Jakiego satelitę ma planeta Ziemia? Księżyc jest jedynym naturalnym satelitą Ziemi. Jak Księżyc wpływa na ludzi. Przypływy i odpływy

Czy Ziemia ma jednego satelitę?

Przez cały czas ludzie wierzyli, że Ziemia ma satelitę - Księżyc. Dopiero niedawno pojawiły się dowody na to, że Księżyc nie jest jedynym naturalnym satelitą naszej planety. W starożytnych mitach można było znaleźć informację o upadku pewnego ciała kosmicznego na Ziemię. Niektórzy badacze upatrują w tym wydarzeniu rozwiązania zagadki legendarna Atlantyda

Na północy Argentyny znajduje się region Campo del Cielo - « pole nieba» Nazwa ta nawiązuje do starożytnej indyjskiej legendy, która opowiada o tym, jak w tym miejscu z nieba spadła z nieba tajemnicza kula ognia. Stare kroniki podają, że hiszpańscy konkwistadorzy znaleźli w Campo del Cielo ogromny kawałek żelaza, z którego wyrabiano miecze. i włócznie.

W 1576 r Hiszpan Erman Mexico de Miraval, wśród bagnistych nizin Gran Chaco, pięćset mil na północ od Santa Fe, natknął się na duży żelazny blok. Następnie przedsiębiorczy Hiszpan odwiedził ten blok jeszcze cztery razy w poszukiwaniu żelaza i odbił małe fragmenty z niego na różne potrzeby Piątą i ostatnią wyprawę do żelaznego bloku zorganizował Don Rubin de Celis w 1783 roku. Masę obiektu oszacował na około piętnaście ton. Nie zachował się szczegółowy opis tego dziwnego bloku nikt inny go nie widział, chociaż podejmowano kilkukrotne próby jego odnalezienia, a marzenie o odnalezieniu tajemniczego obiektu pobudza wyobraźnię poszukiwaczy przygód.

W 1803 r w okolicach Campo del Cielo przypadkowo odkryto meteoryt ważący około tony. Jego największy fragment, ważący około 635 kilogramów, został dostarczony do Buenos Aires w 1813 roku, a później został zdobyty przez Anglika Sir Woodbine'a Darisha i przekazany fundacji. Muzeum Brytyjskie Ten blok kosmicznego żelaza nadal stoi na cokole przed wejściem do muzeum. Część jego powierzchni jest specjalnie wypolerowana, dzięki czemu można zobaczyć strukturę metalu z tzw. „figurami Widmanstättena”. , co wskazuje na pozaziemskie pochodzenie obiektu. Pozostałe fragmenty meteorytu zaginęły.

Tymczasem w okolicach Campo del Cielo nadal można znaleźć meteoryty i dziwne fragmenty żelaza o wadze od kilku kilogramów do wielu ton. Największy z nich ważył 33,4 tony 1980 niedaleko miasta Gansedo amerykański badacz meteorytów Robert Hug chciał zakupić ten fragment, aby wywieźć go do Stanów Zjednoczonych, jednak sprzeciwiły się temu władze Argentyny. Dziś meteoryt ten uważany jest za drugi co do wielkości spośród wszystkich meteorytów odkrytych na Ziemi – po tzw. „meteoryt Hoba” o wadze około 60 ton.

Niezwykle duża liczba meteorytów znalezionych na stosunkowo niewielkim obszarze wskazuje, że kilka tysięcy lat temu na Ziemię spadł cały „deszcz meteorów”. Dowodem na to, oprócz znalezisk samych żelaznych ciał, jest duża liczba kraterów w rejonie Campo del Cielo „ Pole meteorytów ma kształt elipsy o długości 17 km i szerokości 6 km. Największym kraterem jest Laguna Negra, ma średnicę 115 metrów i głębokość ponad dwóch metrów.

Legendy i znaleziska z Campo del Cielo w 1961 roku zainteresował się nim amerykański naukowiec z Uniwersytetu Columbia w Cassidy. W wyniku swoich badań odkryto jednocześnie dużą liczbę małych metalowych meteorytów, tzw. heksaderytów, składających się z niemal chemicznie czystego żelaza naukowiec zwrócił uwagę na dziwny fakt, zwykle gdy w jego atmosferze eksploduje duży meteoryt, jego szczątki spadają na Ziemię, rozsypując się po elipsie o maksymalnej średnicy około 1600 metrów, a w Campo del Cielo średnica wynosi 17 kilometrów.

Opublikowane wstępne wnioski z badań Cassidy'ego wywołały sensację. Natychmiast zgłosiły się do niego setki asystentów-ochotników. W wyniku poszukiwań nowe fragmenty żelaza meteorytowego odkryto nawet w odległości 75 kilometrów od „Niebiańskiego Pola”.

Ostateczny wniosek, do jakiego doszła ekspedycja Cassidy’ego, był następujący:

Ogromny meteoryt nie spadł na Ziemię z orbity bliskiej Słońca. Przed upadkiem to ciało niebieskie obracało się po eliptycznej orbicie blisko Ziemi, stopniowo zbliżając się do Ziemi, to znaczy przez długi czas to ciało było drugim naturalnym satelitą Ziemi!

Zgodnie z tą hipotezą „ Łuna-2„stopniowo zbliżał się do Ziemi pod wpływem grawitacji, aż przekroczył tzw. „granicę Roche’a” i rozpadł się. Fragmenty te krążyły przez jakiś czas po orbicie okołoziemskiej, po czym przedostały się do atmosfery i zaczęły jeden po drugim opadać na powierzchnię Ziemi. Dzięki wysiłkom Cassidy'ego heksaderyty odkryto nawet w odległości około tysiąca kilometrów na zachód od Campo del Cielo w Chile.

Kiedy nastąpiła ta kosmiczna katastrofa? Odkryty na jego miejscu zwęglony pień drzewa – będący efektem gigantycznego pożaru wywołanego bombardowaniem meteorytem – ma około 5800 lat.

... Jakieś sześć do siedmiu tysięcy lat temu na nocnym niebie nad Ziemią można było zobaczyć dwa księżyce. A potem... Wtedy prawdopodobnie wydarzyła się ta właśnie katastrofa, o której opowiadają legendy i mity wielu narodów świata: „Gwiazdy spadły z nieba, przecinając niebo ognistym szlakiem, ziemia zadrżała, zadrżała i popękane, wstrząśnięte wstrząsami. Świat się walił.” Konsekwencjami tej katastrofy było przesunięcie osi Ziemi o 30 stopni, przesunięcia tektoniczne i być może zalanie dużych obszarów lądowych. A może to właśnie na równinie Campo del Cielo kryje się odpowiedź na tajemnicę Atlantydy?

Nauka

Nasz Układ Słoneczny zawiera ogromną liczbę różnych ciał kosmicznych, w tym 200 dużych satelitów krążących wokół głównych planet, planet karłowatych, a nawet asteroid. Wiele z tych satelitów ma ciekawe funkcje. W tym artykule możesz zapoznać się z 10 najciekawszymi satelitami naszego układu gwiezdnego i dowiedzieć się o ich funkcjach.

1) Nereida, satelita Neptuna

Nereidę odkryto w 1949 r Gerarda Kuipera. Jest trzecim co do wielkości księżycem Neptuna. Ma najbardziej ekscentryczną orbitę ze wszystkich satelitów Układu Słonecznego. Z tego powodu odległość między planetą a jej satelitą jest bardzo zróżnicowana. Najbliższa odległość, jaką satelita może zbliżyć się do Neptuna, to 1,4 miliona kilometrów. Najdalszy, jaki może pokonać, to 9,6 miliona kilometrów. Aby dokonać jednego obrotu wokół Neptuna, biorąc pod uwagę tak dużą odległość od niego, Nereida potrzebuje 360 ​​ziemskich dni.

2) Mimas, satelita Saturna

Ten mały satelita został odkryty w 1789 roku Williama Herschela.Średnia średnica tego obiektu wynosi około 400 kilometrów. Mimas wyróżnia się tym, że na jego powierzchni znajduje się gigantyczny krater Herschel o średnicy około 130 kilometrów i głębokości 10 kilometrów. Herschel nie jest największym kraterem spośród satelitów Układu Słonecznego, ale jest bardzo nietypowy. Krater zajmuje jedną trzecią powierzchni Mimasa i sprawia, że ​​wygląda jak stacja Gwiazdy Śmierci z Gwiezdnych Wojen.

3) Japetus, satelita Saturna

Odkryty w 1671 r Giovanniego Cassiniego, księżyc Saturna Japetus został uznany za jeden z najdziwniejszych księżyców w Układzie Słonecznym. Średnica Japetusa wynosi średnio 1460 kilometrów. Charakterystyczną cechą tego satelity jest to, że ma obszary o różnych kolorach, które inaczej odbijają światło. Jedna połowa planety jest czarna jak smoła, a druga połowa jest wyjątkowo jasna i jasna. Z tego powodu możemy obserwować satelitę tylko wtedy, gdy pojawia się po jednej stronie planety. Japetus ma również pasmo górskie - równikowy pierścień górski, który osiąga wysokość około 10 kilometrów i otacza obiekt wzdłuż równika. Naukowcy wysunęli 2 hipotezy wyjaśniające wygląd tych gór. Według jednej wersji pierścień powstał na początku istnienia satelity, kiedy Japetus obracał się znacznie szybciej niż obecnie. Inni naukowcy uważają, że pasmo górskie powstało z materiału pochodzącego z innego satelity, który należał do samego Japetusa, ale rozbił się, a jego szczątki osiadły na równiku Japetusa.

4) Dactyl, satelita asteroidy Ida

Odkryty w 1995 roku przez sondę kosmiczną Galileusz satelita asteroidy Ida – Dactyl – ma średnicę około kilometra. Satelita ten jest godny uwagi, ponieważ był pierwszym odkrytym satelitą krążącym wokół asteroidy. Naukowcy nie mogą jeszcze powiedzieć z całą pewnością o pochodzeniu tego satelity i nie wiedzą, czy jest on częścią rodzimej asteroidy, czy też został kiedyś przez nią przechwycony. Dactyl udowadnia istnienie satelitów na asteroidach. Następnie naukowcy zauważyli kolejne dwadzieścia podobnych satelitów wokół różnych innych asteroid w Układzie Słonecznym.

5) Europa, satelita Jowisza

Europa została odkryta Galileo Galilei w styczniu 1610 r. Jest sporo mniejszy od naszego Księżyca. Powierzchnia Europy jest uderzająca, pokryta ciemnymi, przecinającymi się liniami. Naukowcy sugerują, że linie przedstawiają pęknięcia i pęknięcia w lodowej skorupie Europy. Być może pęknięcia powstały w wyniku wpływu Jowisza i innych satelitów krążących wokół planety. Pod grubą warstwą lodu Europy może znajdować się ocean ciekłej słonej wody, który sprawia, że ​​Księżyc jest wyjątkowy. W przeciwieństwie do Ziemi uważa się, że Europa ma bardzo głęboki ocean, więc całkowicie pokrywa całego satelitę. Ponieważ Europa znajduje się dość daleko od Słońca, jej ocean zamarzł, tworząc skorupę o grubości około 100 kilometrów. Być może ze względu na wyższą temperaturę wewnętrzną woda pod skorupą lodową może pozostać płynna.

6) Enceladus, satelita Saturna

Enceladus jest szóstym co do wielkości księżycem Saturna. Nie jest największy, ale ma wiele ciekawych funkcji. Enceladus został odkryty w 1789 r Williama Herschela. Jest najjaśniejszym ciałem kosmicznym w Układzie Słonecznym i odbija 100 procent światła słonecznego ze swojej powierzchni. Fakt ten sprawia, że ​​jest to jedno z najzimniejszych miejsc, temperatura na powierzchni satelity wynosi około minus 200 stopni Celsjusza. Jak widać na zdjęciu, satelita ten posiada szereg kraterów uderzeniowych, ale są też dość gładkie obszary, które wskazują, że w niedawnej przeszłości geologicznej powierzchnia satelity była wyrównana. Na biegunie południowym satelity znajdują się duże ciemne uskoki, które również wskazują na niedawną aktywność geologiczną. Pęknięcia te uwalniają tony materiału tworzącego pierścień E Saturna.

7) Io, satelita Jowisza

Io zostało odkryte w styczniu 1610 roku przez tego samego Galileo Galilei. Jest nieco większy od naszego Księżyca. Io to najbardziej aktywne wulkanicznie miejsce w Układzie Słonecznym. Satelita jest pokryty wieloma wulkanami, które uwalniają strumienie substancji w odległości około 300 kilometrów nad powierzchnią. Zwykle obiekt tej wielkości powinien był już dawno zakończyć aktywność wulkaniczną, ale z powodu rezonansów orbitalnych Io z Jowiszem, Europą i Ganimedesem we wnętrzu satelity następuje nagrzewanie pływowe. Jeśli pominiemy szczegóły, możemy powiedzieć, że zwiększona aktywność wulkaniczna satelity jest związana z pobliskimi ciałami kosmicznymi i składem jego wewnętrznych cech. Ogrzewanie pływowe powoduje, że większość materiału znajdującego się pod powierzchnią pozostaje w stanie ciekłym, co stale zmienia powierzchnię satelity.

8) Tytan, satelita Saturna

Tytan jest jedynym, poza naszym Księżycem, satelitą, na którego powierzchni wylądował statek kosmiczny. Został otwarty w 1655 roku Christiana Huygensa. Tytan jest drugim co do wielkości księżycem w Układzie Słonecznym. Pokryta jest gęstą, mglistą atmosferą składającą się głównie z metanu, azotu i etanu. Satelita ten znany jest z atmosfery podobnej do planety. To także jedyne miejsce w Układzie Słonecznym, gdzie – jak udowodnili naukowcy – na powierzchni znajduje się ciecz, choć tej cieczy daleko jest od wody, ale metanu.

9) Tryton, satelita Neptuna

Tryton został odkryty w październiku 1846 roku przez astronoma Williama Lassella, 17 dni po odkryciu samego Neptuna. To największy z satelitów planety Neptuna. Tryton wyróżnia się tym, że jest jedynym dużym księżycem w Układzie Słonecznym, który krąży wokół planety w kierunku przeciwnym do obrotu planety. Sugeruje to, że Tryton jest przechwyconym satelitą Neptuna, ponieważ wszystkie naturalne satelity w Układzie Słonecznym obracają się w tym samym kierunku, co ich planety. Jedyną rzeczą jest to, że naukowcy nie mogą jeszcze osiągnąć konsensusu co do tego, jak Neptun schwytał tak duże ciało na swoją orbitę. Tryton to jedno z najzimniejszych miejsc w Układzie Słonecznym. Gdy Podróżnik 2 przeleciał obok niej w 1989 roku i stwierdził, że temperatura Trytona utrzymuje się na poziomie minus 235 stopni Celsjusza, czyli jest bliska zera absolutnego. Podróżnik 2 pomógł także odkryć aktywne gejzery na Trytonie, dlatego Tryton jest uważany za jeden z niewielu aktywnych geologicznie księżyców w Układzie Słonecznym.

10) Ganimedes, satelita Jowisza

Odkryty w 1610 r Galileo Galilei, Ganimedes jest największym księżycem w Układzie Słonecznym. Jest większa od planety Merkury i jest około trzy razy większa od Marsa. Jest tak duża, że ​​zostałaby uznana za planetę, gdyby krążyła wokół Słońca, a nie Jowisza. Godną uwagi cechą tego satelity jest to, że jest to jedyny satelita w naszym systemie, który ma własne pole magnetyczne. Ma rdzeń ze stopionego żelaza, który wytwarza pole magnetyczne. W 1996 roku teleskop kosmiczny Hubble'a odkrył cienką warstwę tlenu wokół satelity, ale jest ona tak cienka, że ​​nie jest w stanie utrzymać życia.

Jest to także pierwszy (i dopiero od 2010 roku) obiekt pozaziemski pochodzenia naturalnego odwiedzony przez człowieka. Średnia odległość między środkami Ziemi i Księżyca wynosi 384 467 km.

Księżycowy krajobraz jest osobliwy i niepowtarzalny. Cały Księżyc pokryty jest kraterami o różnych rozmiarach - od setek kilometrów do kilku milimetrów. Przez długi czas naukowcy nie mogli patrzeć na niewidoczną stronę Księżyca; stało się to możliwe wraz z rozwojem technologii.

Naukowcy stworzyli obecnie bardzo szczegółowe mapy obu powierzchni Księżyca. Szczegółowe mapy Księżyca sporządzane są w celu przygotowania w najbliższej przyszłości lądowania człowieka na Księżycu, udanej lokalizacji baz księżycowych, teleskopów, transportu, poszukiwania minerałów itp.

Nazwa

Słowo księżyc wywodzi się z prasłowiańskiej formy *luna< и.-е. *louksnā́ «светлая» (ж. р. прилагательного *louksnós), к этой же индоевропейской форме восходит и латинское слово lūna «луна». Греки называли спутник Земли Селеной (греч. Σελήνη), древние египтяне - Ях (Иях). На всех тюркских (кроме чувашского) языках луна будет «ай».

Ruch Księżyca

W pierwszym przybliżeniu możemy założyć, że Księżyc porusza się po orbicie eliptycznej z mimośrodem 0,0549 i wielką półosią 384 399 km. Rzeczywisty ruch Księżyca jest dość złożony; przy jego obliczaniu należy wziąć pod uwagę wiele czynników, na przykład spłaszczenie Ziemi i silny wpływ Słońca, które przyciąga Księżyc 2,2 razy silniej niż Ziemia. Dokładniej, ruch Księżyca wokół Ziemi można przedstawić jako kombinację kilku ruchów:

Rotacja po orbicie eliptycznej z okresem 27,32 dnia;
precesja (obrót płaszczyzny) orbity Księżyca w okresie 18,6 lat (patrz także saros);
obrót głównej osi orbity Księżyca (linii absydy) w okresie 8,8 lat;
okresowa zmiana nachylenia orbity Księżyca względem ekliptyki z 4°59′ na 5°19′;
okresowa zmiana wielkości orbity Księżyca: perygeum od 356,41 Mm do 369,96 Mm, apogeum od 404,18 Mm do 406,74 Mm;
stopniowe odsuwanie się Księżyca od Ziemi (około 4 cm rocznie), tak że jego orbita jest powoli rozwijającą się spiralą. Potwierdzają to pomiary prowadzone na przestrzeni 25 lat.

Siłą, która powoduje oddalanie się Księżyca od Ziemi, jest przeniesienie momentu pędu z Ziemi na Księżyc w wyniku interakcji pływowej.

Oddziaływanie grawitacyjne między Księżycem a Ziemią nie jest stałe; wraz ze wzrostem odległości siła oddziaływania maleje. Prowadzi to do tego, że wraz ze wzrostem odległości prędkość cofania się Księżyca maleje.

Okres obiegu Księżyca wokół Ziemi względem gwiazd wynosi 27,32166 dni, jest to tzw. miesiąc gwiazdowy.

Księżyc w pełni odbija tylko 7% padającego na niego światła słonecznego. Po okresach intensywnej aktywności słonecznej niektóre miejsca na powierzchni Księżyca mogą słabo świecić w wyniku luminescencji. Ponieważ sam Księżyc nie świeci, a jedynie odbija światło słoneczne, z Ziemi widoczna jest tylko część powierzchni Księżyca oświetlona przez Słońce.

Księżyc krąży wokół Ziemi, przez co zmienia się kąt między Ziemią, Księżycem i Słońcem; zjawisko to obserwujemy jako cykl faz księżyca. Okres pomiędzy kolejnymi nowiami wynosi 29,5 dnia (709 godzin) i nazywany jest miesiącem synodycznym.

Fakt, że miesiąc synodyczny trwa dłużej niż miesiąc gwiezdny, tłumaczy się ruchem Ziemi wokół Słońca: kiedy Księżyc dokonuje pełnego obrotu wokół Ziemi względem gwiazd, do tego czasu Ziemia już minęła 1/13 swojej orbity, a aby Księżyc ponownie znalazł się pomiędzy Ziemią a Słońcem, potrzebuje około dwóch dodatkowych dni.

Chociaż Księżyc obraca się wokół własnej osi, zawsze jest zwrócony w stronę Ziemi tą samą stroną, to znaczy obrót Księżyca wokół Ziemi i wokół własnej osi jest zsynchronizowany. Synchronizacja ta jest spowodowana tarciem pływów, które Ziemia wytwarza w powłoce Księżyca. Zgodnie z prawami mechaniki Księżyc jest zorientowany w ziemskim polu grawitacyjnym w taki sposób, że półoś wielka księżycowej elipsoidy jest skierowana w stronę Ziemi.

Istnieje różnica pomiędzy obrotem Księżyca wokół własnej osi a jego obrotem wokół Ziemi: Księżyc obraca się wokół Ziemi zgodnie z prawem Keplera (nierównomiernie, czyli szybciej w pobliżu perygeum, wolniej w pobliżu apogeum). Jednak obrót satelity wokół własnej osi jest równomierny. Dzięki temu możliwe jest spojrzenie na niewidoczną stronę Księżyca od zachodu lub od wschodu. To zjawisko oscylacji nazywa się libracją optyczną wzdłuż długości geograficznej.

Ze względu na nachylenie osi Księżyca względem płaszczyzny Ziemi możliwe jest spojrzenie na nieodległą stronę z północy lub południa. Jest to również libracja optyczna, ale w szerokości geograficznej. Łącznie te libracje umożliwiają obserwację około 59% powierzchni Księżyca. Zjawisko libracji optycznej odkrył Galileo Galilei w 1635 roku, kiedy został skazany przez Inkwizycję.

Występuje także libracja fizyczna, spowodowana oscylacją satelity wokół położenia równowagi na skutek przemieszczenia środka ciężkości, a także pod wpływem sił pływowych z Ziemi. Wahania te stanowią tzw. libracja fizyczna, która wynosi 0,02° długości geograficznej w okresie 1 roku i 0,04° szerokości geograficznej w okresie 6 lat.

Warunki na powierzchni Księżyca

Księżyc praktycznie nie ma atmosfery. Zawartość gazu na powierzchni w nocy nie przekracza 200 000 cząstek/cm3 i wzrasta w ciągu dnia o dwa rzędy wielkości na skutek odgazowania gleby. Takie stężenie gazów odpowiada głębokiej próżni, więc w dzień jego powierzchnia nagrzewa się do +120°C, ale w nocy lub nawet w cieniu ochładza się do -160°C.

Niebo na Księżycu jest zawsze czarne, nawet w ciągu dnia. Ogromny dysk Ziemi wygląda na 3,67 razy większy z Księżyca niż Księżyc z Ziemi i wisi prawie nieruchomo na niebie. Fazy ​​Ziemi widziane z Księżyca są dokładnie przeciwne do faz Księżyca na Ziemi. Oświetlenie przez światło odbite na Ziemi jest około 50 razy silniejsze niż oświetlenie przez światło księżyca na Ziemi.

Powierzchnię Księżyca pokrywa tzw. regolit – mieszanina drobnego pyłu i gruzu skalnego powstałego w wyniku zderzeń meteoroidów z powierzchnią Księżyca. Grubość warstwy regolitu waha się od ułamków metra do kilkudziesięciu metrów.

Przypływy i odpływy

Siły grawitacyjne pomiędzy Ziemią a Księżycem powodują ciekawe efekty. Najbardziej znanym z nich są przypływy morskie. Gdybyśmy spojrzeli na Ziemię z boku, zobaczylibyśmy dwa zgrubienia znajdujące się po przeciwnych stronach planety.

Co więcej, jeden punkt znajduje się po stronie najbliższej Księżyca, a drugi po przeciwnej stronie Ziemi, najdalej od Księżyca. W oceanach świata efekt ten jest znacznie wyraźniejszy niż w skorupie stałej, dlatego wypukłość wody jest większa. Amplituda pływów (różnica poziomu przypływu i odpływu) w otwartych przestrzeniach oceanicznych jest niewielka i wynosi 30-40 cm.

Jednak w pobliżu wybrzeża, w wyniku uderzenia fali pływowej w twarde dno, wysokość fali pływowej wzrasta w taki sam sposób, jak zwykłe fale wiatru przy falach. Biorąc pod uwagę kierunek obrotu wokół Ziemi, możliwe jest stworzenie obrazu fali pływowej podążającej za oceanem. Wschodnie wybrzeża kontynentów są bardziej podatne na silne pływy. Maksymalna amplituda fal pływowych na Ziemi obserwowana jest w Zatoce Fundy w Kanadzie i wynosi 18 metrów.

Dwa najwyższe pływy powstają w wyniku faktu, że pole grawitacyjne Księżyca jest dość niejednorodne w stosunku do wielkości Ziemi. Jeśli rozłożymy wektor pola grawitacyjnego skierowanego w stronę Księżyca na 2 składowe - równoległe do osi Ziemia-Księżyc i prostopadłe do niej, to zobaczymy, że przyczyną pływów jest składowa prostopadła. Komponent równoległy wzdłuż wymiarów

Ziemia zmienia się niewiele, ale składowa prostopadła zmienia znak! Ma maksymalną wielkość i jest skierowany przeciwnie do bocznych stron Ziemi, które są możliwie najdalej od osi Ziemia-Księżyc. Jest to „siła grawitacji przypływu”, która powoduje przepływ wody oceanicznej w kierunku obszarów położonych na osi Księżyc-Ziemia po obu stronach globu.

Niejednorodność pola Księżyca w pobliżu Ziemi jest znacznie większa niż niejednorodność pola Słońca. Chociaż grawitacja Słońca jest znacznie większa, jego pole na powierzchni Ziemi jest prawie jednolite, ponieważ odległość do Słońca jest 400 razy większa niż odległość do Księżyca. Dlatego pływy powstają głównie pod wpływem Księżyca. Siła pływowa Słońca jest średnio 2,17 razy mniejsza.

Geologia Księżyca

Ze względu na swój rozmiar i skład Księżyc jest czasami klasyfikowany jako planeta ziemska wraz z Merkurym, Wenus, Ziemią i Marsem. Dlatego badając budowę geologiczną Księżyca, możesz dowiedzieć się wiele o budowie i rozwoju Ziemi.

Grubość skorupy Księżyca wynosi średnio 68 km, wahając się od 0 km pod księżycowym Morzem Kryzysu do 107 km w północnej części krateru Korolev po drugiej stronie. Pod skorupą znajduje się płaszcz i prawdopodobnie mały rdzeń z siarczku żelaza (o promieniu około 340 km i masie stanowiącej 2% masy Księżyca). Ciekawe, że środek masy Księżyca znajduje się około 2 km od środka geometrycznego w kierunku Ziemi. Po stronie skierowanej w stronę Ziemi skorupa jest cieńsza.

Pomiary prędkości satelitów Lunar Orbiter umożliwiły stworzenie mapy grawitacyjnej Księżyca. Za jego pomocą odkryto unikalne obiekty księżycowe, zwane maskonami (od angielskiego skupienia masy) - są to masy materii o zwiększonej gęstości.

Księżyc nie posiada pola magnetycznego, chociaż niektóre skały na jego powierzchni wykazują magnetyzm szczątkowy, co wskazuje na możliwość istnienia pola magnetycznego na Księżycu we wczesnych stadiach rozwoju.

Nie mając atmosfery ani pola magnetycznego, powierzchnia Księżyca jest bezpośrednio wystawiona na działanie wiatru słonecznego. W ciągu 4 miliardów lat jony wodoru z wiatru słonecznego zostały wprowadzone do księżycowego regolitu.

Zatem próbki regolitu zwrócone przez misje Apollo okazały się bardzo cenne dla badań nad wiatrem słonecznym. Ten księżycowy wodór może pewnego dnia zostać wykorzystany jako paliwo rakietowe.

Powierzchnia Księżyca

Powierzchnię Księżyca można podzielić na dwa typy: bardzo stary teren górzysty (kontynent księżycowy) oraz stosunkowo gładkie i młodsze maria księżycowe. Marie księżycowe, które stanowią około 16% powierzchni Księżyca, to ogromne kratery powstałe w wyniku zderzeń z ciałami niebieskimi, które później zostały zalane płynną lawą. B

Większa część powierzchni pokryta jest regolitem. Marianie księżycowe, pod którymi satelity księżycowe odkryły gęstsze i cięższe skały, skupiają się po stronie zwróconej w stronę Ziemi pod wpływem momentu grawitacyjnego podczas formowania się Księżyca.

Większość kraterów po stronie skierowanej w naszą stronę nosi imiona znanych osobistości w historii nauki, takich jak Tycho Brahe, Kopernik i Ptolemeusz. Detale reliefowe na odwrotnej stronie mają bardziej nowoczesne nazwy, takie jak Apollo, Gagarin i Korolev.

Po niewidocznej stronie Księżyca znajduje się ogromna depresja (basen) o średnicy 2250 km i głębokości 12 km - jest to największy basen w Układzie Słonecznym, który powstał w wyniku zderzenia. Doskonałym przykładem krateru wielopierścieniowego jest Morze Wschodnie w zachodniej części widocznej strony (widoczne z Ziemi).

Wyróżnia się także drobne szczegóły płaskorzeźby księżycowej - kopuły, grzbiety, wyżłobienia (z niemieckiego Rille - bruzda, rów) - wąskie kręte zagłębienia płaskorzeźby przypominające dolinę.

Jaskinie

Japońska sonda Kaguya odkryła dziurę w powierzchni Księżyca, zlokalizowaną w pobliżu płaskowyżu wulkanicznego Wzgórz Marius, prawdopodobnie prowadzącą do tunelu pod powierzchnią. Średnica otworu wynosi około 65 metrów, a głębokość przypuszczalnie 80 metrów.

Naukowcy uważają, że takie tunele powstają w wyniku zestalenia strumieni stopionej skały, w której środku zamarzła lawa. Procesy te zachodziły w okresie aktywności wulkanicznej na Księżycu. Teorię tę potwierdza obecność krętych rowków na powierzchni satelity.

Tunele takie mogą służyć do kolonizacji, ze względu na ochronę przed promieniowaniem słonecznym oraz zamkniętą przestrzeń, w której łatwiej jest utrzymać warunki podtrzymania życia.

Podobne dziury istnieją na Marsie.

Pochodzenie księżyca

Zanim naukowcy pozyskali próbki księżycowej gleby, nie wiedzieli nic o tym, kiedy i jak powstał Księżyc. Istniały trzy zasadniczo różne teorie:

Księżyc i Ziemia powstały w tym samym czasie z chmury gazu i pyłu;
Księżyc powstał w wyniku zderzenia Ziemi z innym obiektem;
Księżyc powstał gdzie indziej, a następnie został przechwycony przez Ziemię.

Jednak nowe informacje uzyskane w wyniku szczegółowych badań próbek z Księżyca doprowadziły do ​​​​powstania teorii Gigantycznego Uderzenia: 4,57 miliarda lat temu protoplaneta Ziemia (Gaia) zderzyła się z protoplanetą Theia. Cios nie trafił w środek, ale pod kątem (prawie stycznie). W rezultacie większość substancji uderzonego obiektu i część substancji płaszcza Ziemi została wyrzucona na niską orbitę okołoziemską.

Istnieją uzasadnione powody, aby wierzyć, że ludzie nie tylko będą w stanie przetrwać na Europie, księżycu Jowisza, ale także znajdą tam życie, które już istnieje. Europa pokryta jest grubą skorupą lodową, ale wielu naukowców jest skłonnych wierzyć, że pod spodem znajduje się prawdziwy ocean ciekłej wody. Ponadto solidny rdzeń wewnętrzny Europy zwiększa szanse na posiadanie odpowiedniego środowiska do podtrzymywania życia, niezależnie od tego, czy są to zwykłe mikroby, czy może nawet bardziej złożone organizmy.

Zdecydowanie warto badać Europę pod kątem obecności warunków istnienia życia i samego życia. Wszakże znacznie zwiększy to szanse na możliwą kolonizację tego świata. NASA chce sprawdzić, czy woda Europy ma jakiś związek z jądrem planety i czy w wyniku tej reakcji powstają ciepło i wodór, tak jak dzieje się to na Ziemi. Z kolei badanie różnych utleniaczy, które mogą znajdować się w lodowej skorupie planety, wskaże poziom wytwarzanego tlenu, a także jego ilość zlokalizowaną bliżej dna oceanu.

Istnieją przesłanki, aby wierzyć, że NASA dokładnie przestudiuje Europę i spróbuje tam polecieć do 2025 roku. To wtedy dowiemy się, czy teorie związane z tym lodowym satelitą są prawdziwe. Badania in situ mogłyby również ujawnić obecność aktywnych wulkanów pod lodową powierzchnią, co z kolei zwiększyłoby również szanse na życie na tym Księżycu. Rzeczywiście, dzięki tym wulkanom w oceanie mogą gromadzić się niezbędne minerały.

Tytan

Mimo że Tytan, jeden z księżyców Saturna, leży na zewnętrznej krawędzi Układu Słonecznego, świat ten jest jednym z najciekawszych miejsc dla ludzkości i być może jednym z kandydatów do przyszłej kolonizacji.

Oczywiście oddychanie tutaj będzie wymagało użycia specjalnego sprzętu (atmosfera jest dla nas nieodpowiednia), ale tutaj nie ma potrzeby używania specjalnych kombinezonów ciśnieniowych. Jednak oczywiście nadal trzeba będzie nosić specjalną odzież ochronną, gdyż temperatura jest tu bardzo niska, często spadając do -179 stopni Celsjusza. Grawitacja na tym satelicie jest nieco niższa niż na Księżycu, co oznacza, że ​​chodzenie po powierzchni będzie stosunkowo łatwe.

Będziesz jednak musiał poważnie zastanowić się, jak uprawiać rośliny i zadbać o kwestie sztucznego oświetlenia, ponieważ na Tytana przypada zaledwie 1/300 do 1/1000 poziomu światła słonecznego Ziemi. Winne są gęste chmury, które mimo to chronią satelitę przed nadmiernym poziomem promieniowania.

Na Tytanie nie ma wody, ale są całe oceany ciekłego metanu. W związku z tym niektórzy naukowcy nadal debatują, czy w takich warunkach mogło powstać życie. Tak czy inaczej, na Tytanie jest wiele do odkrycia. Istnieją niezliczone rzeki i jeziora metanu oraz duże góry. Poza tym widoki muszą być absolutnie oszałamiające. Ze względu na względną bliskość Tytana do Saturna, planeta na niebie satelity (w zależności od zachmurzenia) zajmuje do jednej trzeciej nieba.

Miranda

Chociaż największym księżycem Urana jest Tytania, Miranda, najmniejszy z pięciu księżyców planety, najlepiej nadaje się do kolonizacji. Miranda ma kilka bardzo głębokich kanionów, głębszych niż Wielki Kanion na Ziemi. Lokalizacje te mogłyby być idealne do lądowania i założenia bazy chronionej przed trudnym środowiskiem zewnętrznym, a zwłaszcza przed cząsteczkami radioaktywnymi wytwarzanymi przez magnetosferę samego Urana.

Na Mirandzie jest lód. Astronomowie i badacze szacują, że stanowi on około połowy składu tego satelity. Podobnie jak w przypadku Europy, na satelicie może znajdować się woda ukryta pod pokrywą lodową. Nie wiemy tego na pewno i nie dowiemy się tego, dopóki nie zbliżymy się do Mirandy. Jeśli na Mirandzie nadal znajduje się woda, oznaczałoby to poważną aktywność geologiczną na satelicie, ponieważ jest on zbyt daleko od Słońca, a światło słoneczne nie jest w stanie utrzymać tutaj wody w postaci płynnej. Z kolei aktywność geologiczna wyjaśniałaby to wszystko. Chociaż jest to tylko teoria (i najprawdopodobniej mało prawdopodobna), bliskość Mirandy do Urana i jej siły pływowe mogą być przyczyną tej właśnie aktywności geologicznej.

Niezależnie od tego, czy jest tu woda w stanie ciekłym, czy nie, jeśli założymy kolonię na Mirandzie, bardzo niska grawitacja satelity pozwoli nam zejść do głębokich kanionów bez fatalnych konsekwencji. Generalnie będzie tu też co robić i zwiedzać.

Enceladus

Według niektórych badaczy Enceladus, jeden z księżyców Saturna, może być nie tylko doskonałym miejscem do kolonizacji i obserwacji planety, ale jest także jednym z najbardziej prawdopodobnych miejsc, w których może już istnieć życie.

Enceladus jest pokryty lodem, ale obserwacje z sond kosmicznych wykazały aktywność geologiczną na Księżycu, a w szczególności gejzery wydobywające się z jego powierzchni. Sonda Cassini zebrała próbki i określiła obecność ciekłej wody, azotu i węgla organicznego. Pierwiastki te, a także źródło energii, które wypuściło je w przestrzeń kosmiczną, są ważnymi „elementami budulcowymi życia”. Zatem następnym krokiem naukowców będzie wykrycie oznak bardziej złożonych pierwiastków i być może organizmów, które mogą czaić się pod lodową powierzchnią Enceladusa.

Naukowcy uważają, że najlepszym miejscem do założenia kolonii będą obszary w pobliżu których zauważono te gejzery – ogromne pęknięcia na powierzchni pokrywy lodowej bieguna południowego. Zaobserwowano tu bardzo niezwykłą aktywność cieplną, odpowiadającą działaniu około 20 elektrowni węglowych. Innymi słowy, istnieje odpowiednie źródło ciepła dla przyszłych kolonistów.

Enceladus ma wiele kraterów i szczelin, które tylko czekają na odkrycie. Niestety atmosfera satelity jest bardzo rzadka, a niska grawitacja może powodować pewne problemy w rozwoju tego świata.

Charona

Po spotkaniu z Plutonem sonda kosmiczna New Horizons NASA przesłała wspaniałe zdjęcia planety karłowatej i jej największego księżyca Charona. Zdjęcia te wywołały gorącą debatę w środowisku naukowym, które obecnie próbuje ustalić, czy ten satelita jest aktywny geologicznie, czy nie. Okazało się, że powierzchnia Charona (a także Plutona) jest znacznie młodsza, niż wcześniej sądzono.

Chociaż na powierzchni Charona znajdują się pęknięcia, księżyc wydaje się całkiem skuteczny w unikaniu uderzeń asteroid, ponieważ ma bardzo niewiele kraterów uderzeniowych. Same pęknięcia i uskoki są bardzo podobne do tych pozostawionych przez strumień gorącej lawy. Te same pęknięcia znaleziono na Księżycu i są one idealnym miejscem do założenia kolonii.

Uważa się, że Charon ma bardzo cienką atmosferę, co może być również wskaźnikiem aktywności geologicznej.

Mimas

Mimas jest często nazywany „Gwiazdą Śmierci”. Możliwe, że pod pokrywą lodową tego satelity może być ukryty ocean. I pomimo ogólnie złowieszczego wyglądu tego księżyca, faktycznie może on nadawać się do podtrzymywania życia. Obserwacje wykonane przez sondę kosmiczną Cassini wykazały, że Mimas kołysze się nieznacznie na swojej orbicie, co może wskazywać na aktywność geologiczną pod jej powierzchnią.

I chociaż naukowcy są bardzo ostrożni w swoich założeniach, nie znaleziono żadnych innych śladów, które wskazywałyby na aktywność geologiczną satelity. Jeśli na Mimasie odkryto ocean, to księżyc ten powinien być jednym z pierwszych, które należy uznać za najodpowiedniejszego kandydata do założenia tutaj kolonii. Z przybliżonych obliczeń wynika, że ​​ocean może być ukryty na głębokości około 24–29 kilometrów pod powierzchnią.

Jeśli niezwykłe zachowanie orbity nie ma nic wspólnego z obecnością wody w stanie ciekłym pod powierzchnią tego satelity, to najprawdopodobniej ma to związek ze zdeformowanym jądrem. Winę za to ponosi silna pula grawitacyjna pierścieni Saturna. Tak czy inaczej, najbardziej oczywistym i niezawodnym sposobem sprawdzenia, co się tutaj dzieje, jest wylądowanie na powierzchni i wykonanie niezbędnych pomiarów.

Tryton

Zdjęcia i dane wykonane przez sondę kosmiczną Voyager 2 w sierpniu 1989 roku pokazały, że powierzchnia największego księżyca Neptuna, Trytona, składa się ze skał i lodu azotowego. Ponadto dane wskazywały, że pod powierzchnią Księżyca może znajdować się woda w stanie ciekłym.

Chociaż Tryton posiada atmosferę, jest ona tak rzadka, że ​​nie nadaje się do użytku na powierzchni satelity. Bycie tutaj bez szczególnie chronionego skafandra jest jak śmierć. Średnia temperatura powierzchni Trytona wynosi -235 stopni Celsjusza, co czyni go najzimniejszym obiektem kosmicznym w znanym wszechświecie.

Niemniej jednak Tryton jest bardzo interesujący dla naukowców. I pewnego dnia chcieliby tam dotrzeć, założyć bazę i przeprowadzić wszystkie niezbędne obserwacje naukowe i badania:

„Niektóre obszary powierzchni Tritona odbijają światło, jakby były wykonane z czegoś twardego i gładkiego, na przykład metalu. Uważa się, że obszary te zawierają pył, azot i prawdopodobnie wodę, która przenika przez powierzchnię i natychmiast zamarza w wyniku niewiarygodnie niskich temperatur”.

Ponadto naukowcy szacują, że Tryton powstał mniej więcej w tym samym czasie i z tego samego materiału co Neptun, co jest dość dziwne, biorąc pod uwagę rozmiar satelity. Wygląda na to, że uformowała się gdzie indziej w Układzie Słonecznym i została następnie przyciągnięta przez grawitację Neptuna. Co więcej, satelita obraca się w kierunku przeciwnym do swojej planety. Tryton jest jedynym satelitą Układu Słonecznego posiadającym tę funkcję.

Ganimedes

Podejrzewa się, że największy księżyc Jowisza, Ganimedes, a także inne obiekty kosmiczne w naszym Układzie Słonecznym zawierają wodę pod powierzchnią. W porównaniu do innych pokrytych lodem księżyców, powierzchnia Ganimedesa jest uważana za stosunkowo cienką i łatwą do wiercenia.

Ponadto Ganimedes jest jedynym satelitą w Układzie Słonecznym, który ma własne pole magnetyczne. Dzięki temu nad obszarami polarnymi bardzo często można obserwować zorzę polarną. Ponadto istnieją podejrzenia, że ​​pod powierzchnią Ganimedesa może kryć się ciekły ocean. Satelita ma rozrzedzoną atmosferę zawierającą tlen. I choć jest niezwykle mały, aby utrzymać życie, jakie znamy, satelita ma potencjał do terraformowania.

W 2012 roku zaplanowała misję kosmiczną na Ganimedesa, a także na dwa inne księżyce Jowisza, Kallisto i Europę. Premiera ma nastąpić w 2022 roku. Dotarcie na Ganimedes będzie możliwe już 10 lat później. Chociaż wszystkie trzy księżyce cieszą się dużym zainteresowaniem naukowców, uważa się, że Ganimedes zawiera najciekawsze cechy i potencjalnie nadaje się do kolonizacji.

Kalisto

Drugim co do wielkości księżycem Jowisza, mniej więcej wielkości planety Merkury, jest Kallisto, kolejny księżyc, który, jak sugeruje się, zawiera wodę pod swoją lodową powierzchnią. Ponadto satelita jest uważany za odpowiedniego kandydata do przyszłej kolonizacji.

Powierzchnia Callisto składa się głównie z kraterów i pól lodowych. Atmosfera satelity jest mieszaniną dwutlenku węgla. Naukowcy już sugerują, że bardzo cienka atmosfera satelity jest uzupełniana dwutlenkiem węgla wydobywającym się spod powierzchni. Uzyskane wcześniej dane wskazywały na możliwość obecności tlenu w atmosferze, jednak dalsze obserwacje nie potwierdziły tej informacji.

Ponieważ Kalisto znajduje się w bezpiecznej odległości od Jowisza, promieniowanie planety będzie stosunkowo niskie. A brak aktywności geologicznej sprawia, że ​​środowisko satelity jest bardziej stabilne dla potencjalnych kolonistów. Innymi słowy, kolonię można tu zbudować na powierzchni, a nie pod nią, jak to ma miejsce w wielu przypadkach w przypadku innych satelitów.

Księżyc

Tak dotarliśmy do pierwszej potencjalnej kolonii, którą ludzkość założy poza swoją planetą. Mówimy oczywiście o naszym Księżycu. Wielu naukowców jest skłonnych wierzyć, że w ciągu najbliższej dekady na naszym naturalnym satelicie pojawi się kolonia, a niedługo potem Księżyc stanie się punktem wyjścia dla bardziej odległych misji kosmicznych.

Chris McKay, astrobiolog z NASA, należy do tych, którzy uważają, że Księżyc jest najbardziej prawdopodobnym miejscem założenia pierwszej ludzkiej kolonii kosmicznej. McKay jest przekonany, że dalsza eksploracja Księżyca w ramach misji kosmicznej po Apollo 17 nie była kontynuowana wyłącznie ze względu na koszty tego programu. Jednak obecne technologie opracowane do użytku na Ziemi mogą być również bardzo opłacalne w przypadku zastosowania w przestrzeni kosmicznej i znacznie obniżą koszty zarówno samych startów, jak i budowy na powierzchni Księżyca.

Pomimo tego, że największą obecnie misją NASA jest wylądowanie człowieka na Marsie, McKay jest przekonany, że plan ten nie zostanie zrealizowany, dopóki na Księżycu nie pojawi się pierwsza baza księżycowa, która stanie się punktem wyjścia do dalszych misji na Czerwoną Planetę. Nie tylko wiele państw, ale także wiele prywatnych firm wykazuje zainteresowanie kolonizacją Księżyca i przygotowuje nawet odpowiednie plany.