Как луна влияет на солнце кратко

Обновлено: 03.07.2024

Все знают, что ультрафиолетовые солнечные лучи могут вызвать рак кожи и преждевременное старение, а использование солнцезащитного крема - лучший способ не допустить этого. А о том, как Луна влияет на человека, существует много разных теорий и домыслов. Но помимо общеизвестных воздействий небесных тел на наше самочувствие и здоровье, существует еще много неочевидных влияний, как положительных, так и отрицательных, о которых стоит знать каждому.

Солнце улучшает сон

Воздействие света днем и темноты ночью помогает нам поддерживать здоровый циркадный ритм, благодаря ему мы просыпаемся по утрам с лучами солнца и устаем к концу дня. Именно поэтому это хорошая идея - открывать занавески, как только вы просыпаетесь утром, и избегать большого количества искусственного света по вечерам.

Люди с нерегулярными графиками, те, кто работает посменно, могут пропустить дневное солнце и вследствие этого имеют проблемы со сном. Также доказано, что посменная работа негативно влияет на метаболизм и вызывает проблемы со здоровьем, включая диабет, снижение памяти и сердечные заболевания.

Недостаток солнца - причина аллергии

Согласно исследованию, дети, живущие в районах с недостатком солнечного света, с большей вероятностью будут иметь аллергию на яйца и арахис, чем те, кто получает много солнца. Другие исследования нашли связь между низкими уровнями витамина D и различными типами аллергии (как пищевыми, так и нет), а также астмой.

Витамин D уменьшает риск развития рассеянного склероза

Получение достаточной дозы витамина D, будь то от воздействия солнца или витаминов, может снизить риск развития рассеянного склероза. Имеются доказательства того, что люди, которые живут в более высоких широтах и получают меньше воздействия УФ-лучей, имеют более высокий риск заболевания, чем те, кто живет ближе к экватору.

Исследование, проведенное в 2014 году, также показало, что коррекция дефицита витамина D может замедлить прогрессирование рассеянного склероза и связанных с этим поражений головного мозга.

Солнце влияет на здоровье сердца

Исследование показало, что дефицит витамина D связан с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Также солнечный свет оказывает сильное влияние на артерии и уменьшает кровяное давление. И это может снизить риск развития рака кожи.

Однако время нахождения на солнце должно быть строго ограничено. К примеру, людям со светлой кожей достаточно подставить солнцу руки и ноги в течение 5–10 минут, чтобы получить нужную порцию витамина D. Также лучше принимать солнечные ванны во второй половине дня, чтобы избежать ожогов и солнечных ударов. Ограничьте потребление кофеина, он может помешать усвоению витамина D.

Здоровье глаз

Солнцезащитные очки оберегают глаза от вредных для зрения ультрафиолетовых лучей. Прямое воздействие солнечного света может повредить сетчатку глаза. Поэтому надевайте темные очки, обеспечивающие защиту от УФ-А и УФ-В на 99–100 %, даже когда на улице облачно. Однако доказано, что дети, которые проводят много времени на открытом воздухе, с меньшей вероятностью будут иметь близорукость. Яркий солнечный свет в тысячи раз более интенсивен, чем искусственный, и чем больше времени дети проводили на солнце, тем меньше им нужны были очки. Также это связано с тем, что под воздействием солнечного света в организме вырабатывается витамин D, благотворно влияющий на иммунную, нервную системы и на зрение.

Солнце положительно влияет на кости и мышцы

Витамин D помогает организму абсорбировать кальций, что важно для здоровых костей. Он также важен для здоровья мышц, а люди с низким уровнем развития мышц чаще испытывают судороги и боль в суставах. Для профилактики остеопороза и болезней костей любому человеку, особенно в возрасте после 50 лет, необходимо дополнительно принимать витамин D. А дополнительный прием витамина D стабильно улучшает мышечную силу.

Солнце может вызывать головные боли

У людей, страдающих от мигреней, яркие солнечные лучи или мерцающий свет, просачивающийся сквозь деревья, может вызвать головные боли. Поэтому лучше принимать профилактические меры, если вы знаете, что подвергаетесь риску и будете проводить время на свежем воздухе. Солнечные головные боли также могут быть признаком теплового истощения или обезвоживания, особенно если вы долгое время находились на улице в жаркий день.

Магнитные бури негативно влияют на здоровье

Установлено, что магнитные бури не только влияют на работу оборудования и нарушают радиосвязь, но и наносят вред живым организмам. Они меняют кровоток, особенно в капиллярах, влияют на кровяное давление и повышают адреналин. Хотя однозначного мнения ученых о том, как влияют магнитные бури на людей и животных, нет. При этом многие врачи подтверждают, что есть несколько эффектов воздействия магнитных бурь, возникающих из-за вспышек на Солнце: это повышение артериального давления, снижение работоспособности, головные боли, повышение тревожности и обострение хронических заболеваний, в том числе и аллергии. Однако этому подвержены только метеозависимые люди. Им врачи советуют во время магнитных бурь хорошо высыпаться, пить побольше воды, избегать повышенных нагрузок, занятий спортом или активных работ в саду.

Лунатизм не связан с Луной

На самом деле это расстройство сна не имеет отношения к Луне — в основе названия лежит исторически сложившееся заблуждение, что в проявлениях болезни виновата энергия лунного света. Это одна из форм нарушений сна, проявлением которой является неосознанное хождение во сне. Чаще лунатизмом страдают дети, особенно мальчики. Вероятно, это связано с функциональной незрелостью центральной нервной системы. Дети эмоциональны и впечатлительны, при этом нагрузки на нервную систему так велики, что, впитывая много новой информации днем, мозг продолжает активную работу и ночью, в период сна.

Луна притягивает море, и это притяжение Луны вызывает морские
приливы. В каждом большом доке, порте или гавани можно дважды в
день видеть, как море наступает на берег и отступает от него. Это
поднятие и опускание уровня моря мы называем приливом и отливом.

Они беспрерывно, изо дня в день, приносят к нам и уносят от нас массы
морской воды. Приливы никогда не прекращаются, потому что вращение Земли, от которого эти приливы зависят, тоже никогда не прекращается. Приливы находятся в связи с суточным движением Земли, они всегда происходят в определенные часы.

Задолго до того, когда люди узнали, что существует вращение Земли, они уже заметили, что приливы зависят от Луны, а потом этот вопрос получил полное научное объяснение.

Каким образом Луна вызывает приливы

Предположим на минуту, что Луна не обращается вокруг Земли, а движется в пространстве вместе с ней. В таком случае Луна по-прежнему
всходила бы и заходила, но только это происходило бы каждый день в
одно и то же время. Точно так же каждый день, в то же самое время,
наступали бы приливы повсюду на Земле, где они и теперь бывают.

Единственная разница между этим предположением и тем, что происходит в действительности, состоит в том, что в то время, как Земля вращается вокруг своей оси, Луна вращается вокруг Земли. Вследствие этого в каждом данном пункте Земли Луна восходит и заходит ежедневно почти получасом позднее, и соответственно с этим каждый день почти получасом позже наступают и приливы.

Всякая материя притягивает материю и сама всюду притягивается ею.
Это зовется тяготением. Весь земной шар и Луна подвержена сите
тяготения. Но так как часть земного шара покрыта океаном, а океан - подвижен, то на нем это тяготение обнаруживается заметнее всего.

Вода океана, обращенная к Луне, притягивается ею, а так как Земля
вертится, то могучие вздымающиеся волны передвигаются в течение суток по всему океану. Если бы на Луне были моря, то и на Луне были бы
приливы, благодаря притяжению Земли. А так как Земля много больше
Луны, то приливы на Луне были бы гораздо сильнее, чем приливы на
Земле.

Но Луна не имеет морей, хотя давно высохшие русла морей на ней,
по-видимому, и существуют. Все действие Луны заключается в том, что
по мере того, как Земля вращается вокруг своей оси, Луна притягивает все новые и новые части земного океана, которые оказываются как раз по
нею.

Вызывает ли Солнце также приливы?

Солнце, как и Луна, тоже вызывает на Земле приливы и по той ж
самой причине, что и Луна. Но сила тяготения, с увеличением расстояния, сильно убывает. Поэтому, хотя Солнце несравненно больше Луны,
влияние его на океан совершенно незначительно.

Планета Земля

Явление приливов и отливов на береговой линии издавна волновало умы ученых. Выдвигались различные предположения, но еще древние римляне заметили связь между масштабами данных явлений и лунными фазами. Рассмотрим механизм возникновения приливов и отливов, почему они происходят дважды в сутки.

Особенности взаимодействия Земли и Луны

Сила, вызывающая приливы и отливы – гравитация. На Землю действуют два тела, способных вызывать приливные волны – Луна и Солнце. Не смотря на то, что сила притяжения Солнца в двести раз превышает таковую у Луны, именно наша ближайшая соседка – основная причина большой и малой воды (как принято называть эти явления).

Влияния положения Луны на приливы

Продолжая вращение, Луна перемещается над сушей. Освобожденная вода возвращается под действием силы тяжести планеты, обрушиваясь на берег. С противоположной стороны, вода привлекается гравитацией луны на побережье, вызывая аналогичное явление.

Но все гораздо сложнее, чем принято считать. Дело в том, что наш спутник не просто вращается вокруг Земли, а ответно влияет на траекторию перемещения нашей планеты. Два этих небесных тела – сложная система двух взаимодействующих объектов, вращающихся вокруг единой условной точки.

Указанный центр масс расположен внутри земной поверхности на расстоянии 4,7 тыс. км от центра планеты.

Центр масс системы Земля — Луна расположен внутри земного шара, но смещен на 4700 км от его центра (рисунок условный, масштаб не соблюден)

Почему приливы и отливы случаются дважды в сутки?

В результате описанного выше явления, приливная волна проходит по водной поверхности планеты одновременно с двух противоположных сторон:

с одной – под силой притяжения Луны;
с другой (уступающей в интенсивности процесса) – центробежной силой, связанной с вращением Земли вокруг общего центра масс.

По этой причине приливов и следующих за ними отливов происходит два, на противоположных частях земного шара. Водная поверхность планеты, в связи с особенностями воздействия гравитации спутника, приобретает форму эллипса, длинной осью повернутого к Луне.
Частота наступления большой воды соответствует лунным циклам.

Приливные волны вызываются двумя основными факторами:

суточным вращением планеты;
форма Земли, близкая к шару, превращается в эллипсоид за счет деформации водной поверхности.

Если убрать одно из перечисленных условий, приливы и отливы исчезнут. Дополнительное влияние оказывают океанские течения, лунные фазы и другие, менее значительные факторы.
Что, кроме Луны, влияет на силу приливов и отливов

Кроме Луны приливы и отливы вызывает Солнце. Но высота волны от воздействия центрального тела Солнечной системы ничтожно мало и проявляется незначительно. Светило притягивает нашу планету с силой в двести раз превышающей гравитацию Луны. Но поскольку расстояния от Земли до этих небесных тел несопоставимы, на величину воздействия решающее значение оказывает неоднородность структуры гравитационного поля. С удалением от притягивающего объекта сила уменьшается по мере увеличения взаимной дистанции между объектами.

Но если Луна и Солнце располагаются на одной линии по отношению к Земле, приливы и отливы происходят с большей силой, чем когда два этих тела находятся под углом девяносто градусов к нашей планете, друг относительно друга. Научные термины таких приливных волн соответственно:

квадратурные – наименьшие;
сигизийные – при полной и новой Луне.

Наибольшие приливы на планете происходят в широтах, ближе других расположенных к нашей небесной соседке. Высота приливных волн в бухте Фанди на атлантическом побережье Канады достигает восемнадцати метров, в редкие дни снижаясь до пятнадцати. В России наибольшие приливы отмечаются на Дальнем Востоке – побережье Охотского моря.

Приливные явления характеризуются большими масштабами в океанах, по сравнению с замкнутыми водоемами небольших размеров. В Балтийском и Черном море приливы практически незаметны.

Кроме влияния на водную поверхность в океанах, данные природные явления вызывают сход воды из рек и в обратном направлении, создавая приливно-отливные течения.

Приливы и отливы – удивительное явление природы, объясняемое гравитационным притяжением земного спутника и частично – Солнца. Приливные волны отмечаются дважды в сутки за счет центробежной силы, в дополнение к притяжению Луны, вызывающей обратный горб на обратной стороне планеты.

Интересное видео о приливах и отливах

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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

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

3.1. ПАРАМЕТРЫ ЛУННОЙ ГРАВИТАЦИИ.

Расчетные соотношения и константы

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

(1) F (н) = (G x M1 x M2) / R 2 ,

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

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

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

Для дальнейших расчетов нам потребуются следующие константы:

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

Сила лунного притяжения на Земле

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

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

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

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

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

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

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

Градиент силы лунного притяжения

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

Рис.3.1 Лунная и солнечная гравитация

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

3.2. ВЛИЯНИЕ НА ТЕЛО ЗЕМЛИ

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

Рис.3.2 Влияние гравитационного поля Луны на тело Земли.

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

3.3. ВЛИЯНИЕ НА ОРБИТУ ЗЕМЛИ

Рис.3.6 Модуляция орбиты Земли лунной гравитацией

Эта составляющая изменяет расстояние от Земли до Солнца, что приводит к колебаниям солнечной гравитации примерно на ± 450 мкгс, практически не влияя на ее градиент. Кроме того, она создает определенные силы инерции, внося дополнительный вклад в изменение силы тяжести в зависимости от положения тела на поверхности Земли, а также незначительно влияет на величину достигающей Земли солнечной энергии (см. здесь).

3.4. КРАТКОЕ РЕЗЮМЕ

Следствием воздействия лунной гравитации на Землю являются два фундаментальных явления:

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

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

Читайте также: