Księżyc. Naturalny satelita Ziemi

Księżyc to jedyny naturalny satelita. Jest to także jedyne ciało niebieskie, na którym człowiek postawił stopę. Księżyc nie ma atmosfery, brak na nim także wody, co powoduje, że nie obserwuje się na nim zmian pogody. Na jego powierzchni znajdują się góry, kratery, morza zakrzepłej lawy i grube warstwy pyłów.

Charakterystyka fizyczna:

Średnica równikowa	3 476,2 km(0,273 Ziemi)
Średnica biegunowa	3 472,0 km(0,273 Ziemi)
Promień	1 737,064 km(0,273 Ziemi)
Spłaszczenie	0,0012
Powierzchnia	3,793×107 km²(0,074 Ziemi)
Odległość od Ziemi	384 403 km
Objętość	2,197×1010 km³(0,020 Ziemi)
Masa	7,347 673×1022 kg(0,0123 Ziemi)
Gęstość	3,344 g/cm³
Przyspieszenie grawitacyjne na równiku	1,622 m/s²(0,1654 Ziemi)

Przed zbadaniem skał księżycowych istniały 3 teorie powstania Księżyca. Niektórzy wierzyli, że młoda Ziemia tak szybko się obracała, iż jej kawałek oderwał się i stał się Księżycem. Inni sugerowali, że został on przechwycony przez Ziemię podczas wędrówki międzyplanetarnej, chociaż prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest bardzo małe. Trzecia wersja mówiła, że Ziemia i Księżyc utworzyły się oddzielnie mniej więcej w tym samym czasie i w tej samej odległości od Słońca. Różnice w składzie chemicznym Księżyca i Ziemi wydawały się świadczyć o tym, że ciała te nigdy nie były fizycznie ze sobą powiązane.

Jednak prawdziwa okazała się czwarta teoria tzw. hipoteza gigantycznego zderzenia. Podczas tworzenia się znanych dziś planet, działo wielkości Marsa uderzyło pod małym kątem w jeszcze młodą Ziemię. Lżejsze materiały ze skorupy ziemskiej zostały rozpryskane i utworzyły pierścień gruzu otaczający planetę. Zachowane zostało jednak całe żelazne jądro. Z dużego fragmentu pierścienia mógł powstać Księżyc.

wg jednej z hipotez Księżyc zderzył się z innym obiektem we wczesnym okresie istnienia naszego układu

Co ciekawe okres obiegu Księżyca wokół Ziemi trwa dokładnie tyle samo co jego obrót wokół własnej osi. Również kierunek obu obrotów jest taki sam. Dlatego właśnie z Ziemi widzimy zawsze tę samą stronę Księżyca – tzw. tarczę. Tak jakby utrzymywał „swoją twarz” cały czas jednakowo zwróconą w naszą stronę. Stopniową zmianę wielkości obszaru Księżyca, który jest widoczny z Ziemi nazywamy fazami Księżyca – lub lunacją. Słońce oświetla zawsze (poza zaćmieniami) tylko połowę powierzchni Księżyca – a więc tylko tę połowę możemy maksymalnie zobaczyć w czasie obrotu Księżyca wokół Ziemi. Kolejne fazy Księżyca pozwalają nam zobaczyć fragmenty jego połówki – najpierw zmniejszają się te kawałeczki aż do zupełnego zaniku widoczności, a następnie powiększają się znowu do maksimum – czyli połowy tarczy Księżyca. Zgodnie z tym wyróżniamy cztery podstawowe fazy Księżyca:

• NÓW – Księżyc jest niewidoczny z Ziemi, znajduje się on w położeniu najbliższym Słońca (w kolejności: Ziemia – Księżyc – Słońce). Słońce oświetla połowę Księżyca, a on odbija wszystkie promienie z powrotem w kierunku Słońca. Niestety promienie te nie spotykają na swej drodze Ziemi i dlatego nie widzimy wtedy Księżyca. Jest on zwrócony do nas nieoświetloną półkulą. W czasie nowiu Księżyc znajduje się najwyżej na sferze niebieskiej – góruje – w południe. Natomiast w najniższym położeniu na sferze niebieskiej (dołuje) znajduje się – o północy.

Między nowiem, a pierwszą kwadrą – Księżyc zaczyna się odchylać z pozycji najbliżej Słońca i dzięki temu część promieni słonecznych zaczyna się odbijać od Księżyca w stronę Ziemi. Mówimy wtedy, ze Księżyca „przybywa”. Zaczynamy widzieć wschodnią część jego tarczy. W bardzo łatwy sposób „na oko” możemy stwierdzić, że to właśnie ten moment „przybywania” Księżyca – bo wtedy jego widoczna część przypomina kształtem literę „D”

• PIERWSZA KWADRA – widzimy dokładnie połowę tarczy Księżyca (wschodnią). Księżyc, Ziemia i Słońce są ułożone względem siebie – prostopadłe (jakby na wskazówkach zegara o godzinie 3), gdyż księżyc przebył już ¼ swojej orbity mierząc oczywiście od nowiu. W pierwszej kwadrze Księżyc przybiera idealnie kształt litery „D” – bliski jest już dopełnienia i wkrótce następuje kolejna faza – pełnia.

Między pierwszą kwadrą, a pełnią –Księżyc coraz bardziej przypomina kształtem koło i stopniowo odsłania nam całą zachodnią połowę swej tarczy.

• PEŁNIA – widzimy całą tarczę Księżyca. Znajduje się on w przybliżeniu po przeciwnej stronie Ziemi niż Słońce (kolejność: Księżyc – Ziemia – Słońce). W czasie pełni Księżyc góruje około północy, a dołuje w południe.

Między pełnią, a drugą kwadrą – Księżyca zaczyna „ubywać”. Coraz mniej przypomina kształtem koło.

• DRUGA KWADRA – widzimy znowu połowę tarczy Księżyca, ale tym razem zachodnią. Księżyc, Ziemia i Słońce ponownie są do siebie wzajemnie prostopadłe – jakby na wskazówkach zegara była godzina 6:15.

Między drugą kwadrą, a ponownie nowiem –Księżyca coraz bardziej ubywa – „na oko” stwierdzamy, że jest on w tej fazie, bo przypomina kształtem literę „C”

fazy Księżyca

Obserwując fazy Księżyca zauważamy również linię wzdłuż, której przebiega granica między cieniem, a obszarem oświetlonym – nazywamy ją terminatorem.

Wymienione fazy księżyca cyklicznie się powtarzają, a całość tego cyklu czyli okres np.: od nowiu do nowiu trwa 29,5 doby. Jest to tak zwany miesiąc synodyczny. Poznaliśmy już miesiąc syderyczny – gwiazdowy, określający czas obiegu Księżyca wokół Ziemi. Widzimy, że miesiące te różnią się o ok. 2 doby. Przyczyną tej różnicy jest poruszanie się Księżyca wraz z Ziemią wokół Słońca. Miesiąc gwiazdowy mówi nam po jakim czasie Księżyc ponownie pojawi się na sferze niebieskiej na tle tych samych gwiazd. Z kolei miesiąc synodyczny określa czas, po którym Księżyc przejdzie pełny cykl wszystkich faz i znajdzie się w tym samym położeniu w odniesie do Słońca co na początku cyklu.

Najbardziej widoczny wpływ Księżyca związany jest z grawitacją. Na skutek jego przyciągania odkształca się powierzchnia Ziemi, a szczególnie otoczka wodna naszej planety, co obserwujemy w postaci przypływów i odpływów. W skutek oddziaływania Księżyca na skorupę ziemską zmienia się wilgotność, ciśnienie atmosferyczne, temperatura, pole elektryczne i magnetyczne. Zmiana tych parametrów wpływa na szybkość procesów biochemicznych na całej Ziemi.

Grawitacja Księżyca wpływa także na środowisko wodne naszego organizmu: na krążenie krwi i ukrwienie cykliczne narządów, płyny między i wewnątrzkomórkowe. Według medycyny chińskiej Księżyc zarządza rytmem dobowym 12 organów człowieka. W ten sposób ma wpływ na nasze zdrowie, nastrój i energię.

Zdjęcia Księżyca wykonane 7 marca 2012:

---

materiał przygotowali: Arkadiusz Straub i Filip Kaplita