Księżyc


Księżyc porusza się wokół Ziemi po prawie kołowej orbicie (o mimośrodzie 0,05), położonej w płaszczyźnie nachylonej do płaszczyzny ekliptyki pod kątem 5,1o. Średnia odległość Księżyca od Ziemi wynosi 384,4 tys. km, a okres jego obiegu wokół naszej planety jest równy 27,3 dnia. Księżyc wiruje wokół osi nachylonej do płaszczyzny ekliptyki pod kątem 88o, a okres jego obrotu jest równy okresowi obiegu wokół Ziemi, a więc Księżyc pozostaje do niej zwrócony zawsze tą samą stroną. Promień Księżyca wynosi 1738 km (0,27 promienia Ziemi), a jego masa jest równa 7,35x1022 kg, co stanowi 1/81 masy Ziemi (stosunek masy Księżyca do masy Ziemi jest największy ze stosunków mas satelitów do mas ich macierzystych planet w Układzie Słonecznym). Średnia gęstość materii, z której składa się Księżyc, wynosi zaledwie 3,34 g/cm3.

Znacznie mniejsza niż Ziemi średnia gęstość Księżyca wskazuje na to, że jego wnętrze musi być uboższe w żelazo. Według współczesnych modeli niewielkie jądro żelazne (o promieniu około 700 km) otacza warstwa stopionych skał o grubości mniej więcej 400 km, nad którą rozpościera się sztywny płaszcz skalisty pokryty kilkudziesięciokilometrową twardą skorupą. Wprawdzie skład chemiczny Księżyca różni się od ziemskiego, ale jego niemal identyczny z ziemskim skład izotopowy wydaje się sugerować wspólne pochodzenie obu ciał. Przypuszcza się, że Księżyc powstał w końcowej fazie tworzenia się Układu Słonecznego jako rezultat zderzenia protoplanety wielkości Marsa z rozwarstwioną już na jądro i płaszcz Ziemią. Zderzenie nie było centralne i dlatego w jego wyniku Ziemia pozbawiona została tylko części płaszcza, zachowując większość żelaznego jądra. Materiał płaszcza, rozproszony w postaci dysku na bliskiej orbicie okołoziemskiej, stygnąc szybko skondensował do postaci naturalnego satelity. Oddziaływania pływowe oddaliły od siebie oba ciała - jeszcze dziś odległość Księżyca od Ziemi wzrasta w tempie 3 cm na rok.


Powierzchnię Księżyca tworzą głównie skały bazaltowe pochodzenia wulkanicznego. Cała pokryta jest kraterami uderzeniowymi; na widocznej z Ziemi części powierzchni znajduje się około 300 tys. kraterów o średnicy ponad 1 km; na odwrotnej stronie jest ich dużo więcej. Wśród innych struktur powierzchniowych zwracają uwagę łańcuchy gór, których wysokość dochodzi do 8 km, a także bruzdy i szczeliny o szerokości do 5 km i długości kilkuset km. Temperatura powierzchni Księżyca zmienia się od +110oC w środku dnia księżycowego do -80oC w środku nocy; tak duże różnice spowodowane są brakiem atmosfery.

Na powierzchni Księżyca nie ma wody. Ale w 1996 r. doniesiono, że wnikliwa analiza wyników obserwacji radarowych, wykonanych dwa lata wcześniej z krążącej wokół Księżyca sondy Clementine, wskazuje, że dna głębokich kraterów w okolicach biegunów, do których nigdy nie dociera promieniowanie słoneczne, pokrywa warstwa lodu wodnego. Gdyby przyszłe badania to potwierdziły, byłoby to jedno z donioślejszych odkryć o znaczeniu również i praktycznym. Księżyc jest bowiem dotychczas jedynym naturalnym obiektem pozaziemskim, na którym był już człowiek i wobec którego ma dalsze ambitneplany eksploracyjne.