KSIĘŻYC

Księżyc
Księżyc
     Najbliższe nam ciało niebieskie, znane ludziom od wieków, fascynujące, tajemnicze, uważane przez dawne cywilizacje za boga. Księżyc był czczony, składano mu ofiary.

Dzisiaj wiemy, że nie jest żadnym bogiem, ale najzwyklejszym we Wszechświecie, "tworem kosmicznym". Mimo to, wielu ludzi, nadal przypisuje mu nadzwyczajne cechy. odgrywa on ogromną rolę w Astrologii (dziedzinie wiedzy-nauki?, twierdzącej, że ciała niebieskie wywierają na nas ogromne wpływy i kształtują naszą przyszłość), oraz okultyzmie. Zaćmienie Księżyca, czy też Słońca, są nadal przez niektórych ludzi uważane za znaki boże a w szczególności pełne zaćmieniaAktualna faza Księżyca

Księżyc jest odległy od Ziemi w perygeum (najbliżej Ziemi) o 356 410 km, a w apogeum (najdalej od Ziemi) 406 697km. Średnia odległość Ziemia - Księżyc to 384 000km.

Księżyc, tak jak planety, porusza się po orbicie eliptycznej, a więc raz przyspiesza a raz zwalnia. I tak w apogeum, prędkość orbitalna Księżyca wynosi 0,997km/s, zaś w perygeum 1,078km/s. A więc jego średnia prędkość niewiele się różni od prędkości orbitalnej wynoszącej 1,023km/s (3681km/h). Dzięki temu wygląda, jakby Księżyc "kolebał" się ukazując dodatkowe 9% powierzchni. Zjawisko to nazywa się libracją ->.

Księżyc w ciągu ziemskiej godziny, przesuwa się ok. jednej swojej średnicy, która wynosi 3476km (niewiele mniej od Merkurego, którego średnica wynosi 4878 km).

Księżyc, tak jak wszystkie planety Układu Słonecznego, wykonuje dwa ruchy, obiegowy i obrotowy, oba te ruchy synchronizują się, tzn.: Księżyc okrąża Ziemię w ciągu 27dni 7h 43m 11,5min, jednocześnie wykonując obrót wokół własnej osi, który wynosi prawie tyle samo 27dni 7h i 11,5m 11,5s.

Obiega on Ziemię w kierunku jej ruchu obrotowego a wiruje również w tym samym kierunku co Ziemia, czyli z zachodu na wschód (czyli, gdybyśmy patrzyli na układ Ziemia - Księżyc z przodu, to wszystko poruszałoby się w prawo).

Płaszczyzna orbity Księżyca, tworzy z płaszczyzną orbity Ziemi, czyli ekliptyką kąt 5o15'. Zmienia się on cyklicznie co 18.6 roku, w granicach od 4o59 - 5o18'. Także, co 18,6 roku zmienia się kąt pomiędzy płaszczyzną równika Księżyca a płaszczyzną jego orbity od 6o31' - 6o49'.
Zaś nachylenie płaszczyzny równika do ekliptyki wynosi 1o53'.


Powstanie Księżyca

p
rzy tworzeniu się planet i księżyców, główną odgrywają dwie siły. Pierwsza z nich jest obecna w całym Wszechświecie, jest to siła grawitacji. To ona powoduje, że w jednym miejscu gromadzą się okruchy gwiezdnego pyłu. Drugą siłą jest pole magnetyczne, które gromadzi cząstki naładowanej elektrycznie plazmy wzdłuż swych linii sił pola. W związku z tym, największą liczbę księżyców można znaleźć w pobliżu planet olbrzymów, a więc planet szybko wirujących. Dryft metalicznych jąder planet szybko wirujących, wzbudza wtedy nieprzerwalnie trwające prądy wirowe wewnątrz ich globów, zaś te prądy z kolei kształtują magnetosferę planet, oraz ją ciągle podtrzymują. 

Opierając się na takich założeniach, możemy wywnioskować, że najwięcej księżyców możemy zaobserwować wokół największych planet (prędkość rotacji jest proporcjonalna do ich wielkości, im planeta jest większa, tym szybciej wiruje). Natomiast w pobliżu małych planet o słabym polu magnetycznym, bądź nie posiadających pola, najczęściej znajdujących się w pobliżu gwiazdy macierzystej, planety poddane jej siłom przypływowym, były by kompletnie pozbawione takich tworów, albo miałyby ich niewiele.
Ale to nadal nie wyjaśnia pochodzenia naszego satelity.

Skąd wziął się Księżyc ?

To pytanie frustrowało wielu astronomów.
Pochodzenie Księżyca jest jak narazie niewyjaśnione do końca. Istnieje wiele teorii wyjaśniających powstanie Srebrnego Globu, ale tylko trzy przetrwały próbę czasu.

Jednak najbardziej prawdopodobna jest teoria I.

KolizjaTeoria I
W czasie "pierwszych chwil" istnienia Ziemi, uderzyło w nią ogromne ciało kosmiczne i wyrzuciło z niej materię. Materia ta utworzyła wokół Ziemi po kolizji pierścień. Po pewnym czasie, okruchy materii zaczęły się scalać w jedną całość, aż w końcu utworzyły Księżyc.


Teoria II
Na początku istnienia Ziemi, w jej pobliżu znalazło się ogromne ciało niebieskie z innej części Układu Słonecznego. Ziemskie pole grawitacyjne przechwyciło je, i tak krąży ono wokół Ziemi jako jej satelita po dzisiejsze czasy.

Teoria III
Mówi nam, że zarówno Księżyc jak i Ziemia, powstały w tym samym czasie, kondensując się z wielkiej mgławicy, która niegdyś otaczała Słońce, i z której powstała cała reszta planet i księżyców Układu Słonecznego.

Jest również inna teoria, bardzo nieprawdopodobna (ale bardzo ciekawa), głosząca, że Ziemia w początkowym okresie swego istnienia wirowała znacznie szybciej niż teraz. w związku z tym Ziemia wyglądała jak wydłużona elipsoida o najdłuższej osi zwróconej ku Słońcu. W momencie, gdy hamujące oddziaływanie pływów zmniejszyło prędkość wirową Ziemi, fala pływowa znalazła się w rezonansie z okresem drgań własnych bryły o takich rozmiarach i kształcie jak Ziemia. Spowodowało to, że z każdym kolejnym obrotem Ziemi wokół osi, wzrastała amplituda fali pływowej tak, że po kilku obrotach Ziemia przybrała wygląd gruszki. W pewnym momencie, cieńszy koniec gruszki oderwał się od niej i rozpoczął samodzielny byt, jako jej satelita.
Jak widać, teorie są niesamowite, ale która z nich jest prawdziwa, dowiemy się dopiero po bardzo szczegółowych badaniach wnętrza Księżyca, ale to nastąpi dopiero, gdy wybudujemy tam bazę badawczą.

Ponad 4,5mld lat temu, Księżyc był płynną kulą. Po ok. 4mld lat temu, jego powierzchnia nieco ostygła. W tym samym czasie, nad wyglądem powierzchni Księżyca "pracowały" małe i durze meteoryty oraz ogromne bolidy, wybijając w niej charakterystyczne kratery. Między innymi, w tym samym czasie, Księżyc wkroczył w erę wulkaniczną.

Około 3mld lat temu, jego powierzchnia została wygładzona przez płynną lawę. Wypełniła ona głębokie kratery i uskoki, wygładziła urwiska. Prawdopodobnie to właśnie lawa, wypełniając największe kratery, utworzyła znane nam dzisiaj wielkie morza księżycowe. Wkrótce Księżyc zaczął powoli stygnąć i taki sam krajobraz pozostał do dziś. Jedynie spadająca materia kosmiczna, powybijała w nim kratery zarówno w miejscach mórz, jak i wcześniejszych kolizji.

Księżyc nie zawsze okrążał Ziemię po takiej jak dziś orbicie. Z powodu działania grawitacyjnych sił pływowych, Księżyc od początku swego istnienia jest odsuwany od Ziemi o 3,4cm na rok, ale nie w nieskończoność. Po pewnym czasie, te same siły z powrotem ściągną Księżyc ku Ziemi. Będzie to wyglądało mniej więcej tak:
Księżyc wciąż będzie się oddalał od Ziemi, po pewnym czasie Ziemia i Księżyc wyrównają obroty swych globów i będą zwrócone ku sobie tą samą stroną. Okrążać się będą, jak teraz Pluton i Charon, tak jakby były połączone długim, sztywnym prętem w płaszczyźnie ich równików. Doba Ziemska wyrówna się z miesiącem gwiazdowym, najprawdopodobniej długość tego miesiąca, będzie się znacznie różnić od dzisiejszego.

Księżyc będzie widoczny stale w tym samym punkcie nieboskłonu ziemskiego. Po 4mld lat, rok księżycowy, czyli pełny obieg Księżyca wokół Ziemi, będzie wynosił nie jak dzisiaj 27dni, lecz 47. Tyle samo będzie wynosiła doba na Ziemi. Księżyc będzie wtedy w odległości ok. 550 000km, jego pozorna średnica widoczna z Ziemi, zmniejszy się prawie do połowy.

Po pewnym czasie, wywierane przez Słońce siły przypływowe, wraz z siłami przypływowymi Księżyca, zaczną przyśpieszać ruch wirowy Ziemi a Księżyc, zwracając nadmiar swojej energii potencjalnej, zacznie się powoli przybliżać do Ziemi. Zbliżanie się Księżyca do Ziemi będzie trwało bardzo długo, ale w końcu zbliży się do Ziemi tak bardzo, że przekroczy granicę Roche'a (leży ona 16 000km od środka Ziemi, odległość między ziemią a satelitą nie może być mniejsza, gdyż to spowoduje jego zniszczenie). Wywierane na niego siły grawitacyjne Słońca i Ziemi, rozerwą go na strzępy. Prawdopodobnie z tych okruchów, w płaszczyźnie równika ziemskiego, powstaną pierścienie podobne do pierścieni Saturna.


Fazy KsiężycaFazy Księżyca
 - p
ełny obieg Księżyca wokół Ziemi wynosi 27dni 7h 43m 11,5s. Obrót wokół własnej osi 31,5 minuty mniej, więc ciągle widzimy tą samą stronę Srebrnego Globu, ale oprócz tego widzimy, że nasz satelita ciągle zmienia kształt . Raz go wogóle nie widać, innym razem świeci całą tarczą a innym razem jest cienki jak sierp.To są tzw. Fazy Księżyca, zwane Lunacją Fazy są odzwierciedleniem ruchu Księżyca po orbicie wokółziemskiej. Wyróżniamy cztery podstawowe fazy Księżyca i cztery fazy pośrednie.


Faza1Faza I
- to Nów, Księżyc znajduje się wtedy między Ziemią a Słońcem i jest dla nas niewidoczny, bo zwraca ku nam nieoświetloną półkulę.






Faza2Faza II
- po ok. kilkunastu godzinach po nowiu zaczyna się rysować z prawej strony sierp Księżyca, ale po 3,6dniach wyraźnie widać, że Księżyc z prawej strony przybrał kształt sierpa, jest to tzw. Młody Księżyc ( Księżyca przybywa). Jak można zaobserwować, tarcza Księżyca przedzielona jest cieniem. Granicę między cieniem a oświetloną stroną Księżyca, nazywamy terminatorem.



Faza3Faza III
- po następnych 3 dniach, Księżyc wchodzi w trzecią fazę, zwaną Pierwszą Kwadrą. Dlatego tak się nazywa ta faza, gdyż Księżyc przebył właśnie 1/4 swojej drogi wokół Ziemi, widać teraz dokładnie połowę jego tarczy





Faza4Faza IV
- czwarta faza to tzw. Księżyc Garbaty.








Faza5Faza V
- faza piąta to pełnia, Księżyc jest teraz widoczny w całej swej okazałości.Następnie fazy się powtarzają, tyko że, tym razem Księżyc jest widoczny z lewej strony, a z prawej pozostaje w cieniu.






Faza6Faza VI
- Księżyc jest ponownie "garbaty"








Faza7Faza VII
- jest to Ostatnia Kwadra i ponownie widać połowę tarczy.








Faza8Faza VIII
- faza ósma, to już Stary Księżyc ( Księżyca ubywa).








Cykl ponownie zaczyna Nów.
Cały cykl trwa 29,5 dnia, jest to tzw. miesiąc
księżycowy lub synodyczny.

Niestety, Księżyc tak, jak i Ziemia jest w ciągłym ruchu wokół Słońca, co powoduje, że miesiąc synodyczny (księżycowy) waha się w granicach 29,25 - 29,83 dnia. Powoduje to, że gdy Księżyc okrążając Ziemię będzie już w pełni, ale dla nas jeszcze pełni nie ma, ponieważ Ziemia nie dotarła jeszcze do właściwego punktu i z tego wynika jakby pełnia opóźniała się. Średni miesiąc synodyczny trwa 29 dni 12 godzin 44 minuty i 2,88 sekundy.

Ze względu na niewielkie odchylenie orbity Księżyca względem ekliptyki, znajduje się on zawsze w jej pobliżu. W fazie bliskiej nowiu, wschodzi prawie zawsze jednocześnie ze Słońcem i jest zawsze w jego pobliżu, następnie niemal razem zachodzą W fazie, gdy Księżyc jest bliski pełni, znajduje się on po przeciwnej stronie niż Słońce i zachodzi prawie dokładnie z jego wschodem.

To właśnie dlatego w zimie Księżyc jest widoczny wysoko nad horyzontem (górowanie) i przebywa na niebie dość długo. Natomiast w lecie, Księżyc w pełni, widoczny jest tuż nad horyzontem i przebywa tam stosunkowo krótko.
Oczywiście wysokość ta zależy również od szerokości geograficznej obserwatora.

Bezzałogowe misje

SondaKrajData wystrzeleniaData dotarciaOsiągnięcia
Luna 2 ZSRR 12.09.1959 13.09.1959 pierwsze zderzenie
Luna 3 ZSRR 04.10.1959 07.10.1959 przelot obok Księżyca, pierwsze zdjęcia
Ranger 7 USA 28.07.1964 31.07.1964 zdjęcia przed zderzeniem
Ranger 8 USA 17.02.1965 20.02.1965 7 000 zdjęć przed rozbiciem sie na Morzu Spokoju
Ranger 9 USA 21.03.1965 24.03.1965 odkrycie przed rozbiciem sie wulkanicznych kanałów na Księżycu
Zond 3 ZSRR 18.07.1965 20.07.1965 zdjęcia drugiej, niewidocznej z Ziemi strony Księżyca podczas przelotu
Luna 9 ZSRR 31.01.1966 03.02.1966 miękkie lądowanie, obrazy panoramy Księżyca
Luna 10 ZSRR 31.03.1966 03.04.1966 pierwszy orbiter
Surveyor 1 USA 30.05.1966 02.04.1966 lądownik, analiza chemiczna skał
Lunar Orbiter 1 USA 10.08.1966 14.08.1966 orbiter, szukanie miejsca na lądowanie
Luna 11 ZSRR 24.08.1966 28.08.1966 orbiter, zdjęcia powierzchni
Luna 12 ZSRR 22.10.1966 25.10.1966 orbiter, zdjęcia powierzchni
Lunar Orbiter 2 USA 06.11.1966 10.11.1966 orbiter, szukanie miejsca na lądowanie
Luna 13 ZSRR 21.12.1966 24.12.1966 lądownik, próbki powierzchni
Lunar Orbiter 3 USA 05.02.1967 08.02.1967 orbiter, szukanie miejsca na lądowanie
Surveyor 2 USA 17.04.1967 20.04.1967 lądownik, 6 000 zdjęć,zarazem miejsce na ladownie Apolla 12
Lunar Orbiter 4 USA 04.05.1967 08.05.1967 orbiter, zdjęcia całej widocznej półkuli
Lunar Orbiter 5 USA 01.08.1967 05.08.1967 orbiter, badania geologiczne
Surveyor 5 USA 08.09.1967 11.09.1967 lądownik, analiza chemiczna powierzchni, 6 300 zdjęć
Zond 5 ZSRR 15.09.1967 18.09.1967 oblot
Surveyor 6 USA 07.11.1967 10.11.1967 lądownik, 30 000 zdjęć
Zond 6 ZSRR 10.11.1967 r. 14.11.1967 r. oblot
Surveyor 7 USA 07.01.1968 10.01.1968 lądownik, badanie krateru Tycho
Zond 7 ZSRR 07.08.1968 11.08.1968 oblot
Luna 16 ZSRR 12.09.1968 20.09.1968 lądownik, próbki skał
Zond 8 ZSRR 20.10.1970 24.10.1970 oblot
Luna 17 ZSRR 10.11.1970 17.11.1970 pojazd księżycowy
Luna 20 ZSRR 14.02.1971 21.02.1971 lądownik, próbki skał
Luna 21 ZSRR 08.01.1973 15.01.1973 pojazd księżycowy
Luna 22 ZSRR 29.05.1974 02.06.1974 zdjęcia z orbity
Luna 24 ZSRR 09.08.1976 14.08.1976 lądownik
Hiten (Mouses A) Japonia 24.01.1990 19.03.1990 orbiter i przelot sondy
Clementine USA 25.01.1994 21.02.1994 orbiter, badanie powierzchni
Lunar Prospector USA 07.01.1998 11.01.1998 orbiter, wykrycie lodu na powierzchni Księżyca