Mesiac
Kategorie: Fyzika a astronómia (celkem: 480 referátů a seminárek)
Mesiac
Mesiac:Druhým najjasnejším telesom na oblohe je Mesiac, náš najbližší vesmírny sused. Stredný priemer Mesiaca je 3476 km. Je teda o niečo väčší ako štvrtina Zeme. Mesiac má tvar elipsoidu, ktorého polárna os je iba o 3 km kratšia ako jeho hlavná os namierená smerom k Zemi. Hmotnosť Mesiaca, 7,35. 1022 kg, je iba 1/81 hmotnosti Zeme. Gravitačné zrýchlenie na mesačnom povrchu dosahuje 1,62 m/s2, čo je zhruba šestina zemskej gravitácie. Úniková rýchlosť z povrchu Mesiaca je iba 2,4 km/s. Náš sused je teda veľmi perspektívnou stanicou na stavbu a vypúšťanie ťažkých kozmických lodí v budúcnosti. Mesiac na rozdiel od Zeme nemá ani magnetické pole, ani atmosféru. Názvy mesačných útvarov vznikli v čase, keď Galilei roku 1609 zamieril svoj ďalekohľad na Mesiac a rozpoznal na ňom, ako sa domnieval, moria a horstvá. Tieto názvy sa udomácnili a pretrvávajú podnes, hoci v skutočnosti na mesačnom povrchu niet nijakej vody a v pravom zmysle slova ani vrchov. Najlepší čas na pozorovanie Mesiaca je 2-3 dni po prvej štvrti. Mesiac je vtedy vo vhodnej pozícii na večernej oblohe a povrchové detaily sa nestrácajú v oslňujúcom jase plného kotúča. Ak pozorujeme Mesiac večer čo večer, počnúc tenkým kosáčikom až po spln, vidíme, ako sa menia tiene a vystupujú či strácajú detaily na povrchu. Výskum Mesiaca obletom začala roku 1959 Luna 1. Ešte v tom istom roku Luna 3 vyslala na Zem prvé snímky odvrátenej časti mesačného povrchu. Ďalšie sondy Mesiaca, Rangery, zhotovili v rokoch 1964-1965 snímky mesačného povrchu s rozlišovacou schopnosťou od 90 do 25 cm. Presné mapovanie 97 % povrchu Mesiaca vykonali Lunar Orbitery v rokoch 1966-1967. Na ich snímkach vidieť detaily veľkosti 1 m. V tomto čase (1966) už na povrchu Mesiaca mäkko pristáli Luna 9 a Surveyor 1 a zhotovili snímky okolia miesta pristátia s rozlišovacou schopnosťou 1 až 0,5 mm. Výskum Mesiaca vyvrcholil programom Apollo: 21. júla 1969 Neil Armstrong a Edwin Aldrin pristáli ako prví ľudia na mesiaci v lunárnom module Orol z kozmickej lode Apollo 11. Po nich navštívilo Mesiac ešte 5 ďalších dvojčlenných posádok, posledná v decembri 1972. V roku 1970 začala pracovať na povrchu Mesiaca automatická stanica Lunochod 1, ku ktorej sa pridal roku 1973 Lunochod 2. Medzitým Luna 20 (1972) priniesla vzorky mesačnej pôdy na Zem. Tmavšie miesta na povrchu Mesiaca nazývame moria. Sú to rozsiahle, na prvý pohľad hladké plochy stuhnutej lávy, ktoré vznikli asi pred 3 miliardami rokov.
Bližší pohľad na ne však ukáže, že sú posiate nespočetným množstvom drobných kráterov, s priemerom od niekoľkých centimetrov do kilometrov. Veľké moria sú ohraničené kruhovým valom. Najväčšie more, More Dažďov, má priemer 1100 km. Prevažná väčšina morí sa nachádza na severnej pologuli Mesiaca. Už v malom ďalekohľade uvidíme na mesačnom povrchu malé krátery, priehlbiny kruhového tvaru. Najväčšie z nich Clavius a Grimaldi majú v priemere až 230 km a hĺbku 3 km. Krátery na Mesiaci nevznikli sopečnou činnosťou, ale dopadom meteoroidov. Keďže veľké krátery sa vyskytujú prevažne v tých častiach mesačného povrchu, kde nie sú moria, museli vzniknúť v prvej fáze existencie Mesiaca, pred vznikom morí. Najlepšie vidieť ďalekohľadom krátery v prvej a poslednej štvrti Mesiaca. V tomto čase slnečné lúče dopadajú na jeho povrch pod malým uhlom. Valy kráterov utvárajú dlhé tiene, povrch Mesiaca sa stáva plastickejším. Viditeľná časť povrchu obsahuje približne 300 000 kráterov s priemerom väčším ako kilometer. Na odvrátenej strane je ich však oveľa viac. Krátery dostali mená po vynikajúcich vedcoch a filozofoch. Oblúkovité mesačné pohoria zostali po kráteroch zaplavených lávou. Najvyššie dosahujú až 8000 metrov. Mesačné brázdy sú pukliny v mesačnej kôre zaviate prachom. Vznikli pnutím povrchových vrstiev mesačného telesa. Sú to úzke, maximálne 5 kilometrov široké ryhy, siahajúce do vzdialenosti stoviek kilometrov. Iným mechanizmom vznikli lúče mesačných kráterov. Z niektorých kráterov vychádzajú na všetky strany a siahajú do vzdialenosti 200 až 300 kilometrov. Sú široké 20 až 30 kilometrov. Lúče sú v podstate reťazce drobných kráterov, ktoré vznikli dopadom mereoroidu na mesačný povrch pod veľmi malým uhlom. Pôvod iných povrchových mesačných útvarov, tzv. domov, nepoznáme. Sú to malé kruhové kopčeky, vysoké asi 100m, s priemerom 15 kilometrov. Mesačný povrch je celý pokrytý vrstvou prachu. Povrchové vrstvy kôry sú veľmi porézne s neveľkou hustotou, 1 g/cm3, pričom stredná hustota Mesiaca je 3,34 g/cm3. Povrch Mesiaca tvoria prevažne bazaltové horniny sopečného pôvodu. Z prvkov je v nich zastúpený najviac (60 %) atomárny kyslík v kysličníkoch. Farba čiastočiek, z ktorých je mesačný povrch zložený, je rôzna. Od Bezfarebných, cez častice s nádychom do žlta, zelena, modra, hneda až po sivé a čierne. Vyskytujú sa medzi nimi i sklené guličky, tzv. sferule, ktoré vznikli roztavením časti povrchu pri dopade meteoroidu. Povrchová vrstva Mesiaca pozostávajúca z úlomkov skál a prachu, je iba 4 metre hlboká. Celková hrúbka vrchného plášťa Mesiaca sa odhaduje na 280 km. Priemer jadra Mesiaca môže byť asi 2800 km.
Teplota tesne pod povrchom dosahuje 240 K a smerom do stredu sa zväčšuje. Predpokladáme, že v hĺbke 1000 km sa približuje k 1000 K. Teplota na povrchu mesiaca sa veľmi mení, pretože tu chýba atmosféra. Na poludnie dosahuje 110 °C, pri západe Slnka klesá na 0 °C. Cez noc sa povrch ďalej ochladzuje a krátko pre východom Slnka by sme na ňom namerali –180 °C. Zo štruktúry hornín mesačného povrchu vyplýva, že Mesiac vznikol asi pre 4,6 miliardy rokov. Teda v čase, keď sa formovali aj ostatné planéty a celá slnečná sústava. Vzhľadom na veľkosť Mesiaca je veľmi pravdepodobné, že sa utváral z protomraku spolu so Zemou ako dvojitá planéta. Zo stáročných meraní polohy Mesiaca voči hviezdam poznáme jeho obežnú dobu okolo Zeme s presnosťou na 12 platných číslic. Nazývame ju siderickým mesiacom, ktorého dĺžka je 27 d 07 h 43 min 11,57 s. Rotačná perióda Mesiaca sa líši od dĺžky siderického mesiaca menej než 0,1 s. Mesiac sa teda za jeden obeh okolo Zeme otočí práve raz okolo svojej osi. O takejto rotácii hovoríme, že je viazaná. Výsledným efektom viazanej rotácie je, že Mesiac je k nám privrátený stále iba jednou stranou. Viazaná rotácia Mesiaca vznikla slapovým pôsobením Zeme na mesačné teleso. Amplitúda slapových zmien v pevnom povrchu Mesiaca dosahuje 1 až 2 m. Rotačná os Mesiaca je sklonená k rovine jeho obežnej dráhy 83°20’.