük çizelgesinin hem tabanında hem de zirvesinde güç sistemlerinde diğer türdeki enerji santralleriyle birlikte kullanılır

Gelgit enerji santralleri için ekonomik gerekçe

Bir IPP'deki enerji maliyeti, diğer tüm enerji santrali türlerindeki enerji maliyetiyle karşılaştırıldığında enerji sistemindeki en düşük seviyededir; bu, Fransa'daki Electricite de endüstriyel IPP Rance'ın 33 yıllık operasyonuyla kanıtlanmıştır. Avrupa'nın merkezinde Fransa enerji sistemi.

1995 yılı için 1 kWh elektriğin maliyeti (santimetre cinsinden) şöyleydi:

Tugurskaya Termik Santrali'nin fizibilite çalışmasında kWh elektriğin maliyeti (1996 fiyatlarıyla) 2,4 kopek, Amguen NGS projesinde ise 8,7 kopektir.
Tugurskaya'nın (1996) fizibilite çalışması ve Mezenskaya Termik Santralin (1999) fizibilite çalışması için gerekli malzemeler, etkili teknolojilerin ve yeni ekipmanların kullanımı sayesinde, ilk kez büyük Termik Santraller ve yeni tesisler için sermaye maliyetleri ile inşaat süresinin denkliğini doğruladı. hidroelektrik santralleri aynı koşullar altında.

Gelgit enerji santrallerinin sosyal önemi

Gelgit enerji santrallerinin insanlar üzerinde zararlı etkileri yoktur:

zararlı emisyon yok (termik santrallerin aksine)

arazi su baskını yoktur ve dalgaların mansap yönünde kırılma tehlikesi yoktur (hidroelektrik santrallerden farklı olarak)

Radyasyon tehlikesi yoktur (nükleer santrallerin aksine)

Felaket niteliğindeki doğal ve sosyal olayların (depremler, su baskını, askeri operasyonlar) TES üzerindeki etkisi, TES'e komşu bölgelerdeki nüfusu tehdit etmiyor.

TPP havzalarındaki olumlu faktörler:

· TPP havzasına komşu bölgelerdeki iklim koşullarının hafifletilmesi (akşam çıkışı)

· kıyıların fırtına olaylarına karşı korunması

Deniz ürünleri biyokütlesinin neredeyse iki katına çıkması nedeniyle deniz ürünleri çiftliklerinin kapasitesinin arttırılması

· Bölgenin ulaşım sisteminin iyileştirilmesi

· turizmin genişletilmesi için olağanüstü fırsatlar.

Avrupa enerji sisteminde PES

Avrupa enerji sisteminde PES kullanma seçeneği - - -

Uzmanlara göre Avrupalıların toplam elektrik ihtiyacının yaklaşık yüzde 20'sini karşılayabilecekler. Bu teknoloji özellikle ada bölgeleri ve uzun kıyı şeridine sahip ülkeler için faydalıdır.

Alternatif elektrik üretmenin bir diğer yolu da dünyanın Arktik (Antarktika) bölgelerindeki deniz suyu ile soğuk hava arasındaki sıcaklık farkından yararlanmaktır. Arktik Okyanusu'nun bazı bölgelerinde, özellikle Yenisei, Lena ve Ob gibi büyük nehirlerin ağızlarında, kış mevsiminde Arktik OTES'in çalışması için özellikle uygun koşullar vardır. Buradaki ortalama uzun vadeli kış (Kasım-Mart) hava sıcaklığı -26 C'yi geçmez. Daha sıcak ve taze nehir akışı, buzun altındaki deniz suyunu 30 C'ye kadar ısıtır. Arktik okyanus termik santralleri olağan OTES'e göre çalışabilir. düşük kaynama noktalı su çalışma sıvısı ile kapalı bir döngüye dayanan şema. OTES şunları içerir: deniz suyuyla ısı değişimi yoluyla çalışma maddesinin buharını üretmek için bir buhar jeneratörü, bir elektrik jeneratörünü çalıştırmak için bir türbin, türbinde çıkan buharı yoğunlaştırmak için cihazlar ve ayrıca deniz suyu ve soğuk hava sağlamak için pompalar. Daha umut verici bir plan, sulama modunda havayla soğutulan ara soğutucuya sahip Arctic OTES'tir" (Bkz. B.M. Berkovsky, V.A. Kuzminov "İnsanın hizmetinde yenilenebilir enerji kaynakları", Moskova, Nauka, 1987, s. 63-65.) Böyle bir kurulum şu anda zaten üretilebilmektedir. Şunları kullanabilir: a) evaporatör için – 7000 kW termal güce sahip bir APV kabuk ve plakalı ısı eşanjörü. b) kondenser için - APV kabuk ve plakalı ısı eşanjörü, termal güç 6600 kW veya aynı güce sahip başka herhangi bir yoğuşma ısı eşanjörü. c) turbojeneratör - 400 kW'lık bir Jungstrom türbini ve toplam gücü 400 kW olan, sabit mıknatıslı, disk rotorlu iki yerleşik jeneratör. d) pompalar - herhangi biri, soğutma sıvısı kapasitesi - 2000 m3/saat, çalışma maddesi için - 65 m3/saat, soğutma sıvısı için - 850 m3/saat. e) soğutma kulesi - katlanabilir, 5-6 metre yüksekliğinde, 8-10 m çapında Kurulum 20 metrelik bir konteynere monte edilebilir ve daha fazla su akışına sahip bir nehrin bulunduğu gerekli herhangi bir yere aktarılabilir 2500 m3/h'den fazla, su sıcaklığı +30C'den az olmayan veya bu miktarda suyun alınabileceği büyük bir göl ve sıcaklığı -300C'nin altında olan soğuk hava. Soğutma kulesinin montajı sadece birkaç saat sürecek ve sonrasında su temini sağlandığı takdirde tesis herhangi bir yakıt gerekmeden, faydalı kullanım için 325 kW'ın üzerinde elektrik üretecek. Yukarıdakilerden, eğer yatırım yaparsak insanlığa alternatif elektrik sağlamanın zaten mümkün olduğu açıktır.

Okyanustan enerji elde etmenin başka bir yolu daha var - deniz akıntılarının enerjisini kullanan enerji santralleri. Bunlara “sualtı değirmenleri” de denir.

7.1. Çözüm:

Çıkarımımı Ay-Dünya bağlantılarına dayandırmak istiyorum ve bu bağlantılardan bahsetmek istiyorum.

AY-YERYÜZ BAĞLANTILARI

Ay ve Güneş, Dünya'nın suyunda, havasında ve katı kabuklarında gelgitlere neden olur. Hidrosferdeki gelgitlerin neden olduğu olay

Aylar. 24 saat 50 dakika ile ölçülen bir ay günü boyunca, deniz seviyesinde iki yükselme (yüksek gelgit) ve iki alçalma (düşük gelgit) olur. Ekvatordaki litosferdeki gelgit dalgasının salınım aralığı, Moskova - 40 cm enleminde 50 cm'ye ulaşır. Atmosferdeki gelgit olaylarının atmosferin genel dolaşımı üzerinde önemli bir etkisi vardır.

Güneş aynı zamanda her türlü gelgit olayına da neden olur. Güneş gelgitlerinin evreleri 24 saattir, ancak Güneş'in gelgit kuvveti Ay'ın gelgit kuvvetinin 0,46 kısmıdır. Dünya, Ay ve Güneş'in göreceli konumuna bağlı olarak Ay ve Güneş'in eş zamanlı hareketinden kaynaklanan gelgitlerin birbirini güçlendirdiği veya zayıflattığı unutulmamalıdır. Bu nedenle, kameri ay boyunca gelgitler iki kez en yüksek noktasına ve iki kez en düşük noktasına ulaşacak. Ayrıca Ay, Dünya ile eliptik bir yörüngede ortak bir ağırlık merkezi etrafında döner ve bu nedenle Dünya ile Ay'ın merkezleri arasındaki mesafe 57 ila 63,7 Dünya yarıçapı arasında değişir ve bunun sonucunda gelgit kuvveti değişir. ayda %40 arttı.

Geçen yüzyılda okyanustaki gelgit grafiklerini Dünya'nın dönüş hızı grafiğiyle karşılaştıran jeolog B.L. Lichkov, gelgitler ne kadar yüksek olursa, Dünya'nın dönüş hızının da o kadar düşük olduğu sonucuna vardı. Sürekli olarak Dünya'nın dönüşünün tersine hareket eden bir gelgit dalgası onu yavaşlatır ve gün her 100 yılda bir 0,001 saniye uzar. Şu anda dünyanın bir günü 24 saate eşittir, daha doğrusu Dünya kendi ekseni etrafındaki dönüşünü 23 saat 56 dakikada tamamlamaktadır. 4 saniye ve bir milyar yıl önce bir gün 17 saate eşitti.

B. L. Lichkov ayrıca gelgit dalgalarının etkisi altında Dünya'nın dönüş hızındaki değişiklikler ile iklim değişikliği arasında bir bağlantı kurdu. Bu bilim insanının yaptığı diğer karşılaştırmalar da ilginç. 1830'dan 1939'a kadar ortalama yıllık sıcaklıkların bir grafiğini aldı ve bunu aynı döneme ait ringa balığı avlama verileriyle karşılaştırdı. Ay ve güneş yerçekiminin etkisi altında iklim değişikliğinin neden olduğu sıcaklık dalgalanmalarının ringa balığı sayısını, yani beslenme ve üreme koşullarını etkilediği ortaya çıktı: Sıcak yıllarda, soğuk yıllara göre daha fazlası var.

Böylece, grafiklerin karşılaştırılması, troposferin dinamiklerini, dünyanın katı kabuğunun - litosfer, hidrosfer ve son olarak biyolojik dinamiklerini belirleyen faktörlerin birliğinin olduğu sonucuna varmayı mümkün kıldı.

süreçler.

A.V. Shnitnikov ayrıca iklim değişikliğinde ritmi yaratan ana faktörlerin gelgit kuvveti ve güneş aktivitesi olduğuna dikkat çekiyor. Her 40 bin yılda bir dünya gününün uzunluğu 1 saniye uzar. Gelgit kuvveti 8,9'luk bir ritimle karakterize edilir; 18.6; 111 ve 1850 yıl ve güneş aktivitesi 11, 22 ve 80-90 yıllık döngülere sahiptir.

Bununla birlikte, okyanustaki iyi bilinen yüzey gelgit dalgalarının iklim üzerinde önemli bir etkisi yoktur, ancak Dünya Okyanusunun sularını önemli derinliklerde etkileyen iç gelgit dalgaları, okyanus sularının sıcaklık rejimini ve yoğunluğunu önemli ölçüde bozar. A.V. Shnitnikov, V.Yu Wiese ve O. Petterson'dan alıntı yaparak, Mayıs 1912'de Norveç ile İzlanda arasında, ilk olarak 450 m derinlikte sıfır sıcaklıkta bir yüzeyin keşfedildiği ve ardından 16 saat sonra, bir durumdan bahsediyor: iç dalga, sıfır sıcaklıktaki bu yüzeyi 94 M derinliğe kadar yükseltti. İç gelgit dalgalarının geçişi sırasında tuzluluk dağılımının, özellikle de% 35 tuzluluk oranına sahip yüzeyin incelenmesi, bu yüzeyin bir derinlikten yükseldiğini gösterdi 270 m'den 170 m'ye kadar.

Okyanusun yüzey sularının iç dalgaların etkisiyle soğuması, onunla temas halinde olan atmosferin alt katmanlarına iletilir, yani. iç dalgalar gezegenin iklimini etkiler. Özellikle okyanus yüzeyinin soğuması kar ve buz örtüsünün artmasına neden oluyor.

Kutup bölgelerinde kar ve buz birikmesi, Dünya Okyanusu'ndan büyük miktarda su çekildiği ve seviyesi azaldığı için Dünya'nın dönüş hızının artmasına katkıda bulunur.Aynı zamanda siklonların yolları da değişir. ekvatora doğru, bu da orta enlemlerin daha fazla nemlenmesine yol açar.

Böylece, kutup bölgelerinde kar ve buz birikmesi ve katı fazdan sıvıya ters geçiş sırasında, su kütlesinin kutuplara ve ekvatora göre periyodik olarak yeniden dağıtılması için koşullar ortaya çıkar ve bu da sonuçta bir değişikliğe yol açar. Dünyanın günlük dönüş hızı.

Gelgit kuvveti ile güneş aktivitesi ile biyolojik olaylar arasındaki yakın bağlantı, A.V. Shnitnikov'un coğrafi bölgelerin sınırlarının aşağıdaki zincir boyunca geçişindeki ritmikliğin nedenlerini bulmasına izin verdi: gelgit kuvveti, iç dalgalar, okyanusun sıcaklık rejimi, Kuzey Kutbu'ndaki buz örtüsü, atmosferik dolaşım, kıtaların nem ve sıcaklık rejimi ( nehir akışı, göl seviyesi, turbalık nem içeriği, yeraltı suyu, dağ buzulları, sonsuz

permafrost).

T.D. ve S.D. Reznichenko şu sonuca vardı:

1) hidrosfer, yerçekimi kuvvetlerinin enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür ve Dünyanın dönüşünü yavaşlatır;

2) kutuplara veya ekvator'a doğru hareket eden nem, Güneş'in termal enerjisini günlük dönüşün mekanik enerjisine dönüştürür ve bu dönüşe salınımlı bir karakter kazandırır.

Ayrıca edebi verilere göre Avrasya'nın 13 rezervuarının ve 22 nehrinin son 4,5 bin yıldaki gelişim tarihini izlemişler ve bu süre zarfında hidrolik ağın ritmik bir göç geçirdiğini tespit etmişlerdir. Soğumayla birlikte Dünya'nın günlük dönüş hızı arttı ve hidrolik ağ ekvatora doğru bir kayma yaşadı. Isınmayla birlikte dünyanın günlük dönüşü yavaşladı ve hidrolik ağ direğe doğru bir kayma yaşadı.

Referanslar:

1. Büyük Sovyet Ansiklopedisi.

2. Çocuk ansiklopedisi.

3. B. A. Vorontsov - Velyaminov. Evren hakkında yazılar. M., “Bilim”, 1975

4. Baldwin R. Ay hakkında ne biliyoruz? M., “Mir”, 1967

5. Whipple F. Dünya, Ay ve Gezegenler. M., “Bilim”, 1967

6. Uzay biyolojisi ve tıbbı. M., “Bilim”, 1994

7. Usachev I.N. Gelgit enerji santralleri. - M .: Enerji, 2002. Usachev I.N. Gelgit enerji santrallerinin çevresel etki dikkate alınarak ekonomik değerlendirmesi // XXI SIGB Kongresi Bildirileri. - Montreal, Kanada, 16-20 Haziran 2003.
Velikhov E.P., Galustov K.Z., Usachev I.N., Kucherov Yu.N., Britvin S.O., Kuznetsov I.V., Semenov I.V., Kondrashov Yu.V. Bir rezervuarın kıyı bölgesinde büyük bloklu bir yapı inşa etmek için bir yöntem ve yöntemin uygulanması için bir yüzer kompleks. - RF Patent No. 2195531, eyalet. kayıt 27.12.2002
Usachev I.N., Prudovsky A.M., Tarihçi B.L., Shpolyansky Yu.B. Gelgit enerji santrallerinde ortogonal türbin uygulaması // Hidroteknik inşaat. – 1998. – Sayı 12.
Rave R., Bjerregård H., Milazh K. 2020 yılına kadar küresel elektriğin %10'unun rüzgar enerjisi kullanılarak üretilmesini hedefleyen proje // FED Forum Bildirileri, 1999.
Rusya'nın rüzgar ve güneş iklimleri atlasları. - St. Petersburg: Ana Jeofizik Gözlemevi adını almıştır. yapay zeka Voeykova, 1997.

Fotoğraf: Ay- Dünyanın doğal bir uydusu ve insanlığın ziyaret ettiği eşsiz bir uzaylı dünyası.

Ay

Ay'ın Özellikleri

Ay, Dünya'nın etrafında, yarı ana ekseni 383.000 km (eliptiklik 0,055) olan bir yörüngede döner. Ay yörüngesinin düzlemi ekliptik düzlemine 5°09 açıyla eğimlidir. Rotasyon süresi 27 gün 7 saat 43 dakikaya eşittir. Bu yıldız veya yıldız dönemidir. Sinodik dönem - ay evrelerinin değişim süresi - 29 gün 12 saat 44 dakikaya eşittir. Ay'ın kendi ekseni etrafındaki dönüş periyodu yıldız periyoduna eşittir. Çünkü bir devrimin zamanı Ay'ın Dünya etrafındaki dönüşü, kendi ekseni etrafındaki bir devrim süresine (Ay'ın) tam olarak eşittir. her zaman Dünya'ya bakan aynı taraf. Ay, bundan sonra gökyüzünde en çok görülen cisimdir. Güneş. Maksimum büyüklük– 12,7 m'ye eşittir.

Ağırlık Dünya'nın uydusu 7,3476*1022 kg'dır (Dünya'nın kütlesinden 81,3 kat daha az), ortalama yoğunluk p = 3,35 g/cm3, ekvator yarıçapı - 1,737 km. Kutuplardan kasılma neredeyse yok. Yer çekiminin yüzeydeki ivmesi g = 1,63 m/s2'dir. Ay'ın yerçekimi, atmosferini (eğer varsa) koruyamazdı.

İç yapı

Yoğunluk Ay'ın yoğunluğu Dünya'nın mantosunun yoğunluğuyla karşılaştırılabilir. Bu nedenle Ay'ın ya hiç yok ya da çok önemsiz Demir çekirdek. Ay'ın iç yapısı, Apollo uzay keşiflerinin cihazları tarafından Dünya'ya iletilen sismik veriler kullanılarak incelendi. Ay kabuğunun kalınlığı 60-100 km'dir.

Fotoğraf: Ay - iç yapı

Kalınlık üst manto 400 km. Burada sismik hızlar derinliğe bağlı olup mesafeye bağlı olarak azalmaktadır. Kalınlık orta manto yaklaşık 600 km. Orta mantoda sismik hızlar sabittir. Alt manto 1100 km'nin altında bulunur. Çekirdek 1500 km derinlikte başlayan Ay muhtemelen sıvıdır. Neredeyse hiç demir içermez. Sonuç olarak Ay, Dünya'nın manyetik alanının on binde birini geçmeyen çok zayıf bir manyetik alana sahiptir. Yerel manyetik anormallikler kaydedildi.

Atmosfer

Ay'da neredeyse hiç atmosfer yoktur. Bu ani durumu açıklıyor sıcaklık değişiklikleri birkaç yüz derece. Gündüz yüzey sıcaklığı 130 C'ye ulaşır, geceleri –170 C'ye düşer. Aynı zamanda 1 m derinlikte sıcaklık hemen hemen her zaman sabittir. Gökyüzü Ay'ın üstü her zaman siyahtır, çünkü gökyüzünün mavi renginin oluşması için gereklidir hava, orada eksik olan. Orada hava yok, rüzgar da esmiyor. Ayrıca ay hüküm sürüyor tamamen sessiz.

Fotoğraf: Ay'ın yüzeyi ve atmosferi

Görünür kısım

Yalnızca Dünya'dan görülebilir Ay'ın görünen kısmı. Ancak bu yüzeyin% 50'si değil, biraz daha fazlası. Ay Dünya'nın etrafında dönüyor elips Ay, yerberi yakınında daha hızlı hareket eder ve yeröte yakınında daha yavaş hareket eder. Ancak Ay, kendi ekseni etrafında düzgün bir şekilde dönmektedir. Sonuç olarak boylamda bir salınım oluşur. Olası maksimum değeri 7°54'tür. Serbestleştirme nedeniyle, Ay'ın görünen tarafının yanı sıra, arka tarafındaki bölgenin bitişik dar şeritlerini de Dünya'dan gözlemleme şansımız var. Toplamda, Ay yüzeyinin %59'u Dünya'dan görülebilmektedir.

Erken zamanlarda ay

Tarihinin ilk dönemlerinde Ay'ın kendi ekseni etrafında daha hızlı döndüğü ve dolayısıyla yüzeyinin çeşitli yerleriyle Dünya'ya doğru döndüğü varsayımı var. Ancak devasa Dünya'nın yakınlığı nedeniyle Ay'ın katı gövdesinde etkileyici gelgit dalgaları üretildi. Ay'ın yavaşlama süreci, her zaman tek tarafı bize dönük oluncaya kadar sürdü.

Ay, onun doğal uydusu olan ve Güneş'ten sonra en parlak cisim olan Dünya'ya en yakın konumda bulunan gök cismidir. Ayrıca güneş sisteminde insanın ayak bastığı tek cisimdir.
Ay her zaman dikkatleri üzerine çekmiştir. İnsanlar yüzyıllar boyunca ona baktılar, ay kraterlerine hayran kaldılar, kökenini ve yasalarını incelemeye çalıştılar. Ay çoğu gök cismi ile aynı yönde döner. Dünya çevresinde yaklaşık 1 km/s hızla hareket eder. Orada atmosfer olmadığından Ay'da su, hava, hava durumu yoktur. Ve sıcaklık oldukça geniş bir aralığa sahiptir: –120 °C ila +110 °C. Yer çekimi kuvveti Dünya'nınkinden 6 kat daha azdır (1,62 m/s2). 1610 gibi erken bir tarihte Galileo Galilei, ay yüzeyini gözlemlemek ve çeşitli çöküntüleri ve kraterleri keşfetmek için teleskopik ekipman kullanmıştı.

Genişletilmiş karanlık noktalar veya "Ay Denizleri" olarak adlandırılanlar, görünür Ay kabartmasının yaklaşık %40'ını kaplar. Eski günlerde ay yüzeyine göktaşı ve asteroit saldırıları olağandı. Ay'ın, gök cisimlerinin Dünyamıza yönelik tüm darbelerini kendi üzerine almış olması bile mümkündür! Ama o bir tür kalkan gibi tüm saldırıları püskürttü. Belki de gezegenimizdeki yaşamın bir göktaşı veya asteroitin düşmesiyle ortadan kaybolmadığı için teşekkür etmemiz gereken şey Ay'dır. Artık gök cisimlerinin Ay ile çarpışma sıklığı neredeyse sıfırdır, ancak Ay'ın yüzeyinde gözlemleyebildiğimiz kraterler, sadık uydumuzun bir nevi erdemlerini hatırlatmak için sonsuza kadar kalır.

Ayın Yapısı

Dünya uydusunun kütlesi gezegenimizin kütlesinden 81 kat daha azdır. Ayın yapısını incelemek için sismik olanlar da dahil olmak üzere çeşitli yöntemler kullanıldı. Ay yüzeyinin üst tabakası, kalınlığı 60 km'ye ulaşan kabukla temsil edilir. Kabuk kaya bazaltından oluşur. Deniz ve kıta alanlarında bileşimi önemli farklılıklar gösterir. Ay kabuğunun altında bulunan manto, üst - 250 km, orta - 500 km ve alt - 1000 km'ye bölünmüştür. Bu seviyeye kadar yeraltının maddesi katı haldedir ve sönümsüz sismik titreşimlere sahip, soğuk ve güçlü bir litosferdir. Alt manto sınırının sonuna yaklaşıldığında sıcaklık artar ve erime noktasına yaklaşılır, böylece sismik dalgalar hızla emilir. Uydunun bu kısmı, ortasında 350 km yarıçaplı demir sülfürden oluşan sıvı bir çekirdeğin bulunduğu ay astenosferidir. İçindeki sıcaklık 1300K ile 1900K arasında değişmektedir ve kütlesi Ay'ın kütlesinin %2'sinden fazla değildir.

Ay'ın yalnızca bir tarafta Dünya'ya döndüğü biliniyor, bu nedenle herkes uzun zamandır Ay'ın diğer tarafının hangi sırları sakladığını bulmayı hayal ediyordu. Ay tek başına parlamaz. Sadece Dünya'dan yansıyan güneş ışınları onun farklı kısımlarını aydınlatıyor. Bu bağlamda ayın evreleri de anlatılmıştır. Karanlık tarafıyla bize dönük olup, Güneş ile Dünya arasındaki yörüngede hareket etmektedir. Her ay yeni ay yaşanıyor. Ertesi gün, batı gökyüzünde "yenilenen" bir Ay'ın parlak bir hilali beliriyor. Ay'ın geri kalanı Dünya'dan yansıyan neredeyse hiç ışık almıyor. Bir hafta içinde Ay diskinin yarısı gözlemlenebilecek. 22 gün sonra son çeyrek gözlemlenir. Ve 30. günde yeni ay tekrar gelir.

Ay'ın Özellikleri

Kütle: 0,0123 Dünya kütlesi, yani 7,35 * 1022 kg
Ekvatordaki çap: Dünya çapının 0,273 katı, yani 3476 km
Eksen eğimi: 1,55°
Yoğunluk: 3346,4 kg/m3
Yüzey sıcaklığı: –54 °C
Uydudan gezegene uzaklık: 384400 km
Gezegenin etrafındaki hız: 1,02 km/s
Yörünge eksantrikliği: e = 0,055
Ekliptiğe yörünge eğimi: i = 5,1°
Yerçekimi ivmesi: g = 1,62 m/s2