Der Mond ist der der Erde am nächsten gelegene Himmelskörper, der ihr natürlicher Satellit und das hellste Objekt nach der Sonne ist. Darüber hinaus ist es auch das einzige Objekt im Sonnensystem, das jemals von Menschen betreten wurde.
Der Mond hat zu allen Zeiten Aufmerksamkeit erregt. Die Menschen haben es jahrhundertelang betrachtet, die Mondkrater bewundert und versucht, seinen Ursprung und seine Gesetze zu studieren. Der Mond dreht sich in die gleiche Richtung wie die meisten Himmelskörper. Es bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 km/s um die Erde. Da es dort keine Atmosphäre gibt, gibt es auf dem Mond kein Wasser, keine Luft und kein Wetter. Und die Temperatur hat einen ziemlich großen Bereich: von –120 °C bis +110 °C. Die Schwerkraft ist sechsmal geringer als die der Erde (1,62 m/s2). Bereits 1610 beobachtete Galileo Galilei mit Teleskopgeräten die Mondoberfläche und entdeckte verschiedene Vertiefungen und Krater.
Ausgedehnte dunkle Flecken oder „Mondmeere“, wie sie genannt werden, nehmen etwa 40 % des sichtbaren Mondreliefs ein. Früher waren Meteoriten- und Asteroidenangriffe auf die Mondoberfläche an der Tagesordnung. Es ist sogar möglich, dass der Mond alle Schläge der Himmelskörper auf sich nahm, die für unsere Erde bestimmt waren! Aber sie wehrte wie eine Art Schild alle Angriffe ab. Vielleicht sollten wir dem Mond dafür danken, dass das Leben auf unserem Planeten nicht durch den Fall eines Meteoriten oder Asteroiden verschwunden ist. Heutzutage ist die Häufigkeit von Kollisionen von Himmelskörpern mit dem Mond praktisch Null, aber die Krater, die wir auf der Mondoberfläche beobachten können, bleiben für immer bestehen, als eine Art Erinnerung an die Verdienste unseres treuen Satelliten.
Struktur des Mondes
Die Masse des Erdtrabanten ist 81-mal geringer als die unseres Planeten. Zur Untersuchung der Mondstruktur wurden verschiedene Methoden eingesetzt, darunter auch seismische. Die obere Schicht der Mondoberfläche wird durch die Kruste dargestellt, deren Dicke 60 km erreicht. Die Kruste besteht aus dem Gestein Basalt. In Meeres- und Kontinentalgebieten weist seine Zusammensetzung erhebliche Unterschiede auf. Der unter der Mondkruste gelegene Mantel ist in den oberen 250 km, den mittleren 500 km und den unteren 1000 km unterteilt. Bis zu diesem Niveau befindet sich die Substanz des Untergrunds in einem festen Zustand und ist eine kalte und kraftvolle Lithosphäre mit ungedämpften seismischen Schwingungen. Gegen Ende der unteren Mantelgrenze steigt die Temperatur und nähert sich dem Schmelzpunkt, sodass seismische Wellen schnell absorbiert werden. Dieser Teil des Satelliten ist die Mondasthenosphäre, in deren Zentrum sich ein flüssiger Kern aus Eisensulfid mit einem Radius von 350 km befindet. Die Temperatur darin liegt zwischen 1300 K und 1900 K, wobei die Masse nicht mehr als 2 % der Masse des gesamten Mondes ausmacht.
Es ist bekannt, dass der Mond nur auf einer Seite der Erde zugewandt ist, daher träumt jeder schon lange davon, herauszufinden, welche Geheimnisse die andere Seite des Mondes verbirgt. Der Mond selbst leuchtet nicht. Es ist nur so, dass die von der Erde reflektierten Sonnenstrahlen ihre verschiedenen Teile beleuchten. In diesem Zusammenhang werden auch die Mondphasen erklärt. Mit seiner dunklen Seite ist er uns zugewandt und bewegt sich auf einer Umlaufbahn zwischen Sonne und Erde. Jeden Monat gibt es einen Neumond. Am nächsten Tag erscheint am Westhimmel eine helle Sichel eines „erneuerten“ Mondes. Der Rest des Mondes empfängt praktisch kein von der Erde reflektiertes Licht. In einer Woche kann die Hälfte der Mondscheibe beobachtet werden. Nach 22 Tagen wird das letzte Viertel beobachtet. Und am 30. Tag kommt wieder der Neumond.
Eigenschaften des Mondes
Masse: 0,0123 Erdmassen, also 7,35 * 1022 kg
Durchmesser am Äquator: 0,273-facher Erddurchmesser, also 3476 km
Achsenneigung: 1,55°
Dichte: 3346,4 kg/m3
Oberflächentemperatur: –54 °C
Entfernung vom Satelliten zum Planeten: 384400 km
Geschwindigkeit um den Planeten: 1,02 km/s
Orbitale Exzentrizität: e = 0,055
Bahnneigung zur Ekliptik: i = 5,1°
Erdbeschleunigung: g = 1,62 m/s2
Der Mond enthält einen metallischen Kern! Zu diesem Schluss kommen Rene Weber vom Marshall Space Flight Center der NASA und Rafael Garcia von der Universität Toulouse, nachdem sie die während der Apollo-Mondmission Ende der 60er und Anfang der 70er Jahre gewonnenen Daten erneut untersucht haben. Vielleicht wirft die Entdeckung neues Licht auf die Entwicklung des Erdtrabanten.
Im Rahmen des Apollo-Weltraumprogramms wurden vier Seismometer zum Mond geliefert, die bis 1977 die seismische Aktivität des Himmelskörpers aufzeichneten. Es stellte sich heraus, dass seismische Erschütterungen auf dem Mond deutlich seltener auftreten als auf der Erde. Da die Oberfläche des Erdtrabanten außerdem mit Kratern übersät ist, die von Kollisionen mit kleinen kosmischen Körpern übrig geblieben sind, verzerrt dies die Instrumentesignale und macht Vibrationen der Mondkruste weniger wahrnehmbar.
Lange Zeit galten die vom Mond über seismische Sensoren gewonnenen Informationen für Wissenschaftler als praktisch nutzlos. Allerdings haben sich in den letzten vierzig Jahren die Methoden zur Analyse seismischer Daten erheblich verändert. Darüber hinaus konnten Weber und Garcia den „Fehler“ berücksichtigen, der durch Krater entsteht. Daraus kamen sie zu dem Schluss, dass der Mond wie die Erde einen Kern aus heißem Metall besitzt. Sein Durchmesser beträgt etwa 330–360 Kilometer, er ist von einer teilweise geschmolzenen Hülle mit einem Durchmesser von etwa 480 Kilometern umgeben. Im Inneren des Kerns wiederum befindet sich ein massiver Eisenkern mit einem Durchmesser von etwa 240 Kilometern.
„Wir haben auf diesen Datensatz robuste Seismologie angewendet und damit den ersten direkten Beweis für den Mondkern erbracht“, sagte der Kosmologe Rene Weber.
Die Forscher analysierten auch die Seismogramme, indem sie die Daten in Gruppen verarbeiteten, was es ermöglichte, die Quelle der seismischen Aktivität zu bestimmen. Durch die Bestimmung der Flugbahnen seismischer Wellen und der Eigenschaften ihrer Reflexion an den inneren Schichten des Mondes konnten sie die Zusammensetzung und Struktur der Schichten des Mondkerns in verschiedenen Tiefen identifizieren.
Wissenschaftler glauben, dass der Mond aufgrund der großen Menge an Eisen in den Tiefen des Mondes über ein starkes Magnetfeld verfügt. Obwohl der Mondkern in vielerlei Hinsicht dem Erdkern ähnelt, ist seine Struktur dennoch unterschiedlich. Wie wir wissen, hat der Erdkern eine feste innere und äußere Flüssigkeitsschicht. Und im Kern des Mondes gibt es auch eine feste dritte Schicht, die Grenze zwischen dem Mantel und der äußeren flüssigen Kernhülle.
Astrophysiker gehen davon aus, dass der Mond vor etwa 4,5 Milliarden Jahren durch die Kollision der Erde mit einem großen Weltraumobjekt von der Größe des Planeten Mars entstanden ist. Hypothetisch „schlug“ dieser Schock ein Stück aus der Erde heraus, das aus der Kruste des geschmolzenen Mantels bestand, der sich später in den Mond verwandelte. Darüber hinaus ergaben Studien, die an der Kola-Superdeep-Quelle durchgeführt wurden, dass die Zusammensetzung der Gesteine der Halbinsel zu fast 90 Prozent mit der Zusammensetzung des Mondgesteins übereinstimmt. Es stellt sich heraus, dass dies an der Stelle geschah, an der sich die Krustenschichten befanden, die später die Kola-Halbinsel bildeten.
Bis vor kurzem glaubte man, der Mond sei ein „kalter“ Himmelskörper, doch ein Rätsel für Wissenschaftler war das Vorhandensein eines schwachen (Rest-)Magnetfelds auf ihm. Tatsache ist, dass, wie wissenschaftliche Theorien besagen, seine Quelle auf Planeten tektonische Aktivität ist. In der Nähe der Erde entsteht es beispielsweise durch die Bewegung von geschmolzenem Metall im Kern.
Im Jahr 1959 wurde entdeckt, dass das Magnetfeld des Mondes nicht gleichmäßig ist. Wie Untersuchungen von Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology gezeigt haben, hatte der Mond in einem frühen Stadium seiner Existenz einen flüssigen Kern und sein Magnetfeld ähnelte dem der Erde.
Nun scheint dieses Phänomen erklärt zu sein. Da außerdem der Mantel des Mondes offenbar auch heiß ist und darin eine Konvektion von Materie stattfindet (lesen Sie mehr dazu im Artikel „Vulkane – die Alarmstufe steigt“), kann es auf unserem Satelliten zu vulkanischer Aktivität kommen . Tatsächlich entdeckte die japanische Kaguya-Sonde auf der Mondoberfläche in der Nähe des Marius Hills-Plateaus ein Loch mit einem Durchmesser von etwa 65 Metern und einer Tiefe von etwa 80 Metern. Laut Wissenschaftlern könnte dies auf die Existenz von Tunneln hinweisen, die durch erhärtete vulkanische Lavaströme auf dem Erdtrabanten entstanden sind. Diese Hypothese wird auch durch das Vorhandensein gewundener Rillen unbekannter Herkunft auf der Oberfläche des Satelliten bestätigt.
Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich auf einer Konferenz der American Astrophysical Union vorgestellt. Die Teilnehmer stellten fest, dass das Wissen über die Zusammensetzung des Mondkerns auch dazu beitragen wird, besser zu verstehen, wie unsere Erde entstanden ist und wie sie sich in Zukunft entwickeln wird.
Der Mond ist der am besten zugängliche Körper der Welt, wenn man plötzlich ein Weltraumobjekt mit bloßem Auge betrachten möchte. Die Menschen haben sich im Laufe der Menschheitsgeschichte sehr für die Entstehung dunkler und heller Flecken auf ihrer Oberfläche interessiert. Was hat die Entstehung dieser seltsamen Merkmale verursacht?
Kindermärchen erzählen uns, was aus Käse gemacht wird. Aber wie bei anderen Körpern im Sonnensystem ist Gestein ein realistischerer Kandidat. Auf der Mondoberfläche gibt es erloschene Vulkane, Einschlagskrater und Lavaströme. Einige von ihnen sind ohne spezielle Instrumente zu sehen.
Wissenschaftler der Antike glaubten, dass es sich bei den dunklen Bereichen des Mondes um Ozeane handeln könnte. Und deshalb wurden sie auf Lateinisch „mare“ genannt, was „Meer“ bedeutet. Diese Gebiete sind in gewissem Sinne wirklich Ozeane. Anstelle von Wasser enthalten die Mondmeere erstarrte Lava. Während der Jugend des Mondes war seine Kruste warm genug, um Vulkane zu bilden. Obwohl es gleichzeitig schnell abkühlte und aushärtete. Lava könnte die Kruste durchbrechen, wenn ausreichend große Asteroiden auf den Mond fallen.
Es gibt viele Hinweise auf solche Asteroideneinschläge auf der Mondoberfläche. Zu Beginn der Geschichte des Sonnensystems litten alle Planeten und Monde darunter. Dies war die sogenannte Zeit der schweren Bombardierung. Plattentektonik und Oberflächenerosion haben viele Beweise für diesen Zeitraum verschleiert. Darüber hinaus trug die Atmosphäre dazu bei, dass einige kleine Meteoriten verglühten und so verhinderten, dass sie die Oberfläche erreichten. Der Mond verfügt jedoch nicht über alle diese Faktoren. Daher bleibt die Geschichte des Sonnensystems auf der Mondoberfläche unverändert erhalten.
Die Dicke der Mondkruste beträgt 60-100 km. Regolith an der Oberfläche kann flach sein – bis zu 3 Meter im Meer und bis zu einer Tiefe von 20 Metern in den Hügeln.
Unter der Oberfläche
Wie die Erde verfügt auch der Mond über eine Kruste, einen Mantel und einen Kern. Tief in seinem Inneren könnte der Mond einen festen Eisenkern haben, der von geschmolzenem Metall umgeben ist. Der äußere Kern des Mondes kann bis zu 500 km groß sein. Allerdings macht der kleine innere Kern nur etwa 20 Prozent des Mondes aus, verglichen mit 50 Prozent des Kerns anderer Gesteinskörper.
Der größte Teil der inneren Struktur des Mondes besteht aus der Lithosphäre, die etwa 1000 km dick ist. Da dieses Gebiet zu Beginn der Mondentwicklung schmolz, versorgte es die Lavaebenen auf seiner Oberfläche mit Magma. Mit der Zeit kühlte das Magma jedoch ab und verhärtete sich, wodurch der Vulkanismus auf dem Mond gestoppt wurde.
Der Mond ist nach dem Satelliten der zweitdichteste Körper im Sonnensystem. Die Ablösung seiner inneren Schichten wurde wahrscheinlich durch die Kristallisation des Magmaozeans kurz nach seiner Entstehung verursacht.
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Durchmesser: 3476 km;
Fläche: 37.900.000 km²;
Volumen: 2,2×10 10 km³;Gewicht: 7,35×10 22 kg;
Dichte T: 3346 kg/ m³;
Rotationszeitraum : 27,3 Tage;
Umlaufzeitraum: 27,3 Tage;
Entfernung von der Erde: 385.000 km;
Umlaufgeschwindigkeit: 1,02 km/ Mit ;
Äquatorlänge: 10.914 km;
Orbitalneigung : 5,15°;
Beschleunigung freier Fall: 1,62 m/s²;
Satellit : Erde
Seit vielen Jahrtausenden Mond zieht den Blick einer Person auf sich. Die alten Völker, die den Mond beobachteten, personifizierten ihn mit einer Gottheit – als Nachtweltleuchter. Die Römer nannten den Satelliten Mond und Diana, die Griechen Selene, die alten Ägypter Iyah. Bei der Beobachtung des Mondes bemerkten die alten Menschen die Periodizität der Veränderungen in den Mondphasen – er wuchs und schwand, verschwand vollständig und wurde mit Sicherheit wiedergeboren. Die launische Königin der Nacht wurde zum ersten Maß für die Zeit und der erste Mondkalender wurde erstellt, der noch heute verwendet wird.
Mond- der einzige natürliche Satellit der Erde. Das zweithellste Objekt am Erdhimmel und der fünftgrößte natürliche Satellit der Planeten. Es ist neben der Erde auch der erste und einzige Himmelskörper, den der Mensch besucht. Die durchschnittliche Entfernung vom Mond zur Erde beträgt 385.000 km oder etwas mehr als eine Lichtsekunde. Der Erdtrabant ist 50-mal kleiner als sein Planet und sein Radius beträgt 1738 km (27 % des Erdradius). Unser Planet veranlasst den Mond aufgrund der Gravitationskräfte, sich auf einer elliptischen Umlaufbahn mit einer Geschwindigkeit von 1,02 km/s zu drehen. Derzeit sind die Parameter der Mondumlaufbahn mit hoher Genauigkeit bekannt. Unser Satellit umrundet ihn in 27,322 Tagen oder 27 Tagen, 7 Stunden und 43 Minuten vollständig. Dies ist die Zeit, die aufgerufen wird Mondmonat, der um 3 Tage vom Kalender abweicht. Außerdem ist die Anziehungskraft zwischen der Erde und dem Mond die Ursache für die Ebbe und Flut der Erde.
Unser Satellit entstand vor 4,36 Milliarden Jahren. Einer Version zufolge der Mond und die Erde
entstand gleichzeitig aus einer Gas-Staub-Wolke. Es gibt auch
Annahme, dass der Mond durch die Kollision der Erde entstanden ist
mit einem anderen Objekt
Mondoberfläche
Wenn Sie den Mond beobachten, können Sie auf seiner Oberfläche dunkle Flecken unterschiedlicher Form erkennen. Diese Flecken stammen aus dem 17. Jahrhundert. begann zu rufen Meere. Damals glaubte man, dass es auf dem Mond Wasser gab, was bedeutete, dass es wie auf der Erde Meere und Ozeane geben sollte. Sie erhielten Namen, die bis heute verwendet werden: Ozean der Stürme, Meer der Kälte, Meer des Regens, Meer der Wolken, Meer der Ruhe usw. Allerdings bereits 1753 der kroatische Astronom Ruđer Bošković bewies, dass der Mond keine Atmosphäre hat und daher auf seiner Oberfläche kein flüssiges Wasser vorhanden sein kann, da es ohne atmosphärischen Druck sofort verdampfen würde. Mondmeere, die etwa 16 % der gesamten Mondoberfläche ausmachen, sind riesige Krater, die durch Kollisionen mit Himmelskörpern entstanden sind und später mit flüssiger Lava überflutet wurden.
Mondlandschaft originell und einzigartig. Der Mond ist vollständig mit Kratern unterschiedlicher Größe bedeckt – von Hunderten von Kilometern bis zu einigen Millimetern. Über den Ursprung dieser Krater gibt es zwei Theorien:
- Vulkantheorie – wurde bereits in den 80er Jahren des 18. Jahrhunderts aufgestellt. Der deutsche Astronom Johann Schröter behauptete, Mondkrater seien durch starke Vulkanausbrüche an der Oberfläche entstanden;
- Meteoritentheorie – die Krater entstanden während der Entstehung des Satelliten, als der Mond einem Meteoritenbeschuss ausgesetzt war. Auf der Mondoberfläche bildeten sich Vertiefungen, die als Krater bekannt wurden.
Ein erheblicher Teil der Mondoberfläche ist mit Kratern unterschiedlicher Größe übersät.
Das Foto zeigt den Kopernikus-Krater, der vor etwa 800 Millionen Jahren entstand.
Sein Durchmesser beträgt 93 km und seine Tiefe beträgt fast 4 km.
Fragment eines Ausschnitts der Mondoberfläche
Der Mond hat keine Atmosphäre, er ist lediglich ein runder, felsiger Himmelskörper, der ihn umkreist. Der Himmel über dem Mond ist immer schwarz, auch tagsüber. Auf unserem Satelliten gibt es keine Luft-Gas-Hülle, die die Wärme einfangen würde. Daher kommt es sowohl auf dem Mond als auch auf dem Mond nachts und tagsüber zu starken Temperaturschwankungen. Tagsüber erwärmt sich die Mondoberfläche auf bis zu +120 °C, nachts oder auch im Schatten kühlt sie auf –160 °C ab.
Der Vollmond reflektiert nur 7 % des auf ihn einfallenden Sonnenlichts. Da der Mond nicht selbst leuchtet, sondern nur Sonnenlicht reflektiert, ist von der Erde aus nur der beleuchtete Teil der Mondoberfläche sichtbar. Der Mond umkreist die Erde und daher ändert sich der Winkel zwischen Mond und Sonne. Wir beobachten dieses Phänomen als einen Zyklus von Mondphasen.
Wechsel der Mondphasen. Der Zeitraum zwischen den Vollmonden wird als bezeichnet
Mondmonat und beträgt 27,32 Tage
Struktur des Mondes
Der Mond besteht aus der Kruste, dem oberen Mantel, dem mittleren Mantel, dem unteren Mantel (Asthenosphäre) und dem Kern. Die Dichte des Mondes beträgt 3346 kg/m³ und entspricht damit der des Erdmantels. Das bedeutet, dass unser Satellit entweder keinen dichten Eisenkern hat oder sehr klein ist. Tatsächlich ist die Hülle des inneren Kerns reich an Eisen und hat einen Radius von nur 240 km, während der flüssige äußere Kern hauptsächlich aus flüssigem Eisen mit einem Radius von etwa 300 bis 330 Kilometern besteht. Der Mondkern macht massemäßig nur 2 % der Gesamtmasse des Satelliten aus und besteht aus Eisen, legiert mit geringen Mengen Schwefel und Nickel. Um den Kern herum befindet sich eine teilweise geschmolzene Grenzschicht mit einem Radius von etwa 480–500 Kilometern. Wie alle Planeten hat der Mond das größte Volumen seiner Struktur in seinem Mantel. Es kann in drei Komponenten unterteilt werden: die obere mit einer Mächtigkeit von 400 km, die mittlere mit einer Mächtigkeit von 700 km und die untere mit einer Mächtigkeit von etwa 200 km. Der Mondmantel ist wie der Erdmantel nicht vollständig geschmolzen und weist daher keine Vulkane auf.
Eine der Sensationen der Monderkundung war die Entdeckung einer dicken Kruste mit einer Dicke von 60 bis 100 km. Dies weist darauf hin, dass auf dem Mond in der Vergangenheit ein sogenannter Magma-Ozean existierte, in dessen Tiefen in den ersten 100 Millionen Jahren seiner Entwicklung Schmelzen und Krustenbildung stattfand. Wir können daraus schließen, dass Mond und Erde einen ähnlichen Ursprung hatten. Allerdings unterscheidet sich das tektonische Regime des Mondes vom plattentektonischen Regime, das für das schmelzende Basaltmagma charakteristisch ist, das zum Aufbau der Mondkruste verwendet wird. Deshalb ist sie so dick.
Innere Struktur des Mondes.
Kern - 330 km;
Mantel - 1300 km;
Kora - 60-100 km
Erste Schritte auf fremdem Land
Der Mensch fühlte sich schon immer vom Weltraum angezogen. Sobald er in den Nachthimmel blickte, begann er sich als Reisenden durch die endlosen Tiefen des dunklen Unbekannten vorzustellen und sich vorzustellen, wie er endlich andere Welten erreichen, auf der außerirdischen Oberfläche wandeln und vielleicht dort ein neues Zuhause für sich finden würde andere Planeten. Doch so sehr sich die Menschheit bisher auch bemüht hat, es ist ihr noch nicht gelungen, diese neuen Welten zu erreichen. Dafür gibt es viele Gründe: Einige von ihnen liegen im irdischen Vergleich enorm weit von unserem Planeten entfernt, während andere ungeeignete Bedingungen für den Aufenthalt auf ihnen haben usw. Der Hauptgrund ist jedoch die Entfernung. Selbst der erdnächste Planet braucht eine moderne Sonde mindestens acht Monate, um dorthin zu gelangen. Wer würde es wagen, eine so riskante und lange Reise zu unternehmen, denn es ist noch unbekannt, welchen Einfluss der Weltraum auf einen Menschen während eines so langen Fluges hat.
Dennoch gab der Mann nicht auf, und obwohl es ihm noch nicht gelungen war, die nächstgelegenen Planeten zu erreichen, gelang ihm dennoch sein erster Weltraumflug zum nächstgelegenen und einzigen Der Satellit der Erde – der Mond.
Die Erforschung des Mondes mit Raumfahrzeugen begann am 14. September 1959 mit der Kollision der automatischen Station Luna-2 mit der Oberfläche unseres Satelliten. Bis zu diesem Zeitpunkt war die Beobachtung des Mondes die einzige Möglichkeit, den Mond zu erkunden. Galileis Erfindung des Teleskops im Jahr 1609 war ein wichtiger Meilenstein in der Astronomie, insbesondere in der Beobachtung des Mondes. Galilei selbst nutzte sein Teleskop, um die Berge und Krater auf der Mondoberfläche zu studieren. Zu dieser Zeit gab es neben dem Wettrüsten auch eine ebenso wichtige Rivalität zwischen den USA und der UdSSR im Hinblick auf die Erforschung des Mondes. Im Jahr 1962 formulierte der 35. US-Präsident John Kennedy die wichtigste US-Mission im Weltraum als Landung auf dem Mond.
Lunokhod-1 – der erste automatische Rover auf dem Mond
Mann auf dem Mond
Der Erdtrabant hat seit prähistorischen Zeiten die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich gezogen. Der Mond ist nach der Sonne das sichtbarste Objekt am Himmel und ihm wurden daher schon immer die gleichen bedeutenden Eigenschaften zugeschrieben wie dem Tageslichtstern. Jahrhunderte später wurden Anbetung und einfache Neugier durch wissenschaftliches Interesse ersetzt. Der abnehmende Mond, der Vollmond und der zunehmende Mond sind heute Gegenstand der intensivsten Erforschung. Dank der Forschung von Astrophysikern wissen wir viel über den Satelliten unseres Planeten, aber vieles bleibt unbekannt.
Herkunft
Der Mond ist ein so bekanntes Phänomen, dass sich die Frage, woher er kommt, praktisch nicht stellt. Mittlerweile ist der Ursprung des Satelliten unseres Planeten eines seiner bedeutendsten Geheimnisse. Heutzutage gibt es zu diesem Thema mehrere Theorien, von denen jede sich sowohl mit Beweisen als auch mit Argumenten für ihre Widersprüchlichkeit rühmen kann. Die erhaltenen Daten ermöglichen es uns, drei Haupthypothesen zu identifizieren.
- Mond und Erde entstanden aus derselben protoplanetaren Wolke.
- Der vollständig geformte Mond wurde von der Erde eingefangen.
- Die Entstehung des Mondes wurde durch die Kollision der Erde mit einem großen Weltraumobjekt verursacht.
Schauen wir uns diese Versionen genauer an.
Co-Akkretion
Die Hypothese des gemeinsamen Ursprungs (Akkretion) der Erde und ihres Satelliten galt in der wissenschaftlichen Welt bis in die frühen 70er Jahre des letzten Jahrhunderts als die plausibelste. Es wurde erstmals von Immanuel Kant aufgestellt. Nach dieser Version entstanden Erde und Mond fast gleichzeitig aus protoplanetaren Teilchen. Die kosmischen Körper stellten ein Doppelsystem dar.
Zuerst begann sich die Erde zu bilden. Nachdem es eine bestimmte Größe erreicht hatte, begannen Partikel eines protoplanetaren Schwarms unter dem Einfluss der Schwerkraft um es zu kreisen. Sie begannen, sich auf elliptischen Bahnen um das entstehende Objekt zu bewegen. Einige Teilchen fielen auf die Erde, andere kollidierten und klebten zusammen. Dann begann sich die Umlaufbahn allmählich immer kreisförmiger zu nähern, und aus einem Schwarm von Partikeln begann sich der Embryo des Mondes zu bilden.
Für und Wider
Heutzutage gibt es für die Co-Ursprungshypothese mehr Widerlegungen als Beweise. Es erklärt das identische Sauerstoffisotopenverhältnis der beiden Körper. Die im Rahmen der Hypothese vorgebrachten Gründe für die unterschiedliche Zusammensetzung von Erde und Mond, insbesondere das nahezu vollständige Fehlen von Eisen und flüchtigen Stoffen auf letzterem, sind fraglich.
Gast aus der Ferne
Im Jahr 1909 stellte Thomas Jackson Jefferson See die Hypothese des Gravitationseinfangs auf. Demnach ist der Mond ein Körper, der irgendwo in einer anderen Region des Sonnensystems entstanden ist. Seine elliptische Umlaufbahn schnitt die Flugbahn der Erde. Beim nächsten Anflug wurde der Mond von unserem Planeten eingefangen und zu einem Satelliten.
Zur Untermauerung der Hypothese zitieren Wissenschaftler weit verbreitete Mythen der Völker der Welt, die von der Zeit erzählen, als der Mond nicht am Himmel stand. Die Theorie des Gravitationseinfangs wird indirekt auch durch das Vorhandensein einer festen Oberfläche auf dem Satelliten bestätigt. Sowjetischen Untersuchungen zufolge müsste der Mond, der keine Atmosphäre besitzt, wenn er sich seit mehreren Milliarden Jahren um unseren Planeten dreht, mit einer mehrere Meter dicken Staubschicht aus dem Weltraum bedeckt sein. Allerdings weiß man heute, dass dies auf der Oberfläche des Satelliten nicht beobachtet wird.
Die Hypothese kann die geringe Menge Eisen auf dem Mond erklären: Es könnte sich in der Zone der Riesenplaneten gebildet haben. Allerdings sollte in diesem Fall eine hohe Konzentration an flüchtigen Stoffen vorhanden sein. Basierend auf den Ergebnissen der Modellierung des Gravitationseinfangs erscheint seine Möglichkeit außerdem unwahrscheinlich. Ein Körper mit der gleichen Masse wie der Mond würde eher mit unserem Planeten kollidieren oder aus der Umlaufbahn geschleudert werden. Ein Gravitationseinfang könnte nur erfolgen, wenn der zukünftige Satellit sehr nahe daran vorbeifliegen würde. Allerdings wird auch bei dieser Option die Zerstörung des Mondes unter dem Einfluss von Gezeitenkräften wahrscheinlicher.
Riesenkampf
Die dritte der oben genannten Hypothesen gilt heute als die plausibelste. Nach der Theorie des Rieseneinschlags ist der Mond das Ergebnis der Wechselwirkung der Erde mit einem ziemlich großen Weltraumobjekt. Die Hypothese wurde 1975 von William Hartman und Donald Davis vorgeschlagen. Sie vermuteten, dass ein Protoplanet namens Theia mit der jungen Erde kollidierte, die es geschafft hatte, 90 % ihrer Masse zu gewinnen. Seine Größe entsprach dem modernen Mars. Durch den Einschlag, der den „Rand“ des Planeten traf, wurde fast die gesamte Materie von Theia und ein Teil der Materie der Erde in den Weltraum geschleudert. Aus diesem „Baumaterial“ begann sich der Mond zu bilden.
Die Hypothese erklärt die moderne Geschwindigkeit sowie den Neigungswinkel seiner Achse und viele physikalische und chemische Parameter beider Körper. Der Schwachpunkt der Theorie sind die Gründe, die sie für den geringen Eisengehalt auf dem Mond angibt. Dazu musste vor der Kollision in der Tiefe beider Körper eine vollständige Differenzierung stattfinden: die Bildung eines Eisenkerns und eines Silikatmantels. Bisher konnte keine Bestätigung gefunden werden. Vielleicht werden neue Daten über den Erdtrabanten diese Frage klären. Zwar besteht die Möglichkeit, dass sie die heute akzeptierte Hypothese über den Ursprung des Mondes widerlegen können.
Grundparameter
Für den modernen Menschen ist der Mond ein integraler Bestandteil des Nachthimmels. Die Entfernung dorthin beträgt heute etwa 384.000 Kilometer. Dieser Parameter ändert sich geringfügig, wenn sich der Satellit bewegt (Bereich - von 356.400 bis 406.800 km). Der Grund liegt in der elliptischen Umlaufbahn.
Der Satellit unseres Planeten bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 1,02 km/s durch den Weltraum. In etwa 27,32 Tagen (Stern- oder Sternmonat) vollendet er eine vollständige Umdrehung um unseren Planeten. Interessanterweise ist die Anziehungskraft des Mondes durch die Sonne 2,2-mal stärker als durch die Erde. Dieser und andere Faktoren beeinflussen die Bewegung des Satelliten: Verkürzung des Sternmonats, Veränderung der Entfernung zum Planeten.
Die Mondachse hat eine Neigung von 88°28". Die Rotationsperiode entspricht einem Sternmonat und deshalb ist der Satellit immer mit einer Seite unserem Planeten zugewandt.
Reflektierend
Wir können davon ausgehen, dass der Mond ein Stern ist, der uns sehr nahe steht (diese Idee könnte vielen in der Kindheit in den Sinn gekommen sein). In Wirklichkeit verfügt er jedoch nicht über viele der Parameter, die Körpern wie der Sonne oder dem Sirius innewohnen. Daher ist das Mondlicht, das von allen romantischen Dichtern besungen wird, nur ein Spiegelbild der Sonne. Der Satellit selbst strahlt nicht.
Die Mondphase ist ein Phänomen, das mit dem Mangel an eigenem Licht zusammenhängt. Der sichtbare Teil des Satelliten am Himmel verändert sich ständig und durchläuft nacheinander vier Phasen: Neumond, zunehmender Mond, Vollmond und abnehmender Mond. Dies sind die Phasen des synodischen Monats. Er wird von einem Neumond zum nächsten berechnet und dauert durchschnittlich 29,5 Tage. Der synodische Monat ist länger als der siderische Monat, da sich auch die Erde um die Sonne bewegt und der Satellit immer etwas Abstand aufholen muss.
Viele Gesichter
Die erste Mondphase im Zyklus ist die Zeit, in der für einen Beobachter auf der Erde kein Satellit am Himmel ist. Zu diesem Zeitpunkt ist es unserem Planeten mit seiner dunklen, unbeleuchteten Seite zugewandt. Die Dauer dieser Phase beträgt ein bis zwei Tage. Dann erscheint ein Monat am westlichen Himmel. Der Mond ist zu diesem Zeitpunkt nur eine dünne Sichel. Oftmals kann man jedoch die gesamte Scheibe des Satelliten, allerdings weniger hell, grau eingefärbt beobachten. Dieses Phänomen wird als Aschefarbe des Mondes bezeichnet. Die graue Scheibe neben der hellen Sichel ist der Teil des Satelliten, der von den von der Erdoberfläche reflektierten Strahlen beleuchtet wird.
Sieben Tage nach Beginn des Zyklus beginnt die nächste Phase – das erste Quartal. Zu diesem Zeitpunkt ist der Mond genau zur Hälfte beleuchtet. Ein charakteristisches Merkmal einer Phase ist eine gerade Linie, die die dunklen und beleuchteten Bereiche trennt (in der Astronomie wird sie „Terminator“ genannt). Allmählich wird es konvexer.
Am 14.-15. Tag des Zyklus tritt der Vollmond auf. Dann beginnt der sichtbare Teil des Satelliten abzunehmen. Am 22. Tag beginnt das letzte Viertel. In diesem Zeitraum ist häufig auch eine aschige Färbung zu beobachten. Der Winkelabstand des Mondes von der Sonne wird immer geringer und nach etwa 29,5 Tagen ist er wieder vollständig verborgen.
Finsternisse
Mehrere andere Phänomene hängen mit den Besonderheiten der Bewegung des Satelliten um unseren Planeten zusammen. Die Ebene der Mondbahn ist durchschnittlich um 5,14° zur Ekliptik geneigt. Diese Situation ist für solche Systeme nicht typisch. Die Umlaufbahn des Satelliten liegt in der Regel in der Äquatorebene des Planeten. Die Punkte, an denen die Mondbahn die Ekliptik schneidet, werden als aufsteigender und absteigender Knoten bezeichnet. Sie haben keine genaue Fixierung und bewegen sich ständig, wenn auch langsam. In etwa 18 Jahren durchlaufen die Knoten die gesamte Ekliptik. Aufgrund dieser Merkmale kehrt der Mond nach einem Zeitraum von 27,21 Tagen (dem sogenannten drakonischen Monat) zu einem von ihnen zurück.
Der Durchgang eines Satelliten durch die Schnittpunkte seiner Achse mit der Ekliptik ist mit einem Phänomen wie einer Mondfinsternis verbunden. Dies ist ein Phänomen, das uns selten glücklich (oder traurig) macht, aber eine gewisse Periodizität aufweist. Eine Sonnenfinsternis tritt in dem Moment auf, in dem der Vollmond mit dem Durchgang eines Satelliten an einem der Knoten zusammenfällt. Ein solch interessanter „Zufall der Umstände“ kommt recht selten vor. Das Gleiche gilt für das Zusammentreffen von Neumond und dem Durchgang eines der Knoten. Zu diesem Zeitpunkt findet eine Sonnenfinsternis statt.
Beobachtungen von Astronomen haben gezeigt, dass beide Phänomene zyklisch sind. Die Dauer einer Periode beträgt etwas mehr als 18 Jahre. Dieser Zyklus wird Saros genannt. Während einer Periode kommt es zu 28 Mondfinsternissen und 43 Sonnenfinsternissen (davon 13 totale).
Der Einfluss des Nachtsterns
Seit der Antike gilt der Mond als einer der Herrscher über das menschliche Schicksal. Den Denkern dieser Zeit zufolge beeinflusste es den Charakter, die Beziehungen, die Stimmung und das Verhalten. Heute wird die Wirkung des Mondes auf den Körper aus wissenschaftlicher Sicht untersucht. Verschiedene Studien bestätigen, dass eine Abhängigkeit bestimmter Verhaltensmerkmale und des Gesundheitszustands von den Phasen des Nachtlichts besteht.
Ärzte in der Schweiz, die seit langem Patienten mit Herz-Kreislauf-Problemen überwachen, haben beispielsweise herausgefunden, dass der zunehmende Mond eine gefährliche Zeit für Menschen ist, die zu Herzinfarkten neigen. Ihren Angaben zufolge fielen die meisten Angriffe mit dem Erscheinen eines Neumondes am Nachthimmel zusammen.
Es gibt eine Vielzahl ähnlicher Studien. Das Sammeln solcher Statistiken ist jedoch nicht das Einzige, was Wissenschaftler interessiert. Sie versuchten, Erklärungen für die identifizierten Muster zu finden. Einer Theorie zufolge hat der Mond auf menschliche Zellen die gleiche Wirkung wie auf die gesamte Erde: Er führt durch den Einfluss des Satelliten zu Veränderungen des Wasser-Salz-Haushalts, der Membrandurchlässigkeit und der Hormonverhältnisse.
Eine andere Version konzentriert sich auf den Einfluss des Mondes auf das Magnetfeld des Planeten. Nach dieser Hypothese verursacht der Satellit Veränderungen in den elektromagnetischen Impulsen des Körpers, was bestimmte Konsequenzen nach sich zieht.
Experten, die der Meinung sind, dass die Nachtleuchte einen enormen Einfluss auf uns hat, empfehlen, Ihre Aktivitäten im Einklang mit dem Zyklus aufzubauen. Sie warnen: Laternen und Lampen, die das Mondlicht blockieren, können der menschlichen Gesundheit schaden, da der Körper dadurch keine Informationen über Phasenänderungen erhält.
Auf dem Mond
Nachdem wir den Nachtstern von der Erde aus kennengelernt haben, werden wir an seiner Oberfläche entlanggehen. Der Mond ist ein Satellit, der nicht durch die Atmosphäre vor den Sonnenstrahlen geschützt ist. Tagsüber erwärmt sich die Oberfläche auf bis zu 110 °C und nachts kühlt sie auf -120 °C ab. In diesem Fall sind Temperaturschwankungen charakteristisch für eine kleine Zone der Kruste eines kosmischen Körpers. Durch die sehr geringe Wärmeleitfähigkeit kann sich das Innere des Satelliten nicht erwärmen.
Wir können sagen, dass der Mond Land und Meer ist, riesig und wenig erforscht, aber mit eigenen Namen. Die ersten Karten der Satellitenoberfläche erschienen im 17. Jahrhundert. Dunkle Flecken, die früher mit Meeren verwechselt wurden, entpuppten sich nach der Erfindung des Teleskops als Tiefebenen, behielten aber ihren Namen. Die helleren Bereiche an der Oberfläche sind „kontinentale“ Zonen mit Bergen und Graten, oft ringförmig (Krater). Auf dem Mond finden Sie den Kaukasus und die Alpen, die Meere der Krise und der Ruhe, den Ozean der Stürme, die Bucht der Freude und den Sumpf der Fäule (Buchten auf dem Satelliten sind dunkle Bereiche neben den Meeren, Sümpfe sind kleine Flecken). von unregelmäßiger Form) sowie die Berge von Kopernikus und Kepler.
Und erst danach wurde die andere Seite des Mondes erforscht. Dies geschah im Jahr 1959. Die vom sowjetischen Satelliten gewonnenen Daten ermöglichten die Kartierung des für Teleskope verborgenen Teils des Nachtsterns. Auch die Namen der ganz Großen tauchten hier auf: K.E. Tsiolkovsky, S.P. Koroleva, Yu.A. Gagarin.
Ganz anders
Das Fehlen einer Atmosphäre unterscheidet den Mond so sehr von unserem Planeten. Der Himmel ist hier nie bewölkt, seine Farbe ändert sich nicht. Auf dem Mond befindet sich über den Köpfen der Astronauten nur eine dunkle Sternenkuppel. Die Sonne geht langsam auf und wandert gemächlich über den Himmel. Ein Tag auf dem Mond dauert fast 15 Erdentage, ebenso lang ist die Nacht. Ein Tag entspricht dem Zeitraum, in dem der Erdtrabant eine Umdrehung relativ zur Sonne durchführt, oder einem synodischen Monat.
Auf dem Satelliten unseres Planeten gibt es weder Wind noch Niederschlag, und es gibt auch keinen reibungslosen Übergang vom Tag in die Nacht (Dämmerung). Darüber hinaus ist der Mond ständig durch herabfallende Meteoriten bedroht. Ihre Anzahl wird indirekt durch den die Oberfläche bedeckenden Regolith angezeigt. Dabei handelt es sich um eine mehrere Dutzend Meter dicke Schutt- und Staubschicht. Es besteht aus zerkleinerten, gemischten und manchmal verschmolzenen Überresten von Meteoriten und von ihnen zerstörten Mondgesteinen.
Wenn Sie in den Himmel schauen, können Sie sehen, wie die Erde regungslos und immer an der gleichen Stelle hängt. Ein schönes, sich aber fast nie änderndes Bild erklärt sich aus der Synchronisation der Rotation des Mondes um unseren Planeten und seine eigene Achse. Dies ist einer der schönsten Anblicke, den die Astronauten sehen konnten, die als erste auf der Oberfläche des Erdtrabanten landeten.
Berühmt
Es gibt Zeiten, in denen der Mond der „Star“ nicht nur wissenschaftlicher Konferenzen und Veröffentlichungen, sondern auch aller Arten von Medien ist. Von großem Interesse für viele Menschen sind einige eher seltene Phänomene im Zusammenhang mit dem Satelliten. Einer von ihnen ist ein Supermond. Es tritt an den Tagen auf, an denen der Nachtstern die geringste Entfernung vom Planeten hat und in der Vollmond- oder Neumondphase. Gleichzeitig wird der Nachtstern optisch um 14 % größer und 30 % heller. In der zweiten Jahreshälfte 2015 kann der Supermond am 29. August, 28. September (an diesem Tag wird der Supermond am eindrucksvollsten sein) und am 27. Oktober beobachtet werden.
Ein weiteres merkwürdiges Phänomen ist mit dem periodischen Eintritt des Nachtlichts in den Erdschatten verbunden. Der Satellit verschwindet nicht vom Himmel, sondern wird rot. Das astronomische Ereignis wurde Blutmond genannt. Dieses Phänomen ist recht selten, aber moderne Weltraumliebhaber haben wieder Glück. Im Jahr 2015 werden Blutmonde mehrmals über der Erde aufgehen. Der letzte von ihnen wird im September erscheinen und mit einer totalen Sonnenfinsternis des Nachtsterns zusammenfallen. Das ist auf jeden Fall sehenswert!
Die Nachtleuchte hat schon immer Menschen angezogen. Der Mond und der Vollmond sind zentrale Bilder in vielen poetischen Essays. Als sich wissenschaftliche Erkenntnisse und Methoden der Astronomie entwickelten, begann der Satellit unseres Planeten nicht nur Astrologen und Romantiker zu interessieren. Viele Fakten sind klar geworden, seit die ersten Versuche, das „Verhalten“ des Mondes zu erklären, enthüllt wurden. Allerdings ist der Nachtstern, wie alle Objekte im Weltraum, nicht so einfach, wie es scheint.
Selbst die amerikanische Expedition konnte nicht alle ihr gestellten Fragen beantworten. Gleichzeitig erfahren Wissenschaftler jeden Tag etwas Neues über den Mond, obwohl die gewonnenen Daten oft noch mehr Zweifel an bestehenden Theorien aufkommen lassen. Dies war bei Hypothesen über den Ursprung des Mondes der Fall. Alle drei Hauptkonzepte, die in den 60er und 70er Jahren erkannt wurden, wurden durch die Ergebnisse der amerikanischen Expedition widerlegt. Bald wurde die Riesenkollisionshypothese zur führenden Hypothese. Höchstwahrscheinlich erwarten uns in Zukunft viele erstaunliche Entdeckungen im Zusammenhang mit dem Nachtstern.