Księżyc jest naszym stałym towarzyszem i jedynym stałym satelitą Ziemi. Ma średnicę około 2159 mil (3475 kilometrów), co czyni go większym niż planeta karłowata Pluton. Księżyc ma jedną czwartą wielkości naszej planety, ale ma mniejszą gęstość, co oznacza, że grawitacja jest zaledwie 0,17 razy silniejsza na Księżycu niż na powierzchni Ziemi.
Jak powstał księżyc?
Wiodąca teoria formacji Księżyca sugeruje, że powstała ona około 4,5 miliarda lat temu, niedługo po narodzeniu Układu Słonecznego, co nastąpiło około 95 milionów lat wcześniej. W tym czasie wokół naszej lokalnej dzielnicy międzyplanetarnej latało wiele ogromnych skał kosmicznych. W tym czasie astronomowie przypuszczają, że wczesna Ziemia została uderzona przez ciało wielkości Marsa o nazwie Theia. Katastrofa w dużej mierze stopiłaby nasz świat i prawdopodobnie zdmuchnęła naszą atmosferę, a także materiał, który uformował księżyc.
Niektórzy astronomowie zaproponowali poprawki do tej hipotezy, takie jak możliwość, że Proto-Ziemia zmieniła się w pączek stopionej skały zwany synestią po tym, jak Theia odparowała naszą planetę. Gdy kosmiczny pączek ochładza się, materiał na jego zewnętrznych krawędziach zlewa się w małe „księżycowe” i ostatecznie sam księżyc. Jeszcze dziwniejsza teoria sugeruje, że przyciąganie grawitacyjne Ziemi pozwoliło jej ukraść księżyc z wczesnej Wenus.
Niezależnie od historii pochodzenia, Księżyc był z nami przez całą historię ludzkości, zyskując nazwy w starożytnych językach. Łacińskie słowo oznaczające naszego satelitę to Luna - pochodzi od niego angielskie słowo „księżycowy”. W języku greckim Selene to nazwa mitycznej bogini księżyca, dająca nam słowo „selenologia” lub badanie geologii księżyca.
Jak daleko jest księżyc od Ziemi?
Księżyc unosi się na niebie, drugi najjaśniejszy obiekt po słońcu. Zyskuje światło od słońca, które odbija światło z jego powierzchni w kierunku Ziemi. Księżyc okrąża średnio 238 855 mil (384 400 km) od naszej planety - wystarczająco blisko, aby siły grawitacyjne zablokowały go na Ziemi, co oznacza według NASA tę samą stronę zawsze zwróconą w naszą stronę.
Takie interakcje pływowe mają również konsekwencje dla oceanów naszej planety, które są przyciągane przez grawitację Księżyca do regularnego wznoszenia się i opadania w sekwencjach, które nazywamy pływami. Przypływ ma miejsce po stronie Ziemi najbliższej grawitacyjnemu oddziaływaniu Księżyca, a jednocześnie dzieje się po drugiej stronie naszej planety z powodu bezwładności wody. Pomiędzy tymi dwoma punktami występują odpływy.
Powierzchnia księżyca
Duże, ciemne rysy widać na twarzy księżyca. Są one znane jako łacińskie „maria”, ponieważ kiedyś uważano je za zbiorniki wodne. Dziś naukowcy wiedzą, że te obszary zostały wykute ze skorupy księżycowej miliardy lat temu, gdy lawa spłynęła po powierzchni Księżyca.
Kratery uderzają także w twarz Księżyca, w wyniku miliardów lat uderzenia w różne obiekty kosmiczne. Ponieważ księżyc prawie nie ma atmosfery ani aktywnej tektoniki płytowej, erozja nie może zatrzeć tych blizn, które pozostają długo po wydarzeniu, które je utworzyło. Po drugiej stronie Księżyca znajduje się Basen Południowy Biegun-Aitken - dziura uderzeniowa o szerokości 1550 mil (2500 km) i głębokości 8 mil (13 km), która jest jedną z najstarszych i najgłębszych skażeń Księżyca. Naukowcy wciąż drapią się po głowie, jak się formuje.
Księżycowa powierzchnia to około 43% tlenu, 20% krzemu, 19% magnezu, 10% żelaza, 3% wapnia, 3% glinu, 0,42% chromu, 0,18% tytanu i 0,12% manganu.
Uważa się, że śladowe ilości wody istnieją w ciemnych regionach na jej biegunach, które można wydobywać podczas przyszłych poszukiwań.
Księżycowa skorupa ma średnio 70 km głębokości, a jej skalisty płaszcz ma grubość około 825 mil (1330 km). Księżyc składa się głównie ze skał bogatych w żelazo i magnez. Jego stosunkowo mały rdzeń stanowi zaledwie 1% do 2% jego masy i ma szerokość około 420 mil (680 km).
Księżycowa atmosfera
Niezwykle cienka atmosfera gazu pokrywa księżyc, składający się tylko z 100 cząsteczek na centymetr sześcienny. Dla porównania, atmosfera ziemska na poziomie morza ma około miliarda miliardów razy więcej cząsteczek na centymetr sześcienny. Całkowita masa wszystkich gazów księżycowych wynosi około 55 000 funtów. (25 000 kilogramów) - mniej więcej tyle samo co załadowana wywrotka.
Atmosfera księżycowa zawiera argon-40, hel-4, tlen, metan, azot, tlenek węgla, dwutlenek węgla, sód, potas, radon, polon, a nawet niewielkie ilości wody. Niektóre z tych pierwiastków powstały w wyniku odgazowania, gdy księżyc ostygł. Inne zostały dostarczone przez komety.
Księżycowy pył powstaje z niezwykle ostrych i drobnych kawałków szkła wulkanicznego, które zostały zmiażdżone z księżycowej ziemi przez mikrometeoryty. Cienka księżycowa atmosfera oznacza, że fragmenty te prawie nigdy nie ulegają erozji, więc pył na Księżycu jest żrący, zatykając sprzęt i zamki błyskawiczne przywiezionych na Księżyc astronautów Apollo, a także prawdopodobnie toksyczny dla zdrowia ludzkiego.
Eksploracja księżyca
Gdy księżyc jest tak blisko, od początku Ery Kosmicznej był głównym celem ludzkich eksploracji i pozostaje jedynym ciałem poza Ziemią, na które ludzie postawili stopę. Historyczny program NASA Apollo po raz pierwszy wprowadził astronautów na powierzchnię Księżyca 20 lipca 1969 roku, wygrywając kosmiczny wyścig dla Stanów Zjednoczonych.
Instrumenty umieszczone na Księżycu podczas Apollo dostarczyły naukowcom ogromnych ilości danych, informując ich na przykład, że Księżyc odsuwa się od Ziemi o około 1,5 cala (3,8 centymetra) rocznie i że liczne trzęsienia księżyca powstają w wyniku pęknięć podobnych do klifów powierzchnia księżycowa. Astronauci Apollo przynieśli także 842 funty. (382 kg) skał księżycowych wraz z nimi, według NASA, których próbki są wciąż badane i dostarczają nowych informacji do dziś.
Rosyjskie i chińskie sondy również wylądowały na Księżycu, podczas gdy japońskie, chińskie, rosyjskie i indyjskie agencje kosmiczne krążą wokół niego. Ostatnio zarówno Indie, jak i Izrael próbowały umieścić lądowniki na powierzchni Księżyca, ale obie próby zakończyły się niepowodzeniem. NASA ponownie zainteresowała się Księżycem dzięki programowi Artemis, który ma na celu umieszczenie astronautów na powierzchni do 2024 r. I wykorzystanie naszego satelity jako punktu startu na Marsa.
