Poveștile Cerului. Sistemul Solar. Numai de Bine despre LUNĂ!

Într-o noapte oarecare, am putea ignora că orbitează pe cer. Știm că urmează să fie acolo ori de câte ori înălțăm ochii spre cer, așa încât nu-i dăm prea multă importanță. În medie, cam toată lumea știe că omul a pus piciorul pe Lună, dar mai mult de atât nu prea cunoaștem. Sunt multe chestiuni interesante care vor fi surprinse în acest ciclu de problematizări găsite pe Universe Today. Vom deschide gura pentru început cât să suscităm interesul.

Mulți cercetători cred că Luna s-a format din impactul unui obiect de mărimea lui Marte, cu Terra, acum 4,5 miliarde de ani. Ați putea să vă întrebați cum este posibil să știm așa ceva? Este un proces deductiv pe care astronomii l-au folosit pentru a ajunge la această concluzie: Luna este mult mai puțin densă decât Terra și miezul său este deficitar în fier. Aceste două caracteristici conduc spre concluzia că Luna este constituită din crusta superioară de densitate joasă a ambelor obiecte.

Un alt fapt interesat despre Lună: unicul satelit natural al Terrei se depărtează cu o rată de 4 centimetri pe an. Aceasta se datorează conservării momentului orbitei Terrei. Cam în 50 de miliarde de ani, Luna se va afla în sfârșit, permanent, pe o orbită stabilă. La acel moment, îi va lua cam 47 de zile să se  rotească în jurul Pământului, comparat cu 27,3 zile, cât îi trebuie în prezent. În acel punct, va arăta așa cum arată Luna întotdeauna, doar că se va prezenta în același loc pe cer. O notă interesantă ar fi că, între timp, Soarele va deveni o gigantă roșie și va înghiți atât Terra cât și Luna, înainte ca acest eveniment să se petreacă, așa încât nu va conta prea mult … poziționarea Lunii pe o orbită stabilă! Să o luăm din aproape în aproape și să răspundem la niște întrebări pe care cu siguranță vi le-ați pus, sau, necunoscând răspunsurile, nu ați știut să le puneți!

CE ESTE PARTEA ÎNDEPĂRTATĂ SAU FAȚA NEVĂZUTĂ A LUNII?

Ați remarcat vreodată că Luna arată întotdeauna la fel? Desigur, ea crește și descrește de la Luna Nouă la Luna Plină, dar strălucirea și peticele întunecate ale Lunii arată întotdeauna la fel. În fapt, aceste caracteristici sunt atât de familiare încât au și o poreclă, cea de Omul din Lună.

Asta pentru că Luna arată întotdeauna aceeași față către Terra. Luna de fapt se rotește în jurul axei proprii, numai că timpul necesar pentru a completa o orbită completă în jurul Terrei este egal cu timpul necesar pentru a realiza o rotație completă, în ambele cazuri fiind vorba de 27,3 zile.

Așa încât, dată veți auzi referințe la partea îndepărtată a Lunii, este vorba despre acea parte a Lunii care este nevăzută. Până când omul a trimis nave spațiale pe orbită în jurul lunii, pentru a face fotografii, nimeni de pe Terra nu a știut sau văzut vreodată cum este partea îndepărtată a Lunii.

Dar de ce se întâmplă așa ceva? De-a lungul câtorva miliarde de ani de la formarea sa, Luna a devenit strâns legată de Terra. În trecutul îndepărtat, Luna avea o rotație și viteze orbitale diferite și își arăta cu siguranță toate fețele sale către planeta noastră. Dar gravitația Terrei a redus din formele neregulate ale Lunii, producând încetinirea rotației sale până când a atins aceeași lungime ca și orbita.       Terra, pe de altă parte, are atât de multă masă încât forța gravitației cu care Luna este atrasă de Terra nu poate depăși viteza de rotație. Luna creează mareele și poate cauza înălțarea sau prăbușirea solului – este doar o mică parte pe care nu o puteți simți.

Uneori această parte îndepărtată a Lunii este greșit numită … partea întunecată. Dar nu este nici o parte întunecată pe Lună. Gândiți-vă că atunci când vedem Luna nouă, asta se întâmplă pentru că partea familiară nouă este în umbră. Dar în acel moment, partea îndepărtată a lunii va fi îmbăiată în lumina solară.

CARE ESTE VÂRSTA LUNII?

Cât de bătrână este Luna? Aproape întreg Sistemul Solar s-a format cu 4,6 miliarde de ani în urmă, când nebuloasa solară a întrat în colaps. Dar astronomii se gândesc că Luna s-a format ceva mai târziu, când o protoplanetă de mărimea lui Marte s-a izbit de Terra. Materialul rezultat din această coliziune s-a repliat într-o orbită în jurul Terrei și apoi s-a reformat în Lună, care acum ne orbitează.

Deci, când s-a întâmplat asta? Astronomii apreciază că această coliziune s-a produs acum 4,53 miliarde de ani, cam la 30-50 de milioane de ani după formarea restului sistemului solar. Aceasta a fost relativ timpuriu, după formarea sistemului solar și destul de mult timp înainte ca viața să apară pe Terra. Planeta noastră probabil încă arăta ca un balon de rocă topită și impactul care a produs luna a schimbat foarte puțin. Aceasta este teoria dominantă a formării Lunii, dar sunt și altele. Este posibil ca Luna să fi fost capturată de gravitația Terrei s-au să se fi format într-un loc în jurul Terrei după formarea sistemului solar.

Evidențe ale unei asemenea coliziuni au fost găsite de astronauți în timpul misiunilor Apollo cu aselenizare. Ei au adus roci lunare care s-au dovedit a avea în compoziție izotopi de oxigen care sunt foarte asemănători celor de pe Terra. Asta înseamnă că porțiuni ale Lunii au fost cândva părți din Terra. Cercetătorii și-au anunțat constatările în 1969, în jurnalul ”Știința”, afirmând că Luna are o vârstă de cel puțin 4 miliarde de ani.

Cercetări mai recente au măsurat conținutul de tungsten din rocile aduse de pe Lună. Tungsten-182 este ceea ce rămâne prin descompunerea hafnium-182. Așa încât cercetătorii au măsurat raportul tungsten – hafniu pentru a determina exact momentul formării Lunii. Iar ”numărul câștigător” este 4,527 miliarde de ani (plus sau minus 10 milioane de ani).

Una dintre problemele acestei tehnici este că se bazează pe vârsta relativă a meteoriților utilizați pentru determinarea vârstei întregului sistem solar. Dacă aceste cercetări sunt incorecte, atunci și estimările vârstei Lunii ar putea fi incorecte.

ATMOSFERA LUNII

Luna nu are atmosferă. Niciuna. Acesta este motivul pentru care astronauții au trebuit să poarte costumele lor spațiale când au ieșit în exteriorul navei spațiale, pe suprafața Lunii.

Ei bine, asta nu este adevărat în întregime! Luna chiar are o atmosferă subțire. Dacă ați putea captura întreaga atmosferă a Lunii și să o ambalați, ați aduna o masă totală de 10.000 kg. Cu alte cuvinte, întreaga masă a atmosferei Lunii cântărește mai puțin decât un camion mare.

Această atmosferă lunară a apărut din câteva surse. Una dintre acestea este degazarea, prin procesele de transformare radioactivă din interiorul crustei și mantalei Lunii. Alte surse vin din praful ridicat prin impactul cu micrometeoriți pe suprafața Lunii.

Această creație a atmosferei prin impacturi este cunoscută sub numele de ”împroșcare”. Telescoape de la sol de pe Terra au detectat sodiu și potasiu într-un nor difuz în jurul Lunii, iar nava Lunar Prospector a NASA a detectat radon-222 și polonium-201. În sfârșit, detectorii purtați de astronauții Apollo au revelat prezența heliului, oxigenului, a metanului, nitrogenului, monoxidului de carbon și dioxidului de carbon. Dar trebuie să apreciați aceste elemente găsite prin prisma cantității lor extrem de mici.

O atmosferă a Lunii ar putea conferi calități electrostatice prafului de pe Lună care levitează. Aceste mici particule sunt constant înălțate și coborâte pe suprafața Lunii. Pe o față luminată de Soare a Lunii, radiațiile ultraviolete și cele X ciocnesc electronii atomilor din solul lunar. Aceasta face ca ei să primească o încărcare pozitivă până ce ei sunt de suprafața lunară și se pot înălța metri și chiar kilometri deasupra suprafeței înainte de a cădea înapoi.

Dar în ciuda acestor urme de elemente, Luna nu are cu adevărat o atmosferă … pe care să te poți baza. Dacă ieși din nava spațială fără un costum spațial care să vă ofere un mediu atmosferic, veți muri în mai puțin de un minut.

TEMPERATURA PE LUNĂ

Plănuiți o călătorie pe Lună și vă întrebați cam ce fel de temperatură veți experimenta? Ei bine, va trebui atunci să pregătiți un bagaj cu multe haine, pentru a vă menține căldura, pentru că temperatura pe Lună ar putea coborî către -153 grade Celsius, în timpul nopții. Dar ar fi bine să aveți și haine de vară, tot pentru condiții extreme, pentru că în timpul zilei, temperatura pe Lună poate ajunge la 107 grade Celsius.

De ce temperatura de pe Lună variază atât de mult? Se întâmplă pentru că Luna nu are o atmosferă precum Terra. Aici pe Pământ, atmosfera acționează ca o pătură, captând căldura. Lumina solară trece prin atmosferă și încălzește solul. Energia este emisă către sol ca energie infraroșie, dar nu poate scăpa prin atmosferă din nou, prea ușor, așa încât planeta se încălzește. Nopțile sunt mai reci decât zilele, dar nimic nu este la fel ca pe Lună. Mai este o altă problemă. Lunii îi trebuie 27 de zile pentru o rotație în jurul axei proprii. Așa încât oricare zonă de pe suprafața Lunii experimentează 13 zile de lumină solară, urmate de 13 zile de întuneric. Așa încât, dacă veți sta pe suprafața Lunii în lumina solară, temperatura va fi destul de mare să fiarbă apa. Și când Soarele apune, temperatura va scădea 250 de grade în numai câteva momente.

Pentru a putea face față unei asemenea game extreme de temperaturi, costumele spațiale sunt serios capitonate cu învelișuri de țesătură și apoi acoperite cu straturi externe reflective. Aceasta minimizează diferențele de temperatură atunci când astronautul se află în lumina solară sau în umbră. Costumele spațiale au de asemenea sisteme interne de încălzire și răcire, precum și pompe de climatizare care pot îndepărta căldura în exces.

Există cratere în jurul polilor nord și sud ai Lunii, care sunt situați în umbră completă și nu văd niciodată lumina soarelui. În aceste locuri temperatura va fi întotdeauna rece, cam de -153 de grade Celsius. Similar, se află în apropiere munții ai căror vârfuri sunt îmbăiate în continuu în lumina solară și întotdeauna vor fi fierbinți.

CULOAREA LUNII

Dacă Luna este sus, aruncați o privire pentru a vedea ce culoare are. Dacă priviți în timpul zilei, Luna va arăta vagă și albă, înconjurată de albastrul cerului. Dacă este noapte, Luna va arăta o culoare galben strălucitoare. De ce culoarea Lunii pare să se schimbe de la alb la galben, dacă o priviți ziua și noaptea. Și de ce Luna arată gri în multe fotografii, în special în cele luate din spațiu? Ce culoare are de fapt Luna?

Fotografiile Lunii luate din spațiu sunt cele mai reale imagini din perspectiva culorilor reale. Acea culoare gri pe care o vedeți provine de la suprafața Lunii care este compusă în mare parte din oxigen, silicon, magneziu, fier, calciu și aluminiu. Rocile ce au culori mai luminoase sunt feldspat plagioclaz, în timp ce rocile mai întunecate sunt piroxen. Cele mai multe dintre rocile pe care le vedeți sunt vulcanice și au fost expulzate din interiorul Lunii în timpul erupțiilor vulcanice. Unele roci foarte rare sunt numite olivina și de fapt sunt verzi.

Regiunile întunecate pe care le vedeți pe Lună sunt numite mare lunare, și ele s-au format prin erupții vulcanice foarte vechi. Acestea sunt mai puțin reflective decât culmile lunare, așa încât vor apărea mai întunecate ochiului. ”Mare” acoperă cam 16% din suprafața lunară, mai ales din zona pe care o putem vedea de pe Terra. Astronomii consideră că marele lunare s-au format acum 3-3,5 miliarde de ani, când Luna a fost mult mai activă vulcanic.

Când vedeți Luna de aici, de pe Terra, atmosfera blochează parțial vederea ei. Particulele din atmosferă sunt risipite pe anumite lungimi de undă ale luminii, și permit altor lungimi de unsă să pătrundă direct. Când Luna este joasă pe cer, îi vedeți lumina trecând prin mare parte a atmosferei. Lumina albastră de la capătul spectrului este disipată, în timp ce lumina roșie nu este. De aceea Luna pare mai mult roșie. Pe măsură ce se înalță mai sus pe cer, Luna este obturată tot mai puțin de atmosferă, așa încât devine tot mai galbenă – același lucru se petrece cu Soarele, pe măsură ce se înalță pe cer. În timpul zilei, Luna trebuie să concureze cu lumina solară, care de asemenea este împrăștiată de atmosferă, așa încât arată albă.

DIAMETRUL LUNII

Diametrul Lunii este de 3.474 km. Doriți să punem aceste date în context? Comparativ, diametrul Terrei este de 12.742 km, așa încât diametrul Lunii este ¼ din cel al Terrei (sau 27,3% pentru a fi exacți). Altă comparație? Diametrul satelitului Ganymede al lui Jupiter – cea mai mare Lună din sistemul solar – este de 5.268 km, adică acesta este doar 1,5 ori mai mare decât Luna. Luna este singurul satelit natural al Terrei și al cincilea satelit ca mărime în Sistemul Solar.

Precum majoritatea obiectelor din Sistemul Solar, Luna se rotește în jurul axei proprii, completând o rotație în 27,3 zile terestre. Datorită rotației sale, Luna se aplatizează ușor în exterior, ușor pentru că avem nevoie de zecimale pentru a spune care este diferența. Diametrul polar al Lunii este de 3.476,28 km. Iar diametrul ecuatorial al Lunii este de 3.471,94 km. Cu alte cuvinte, diametrul lunii dintr-o parte în alta este cu 4,34 km mai mare decât distanța dintre cei doi poli.

SIMBOLUL PENTRU LUNĂ

Simbolul astronomic pentru Lună este ușor de recunoscut: este o semilună, sau Luna în creștere. Atât creșterea cât și descreșterea Lunii sunt simboluri care o reprezintă în astronomie, astrologie și alchimie.

Când creșterea este pe dreapta, aceasta este prima dintre fazele Lunii, așa cum sunt vizibile din emisfera nordică. Gândiți-vă doar o secundă că ați fi în emisfera sudică … imaginea Lunii va fi răsturnată. Așa încât dintr-o perspectivă sudică, creșterea va fi pe stânga. Dar pentru oamenii din emisfera nordică, când creșterea este pe dreapta, avem primul pătrar, imediat după luna nouă. Și când creșterea este pe stânga, avem ultimul pătrar, cu puțin înainte de Luna Nouă. Calendarele utilizează adesea seturi diferite de simboluri pentru reprezentarea diferitelor faze. Simbolul Lunii – același folosit în astrologie, în alchimie reprezintă argintul.

LUNA SE ROTEȘTE?

Luna ne este familiară; întotdeauna arată la fel. Noi știm că Pământul se rotește – este motivul pentru care Soarele, Luna și stelele par să se deplaseze zilnic pe cerul de noapte. Dar Luna se rotește? Și dacă se rotește, de ce vedem întotdeauna aceeași față – care pare să nu se schimbe?

Ei bine, Luna se rotește. În fapt, Lunii îi trebuie 27,3 zile pentru a realiza o rotație completă în jurul axei proprii. Dar îi trebuie de asemenea 27,3 zile, pentru a completa o orbită completă în jurul Pământului. Pentru că timpul de rotație în jurul axei proprii este exact același cu timpul în care completează o orbită, Luna va arăta către Pământ una și aceeași față. Pentru că prezintă aceeași față către Terra, astronomii cred că Luna este blocată mareic față de Terra. Deși Luna arată ca o bilă perfect netedă, are ușoare diferențe în formă și câmpul său gravitațional. Cu multă vreme în urmă, Luna se rotea … altfel. Dar de fiecare dată când se întorcea, gravitația Terrei o atrăgea, încetinindu-i rotația până când a început să prezinte o singură față. La acel punct, luna a fost blocată mareic și din perspectiva noastră pare să nu se rotească.

Mulți alți sateliți din sistemul solar sunt de asemenea blocați mareic de planeta lor. În fapt, cei mai mulți dintre sateliții mari ai lui Jupiter sunt blocați mareic. Așa încât, la întrebare … răspundem că Luna se rotește o dată la fiecare 27,3 zile, tot atât cât îi ia să se rotească în jurul Pământului. Așa încât prezintă mereu aceeași față către Pământ.

LUNA DUBLĂ

Ați auzit cumva vreodată că există un moment special din an în care veți putea vedea planeta Marte pe cer atât de mare încât va arăta ca o dublură a Lunii? Probabil ați primit acest zvon prin email de la un prieten sau membru de familie. Aici aveți un exemplu de email:

”Planeta roșie se pregătește să devină spectaculoasă! În această lună și cea care urmează, Pământul se va sincroniza cu Marte și această întâlnire va culmina cu cea mai mare apropiere înregistrată vreodată în istorie dintre cele două planete. Următoarea dată când Marte se va afla la o asemenea apropiere va fi anul 2287. Datorită modului în care gravitația lui Jupiter remorchează planeta Marte și îi perturbă orbita, astronomii consideră că Marte nu s-a aflat niciodată, în ultimii 5.000 de ani, atât de aproape însă este posibil ca acest fenomen să nu se mai repete nici în următorii 60.000 de ani. Întâlnirea va culmina pe 27 august când Marte se va afla la numai 34.649.589 de mile de Pământ și în luna următoare va fi cel mai strălucitor obiect de pe cerul de noapte. Marte va atinge o magnitudine de -2,9 și va apărea ca un obiect cu dimensiunea de 25,11 secunde de arc. În cel mai modest telescop, Marte va arăta precum Luna privită cu ochiul liber. Până la sfârșitul lunii august, când cele două planete vor fi apropiate, Marte va răsări la căderea nopții și va atinge cel mai înalt punct pe cer la 12.30 AM. Aceasta este mai mult decât convenabil pentru a vedea ceva ce ochiul uman nu a mai văzut niciodată în istorie. Așa încât, ați face bine să marcați în calendar zilele de la începutul lui August pentru a vedea planeta Marte crescând progresiv în strălucire și în dimensiune. Nu țineți această veste grozavă doar pentru voi și împărtășiți-o copiilor, strănepoților, prietenilor și chiar necunoscuților. Nici o persoană vie astăzi nu va mai vedea așa ceva!”

O să avem oare șanse de a vedea o lună dublă? Îmi pare rău că trebuie să vă spun dar aceasta este pur și simplu „mass” și mitologie internetică. De fiecare dată când un asemenea zvon ajunge pe Internet, nu menționează anul. Afișează doar data de 27 august, dar nu se precizează în care an. Nu a existat o lună dublă în 2003 și nu va fi nici anul acesta, indiferent de anul în care veți citi acest articol. Marte a realizat într-adevăr o apropiere în 2003 dar s-a aflat doar o idee mai aproape decât în alți ani cu apropiere de Terra. Se apropie până la 34,6 milioane de km. Dar aceasta este o depărtare greu de conceput. Oricum este imposibil de conceput că Marte ar putea fi undeva în apropierea Lunii, sau că această planetă ”vagabondă” ar putea fi văzută la fel de mare ca și Luna. Marte a arătat într-adevăr ca o stea roșie strălucitoare pe cerul de noapte. Însă nimic de-a face cu o Lună dublă.

Ceea ce încearcă acest email să spună este că dacă veți privi printr-un telescop planeta Marte, la o mărire de 75 de ori, planeta ar arăta cam de aceeași mărime cu Luna privită cu ochiul liber. În alte cuvinte, veți vedea o lună dublă dacă veți privi cu un ochi prin telescop și cu celălalt Luna! 

GRAVITAȚIA PE LUNĂ

Simțiți că aveți oareșice greutate? Poate este timpul să mergeți pe Lună pentru experimenta o gravitație mult mai joasă. De vreme ce Luna este mai mică și are mult mai puțină masă, forța de atracție este mai mică. De fapt, dacă ați putea sta pe suprafața Lunii, ați experimenta doar 17% din forța gravitațională de aici de pe Terra.

De exemplu, să presupunem (eronat) că aveți o greutate de 100 de kg pe Terra. Dacă vă veți muta pe Lună și vă veți cântări acolo, cântarul va arăta doar 17kg (n.t. Știam eu că de vină este atracția gravitațională în creștere a Terrei, iar nu apetitul meu!). Cu o gravitație pe Lună atât de mică, puteți de asemenea realiza salturi mult mai mari. Un salt de 30 de cm pe Terra, echivalează pe Lună cu doi metri în înălțime … și mult mai mult în lungime! Veți avea capabilitatea de a arunca o minge de 6 ori mai departe … Cred că ați prins ideea. Când astronauții misiunii Apollo au călcat prima oară pe suprafața Lunii (n.t. deși încă se spune că nu ar fi făcut-o atunci!), au trebuit să învețe cum să pășească confortabil, ținând cont de gravitația particulară a Lunii. De aceea, astronauții s-au deplasat prin salturi, ce par comice la prima vedere, pentru a se deplasa. Dacă ar fi încercat să pășească normal ca pe Terra, ar fi pășit în … aer și apoi ar fi căzut – ceea ce s-a și întâmplat de câteva ori.  O altă idee fascinantă: atracția gravitațională pe Lună este atât de scăzută încât ați putea zbura la propriu cu niște aripi atașate brațelor (atâta timp cât vă veți afla la adăpostul unui costum plin cu aer presurizat după condițiile atmosferice terestre!). Nu ar fi grozav să puteți zbura asemenea unei păsări?

Sursa: Universe.Today

(va urma)

 

Un comentariu la “Poveștile Cerului. Sistemul Solar. Numai de Bine despre LUNĂ!

Lasă un răspuns