Naturalny satelita Ziemi – co wiemy o naszym Księżycu?

Naturalny satelita Ziemi to oczywiście Księżyc. Jest on jedynym naturalnym satelitą naszej planety. (Nie zaliczając oczywiście księżyców Kordylewskiego, które według niektórych badaczy są przejściowe i nie do końca w pełni uznawane, są brane za tzw. obiekty przejściowe.) Jego inna nazwa, którą często możemy usłyszeć np. w szkole, w telewizji, czy przeczytać w tekstach naukowych to srebrny glob.

Naturalny satelita ziemi w liczbach

Księżyc ziemi, jest niemałym obiektem znajdującym się w układzie słonecznym. Jeśli chcielibyśmy porównywać, jest on piątym w porównaniu wielkości w układzie słonecznym. Ile dzieli ziemie od swego naturalnego satelity? Jeśli weźmiemy pod uwagę środek ziemi i środek księżyca to odległość tych środkowych byłaby trzydziestokrotną średnicą ziemi. Konkretniej jest to odległość 384 399 kilometrów. Sama średnica srebrnego globu to mniej więcej ¼ średnicy ziemi. Co dzieje się z grawitacją na księżycu? Jest to niewątpliwie ciekawe zagadnienie. Obecnie wiemy, że przyspieszenie grawitacyjne na księżycu jest prawie 6 razy lżejsze niż to występujące na naszej planecie – ziemi. Księżyc poruszając się wokół ziemi, swój pełny obrót roni w ciągu 27,3 dni. Jeden obrót srebrnego globu wokół ziemi nazywany jest miesiącem syderycznym.

Trzeba pamiętać o tym, że mówiąc o księżycu i liczbach z nim związanych, nie możemy odnosić się tylko do liczb szerokości, średnicy itp. Mówiąc o liczbach, trzeba podkreślić też to, że księżyc to do tej pory jedyne ciało niebieskiego, na którym stanęli ludzie. Jeśli mówimy tu o dokładnych liczbach, to jest to liczba 12. Aktualnie tylu ludzi wylądowało na naturalnej satelicie ziemi, jaką jest księżyc. Pierwszymi obiektami, które wyładowały na księżycu lub najpierw miały najbliższą styczność były radzieckie Łuny. Później do prób lądowania na srebrnym globie, dołączyła się amerykańska strona ze swoimi misjami Apollo. Ostatnim aktualnym obiektem, który wylądował na księżycu, był chińska sonda Chang’e 3.

Naturalny satelita Ziemi –  charakterystyka fizyczna

Jeśli zaczynamy opisywać obiekt, który ma bardzo mocny związek z ziemią. Jest dla ludzi źródłem badań i naukowych zagadek, nie można zapomnieć o wspomnieniu zagadnień budowy samego księżyca. Czyli tego, z jakich składników składa się srebrny glob. Księżyc jest to ciało, które niewątpliwie jest dość mocno zróżnicowane pod względem geochemiki skorupy. Mówiąc tutaj o geochemice skorupy, trzeba mieć tutaj dosłownie na myśli płaszcz i jądro naturalnego satelity ziemi. Skąd wzięło się to zróżnicowanie? Jest to najprawdopodobniej wynik czasu powstania srebrnego globu, czyli cztery i pół miliarda lat wcześniej.

Samym efektem jest magma księżycowa, która uległa krystalizacji zaraz po powstaniu naturalnego satelity. Energia potrzebna do stopienia warstw zewnętrznych oraz układ Ziemia – satelita, to najprawdopodobniej efekt wielkiego zderzenia. Krystalizacja na srebrnym globie, która była spowodowana zderzeniem, jest efektem ciężkiego płaszcza tego księżyca oraz bogatej skorupy. Z Map powierzchni geochemicznej srebrnego globu możemy dowiedzieć się między innymi tego, że skorupa posiada dużą ilość skał anortozytowych. Jest to bardzo prawdopodobne z uwagi na istnienie dawnego oceanu magmy na satelicie.

Naturalny satelita Ziemi – charakterystyka chemiczna

Idąc dalej, kiedy spojrzymy na aspekt chemiczny, pierwiastków, jakie w największej ilości znajdują się na księżycu, będą to w głównej mierze: krzem, tlen, wapń, żelazo oraz glin. W badaniu skorupy srebrnego globu pomocne okazują się metody geochemiczne, które mówią nam o tym, że skorupa ma grubość w okolicach 50 kilometrów. Płaszcz księżyca w pewnym stopniu, jest płynny. Co takiego daje płynny płaszcz srebrnej planety? Umożliwił on wystąpienie na satelicie wulkanicznych erupcji, które w rezultacie dały początek, powstanie bazaltowych mórz. Podejmując analizę chemiczną bazaltu, można dojść do wniosku, że chemicznie rolę dominującą w składzie ma ortopiroksen, klinopiroksen oraz oliwin.

Za to płaszcz srebrnego globu, w głównej mierze opiera się na żelazie, którego jest znacznie więcej niż na płaszczu ziemi. W pewnych miejscach jest jeszcze bardziej zróżnicowany i w swoim składzie posiada pewną ilość tytanu. To pokazuje, że zróżnicowanie w samym środku składu pod względem chemicznym jest bardzo duże. Co ciekawe na powierzchni natura;mego satelity ok. 1000 kilometrów w głąb, odnotowuje się cykliczne, występujące co miesiąc trzęsienia.

Jak powstał naturalny satelita Ziemi?

Od bardzo dawna prowadzone są różnego rodzaju badania opierające się na istocie pochodzenia księżyca. Przez tak długi czas, powstało wiele teorii, z którymi można w mniej lub większym stopniu zgodzić. Na samym początku snucia pojęć na temat pochodzenia księżyca, wymyślono teorię, która mówiła o tym, jakoby księżyc z uwagi na siłę odśrodkową miał się oderwać od ziemi i zostawić niejaką bliznę, którą miał być Ocean Spokojny.

Jednak taka teoria jednocześnie musiała zakładać bardzo dużą początkową energię obrotu. Dlatego następna z teorii mówiła o tym, że księżyc powstał niezależnie, a w późniejszym czasie został tylko przejęty przez ziemię. Jednak również i ta teoria nie mogła zostać przyjęta, ponieważ była niemożliwa do spełnienia, z powodu tego, że atmosfera księżyca nie dałaby przyciągnąć się ziemi. Za to teoria „koformacji”, mówi o tym, że srebrny glob i ziemia powstały z tego samego akrecyjnego dysku. Według prekursorów tej teorii księżyc powstał z materii, która otaczała proto-Ziemię.

Jak na powierzchni Księżyca pojawiło się żelazo?

Wszystko byłoby akceptowalne, jednak ta teoria nie wyjaśnia jednego, konkretnie tego, w jaki sposób na powierzchni księżyca w formie metalicznej pojawiło się żelazo. Tak samo dzieje się w przypadku momentu pędu relacji Ziemia-Księżyc. Trzeba mocno podkreślić, że żadna z wyżej wymienionych hipotez nie odpowiada poprawnie na to zagadnienie. Dlatego aktualnie najbardziej uznawaną hipotezą dotyczącą powstania księżyca, jest teoria wielkiego zderzenia, która mówi o tym, że to właśnie zderzenie dało początek naturalnemu satelicie.

Ta teoria w prosty sposób zakłada, iż proto-ziemia podczas zderzenia się z obiektem wielkości Marsa, z materii utworzonej podczas zderzenia, miał powstać naturalny satelita ziemi. Idąc dalej tym tokiem rozumowania, trzeba podkreślić, że takich zderzeń w historii musiało być o wiele więcej z uwagi na utworzenie się układu słonecznego i znajdujących się w nim ciał niebieskich. Pęd księżyc-ziemia jest bardzo mocno pewny z uwagi na przeprowadzane komputerowe symulacje, które mówią wyraźnie o tym, że do wcześniej wspomnianego zderzenia doszło. Komputerowe symulacje dają nam także dużą pewność, że sam księżyc posiada dość mały rozmiar jądra księżyca.

Skały naturalnego satelity Ziemi

Jak podzielić skały występujące na księżycu? To bardzo prosty podział. Wystarczy dokonać go na dwie części: skały tworzące morza i te znajdujące się na wyżynach. Skały, które leżą na terenach wyżynnych, dzielimy dalej na trzy główne kategorie. Są to skały żelazowo-anortozytowe, magnezowe oraz alkaliczne. Skały żelazowo-anotozytowe prawie w całości składają się z minerału, jakim jest anortyt, czyli składnik należący do plagioklazów. Radiometryka pozwoliła człowiekowi sprawdzić, ile mogą mieć lat. Po badaniu okazało się, że może być to około 4,4 miliarda lat. Pozostałe ze skał, czyli magnezowe i alkaliczne są to wulkaniczne skały, które złożone są z dość ciężkich metali. Do grupy ciężkich pierwiastków, zaliczają się dunity, troktolity, gabro, alkaliczne anortozyty oraz w niewielkich wielkościach granity. W porównaniu z pierwszym rodzajem skał w swojej zwartości mają bardzo dużą zawartość magnezu i żelaza.

Morza znajdujące się na księżycu są złożone wyłącznie z bazaltu. Pomimo tego, że bazalty morskie i wyżynne charakteryzuje bardzo duże podobieństwo, trzeba pokreślić, że te występujące w morzu charakteryzuje większa ilość żelaza, a także tytanu. Morski bazalt jest charakterystyczny także z uwagi na brak w skałach związku wodoru.

Dodając jeszcze coś odbiegające od skał, jednak skupiające się na składzie chemicznym warto wspomnieć o pył, którym pokryty jest księżyc. Jak mówią astronauci, pył srebrnego globu przypominał śnieg, za to pachniał jak zużyty proch strzelniczy. Jest tak, ponieważ w głównym stopniu pył składa się z dwutlenku krzemu. Skąd to wzięło się na księżycu? Najprawdopodobniej jest to efekt uderzających meteorów, które kierowały się w stronę naturalnego satelity ziemi. Inne składniki pyłu to pierwiastki wapnia i magnezu.

Zaćmienia srebrnego globu

Zaćmienia księżyca mają miejsce wtedy, gdy Słońce, srebrny glob i ziemia znajdą się w jednej linii. Dlatego też zaćmienie słońca następuje, gdy księżyc jest między ziemią a słońcem. Jednak kiedy mamy do czynienia z zaćmieniem księżyca? Jest to podobna sytuacja, lecz nieco odwrotna. Następuje podczas pełni, kiedy to ziemia jest między księżycem a słońcem. Z uwagi na nachylenie płaszczyzny ekliptyki, które wynosi 5%, zaćmienia nie występują w przypadku każdego obiegu słońca. Zaćmienie wstępuję w momencie, kiedy przejście nastąpi w momencie przecięcia się z płaszczyzną ekliptyki.

Księżyc ma także w pewnym stopniu wpływ na słońce. Wielkość kątowa księżyca, jest tylko w przybliżeniu identyczna, jak ta słońca. Jednak ten fakt, daje w rzeczywistości możliwość zaćmień księżyca całkowitego oraz obrączkowego. W przypadku kiedy następuje całkowite zaćmienie słońca, to księżyc zakrywa w pełni dysk słoneczny. W takim przypadku to korona słońca staje się widoczna gołym okiem. W drugim przykładzie to zaćmienie obrączkowe. W takim przykładzie księżyc nie jest w stanie całą swą okazałością przykryć słońce.

Z uwagi na to, że księżyc powoli oddala się od słońca, jego wielkość w przypadku kąta maleje. To mówi nam o tym, że kiedyś mógł zakrywać całą tarczę słoneczną. Tym samym za 600 milionów lat księżyc nie będzie w stanie pokryć całej powierzchni słońca, tym samym nie będziemy mieli do czynienia z całkowitym zaćmieniem. Mam nadzieję, że dzięki lekturze tego artykułu wiecie już czym charakteryzuje się naturalny satelita Ziemi.