Kuun tosiasiat: Hauskoja tietoja Maan kuusta

Kuun lähiö, kuten NASA näkee

Kuun läheltä, kuten NASA: n Lunar Reconnaissance Orbiter -avaruusalus näkee. Yhdysvaltojen tavoitteena on palauttaa astronautit kuun pinnalle vuoteen 2024 mennessä, varapresidentti Mike Pence ilmoitti 25. maaliskuuta 2019. (Kuva: NASA/GSFC/Arizona State University)



Hypätä:

Kuu on Maa Jatkuvin kumppani ja helpoin taivaankappale yötaivaalta.



Rytmi kuun vaiheet on ohjannut ihmiskuntaa vuosituhansien ajan; esimerkiksi kalenterikuukaudet ovat suunnilleen sama kuin aika, joka kuluu täyden kuun siirtymisestä toiseen. Mutta kuun kiertorata ja vaiheet ovat mysteeri monille. Esimerkiksi kuu näyttää aina saman kasvot, mutta kuinka paljon sitä näemme, riippuu kuun sijainnista suhteessa maahan ja aurinkoon.

Vaikka Maan satelliitti, kuu, jonka halkaisija on noin 2159 mailia (3475 kilometriä), on suurempi kuin Pluto . (Neljä muuta aurinkokuntamme kuuta ovat jopa suurempia kuin meidän.)



Kuu on hieman yli neljäsosa (27%) maapallosta, mikä on paljon suurempi suhde (1: 4) kuin muut kuut planeettoihinsa. Tämä tarkoittaa, että kuulla on suuri vaikutus planeettaan ja se voi jopa olla tekijä, joka tekee elämän mahdolliseksi maapallolla.

Miten kuu muodostui?

Kuun syntymisestä on olemassa erilaisia ​​teorioita, mutta viimeaikaiset todisteet viittaavat siihen, että se muodostui, kun valtava törmäys repi palan alkeellista sulaa maata pois ja lähetti kuun raaka -aineet kiertoradalle.

Tutkijat ovat ehdottaneet, että iskulaite oli noin 10% maapallon massasta Marsin koko . Koska maapallo ja kuu ovat koostumukseltaan niin samankaltaisia, tutkijat ovat tulleet siihen tulokseen, että iskun on täytynyt tapahtua noin 95 miljoonaa vuotta antaa tai kestää 32 miljoonaa vuotta aurinkokunnan muodostumisen jälkeen. (Aurinkokunta on noin 4,6 miljardia vuotta vanha.)



Uudet tutkimukset vuonna 2015 antoivat tälle teorialle lisäpainoa, joka perustui varhaisen aurinkokunnan planeettojen kiertoradan simulaatioihin sekä äskettäin paljastuneisiin eroihin volframi-182-elementin runsaudessa Maassa ja kuussa.

Vaikka suuri vaikutusteoria hallitsee tiedeyhteisön keskustelua, on olemassa useita muita ideoita kuun muodostumiselle. Näitä ovat muun muassa se, että Maa otti kuun, että kuu halki maasta tai että maapallo saattoi jopa varastaa kuun Venukselta tuoreen teorian mukaan.

Mistä kuu on tehty?

Kuussa on hyvin todennäköisesti a hyvin pieni ydin , vain 1–2% kuun massasta ja noin 480 mailia (680 km) leveä. Se koostuu todennäköisesti enimmäkseen raudasta, mutta voi sisältää myös suuria määriä rikkiä ja muita alkuaineita.



(Kuvan luotto: Karl Tate, demokratija.eu)

Kuun kivinen vaippa on noin 830 mailia (1330 km) paksu ja koostuu tiheistä kivistä, joissa on runsaasti rautaa ja magnesiumia. Vaipan magma pääsi pintaan aiemmin ja purkautui vulkaanisesti yli miljardin vuoden ajan - ainakin neljä miljardia vuotta sitten alle kolme miljardia vuotta sitten.

Kuori, joka sisältää kuun pinnan, on keskimäärin noin 70 kilometriä syvä. Kuoren uloin osa on rikki ja sekaisin kaikkien suurten kuun aiheuttamien iskujen vuoksi, ja särkynyt vyöhyke antaa tilaa koskemattomalle materiaalille noin 9,6 kilometrin syvyydessä.

Kuu on neljän sisäisen planeetan tavoin kivinen. Se on täynnä asteroidien iskujen muodostamia kraattereita miljoonia vuosia sitten, ja koska säätä ei ole, kraatterit eivät ole heikentyneet.

Kuvat:Meidän muuttuva kuu

Kuun pinnan keskimääräinen koostumus on noin 43% happea, 20% piitä, 19% magnesiumia, 10% rautaa, 3% kalsiumia, 3% alumiinia, 0,42% kromia, 0,18% titaania ja 0,12% mangaania.

Kiertoradat ovat löytäneet veden jälkiä kuun pinnalla, joka on saattanut olla peräisin syvästä maan alla. He ovat myös löytäneet satoja kuoppia, joihin voisi sijoittaa tutkijoita, jotka pysyvät kuussa pitkällä aikavälillä.

Lunar Reconnaissance Orbiterin (LRO) käynnissä olevat havainnot osoittivat, että vettä on enemmän kuun etelänapaa vastaavilla rinteillä, vaikka tutkijat varoittavat, että veden määrä on verrattavissa erittäin kuivaan autiomaan. Samaan aikaan vuoden 2017 tutkimus osoitti, että myös kuun sisätilat voivat olla runsaasti vedessä.

Onko kuussa tunnelma?

Kuulla on vain hyvin ohut tunnelma , joten pölykerros - tai jalanjälki - voi istua häiriöttömästi vuosisatojen ajan. Ja ilman paljon ilmapiiriä lämpöä ei pidetä lähellä pintaa, joten lämpötilat vaihtelevat hurjasti. Päivän lämpötila kuun aurinkoisella puolella saavuttaa 273 astetta F (134 celsiusastetta); yöllä kylmenee jopa miinus 243 F (miinus 153 C).

Miten kuu kiertää Maata ja aiheuttaa vuorovesiä?

Tässä muutamia NASAn tilastot :

  • Keskimääräinen etäisyys Maasta: 384400 km (238,855 mailia)
  • Perigee (lähin lähestymistapa maahan): 363300 km (225700 mailia)
  • Apogee (kauimpana maasta): 405 500 km (252 000 mailia)
  • Kiertoradan ympärysmitta:2413402 km (1499618,55 mailia)
  • Keskimääräinen kiertoradan nopeus:2287 mph (3680,5 km / h)

Kuun painovoima vetää maapalloa aiheuttaen ennustettavissa olevia nousuja ja laskuja vuorovesinä. Paljon pienemmässä määrin vuorovesiä esiintyy myös järvissä, ilmakehässä ja maankuoren sisällä.

Nousuvedet viittaavat veden pullistumiseen maan pinnalta ja laskuvedet vedenpinnan laskiessa. Vuorovesi tapahtuu painovoiman vuoksi Maata lähimpänä kuuta olevalla puolella ja kaukaisimmalla puolella kuuta veden hitauden vuoksi. Näiden kahden kuopan välillä esiintyy laskuvettä.

Kuun vetovoima on myös hidastaa maapallon pyörimistä , vaikutus, joka tunnetaan vuoroveden jarrutuksena, joka pidentää päivämme pituutta 2,3 millisekuntia vuosisadalla. Kuu kerää energiaa, jonka maapallo menettää, mikä lisää sen etäisyyttä Maasta, mikä tarkoittaa, että kuu etenee kauemmaksi 3,8 senttimetriä vuodessa.

Katso kuun vaiheet ja ero kasvavan ja vähenevän puolikuun tai röyhkeän kuun välillä tässä demokratija.eu -infografiikassa joka kuukausi. Katso koko infografiikka.

Katso kuun vaiheet ja ero kasvavan ja vähenevän puolikuun tai röyhkeän kuun välillä tässä demokratija.eu -infografiikassa joka kuukausi. Katso koko infografiikka.(Kuvan luotto: Karl Tate, demokratija.eu)

Kuun vetovoima on saattanut olla avain maapallon tekemiseen eläväksi planeetoksi hillitsemällä maan aksiaalisen kallistuksen heilahtelutasoa, mikä johti suhteellisen vakaaseen ilmastoon miljardien vuosien aikana, jolloin elämä kukoisti.

Kuu ei pääse pakoon vuorovaikutuksesta vahingoittumattomana. Uusi tutkimus viittaa siihen, että Maan painovoima venytti kuun omaksi epätavallisen vääristynyt muoto elämänsä alkuvaiheessa.

Mikä on pimennys?

Täyden kuunpimennyksen aikana kuu näyttää muuttuvan punaiseksi kulkiessaan maan läpi

Täyden kuunpimennyksen aikana kuu näyttää muuttuvan punaiseksi kulkiessaan maan varjon läpi.(Kuva: NASA)

Pimennysten aikana kuu, maa ja aurinko ovat suorassa linjassa, tai lähes niin. Kuunpimennys tapahtuu, kun Maa on suoraan auringon ja kuun välissä ja heittää maan varjon kuuhun. Kuunpimennys voi tapahtua vain täysikuun aikana.

Auringonpimennys tapahtuu, kun kuu kulkee auringon ja maan välillä ja heittää kuun varjon maan päälle. Auringonpimennys voi tapahtua vain uuden kuun aikana.

Kuvat: Tulirengas -auringonpimennys 2021: Katso hämmästyttäviä valokuvia tähtien katsojilta

Auringonpimennys voi olla täydellinen, rengasmainen tai osittainen riippuen siitä, missä määrin kuu estää auringon tietystä maapallon paikasta katsottuna. Täydelliset auringonpimennykset ovat harvinaisia ​​tietyssä paikassa, koska kuun varjo on niin pieni maan pinnalla.

Viimeinen Yhdysvalloista nähty täydellinen auringonpimennys tapahtui elokuussa 2017; seuraava järjestetään huhtikuussa 2024.

Onko kuulla vuodenaikoja?

Maan pyörimisakseli on kallistettu noin 23,5 astetta suhteessa ekliptiseen tasoon, joka on kuvitteellinen levy Maan kiertoradan läpi auringon ympäri. Tämä tarkoittaa sitä, että pohjoinen ja eteläinen pallonpuolisko osoittavat jonkin verran aurinkoa kohti tai poispäin vuodesta riippuen vuodenajasta, vaihtelevat saamansa ja aiheuttaman auringon säteilyn määrän mukaan vuodenajat .

Kuun akseli on kuitenkin kallistunut vain noin 1,5 astetta, joten kuu ei koe havaittavia vuodenaikoja. Tämä tarkoittaa, että jotkut alueet ovat aina auringonvalon valaamia, ja toiset ovat aina varjossa.

Tutkitaan kuuta

Varhaiset havainnot Maasta

Jotkut muinaiset kansat uskoivat, että kuu oli tulinen kulho, kun taas toisten mielestä se oli peili, joka heijasti Maan maita ja merta, mutta antiikin kreikkalaiset filosofit tiesivät, että kuu oli maapalloa kiertävä pallo, jonka kuutamo heijasti auringonvaloa.

Kreikkalaiset uskoivat myös, että kuun pimeät alueet olivat merta, kun taas kirkkaat alueet olivat maata, mikä vaikutti näiden paikkojen nykyisiin nimiin - 'maria' ja 'terrae', latinaksi merille ja maille.

Renessanssin tähtitieteilijä Galileo Galilei oli ensimmäinen, joka käytti teleskooppia kuun tieteellisten havaintojen kuvaamiseen vuonna 1609.

Kilpailu kuuhun

Vuonna 1959 Neuvostoliitto lähetti ensimmäisen avaruusaluksen, joka iski kuun pintaan ja palautti ensimmäiset valokuvat sen kaukaisesta sivusta. Tämä kannusti sekä Neuvostoliiton että Yhdysvaltojen suorittamia kylmän sodan sarjoja kuun pinnan tarkkailuun.

Monet näistä ensimmäisistä mittauksista olivat epäonnistuneita tai vain osittain onnistuneita. Ajan myötä nämä varhaiset koettimet palauttivat kuitenkin tietoa kuun pinnasta ja geologisesta historiasta. Yhdysvallat aloitti joukon Pioneer-, Ranger- ja Surveyor -tehtäviä, kun taas Neuvostoliitto lähetti koettimet nimillä Luna ja Zond.

Yhdysvallat lähetti astronautteja kuun kiertoradalle ja pinnalle 1960- ja 1970 -luvuilla. Ensimmäinen miehistön tehtävä Kuuhun tehtiin vuonna 1968, jolloin Apollo 8 -astronautit kiertävät sitä.

Vuonna 1969 Apollo 11 laskeutui ensimmäiset astronautit kuuhun, jota seurasi viisi onnistunutta pintaoperaatiota (ja yksi, Apollo 13 , joka ei päässyt kuuhun, mutta palasi turvallisesti kotiin). Kuu on edelleen ainoa avaruusolento, jonka ihmiset ovat koskaan vierailleet.

Apollo -ohjelman ponnistelut palasivat 842 paunaa. (382 kg) kiviä ja maaperää tutkittavaksi. Tutkijat tutkivat edelleen kiviä ja ovat tehneet uusia löytöjä tekniikan kehittyessä. Esimerkiksi vuonna 2013 näytteistä löytyi vettä Apollo 15, 16 ja 17 - mielenkiintoinen löytö, kun otetaan huomioon, että aiemmat analyysit osoittivat, että nämä kivet olivat melko kuivia.

Neuvostoliitto pysyi aktiivisena kuun robottietsinnässä 1960- ja 1970 -luvuilla. Ensimmäinen kuunäytteen robottipalautus tehtiin Luna 16: n kanssa syyskuussa 1970 useiden epäonnistuneiden muiden tehtävien jälkeen.

Neuvostoliitto otti käyttöön myös ensimmäisen Lunokhod 1 -nimisen robotin, joka oli vain kaksi kuukautta myöhemmin. Lunokhod 2, joka otettiin käyttöön vuonna 1973, teki maailman ulkopuolisen ajomatkan ennätyksen yli 40 vuodeksi, kunnes pitkäaikainen Mars Opportunityn rover-tehtävä ylitti sen vuonna 2014 usean vuoden ajon jälkeen.

Nykyaikaiset tehtävät

Yli vuosikymmenen väliajan jälkeen Yhdysvaltain avaruusalusten kuututkimus jatkui 1990 -luvulla.

Sittemmin monet muut hallitukset ovat liittyneet kuun kiireeseen, mukaan lukien Japani, Euroopan avaruusjärjestö, Kiina, Intia ja Israel. Kiina on ainoa näistä maista, joka toimii menestyksekkäästi kuun pinnalla; kahden viimeksi mainitun maan lähettämät laskeutumiset laskeutuivat maahan.

Muista maista Venäjä, Japani ja Yhdistyneet arabiemiirikunnat keskustelevat tulevista kuuoperaatioista.

Samaan aikaan vuonna 2019 presidentti Donald Trumpin johtama hallinto ilmoitti ohjaavansa NASAa palauttamaan ihmiset kuuhun vuoteen 2024 mennessä. Artemis -ohjelma , luottaisi kaupallisiin ja kansainvälisiin kumppaneihin tukeakseen kestävää miehistön etsintäohjelmaa, jonka voimanlähteenä on NASAn raskaan nostimen raketti, Space Launch System.

demokratija.euin vanhempi kirjailija Meghan Bartels päivitti tämän artikkelin 10. kesäkuuta 2021.