Луна единственный естественный спутник Земли. Это второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник планет Солнечной системы. Также является первым ( и на 2010 год единственным ) внеземным объектом естественного происхождения, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны км.

В первом приближении можно считать, что Луна двигается по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,0549 и большой полуосью км. Реальное движение Луны довольно сложно, при его расчёте необходимо учитывать множество факторов, например, сплюснутость Земли и сильное влияние Солнца, которое притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля. Более точно движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений : вращение вокруг Земли по эллиптической орбите с периодом 27,32 сут ; прецессия ( поворот плоскости ) лунной орбиты с периодом 18,6 лет ( см. также сарос ); поворот большой оси лунной орбиты ( линии апсид ) с периодом 8,8 лет ; периодическое изменение наклона лунной орбиты по отношению к эклиптике от 4°59 до 5°19; периодическое изменение размеров лунной орбиты : перигея от 356,41 Мм до 369,96 Мм, апогея от 404,18 Мм до 406,74 Мм ; постепенное удаление Луны от Земли ( примерно на 4 см в год ) так, что её орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль. Это подтверждают измерения, проводившиеся на протяжении 25 лет.

До того, как учёные получили образцы лунного грунта, они ничего не знали о том, когда и как образовалась Луна. Существовало три принципиально разных теории : Луна и Земля сформировались в одно и то же время из газо - пылевого облака ; Луна образовалась в результате столкновения Земли с другим объектом ; Луна сформировалась в другом месте и впоследствии была захвачена Землёй. Однако новая информация, полученная путём детального изучения образцов с Луны, привела к созданию теории Гигантского столкновения : 4,57 миллиарда лет назад протопланета Земля ( Гея ) столкнулась с протопланетой Тейя. Удар пришёлся не по центру, а под углом ( почти по касательной ). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото - Луна и стала обращаться по орбите с радиусом около км. Земля, в результате удара, получила резкий прирост скорости вращения ( один оборот за 5 часов ) и заметный наклон оси вращения. Хотя у этой теории тоже есть недостатки, в настоящее время она считается основной.

На Луне практически отсутствует атмосфера. Содержание газов у поверхности в ночное время не превышает частиц / см ³ и увеличивается днём на два порядка за счёт дегазации грунта. Такая концентрация газов равноценна глубокому вакууму, поэтому днём её поверхность накаляется до +120 °C, но ночью или даже в тени она остывает до 160 °C. Небо на Луне всегда чёрное, даже днём. Огромный диск Земли выглядит с Луны в 3,67 раз больше, чем Луна с Земли и висит в небе почти неподвижно. Фазы Земли, видимые с Луны, прямо противоположны лунным фазам на Земле. Освещение отражённым светом Земли примерно в 50 раз сильнее, чем освещение лунным светом на Земле. Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеороидов с лунной поверхностью. Толщина слоя реголита бывает от долей метра до десятков метров.

Гравитационные силы между Землёй и Луной вызывают некоторые интересные эффекты. Наиболее известный из них морские приливы и отливы. Амплитуда приливов ( разность уровней прилива и отлива ) на открытых пространствах океана невелика и составляет 3040 см. Две высших точки прилива образуются вследствие того, что гравитационное поле Луны достаточно неоднородно на протяжении размеров Земли.

Благодаря её размеру и составу Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землёй и Марсом. Поэтому, изучая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии Земли. Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Кризисов до 107 км в северной части кратера Королёва на обратной стороне. Под корой находится мантия и, возможно, малое ядро из сернистого железа ( радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2 % массы Луны ). Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле. На той стороне, которая повёрнута к Земле, кора более тонкая. Измерения скорости спутников « Лунар Орбитер » позволили создать гравитационную карту Луны. С её помощью были обнаружены уникальные лунные объекты, названные масконами ( от англ. mass concentration) это массы вещества повышенной плотности.

Поверхность Луны можно разделить на два типа : очень старая гористая местность ( лунный материк ) и относительно гладкие и более молодые лунные моря. Лунные моря, которые составляют приблизительно 16 % всей поверхности Луны, это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Большая часть поверхности покрыта реголитом. Лунные моря, под которыми лунными спутниками обнаружены более плотные, тяжёлые породы, сконцентрированы на обращённой к Земле стороне из - за влияния гравитационного момента при формировании Луны. Также выделяют второстепенные детали лунного рельефа купола, хребты, рилли ( от нем. Rille борозда, жёлоб ) узкие извилистые долиноподобные понижения рельефа.

Японским зондом Кагуя обнаружено отверстие в поверхности Луны, расположенное недалеко от вулканического плато Холмы Мариуса, предположительно ведущее в тоннель под поверхностью. Диаметр отверстия составляет около 65 метров, а глубина, предположительно, 80 метров. Учёные считают, что подобные тоннели сформированы путём затвердевания потоков расплавленной породы, где в центре лава застыла. Данные процессы происходили в период вулканической активности на Луне. Подтверждением данной теории является наличие извилистых борозд на поверхности спутника. Подобные тоннели могут послужить для колонизации, благодаря защите от солнечной радиации и замкнутости пространства, в котором проще поддерживать условия жизнеобеспечения. Похожие отверстия имеются и на Марсе.

Спасибо за внимание !