Astronomia (Polski)

ogólny wygląd

Jeśli spojrzysz na Księżyc przez teleskop, można zobaczyć, że jest pokryty przez kratery uderzeniowe wszystkich rozmiarów., Najbardziej rzucające się w oczy cechy powierzchni Księżyca—te, które można zobaczyć gołym okiem i które tworzą cechę często nazywaną „człowiekiem na Księżycu” – to rozległe plamy ciemniejszych strumieni lawy.

Rysunek 1. Wschód słońca na centralnych Szczytach krateru Tycho, Na zdjęciu NASA Lunar Reconnaissance Orbiter: Tycho, o średnicy około 82 kilometrów, jest jednym z najmłodszych z bardzo dużych kraterów księżycowych. Centralna Góra wznosi się 12 kilometrów powyżej dna krateru., (kredyt: modyfikacja pracy przez NASA/Goddard/Arizona State University)

przed wiekami wczesni obserwatorzy Księżyca uważali, że Księżyc ma kontynenty i oceany i że jest to możliwe Miejsce zamieszkania życia. Nazywali ciemne obszary ” morzami „(maria po łacinie lub mare w liczbie pojedynczej, wymawiane”mAh ray”). Ich nazwy, Mare Nubium (Morze chmur), Mare Tranquillitatis (morze spokoju) i tak dalej, są nadal w użyciu. Natomiast obszary „lądowe” między morzami nie są nazwane., Tysiące pojedynczych kraterów zostało nazwanych, głównie dla wielkich naukowców i filozofów (Rysunek 1). Do najbardziej znanych kraterów należą te nazwane Platonem, Kopernikiem, Tycho i Keplerem. Galileusz ma jednak tylko mały krater, co odzwierciedla jego niską pozycję wśród Watykańskich naukowców, którzy wykonali jedne z pierwszych map księżycowych.

dziś wiemy, że podobieństwo cech księżycowych do ziemskich jest powierzchowne. Nawet jeśli wyglądają nieco podobnie, pochodzenie cech księżycowych, takich jak kratery i góry, bardzo różni się od ich ziemskich odpowiedników., Względny brak aktywności wewnętrznej Księżyca, wraz z brakiem powietrza i wody, sprawiają, że większość jego historii geologicznej jest inna niż wszystko, co znamy na Ziemi.

Rysunek 2. Księżycowe Wyżyny: stare, silnie kraterowane wyżyny księżycowe stanowią 83% powierzchni Księżyca. (credit: Apollo 11 Crew, NASA)

aby prześledzić szczegółową historię księżyca lub jakiejkolwiek planety, musimy być w stanie oszacować wiek poszczególnych skał., Kiedy astronauci Apollo przywieźli próbki Księżyca, zastosowano do nich techniki datowania radioaktywnego, które zostały opracowane dla Ziemi. Wiek krzepnięcia próbek wahał się od około 3,3 do 4,4 miliarda lat, znacznie starszy niż większość skał na Ziemi. Dla porównania, jak widzieliśmy w rozdziale o Ziemi, Księżycu i niebie, zarówno Ziemia, jak i Księżyc powstały między 4,5 A 4,6 miliarda lat temu.

Większość skorupy Księżyca (83%) składa się ze skał krzemianowych zwanych anortozytami; regiony te nazywane są wyżynami księżycowymi., Zbudowane są ze stosunkowo niskiej gęstości skał, które zestalały się na chłodnym Księżycu jak żużel unoszący się na szczycie huty. Ponieważ uformowały się tak wcześnie w historii Księżyca (między 4,1 A 4,4 miliarda lat temu), wyżyny są również bardzo silnie kraterowane, nosząc blizny po tych wszystkich miliardach lat zderzeń międzyplanetarnych odłamków (ryc. 2).

w przeciwieństwie do gór na Ziemi, wyżyny Księżyca nie mają żadnych ostrych fałd w swoich zakresach. Wyżyny mają niskie, zaokrąglone profile, które przypominają najstarsze, najbardziej zerodowane góry na Ziemi (ryc. 3a)., Ponieważ na Księżycu nie ma atmosfery ani wody, nie było wiatru, wody ani lodu, aby wyrzeźbić je w klify i ostre szczyty, tak jak widzieliśmy je ukształtowane na Ziemi. Ich gładkie cechy przypisuje się stopniowej erozji, głównie z powodu kraterów uderzeniowych od meteorytów. Maria są znacznie mniej Kraterowe niż wyżyny i pokrywają zaledwie 17% powierzchni Księżyca, głównie po stronie Księżyca zwróconej ku Ziemi (rysunek 3b).

Rysunek 3: Księżycowa Góra i Księżycowa Maria. (a)owo zdjęcie Mt., Hadley na krawędzi Mare Imbrium został porwany przez Dave ' a Scotta, jednego z astronautów Apollo 15. Zwróć uwagę na gładkie kontury gór księżycowych, które nie zostały wyrzeźbione przez wodę lub lód. B) około 17% powierzchni Księżyca składa się z płaskich równin lawy bazaltowej. Ten widok Mare Imbrium pokazuje również liczne kratery wtórne i dowody materiału wyrzuconego z dużego krateru Kopernik na górnym horyzoncie. Copernicus to krater uderzeniowy o średnicy prawie 100 kilometrów, który powstał długo po złożeniu lawy w Imbrium., (źródło: NASA/Apollo Lunar Surface Journal; NASA, Apollo 17)

dzisiaj wiemy, że maria składa się głównie z ciemnego bazaltu (lawy wulkanicznej) położonego w erupcjach wulkanów miliardy lat temu. Ostatecznie te strumienie lawy częściowo wypełniły ogromne zagłębienia zwane basenami uderzeniowymi, które powstały w wyniku zderzeń dużych kawałków materiału z Księżycem stosunkowo wcześnie w jego historii. Bazalt na Księżycu (rysunek 4a) jest bardzo podobny w składzie do skorupy pod oceanami ziemi lub do lawy erupowanej przez wiele ziemskich wulkanów., Najmłodszym z księżycowych basenów uderzeniowych jest Mare Orientale, pokazane na rysunku 4b.

Rysunek 4: skała z księżycowej Mare i Mare Orientale (a) w tej próbce bazaltu z powierzchni mare widać otwory pozostawione przez pęcherzyki gazu, które są charakterystyczne dla skał utworzonych z lawy. Wszystkie skały księżycowe różnią się chemicznie od skał ziemskich, co pozwoliło naukowcom zidentyfikować kilka próbek księżycowych spośród tysięcy meteorytów, które docierają do ziemi. (B) najmłodszym z dużych księżycowych basenów uderzeniowych jest Orientale, utworzony 3.,8 miliardów lat temu. Jego zewnętrzny pierścień ma około 1000 kilometrów średnicy, mniej więcej odległość między Nowym Jorkiem a Detroit w stanie Michigan. W przeciwieństwie do większości innych basenów, Orientale nie zostało całkowicie wypełnione przepływami lawy, więc zachowuje swój uderzający wygląd „byczego oka”. Znajduje się na krawędzi Księżyca widzianej z ziemi. (kredyt: modyfikacja pracy przez NASA; NASA)

aktywność wulkaniczna mogła rozpocząć się bardzo wcześnie w historii Księżyca, chociaż większość dowodów na pierwsze pół miliarda lat jest stracona., Wiemy, że główny wulkanizm mare, który obejmował uwolnienie lawy z setek kilometrów pod powierzchnią, zakończył się około 3,3 miliarda lat temu. Następnie wnętrze Księżyca ochłodziło się, a aktywność wulkaniczna ograniczała się do bardzo niewielu małych obszarów. Główne siły zmieniające powierzchnię pochodzą z zewnątrz, a nie z wnętrza.

na powierzchni Księżyca

powierzchnia jest drobna i sypka. Mogę go podnieść luźno palcem. Ale widzę ślady butów i ślady stóp w drobnym piasku.,

—Neil Armstrong, astronauta Apollo 11, zaraz po pierwszym wejściu na Księżyc.

powierzchnia księżyca jest zakopana pod drobnoziarnistą glebą z drobnych, roztrzaskanych fragmentów skał. Ciemny bazaltowy pył księżycowej Marii został wyrzucony przez każdego astronautę i w ten sposób przedostał się do całego wyposażenia astronautów. Górne warstwy powierzchni są porowate, składające się z luźno upakowanego pyłu, w który zatonęły ich buty o kilka centymetrów (ryc. 5).,

Rysunek 5. Odcisk stopy na księżycowym Pyle: Zdjęcie odcisku buta astronauty na księżycowej ziemi. (źródło: NASA)

ten Pył księżycowy, podobnie jak wiele innych na Księżycu, jest produktem zderzeń. Każde zdarzenie Kraterowe, duże lub małe, rozbija skałę powierzchni Księżyca i rozprasza fragmenty. Ostatecznie miliardy lat uderzeń zmniejszyły znaczną część warstwy powierzchniowej do cząstek o wielkości kurzu lub piasku.,

przy braku powietrza, powierzchnia Księżyca doświadcza znacznie większych ekstremalnych temperatur niż powierzchnia ziemi, mimo że Ziemia znajduje się praktycznie w tej samej odległości od Słońca. W pobliżu lokalnego południa, kiedy słońce jest najwyższe na niebie, temperatura ciemnej księżycowej gleby wznosi się ponad punkt wrzenia wody. Podczas długiej księżycowej nocy (która, podobnie jak dzień księżycowy, trwa dwa ziemskie tygodnie) temperatura spada do około 100 K (-173 °c)., Ekstremalne ochłodzenie jest wynikiem nie tylko braku powietrza, ale także porowatej natury pyłowej gleby Księżyca, która ochładza się szybciej niż lite skały.

Słowniczek

highlands: lżejsze, silnie kraterowane regiony Księżyca, które są na ogół o kilka kilometrów wyższe niż maria

mare: (Liczba mnoga: maria) łac. „morze”; nazwa stosowana do ciemnych, stosunkowo gładkich rysów pokrywających 17% powierzchni Księżyca