Місяць — найпростіше тіло Сонячної системи, яке ми спостерігаємо щодня неозброєним оком. Ви коли-небудь замислювалися про темні та світлі плями на його поверхні? Чи замислювалися ви над тим, з чого складається наш найближчий сусід?
Вважається, що Місяць утворився з уламків малої планети, які зіткнулися із Землею. Оскільки склад інших планет Сонячної системи відрізняється від складу Землі, очікувалося, що склад Місяця також буде відрізнятися від складу Землі. Дивно, але склад Землі і Місяця дуже схожий.
Вчені запропонували багато моделей походження Місяця, але з 1980-х зосередилися на найбільш багатообіцяючій моделі, так званій парадигмі «гігантського удару». Згідно з моделлю «гігантського зіткнення», зіткнення між маленькою марсоподібною планетою (називається Тейя) і стародавньою Землею призвело до появи Місяця. Частина уламків від зіткнення впала назад на Землю, частина була розсіяна в космосі, а решта вилетіла на орбіту навколо Землі. Пізніше ці уламки на орбіті об’єдналися в єдиний об’єкт: Місяць.
Раніше вважалося, що більша частина матеріалу, з якого врешті-решт утворився Місяць, походить від ударника, маленької схожої на Марс планети під назвою Тея, і лише менша частина походить від тіла, яке вдарилося, тобто Землі в даному випадку. Таким чином, згідно з моделлю «гігантського зіткнення», очікувалося, що склад Місяця повинен сильно відрізнятися від складу Землі, але повинен бути схожим на інші тіла в Сонячній системі, такі як астероїди та Марс.
Однак дані свідчать про інше – з точки зору складу Земля і Місяць майже близнюки, і їхні склади майже однакові, відрізняючись щонайбільше на кілька частин на мільйон. Це протиріччя ставить під сумнів модель «гігантського впливу». Тепер вчені знайшли нову відповідь на цю таємницю.
На відміну від традиційних досліджень, які зосереджувалися лише на складах останніх планет, останні дослідження розглядали не лише кінцеві планети, але й склад ударників на цих планетах. Отже, виявлено, що в багатьох випадках планети та тіла, які з ними стикаються, мають дуже схожий склад, навіть якщо вони утворилися незалежно. Таким чином, подібність між Місяцем і Землею походить від подібності між Теєю, з якої утворився Місяць, і Землею.
Земля і Тея утворилися в одному регіоні, тому зібрали подібний матеріал. Схоже, що вони перебували в схожому середовищі під час свого росту, ніж будь-які два неспоріднених тіла. Ці подібні життєві середовища також призвели до їх зіткнення; і матеріал, викинутий в основному з Тейї, зрештою сформував Місяць.
Місяць складається з багатьох тих самих речей, які ми знаходимо тут, на Землі. Вчені досліджували місячні камені, привезені астронавтами Аполлона. Їх випробування показали, що породи з Місяця схожі на три види магматичних порід, які зустрічаються тут, на Землі: базальт, анортозит і брекчія.
Вчені знайшли на Місяці три мінерали, яких немає на Землі. Це: армалоколіт, транквілітіт і піроксфероїт.
Поверхня Місяця
Місяць не з сиру, як ми чули в дитячих казках. Як і інші небесні тіла в Сонячній системі, Місяць складається зі скелястої поверхні та покритий мертвими вулканами, ударними кратерами та потоками лави.
На початку історії Сонячної системи всі планети та супутники постраждали від періоду потужного бомбардування астероїдами та метеоритами, які були захоплені їх гравітацією. Завдяки розрідженій атмосфері вони не згоріли, а в кінцевому підсумку врізалися в її поверхню, залишаючи численні кратери. Ширина кратера Тихо перевищує 52 милі.
Протягом мільярдів років ці удари подрібнили поверхню Місяця на фрагменти, починаючи від величезних валунів і закінчуючи порошком. Кора Місяця вкрита купою вугільно-сірого порошкоподібного пилу та кам’янистих уламків, які називаються місячним реголітом . Нижче розташована область зруйнованої корінної породи, яка називається мегареголітом .
Світлі ділянки Місяця відомі як високогір’я , а темні ділянки Місяця відомі як maria (лат. моря). Це щось на зразок океанів, але замість води вони складаються з басейнів затверділої лави. На початку історії Місяця його надра була достатньо розплавленою, щоб утворювати вулкани, хоча вона швидко охолола й затверділа. Коли досить великі астероїди прорвали кору, лава також вирвалася з поверхні.
Кора Місяця має товщину від 38 до 63 миль (60-100 кілометрів). Реголіт на поверхні може бути неглибоким, як 10 футів (3 метри) у морській місцевості, або до 66 футів (20 метрів) у високогір’ї.
Чи знаєте ви, чому на кадрах місячних походів астронавти ніби підстрибують по поверхні? Це пояснюється тим, що сила тяжіння на поверхні Місяця становить одну шосту від земної.
Температура досягає близько 260 градусів за Фаренгейтом (127 градусів за Цельсієм), коли на сонці, але в темряві температура падає приблизно до -280 градусів за Фаренгейтом (-173 градуси за Цельсієм).
Під поверхнею
Як і Земля, Місяць має ядро, мантію та кору.
Глибоко всередині Місяць має тверде залізне ядро. Ядро має радіус 149 миль (240 кілометрів); воно пропорційно менше ядра інших земних тіл. Тверде внутрішнє ядро, багате залізом, оточене зовнішнім шаром частково розплавленої рідини. Зовнішнє ядро може простягатися на 310 миль (500 кілометрів). Внутрішнє ядро становить лише близько 20 відсотків Місяця, у порівнянні з 50 відсотками ядра інших скелястих тіл.
Мантія простягається від верхньої частини частково розплавленого шару до нижньої частини місячної кори. Він, швидше за все, складається з таких мінералів, як олівін і піроксен, які складаються з атомів магнію, заліза, кремнію та кисню.
Зовнішній шар - це кора , яка має товщину приблизно 43 милі (70 кілометрів) на ближній півкулі Місяця і 93 милі (150 кілометрів) на дальній стороні. Він складається з кисню, кремнію, магнію, заліза, кальцію та алюмінію з невеликою кількістю титану, урану, торію, калію та водню.
Більша частина внутрішньої частини Місяця складається з літосфери, товщина якої становить близько 620 миль (1000 км). Оскільки цей регіон танув на початку місячного життя, він постачав магму, необхідну для створення лавових рівнин на поверхні та формування діючих вулканів. Однак з часом магма охолола й затверділа, таким чином поклавши край вулканізму на Місяці. Зараз усі діючі вулкани сплять і не вивергалися мільйони років.
Місяць Землі є другим за щільністю в Сонячній системі, поступаючись супутнику Юпітера, Іо. Поділ його внутрішньої частини на шари, ймовірно, був викликаний кристалізацією магматичного океану незабаром після його формування.
Місяць має дуже тонку і слабку атмосферу, яка називається екзосферою. Він не забезпечує жодного захисту від сонячного випромінювання або ударів метеоритів.
Близький і далекий бік Місяця
Земний Місяць має «ближню сторону», яка постійно звернена до Землі, і «дальню сторону», яка завжди спрямована проти Землі. Склад ближнього боку Місяця дивним чином відрізняється від його зворотного боку.
На ближньому боці Місяця, який постійно звернений до Землі, будь-якої ночі чи дня можна неозброєним оком спостерігати темні та світлі плями («марія»). Далека сторона вкрита кратерами, але майже не має марії. Лише 1% дальньої сторони вкрито марією порівняно з ~31% для ближньої сторони.
