Mjesec je najjednostavnije tijelo u Sunčevom sustavu koje svakodnevno promatramo golim okom. Jeste li se ikada zapitali o tamnim i svijetlim mrljama na njegovoj površini? Jeste li ikada razmišljali o tome što čini našeg najbližeg susjeda?
Pretpostavlja se da je Mjesec nastao od krhotina malog planeta koji se sudario sa Zemljom. Budući da se sastav ostalih planeta u Sunčevom sustavu razlikuje od sastava Zemlje, očekivalo se da će se i sastav Mjeseca razlikovati od sastava Zemlje. Iznenađujuće, sastav Zemlje i Mjeseca vrlo su slični.
Znanstvenici su predložili mnoge modele za podrijetlo Mjeseca, ali od 1980-ih usredotočeni su na model koji najviše obećava, takozvanu paradigmu "divovskog udara". Prema modelu "divovskog udara", sudar između malog planeta nalik Marsu (zvanog Theia) i drevne Zemlje doveo je do nastanka Mjeseca. Dio krhotina od sudara pao je natrag na Zemlju, dio se raspršio u svemir, a ostatak je otišao u orbitu oko Zemlje. Ti krhotine u orbiti kasnije su se spojile u jedan objekt: Mjesec.
Ranije se vjerovalo da većina materijala koji je konačno formirao Mjesec dolazi od udarnog tijela, malog planeta nalik Marsu zvanog Theia, a samo manji dio potječe od udarnog tijela, tj. Zemlje u ovom slučaju. Prema tome, prema modelu "divovskog udara", očekivalo se da bi sastav Mjeseca trebao biti vrlo različit od sastava Zemlje, ali bi trebao biti sličan drugim tijelima u Sunčevom sustavu kao što su asteroidi i Mars.
Međutim, dokazi govore suprotno – u pogledu sastava, Zemlja i Mjesec su gotovo blizanci i njihovi sastavi su gotovo isti, razlikuju se najviše nekoliko u milijunima. Ova kontradikcija dovodi u pitanje model "divovskog utjecaja". Sada su znanstvenici došli do novog odgovora na ovu misteriju.
Za razliku od tradicionalnih studija koje su se usredotočile samo na sastave konačnih planeta, novije studije nisu razmatrale samo konačne planete, već i sastav udarnih tijela na tim planetima. Posljedično, utvrđeno je da u mnogim slučajevima planeti i tijela koja se sudaraju s njima imaju vrlo sličan sastav, iako su nastali neovisno. Dakle, sličnost između Mjeseca i Zemlje proizlazi iz sličnosti između Theie iz koje je nastao Mjesec i Zemlje.
Zemlja i Theia nastale su u istom području i stoga su prikupile sličan materijal. Čini se da su dijelili slično okruženje tijekom svog rasta nego bilo koja dva nepovezana tijela. Ova slična životna okruženja također su ih na kraju dovela do sudara; i materijal izbačen uglavnom iz Theie, u konačnici je formirao Mjesec.
Mjesec je napravljen od mnogo istih stvari koje nalazimo ovdje na Zemlji. Znanstvenici su proučavali mjesečevo kamenje koje su donijeli astronauti Apolla. Njihovi testovi su pokazali da su stijene s Mjeseca slične trima vrstama magmatskih stijena koje se nalaze ovdje na Zemlji: bazaltu, anortozitima i brečama.
Znanstvenici su na Mjesecu pronašli tri minerala kojih nema na Zemlji. To su: armalokolit, trankvilitit i piroksferoit.
Površina Mjeseca
Mjesec nije od sira kao što smo čuli u dječjim bajkama. Kao i druga nebeska tijela u Sunčevom sustavu, Mjesec se sastoji od stjenovite površine i prekriven je mrtvim vulkanima, udarnim kraterima i tokovima lave.
Rano u povijesti Sunčevog sustava, svi planeti i mjeseci pretrpjeli su razdoblje teškog bombardiranja asteroida i meteorita koji su bili zarobljeni njihovom gravitacijom. Zbog rijetke atmosfere nisu izgorjeli već su se srušili na njegovu površinu, ostavljajući za sobom brojne kratere. Krater Tycho širok je više od 52 milje.
Tijekom milijardi godina ti su udari samljeli površinu Mjeseca u fragmente koji se kreću od ogromnih gromada do praha. Mjesečeva kora prekrivena je hrpom kamenog ugljena, praškaste prašine i krhotina koje se nazivaju Mjesečev regolit . Ispod je područje ispucale stijene koja se naziva megaregolit .
Svijetli dijelovi Mjeseca poznati su kao gorje , a tamni dijelovi Mjeseca poznati su kao maria (latinski za mora). Oni su vrsta oceana, ali više od vode, sastoje se od bazena stvrdnute lave. Rano u povijesti Mjeseca, unutrašnjost je bila dovoljno rastaljena da proizvede vulkane, iako se brzo ohladila i stvrdnula. Kada su dovoljno veliki asteroidi probili koru, lava je također izbila s površine.
Mjesečeva kora je debela oko 38 do 63 milje (60 do 100 kilometara). Regolit na površini može biti plitak do 10 stopa (3 metra) u mariji ili dubok do 66 stopa (20 metara) u gorju.
Znate li zašto se na snimkama mjesečevih šetnji čini da astronauti gotovo poskakuju po površini? To je zato što je gravitacija na površini Mjeseca jedna šestina Zemljine.
Temperatura doseže oko 260 stupnjeva Fahrenheita (127 stupnjeva Celzija) kada je na suncu, ali u mraku, temperature padaju na oko -280 stupnjeva Fahrenheita (-173 stupnja Celzija).
Ispod površine
Kao i Zemlja, Mjesec ima jezgru, plašt i koru.
Duboko u svojoj unutrašnjosti, Mjesec ima čvrstu željeznu jezgru. Jezgra ima radijus 149 milja (240 kilometara); proporcionalno je manja od jezgre drugih zemaljskih tijela. Čvrsta unutarnja jezgra bogata željezom okružena je vanjskim slojem djelomično rastaljene tekućine. Vanjska jezgra može se protezati čak do 310 milja (500 kilometara). Unutarnja jezgra čini samo oko 20 posto Mjeseca, u usporedbi s 50 posto jezgre drugih stjenovitih tijela.
Plašt se proteže od vrha djelomično rastaljenog sloja do dna Mjesečeve kore. Najvjerojatnije se sastoji od minerala poput olivina i piroksena, koji se sastoje od atoma magnezija, željeza, silicija i kisika.
Najudaljeniji sloj je kora koja ima debljinu od oko 43 milje (70 kilometara) na bližoj strani Mjeseca i 93 milje (150 kilometara) na udaljenoj strani. Sastoji se od kisika, silicija, magnezija, željeza, kalcija i aluminija, s malim količinama titana, urana, torija, kalija i vodika.
Većina unutrašnjosti Mjeseca sastoji se od litosfere, koja je debela oko 620 milja (1000 km). Kako se ovo područje topilo u ranoj fazi lunarnog života, opskrbljivalo je magmom potrebnom za stvaranje ravnica lave na površini i formiralo aktivne vulkane. Međutim, s vremenom se magma ohladila i očvrsnula, čime je okončan vulkanizam na Mjesecu. Sada su svi aktivni vulkani neaktivni i nisu eruptirali milijunima godina.
Zemljin je mjesec drugi najgušći u Sunčevom sustavu, a ispred njega je Jupiterov mjesec, Io. Razdvajanje njegove unutrašnjosti na slojeve vjerojatno je uzrokovano kristalizacijom oceana magme nedugo nakon njegovog formiranja.
Mjesec ima vrlo tanku i slabu atmosferu, koja se naziva egzosfera. Ne pruža nikakvu zaštitu od sunčevog zračenja ili udara meteoroida.
Mjesečeva bliža i dalja strana
Zemljin Mjesec ima 'bližu stranu' koja je stalno okrenuta prema Zemlji i 'daleku stranu' koja je uvijek okrenuta od Zemlje. Sastav Mjesečeve bliže strane čudno se razlikuje od njegove daleke strane.
Na Mjesečevoj bližoj strani koja je stalno okrenuta prema Zemlji, bilo koje noći ili dana, golim okom mogu se promatrati tamne i svijetle mrlje ('maria'). Daleka strana je puna kratera, ali gotovo da i nema Marije. Samo 1% udaljene strane prekriveno je marinom u usporedbi s ~31% za bližu stranu.
