Luna - singurul satelit natural al Pamantului (orbita, diametru, masa)

Luna

   Luna este singurul satelit natural al Pamantului:

orbita: 384,400 km de la Pamant
diametru: 3476 km
masa: 7.35e22 kg

   Botezata Luna de catre Romani, Selene si Artemis de catre Greci, si in multe alte feluri in alte mitologii.

   Luna, desigur, este cunoscuta din timpuri preistorice. Este cel de-al doilea corp ceresc ca luminozitate , dupa Soare. Asa cum Luna orbiteaza in jurul Pamantului o data pe luna, unghiul dintre Pamant, Luna si Soare se schimba; noi observam acest fapt prin ciclul fazelor lunare. Timpul scurs intre doua luni noi succesive este 29.5 zile (709 ore), usor diferit fata de perioada orbitala a Lunii (masurata fata de stele) deoarece Pamantul se misca semnificativ de mult pe orbita lui in jurul Soarelui in acest timp.

   Datorita marimii si compozitiei sale, Luna este uneori clasificata ca o 'planeta' terestra impreuna cu Mercur, Venus, Pamant si Marte.

   Luna a fost prima data vizitata de catre sonda sovietica Luna 2 in 1959. Este singurul corp extraterestru vizitat de oameni. Prima aselenizare a avut loc pe 20 Iulie 1969 (va amintiti unde erati); ultima in Decembrie 1972. Luna este de asemenea singurul corp de pe care s-au adus mostre. In vara lui 1994, Luna a fost cartografiata de o mica sonda - Clementine si din nou in 1999 de Lunar Prospector.

  Campul gravitational dintre Luna si Pamant cauzeaza unele efecte interesante. Cele mai evidente sunt mareele. Atractia gravitationala a Lunii este mai mare pe partea cea mai apropiata de Luna a Pamantului. Din perspectiva noastra, pe suprafata Pamantului vedem doar denivelari - una in directia Lunii si una in directia opusa. Efectul este mai pregnant in apa oceanelor decat in scoarta terestra asa ca apa se ridica mai mult, si deoarece Pamantul se roteste mai rapid decat Luna denivelarile se invart in jurul Pamantului, o data pe zi, cauzand doua fluxuri pe zi. (Acesta este un model simplificat; Fluxurile reale, in special cele de langa coasta sunt mult mai complicate .)
    Dar Pamantul nu este nici complet fluid. Rotatia Pamantului poarta denivelarile un pic inaintea punctului aflat direct sub Luna. Aceasta inseamna ca fortele dintre Pamant si Luna nu sunt chiar pe linia dintre centrele lor producand o torsiune pe Pamant si o accelerare a fortei pe Luna. Acest fapt cauzeaza un transfer net a energiei rotationale ce face ca Pamantul sa isi incetineasca rotatia cu 1.5 milisecunde/secol si Luna sa se ridice intr-o orbita superioara cu 3.8 centimetri pe an. (Efectul opus se manifesta asupra satelitilor cu orbite neobisnuite ca Phobos si Triton).
    Natura asimetrica a acestei interactiuni gravitationale este de asemenea raspunzatoare pentru faptul ca Luna se invarte sincron, ca atare arata tot timpul aceeasi fata spre Pamant. Asa cum acum viteza de rotatie a Pamantului e micsorata de interactiunea cu Luna, si viteza acesteia a fost micsorata, in trecut, de interactiunea ei cu Pamantul, dar efectul a fost mult mai puternic. Cand viteza de rotatie a Lunii a ajuns sa se potriveasca cu perioada ei orbitala s-a ajuns la o situatie de echilibru. Acelasi lucru s-a intamplat cu majoritatea celorlalti sateliti din sistemul solar. In cele din urma rotatia Pamantului va fi incetinita pana cand se va potrivi cu perioada Lunii, ca in cazul lui Pluto si Charon.

   De fapt Luna pare sa sara un pic (datorita orbitei ei usor necirculara) facand ca unele grade din partea intunecata sa poata fi vazute din cand in cand, dar majoritatea acestei fete (stanga) a ramas necunoscuta pana cand sonda spatiala sovietica Luna 3 a fotografiat-o in 1959. (Nota: nu exista o 'parte intunecata' a Lunii; toate partile ei sunt luminate jumate de timp (cu exceptia unor cratere adanci de langa poli). Unii au folosit termenul de 'parte intunecata' in sensul de 'necunoscuta' dar chiar si acest lucru nu mai e valabil azi .

   Luna nu are atmosfera. Dar dovezi aduse de Clementine sugereaza ca ar putea fi apa inghetata in unele cratere adanci de langa polul Sud ce sunt umbrite mereu. Acest fapt a fost confirmat de Lunar Prospector. Exista ceva gheata si la polul Nord si astfel costurile unei viitoare explorari lunare au devenit mult mai mici .

   Crusta Lunii este in medie de 68 km grosime si variaza mult, de la O sub Marea Crisium la 107 km la nord de craterul Korolev aflat pe partea indepartata a Lunii. Sub aceasta crusta se afla mantaua si probabil un mic nucleu (aproximativ 340 km raza si 2% din masa Lunii . Spre deosebire de cea a Pamantului, mantaua Lunii este doar partial topita. In mod curios, centrul de masa al Lunii este deplasat fata de cel geometric cu aproximativ 2 km spre Pamant. De asemenea crusta e mai subtire pe partea mai apropiata.

   Pe Luna se gasesc doua tipuri de soluri: unul cum multe cratere si inaltimi foarte vechi si unul relativ neted si mai tanar - maria. Maria (intins pe aproape 16% din suprafata Lunii ) sunt cratere de impact uriase ce au fost ulterior umplute cu lava. O buna bucata din suprafata este acoperita cu regolith, un amestec de praf fin si resturi pietroase provenite din impacturi cu meteoriti . Din unele motive necunoscute, Maria e concentrata pe partea apropiata.

   Majoritatea craterelor de pe partea apropiata sunt botezate dupa personalitati din istoria stiintei cum ar fi Tycho, Copernicus, si Ptolemaeus. Trasaturile de pe partea intunecata au nume mai moderne cum ar fi Apollo, Gagarin si Korolev (cu un accent rusesc deoarece primele imagini au fost luate de Luna 3). in completarea trasaturilor familiare de pe partea apropiata, Luna prezinta marile cratere Polul Sud-Aitken ,pe partea intunecata, ce sunt de 2250 km in diametru si 12 km in adancime, fiind astfel cel mai mare bazin de impact din sistemul solar, si Orientale pe partea vestica (cum e vazuta de pe Pamant; in centrul imaginii din stanga ) ce este un splendid exemplu de crater multi-inel.

 

  In total au fost aduse 382 kg de mostre lunare de catre programele Apollo si Luna. Acestea ne-au furnizat majoritatea cunostintelor noastre detaliate despre Luna. Sunt valoroase prin faptul ca pot fi datate. Chiar si azi, la 20 de ani dupa ce au fost culese, sunt studiate de oamenii de stiinta.

 

  Majoritatea pietrelor par a avea intre 4.6 si 3 miliarde ani vechime, cele mai vechi de pe Pamant fiind in general mai tinere de 3 miliarde de ani, rezultand ca cele de pe Luna ne pot aduce dovezi despre istoria timpurie a Sistemului Solar.

   Anterior studiului mostrelor aduse de Apollo, nu a existat un consens in privinta originii Lunii. Existau trei teorii majore : co-accretion ce presupunea ca Luna si Pamantul s-au format in acelasi timp din Solar Nebula; fission ce presupune ca Luna s-a desprins din Pamant ; si capture ce sustine ca Luna s-a format altundeva si a fost capturata ulterior de Pamant . Nici una dintre ele nu a fost foarte sigura. Dar noile dovezi sustin teoria impactului : si anume faptul ca Pamantul s-a ciocnit cu un obiect mare (cat Marte sau mai mare) si ca Luna s-a format din materialul rezultat. Mai sunt unele detalii de pus la punct dar aceasta teorie este cea larg acceptata acum.

   Luna nu prezinta un camp magnetic global. Dar unele suprafete prezinta magnetism remanent ce indica faptul ca a avut candva un astfel de camp.

   Fara atmosfera si camp magnetic, suprafata Lunii este direct expusa vanturilor solare. In cei 4 miliarde de ani multi ioni de hidrogen din vanturile solare s-au impregnat in regolit-ul Lunii. Asa se explica faptul ca mostrele aduse de Apollo furnizeaza date importante in legatura cu vanturile solare. Acest hidrogen lunar ar putea fi folosit intr-o buna zi ca si combustibil pentru rachete.