Mesiac

31.10.2012 11:40

 

esiac s veľkým začiatočným písmenom označuje vesmírne teleso obiehajúce okolo Zeme. Je jej jediným prirodzeným satelitom. Nemá iné formálne meno ako „Mesiac“, aj keď sa občas nazýva Luna (latinský výraz pre „mesiac“), aby bol odlíšený od bežných „mesiacov“. Jeho symbolom je kosák (Unicode: ☾). Okrem slova lunárny sa k odkazu na Mesiac používa aj kmeň selen- (podľa gréckej bohyne Mesiaca Seléné) (selenocentrický, Seleniti, atď.).

Zohráva dôležitú úlohu pri udržiavaní sklonu osi rotácie Zeme v určitých medziach, čo má za následok stabilné striedanie ročných období z dlhodobého časového hľadiska. Mesiac sa podstatnou zložkou podieľa na prílive a odlive na Zemi.

Priemerná vzdialenosť medzi Mesiacom a Zemou je 384 403 km. Priemer Mesiaca je 3 476 kilometrov. V roku 1969 pristáli Neil Armstrong a Buzz Aldrin ako prví ľudia na Mesiaci.

Dve strany

Mesiac je v synchrónnej rotácii so Zemou, čo znamená, že jedna strana Mesiaca („privrátená strana“) je stále obrátená k Zemi. Druhú, „odvrátenú stranu“, nie je možné zo Zeme z väčšej časti vidieť, okrem malých častí na okraji disku, ktoré možno príležitostne vidieť vďaka librácii. Väčšina odvrátenej strany bola až do éry kozmických sond celkom neznáma. Táto synchrónna rotácia je výsledkom otočného momentu, ktorý spomaľoval rotáciu Mesiaca v jeho skorej histórii, až došlo k rezonancii obehu a rotácie.

Odvrátená strana sa občas nazýva tiež „temnou stranou“. „Temná“ v tomto prípade znamená „neznáma a skrytá“ a nie „bez svetla“; v skutočnosti prijíma odvrátená strana v priemere rovnaké množstvo slnečného svetla ako privrátená strana. Kozmická loď na odvrátenej strane Mesiaca je odrezaná od priamej rádiovej komunikácie so Zemou.

Odlišujúcim rysom odvrátenej strany je takmer úplná absencia tmavých škvŕn (oblastí s nízkym albedom), tzv. morí.

Prvú mapu Mesiaca, urobenú z pozorovaní ďalekohľadom, nakreslil Thomasom Harritovom v roku 1609. Odvrátenú stranu Mesiaca prvýkrát odfotografovala sonda Luna 3 v roku 1959; veľmi podrobné mapy Mesiaca boli urobené v rámci programu Apollo.

90° západne	Privrátená strana	90° východne
	Odvrátená strana

[upraviť]Obeh

Mesiac vykoná kompletný obeh Zeme asi za jeden kalendárny mesiac. Každú hodinu sa Mesiac posunie vzhľadom ku hviezdam o vzdialenosť zhruba rovnú jeho uhlovému priemeru, približne o 0,5°. Mesiac, na rozdiel od väčšiny satelitov iných planét, má orbitu blízku rovine ekliptiky a nie rovine zemského rovníku.

Niektoré spôsoby nazerania na obeh sú podrobnejšie rozobraté v nasledujúcej tabuľke, ale dva najbežnejšie sú: siderický mesiac, čo je doba úplného obehu vzhľadom ku hviezdam, trvajúci asi 27,3 dní, a synodický mesiac, čo je doba, ktorú zaberie dosiahnutie rovnakej fázy, dlhá približne 29,5 dňa. Rozdiel medzi nimi je spôsobený tým, že v priebehu obehu prejde Zem aj Mesiac určitú vzdialenosť na orbite okolo Slnka.

Za jeden siderický mesiac Zem obehne okolo Slnka uhol asi 26,9° – pri pozorovaní zo Zeme to pozorujeme tak, že Slnko sa posunie o ten istý uhol po ekliptike smerom na východ, prejde približne jedno znamenie. Mesiac sa teda musí posunúť o ten istý uhol 26,9° okolo Zeme, aby sme na Zemi pozorovali rovnakú fázu. Dĺžka synodického mesiaca je 29d 12h 44 m 02,8s – 29,530 59 stredných slnečných dní.

Po ubehnutí jedného siderického mesiaca opíše Mesiac okolo Zeme 360°, no potrebuje ešte asi 2d 5h, aby sa dostal do rovnakej polohy vzhľadom na Zem a Slnko – do rovnakej fázy pozorovanej zo Zeme – do novu.

Mesiac je na svojej obežnej dráhe udržiavaný gravitačnou silou Zeme. Rovnako aj Mesiac pôsobí svojou gravitačnou silou na Zem, čo sa prejavuje najmä kolísavou zmenou výšky hladín morí aoceánov. Mesiac spôsobuje svojou gravitáciou zdvih hladiny, ktorému hovoríme príliv na privrátenej strane Zeme k Mesiacu a súčasne odstredivá sila spôsobuje príliv aj na odvrátenej strane Zeme (vzhľadom na to, že aj Zem obieha okolo spoločného ťažiska s Mesiacom). Poklesu hladiny v dôsledku slabnúcej gravitačnej sily Mesiaca hovoríme odliv. Bežný interval medzi jedným a druhým prílivom je 12 hodín a 25 minút, čo je dané dobou rotácie Zeme okolo vlastnej osi a obehu Mesiaca okolo Zeme. Rozdiel výšky hladiny medzi prílivom a odlivom môže byť aj viac ako 19 metrov (Fundyjský záliv v Severnej Amerike / Kanada).

Prílivová vlna je synchronizovaná s obehom Mesiaca okolo Zeme. Synchrónnosť rotácie je presná iba v priemere, pretože mesačná orbita má istú výstrednosť. Keď je Mesiac v perigeu, jeho rotácia je pomalšia ako pohyb po obežnej dráhe, čo nám umožňuje vidieť asi osem stupňov dĺžky z jeho východnej (pravej) strany navyše. Na druhej strane, keď sa Mesiac dostane do apogea, jeho rotácia je rýchlejšia ako pohyb po obežnej dráhe, čo odkrýva ďalších osem stupňov dĺžky z jeho západnej (ľavej) strany. To sa nazýva optická librácia v dĺžke. Slapové vzdutie Zeme spôsobené mesačnou gravitáciou sa oneskoruje za príslušnou polohou Mesiaca z dôvodu odporu oceánskeho systému – najmä kvôli zotrvačnosti vody a treniu, ako sa prelieva cez oceánske dno, preniká do zálivov a ústí riek a zase sa z nich vracia. Následkom toho je časť zemského rotačného momentu pomaly premieňaná do obehového momentu Mesiaca, takže sa Mesiac pomaly vzďaľuje od Zeme rýchlosťou asi 38 mm za rok a súčasne sa tak spomaľuje rotačná doba Zeme okolo svojej osi (v geologickej minulosti trval rok aj viac ako 400 dní – dni boli kratšie). Pretože je mesačná orbita naklonená k zemskému rovníku, zdá sa, že Mesiac osciluje hore a dole (podobne ako ľudská hlava, keď kýva na súhlas) pri svojom pohybe v ekliptikálnej šírke (deklinácia). Tento jav sa nazýva optická librácia v šírke a odkrýva pozorovateľovi z polárnych oblastí Mesiaca asi sedem stupňov šírky.

Na koniec, pretože je Mesiac vzdialený iba asi 60 zemských polomerov, pozorovateľ na rovníku vidí Mesiac v priebehu noci z dvoch bodov vzdialených od seba jeden zemský priemer. Táto vlastnosť sa nazýva optická librácia paralaktická a odkrýva asi jeden stupeň mesačnej dĺžky.

Zem a Mesiac obiehajú okolo ich barycentra alebo všeobecnejšie ťažiska, ktoré leží asi 4 700 km od zemského stredu (asi 3/4 cesty k povrchu). Pretože sa barycentrum nachádza pod povrchom Zeme, zemský pohyb sa dá popísať ako „hojdanie“. Ak sa pozrieme z pozemského severného pólu, Zem a Mesiac rotujú proti smeru hodinových ručičiek okolo svojich osí; Mesiac obieha Zem proti smeru hodinových ručičiek a Zem obieha Slnko tiež proti smeru hodinových ručičiek.

Môže vyzerať zvláštne, že sklon lunárnej orbity a vychýlenia mesačnej osi rotácie sú v prehľade vypísané ako významne sa meniace. Tu je potrebné poznamenať, že sklon orbity je meraný vzhľadom k primárnej rovníkovej rovine (v tomto prípade zemskej) a vychýlenie osi rotácie vzhľadom k normále voči rovine orbity satelitu (mesačnej). Pre väčšinu satelitov planét, nie však pre Mesiac, tieto konvencie odrážajú fyzikálnu realitu a ich hodnoty sú preto stabilné.

Zem a Mesiac prakticky tvoria „dvojplanétu“: sú tesnejšie spojení so Slnkom ako jeden s druhým. Rovina mesačnej orbity zachováva sklon 5,145 396°vzhľadom k ekliptike (orbitálnej rovine Zeme) a mesačná os rotácie má stálu výchylku 1,5424° vzhľadom k normále na rovnakú rovinu. Rovina mesačnej orbity vykonáva rýchlu precesiu (čiže jej prienik s ekliptikou rotuje v smere hodinových ručičiek) počas 6793,5 dní (18,5996 rokov), z dôvodu gravitačného vplyvu zemskej rovníkovej deformácie. V priebehu tejto periódy sa preto zdá, že sklon roviny mesačnej orbity kolíše medzi 23,45° + 5,15° = 28,60° a 23,45° − 5,15° = 18,30°. Súčasne sa javí, že výchylka osi mesačnej rotácie vzhľadom k normále na rovinu obežnej dráhy Mesiaca kolíše medzi 5,15° + 1,54° = 6.69° a 5,15° − 1,54° = 3,60°. Za povšimnutie stojí, že výchylka zemskej osi tiež reaguje na tento proces a sama kolíše o 0,002 56° na každú stranu okolo svojej priemernej hodnoty; tento jav sa nazýva nutácia.

Body, v ktorých Mesiac pretína ekliptiku sa nazývajú „lunárne uzly“: severný (alebo vzostupný) uzol je tam, kde Mesiac prechádza na sever ekliptiky; južný (alebo zostupný) je tam, kde prechádza na juh. Zatmenie Slnka nastáva, ak sa uzol stretne s Mesiacom v nove; zatmenie Mesiaca, ak sa uzol stretne s Mesiacom v splne.

Mesačné intervaly

Názov	Hodnota (dni)	Definícia
siderický	27,321 661	Vzhľadom k vzdialeným hviezdam (13,368 prechodov počas tropického roku)
synodický	29,530 588	Vzhľadom k Slnku (podľa fázy Mesiaca, 12,368 cyklov za tropický rok)
tropický	27,321 582	Vzhľadom k jarnému bodu (vykonáva precesiu s periódou ~26 000 a)
anomalistický	27,554 550	Vzhľadom k perihéliu (vykonáva precesiu s periódou 3232,6 d = 8,8504 a)
drakonický	27,212 220	Vzhľadom k vzostupnému uzlu (vykonáva precesiu s periódou 6793,5 d = 18,5996 a)

Ďalšie vlastnosti mesačnej orbity

Názov	Hodnota (d)	Definícia
Metonický cyklus (rovnaká fáza na rovnakom mieste vzhľadom k vzdialeným hviezdam)	19 rokov
Priemerná vzdialenosť od Zem	~384 403 km
Vzdialenosť v perigeu	~364 397 km
Vzdialenosť v apogeu	~406 731 km
Priemerná výstrednosť	0,0549003 = 3° 8' 44"
Perióda regresie uzlov	18,61 rokov
Perióda rotácie spojnice apsid	8,85 rokov
Ekliptický rok	346,6 dní
Saros (opakovanie zatmenia)	18 rokov 10/11 dňa
Priemerný sklon orbity k ekliptike	5° 9'
Priemerný sklon mesačného rovníku k ekliptike	1° 32'

[upraviť]Striedanie mesačných fáz

Dochádza k nemu preto, že Slnko osvetľuje vždy inú časť mesačného povrchu. Ako sa mení poloha Mesiaca voči Slnku a Zemi, mení sa vzhľad Mesiaca ako ho vidíme zo Zeme.

• V nove je natočená k Zemi tmavá strana a Mesiac nie je zo Zeme viditeľný s výnimkou prípadu, kedy leží presne na priamke prechádzajúcej Slnkom a Zemou; vtedy pozorujeme zatmenie Slnka.

O dva – tri dni sa Mesiac objaví na západe po západe Slnka ako tenký kosáčik. Zo dňa na deň kosáčik Mesiaca dorastá (vyzerá ako písmeno D) a posúva sa na východ.

• V prvej štvrti je vidieť polovica pologule Mesiaca. Mesiac ďalej pribúda.

• V splne je osvetlená celá privrátená pologuľa Mesiaca. Žiari po celú noc, pretože je presne oproti Slnku. Potom Mesiac opäť ubúda.

• Posledná štvrť – Mesiac „cúva“ až k poslednej štvrti a kotúčik v tvare „C“ je na rannej oblohe, smeruje opäť až k novu, ktorý je začiatkom nového cyklu fáz.

Medzi dvoma novmi uplynie takmer 29,5 dňa, hovoríme tomu lunácia.

[upraviť]Pôvod

Sklon mesačnej orbity robí možnosť, že by sa Mesiac vytvoril spolu so Zemou, alebo že by bol zachytený neskôr, nepravdepodobnou. Jeho pôvod je predmetom mnohých vedeckých debát.

Jedna z dávnejších špekulácií – teória odtrhnutia predpokladala, že sa Mesiac odtrhol zo zemskej kôry vplyvom odstredivej sily, zanechávajúc za sebou dnešné oceánske dno ako jazvu. Tento koncept by však vyžadoval príliš rýchlu počiatočnú rotáciu Zeme. Niektorí si mysleli, že sa Mesiac sformoval inde a bol zachytený na terajšiu obežnú dráhu (teória zachytenia).

Iní dávali prednosť teórii spoločného vzniku, podľa ktorej vznikli Zem a Mesiac zhruba v rovnakom čase z akreačného disku. Táto teória však nevie vysvetliť nedostatok železa na Mesiaci. Ďalší navrhli, že sa Mesiac mohol sformovať z úlomkov zachytených na obežnú dráhu po kolízii asteroidov alebo planetesimál.

V súčasnosti sa prijíma Teória veľkého impaktu, podľa ktorej Mesiac pochádza z vyvrhnutého materiálu po kolízii formujúcej sa žeravej Zeme s planetesimálou veľkosti Marsu (pracovne nazývanou Theia).

Geologické obdobia Mesiaca sú definované na základe datovania rôznych významných impaktov v mesačnej histórii.

Slapové sily deformovali predtým žeravý Mesiac do tvaru elipsoidu s jeho hlavnou osou nasmerovanou k Zemi.

[upraviť]Fyzikálne charakteristiky

[upraviť]Zloženie

Pred viac ako 4,5 miliardami rokov pokrýval povrch Mesiaca tekutý oceán magmy. Vedci sa domnievajú, že jeden typ lunárnych kameňov, KREEP (K – draslík, REE – rare earth elements – kovy vzácnych zemín, P – fosfor) predstavuje po chemickej stránke zvyšok tohto magmatického oceánu. KREEP je vlastne zmes toho, čo vedci nazývajú „nekompatibilné prvky“: tie, ktoré sa nemohli zapojiť do kryštalickej štruktúry, zostali mimo nej a vyplávali na povrch magmy. Pre výskumníkov je KREEP vhodným svedkom schopným podať správu o vulkanickej histórii mesačnej kôry a zaznamenať frekvenciu dopadov komét a iných nebeských telies.

Mesačná kôra je zložená z množstva rôznych prvkov, vrátane uránu, tória, draslíka, kyslíka, kremíka, horčíka, železa, titánu, vápnika, hliníka a vodíka. Pri bombardovaní kozmickým žiarenímvyžaruje každý prvok späť do vesmíru vlastnú radiáciu ako gama lúče. Niektoré prvky ako urán, tórium a draslík sú rádioaktívne a produkujú gama lúče samy od seba. Gama lúče sú však, nezávisle na tom, čo ich spôsobuje, pre každý prvok navzájom rôzne – všetky produkujú jedinečné spektrálne čiary, zistiteľné spektrometrom.

Kompletné globálne zmapovanie Mesiaca podľa miery výskytu týchto prvkov sa dosiaľ neuskutočnilo. Niektoré kozmické lode ho však uskutočnili na časti Mesiaca; sonda Galileo sa touto činnosťou zaoberala počas svojho preletu okolo Mesiaca v roku 1992.[2] Predpokladá sa, že celkové zloženie Mesiaca je podobné ako zemské až na nedostatok prchavých prvkov a železa.

Zloženie kôry

Prvok	Podiel	Prvok	Podiel
Kyslík	43%	Chróm	0,2%
Kremík	21%	Draslík	0,1%
Hliník	10%	Mangán	0,1%
Vápnik	9%	Síra	0,1%
Železo	9%	Fosfor	500 ppm
Horčík	5%	Uhlík	100 ppm
Titán	2%	Dusík	100 ppm
Nikel	0,6%	Vodík	50 ppm
Sodík	0,3%	Hélium	20 ppm

[upraviť]Geografia povrchu

Mesiac je pokrytý desiatkami tisíc kráterov s priemerom väčším ako 1 km². Väčšina je stará stovky miliónov alebo miliardy rokov; neprítomnosť atmosféry, počasia a nových geologických procesov zabezpečuje, že väčšina z nich zostane prakticky navždy zachovaná. Krátery vznikli väčšinou v dôsledku dopadu meteoritov, niektoré možno aj sopečnou činnosťou (v kráteri Alphonsus sú zistené výrony oxidu uhličitého). Na južnej pologuli je vidieť najvýraznejší kráter Tycho s rozbiehajúcimi sa svetlými lúčmi (typickými pre mladé krátery), v oblasti morí východnej pologule aj voľnými očami vidímekráter Kopernik, ktorého priemer je približne 100 km.

Najväčší kráter na Mesiaci a naozaj najväčší známy kráter v slnečnej sústave tvorí panvu South Pole-Aitken. Tento kráter sa nachádza na odvrátenej strane blízko južného pólu, má priemer 2 240 km a hĺbku 13 km.

Tmavé a relatívne jednotvárne mesačné planiny sa nazývajú moria (po latinsky mare, v množnom čísle maria), pretože starí astronómovia verili, že ide omoria naplnené vodou. V skutočnosti ide o rozsiahle prastaré čadičové prúdy lávy, ktoré vyplnili panvy veľkých impaktných kráterov. Svetlejšie vrchoviny sa označujú ako pevniny (po latinsky terra, v množnom čísle terrae). Moria sa nachádzajú takmer výlučne na privrátenej strane Mesiaca, na odvrátenej je iba niekoľko rozptýlených fľakov. Vedci sa domnievajú, že asymetria v mesačnej kôre je spôsobená synchronizáciou medzi mesačnou rotáciou a obehom okolo Zeme. Táto synchronizácia vystavuje odvrátenú stranu Mesiaca častejším dopadom asteroidov a meteoritov ako privrátenú stranu, na ktorej neboli moria prekryté krátermi tak rýchlo.

Najvrchnejšiu časť mesačnej kôry tvorí nesúdržná kamenná vrstva rozdrvených hornín a prachu nazývaná regolit. Kôra aj regolit nie sú po celom Mesiaci rozložené rovnomerne. Hrúbka kôry kolíše od 60 km na privrátenej strane do 100 km na odvrátenej strane. Hrúbka regolitu sa pohybuje od 3 do 5 m v moriach a od 10 do 20 m vo vrchovinách.

V roku 2004 zistil tím vedený Dr. Benem Busseym z Univerzity Johna Hopkinsa na základe obrázkov získaných sondou Clementine, že štyri hornaté oblasti lemujúce 73 km široký kráter Pearyna mesačnom severnom póle sa zdajú byť osvetlené po celý mesačný deň. Tieto nemenované „hory večného svetla“ môžu existovať vďaka extrémne malej výchylke mesačnej osi, ktorá na druhej strane umožňuje tiež existenciu večného tieňa na dne mnohých polárnych kráterov. Na menej hornatom južnom póle oblasti večného svetla nenájdeme, aj keď okraj krátera Shackleton je osvetlený až 80 % mesačného dňa. Obrázky z Clementine boli získané, keď severná mesačná pologuľa zažívala letné obdobie a nie je známe, či sa tieto hory v zimnom období predsa len neschovali do tieňa.V priebehu času Mesiac vytrvalo bombardujú kométy a meteority. Veľa z týchto objektov je bohatých na vodu. Slnečná energia ju následne rozštiepi na jej základné prvky vodík a kyslík, ktoré okamžite unikajú do vesmíru. Napriek tomu existuje hypotéza, že na Mesiaci sa môžu vyskytovať významné zvyšky vody buď na povrchu alebo uväznené v kôre. Výsledky misie Clementinenaznačujú, že malé zmrznuté kapsule ľadu (zvyšky po dopade na vodu bohatých komét) môžu byť nerozmrazené uchované vo vnútri mesačnej kôry. Napriek tomu, že sa o kapsulách uvažuje ako o malých, celkové predpokladané množstvo vody je dosť významné – 1 km³.

Iné vodné molekuly mohli poletovať pri povrchu a byť zachytené vo vnútri kráterov na mesačných póloch. Vďaka veľmi miernej výchylke mesačnej osi, iba 1,5°, do niektorých z týchto hlbokých kráterov nikdy neprenikne svetlo Slnka – je v nich večný tieň. Clementine zmapovala ([3]) krátery na mesačnom južnom póle ([4]), ktoré sú zatienené týmto spôsobom. Ak je na Mesiaci vôbec voda, tak by podľa vedcov mala byť práve v týchto kráteroch. Pokiaľ tam je, ľad by sa mohol ťažiť a rozštiepiť na vodík a kyslík v elektrárňach založených na solárnych paneloch alebo nukleárnom reaktore. Prítomnosť použiteľného množstva vody na Mesiaci je dôležitým faktorom pre osídlenie Mesiaca, pretože nákladnosť prepravy vody (alebo vodíka a kyslíka) zo Zeme by podobný projekt prakticky znemožnila.

Kamene z mesačného rovníka zozbierané astronautmi z Apolla neobsahovali žiadne známky vody. Sonda Lunar Prospector ani skoršie mapovanie Mesiaca, organizované napríklad Smithsonovým ústavom, nepriniesli žiadny priamy dôkaz mesačnej vody, ľadu alebo vodných pár. Pozorovania sondy Lunar Prospector však napriek tomu naznačujú prítomnosť vodíka v oblastiach večného tieňa, ktorý by sa mohol nachádzať vo forme vodného ľadu.

[upraviť]Magnetické pole

Oproti Zemi má Mesiac veľmi slabé magnetické pole. Zatiaľ čo časť mesačného magnetizmu je považovaná za jeho vlastný (ako pásmo mesačnej kôry nazývané Rima Sirsalis), je možné, že zrážka s inými nebeskými telesami jeho magnetické vlastnosti posilnila. To, či teleso slnečnej sústavy bez atmosféry ako Mesiac môže získať magnetizmus vďaka dopadom komét a asteroidov, je dlhotrvajúcou vedeckou otázkou. Magnetické merania môžu poskytnúť tiež informácie o veľkosti a elektrickej vodivosti mesačného jadra – tieto výsledky by vedcom pomohli lepšie porozumieť pôvodu Mesiaca. Napríklad, pokiaľ by sa ukázalo, že jadro obsahuje viac magnetických prvkov (ako je železo) ako Zem, ubralo by to teórii veľkého impaktu na vierohodnosti (aj keď sú tu alternatívne vysvetlenia, podľa ktorých by mesačná kôra mala tiež obsahovať menej železa).

[upraviť]Atmosféra

Mesiac má relatívne nevýznamnú a riedku atmosféru. Jedným zo zdrojov tejto atmosféry je odplyňovanie – uvoľňovanie plynov, napríklad radónu, ktorý pochádza hlboko z mesačného vnútra. Ďalším dôležitým zdrojom plynov je slnečný vietor, ktorý je rýchlo zachytávaný mesačnou gravitáciou.

Atmosférické vlastnosti

Prvok	Podiel
Hélium	25%
Neón	25%
Vodík	23%
Argón	20%
Metán Amoniak Oxid uhličitý	stopové množstvo

[upraviť]Zatmenie

Hlavné články: Zatmenie Slnka a Zatmenie Mesiaca

Hoci ide naozaj len o zhodu okolností, uhlové priemery Mesiaca a Slnka videné zo Zeme sú v rámci svojich zmien schopné sa navzájom prekrývať, takže je možné ako úplné tak aj prstencovézatmenie Slnka. Pri úplnom zatmení Mesiac celkom zakrýva slnečný disk a slnečná koróna je viditeľná voľným okom.

Pretože sa vzdialenosť medzi Mesiacom a Zemou veľmi pomaly zväčšuje, uhlový priemer Mesiaca sa zmenšuje. To znamená, že pred niekoľkými miliónmi rokov pri zatmení Slnka Mesiac Slnko vždy úplne zakryl a nemohlo nastať žiadne prstencové zatmenie. Z toho ale vyplýva, že za niekoľko miliónov rokov už nebude Mesiac schopný Slnko úplne zakryť a žiadne úplné zatmenia už nebudú.

Zatmenia nastávajú iba vtedy, keď sa Slnko, Zem a Mesiac nachádzajú v jednej priamke. Zatmenia Slnka môžu nastať iba ak je Mesiac v nove; zatmenie Mesiaca iba ak je v splne.

[upraviť]Pozorovanie Mesiaca

Mesiac (a tiež Slnko) sa zdajú byť väčšími, keď sa približujú k horizontu. Je to čisto psychologický efekt (pozrite sa na Mesačné ilúzie). Uhlový priemerMesiaca zo Zeme je asi pol stupňa.

Rôzne svetlejšie a tmavšie zafarbené oblasti (najmä moria) tvoria vzor videný rôznymi kultúrami ako Muž na Mesiaci, králik a bizón a pod. Krátery a horské masívy tiež patria medzi nápadné mesačné rysy.

Počas najjasnejšieho splnu môže mať Mesiac magnitúdu asi −12,6. Pre porovnanie, Slnko má magnitúdu −26,8.

Mesiac je najjasnejší v noci, ale občas je možné ho vidieť aj počas dňa.

Pre ľubovoľné miesto na Zemi kolíše najväčšia výška Mesiaca počas dňa v rovnakých medziach ako najväčšia výška Slnka a závisí na ročnom období a mesačnej fázy. Napríklad v zime putuje Mesiac najvyššie, ak je v splne a v splne putuje najvyššie práve v zime.

Pozrite sa tiež na: Fázy Mesiaca.

[upraviť]Prieskum Mesiaca

Prvý človekom vyrobený predmet, ktorý dosiahol Mesiac, bola automatická sovietska sonda Luna 2, ktorá na neho dopadla 4. septembra 1959 o 21:02:24 Z. Odvrátená strana bola po prvýkrát vyfotografovaná 7. októbra 1959 sovietskou sondou Luna 3. Luna 9 bola prvou sondou, ktorá mäkko pristála na Mesiaci a 3. februára 1966 preniesla obrázky mesačného povrchu. Prvým umelým satelitom Mesiaca bola sovietska sonda Luna 10(odštartovala 31. marca 1966).

Členovia posádky Apolla 8, Frank Borman, Jim Lovell a William Anders, sa 24. decembra 1968 stali prvými ľuďmi, ktorí na vlastné oči videli odvrátenú stranu Mesiaca.

Ľudia po prvýkrát pristáli na Mesiaci 20. júla 1969, čím vyvrcholili studenou vojnou inšpirované vesmírne preteky medzi Sovietskym zväzom a Spojenými štátmi americkými. Prvým mužom, ktorý kráčal po mesačnom povrchu, bol Neil Armstrong, veliteľ americkej misie Apollo 11. Posledným človekom, ktorý stál na Mesiaci, bol Eugene Cernan, ktorý v rámci misie Apollo 17 kráčal po Mesiaci v decembri 1972. Pozri aj: Kompletný zoznam lunárnych astronautov.

Posádka Apolla 11 nechala na Mesiaci 23×18 cm doštičku z nehrdzavejúcej ocele na oslavu pristátia, ktorá je schopná priniesť základné informácie o návšteve akýmkoľvek iným bytostiam, ktoré by ju mohli vidieť. Nápis na nej hovorí:

Tu sa ľudia z planéty Zem prvýkrát dotkli nohami Mesiaca. Júl, LP 1969.

Prišli sme v mieri v mene celého ľudstva.

Doštička zobrazuje dve strany planéty Zem a je podpísaná tromi astronautmi a prezidentom USA Richardom Nixonom.

Mesačné vzorky privezené na Zem pochádzajú zo šiestich misií s ľudskou posádkou a z troch misií Luna (číslo 16, 20 a 24).

Na Mesiac bol dopravený tiež Lunochod, pohyblivý, na diaľku zo Zeme riadený prieskumný prostriedok (osemkolesový), dopravený na Mesiac sovietskou kozmickou sondou Luna 17 (pristál v Mori dažďov v roku 1970). Získal snímky povrchu, skúmal chemické zloženie a mechanické vlastnosti povrchu Mesiaca.

Po poslednej sovietskej sonde Luna 24 z roku 1976 bol prieskum Mesiaca na dlhšiu dobu obmedzený. Opätovne boli k Mesiacu nové sondy vyslané až v 90. rokoch: išlo o prvé japonské mesačné sondy Hiten a Hagoromo a o americkú sondu Clementine. Postupne sa záujem o kozmický prieskum Mesiaca obnovuje. Vo februári 2004 sa americký prezident George W. Bush prihlásil k plánu na obnovenie letov k Mesiacu s posádkou do roku 2020 (hoci neskôr bol tento plán zrušený). Európska vesmírna agentúra rovnako ako Čínska ľudová republika majú tiež plán na skoré vypustenie sond na prieskum Mesiaca. Európska kozmická sonda SMART 1 odštartovala 27. septembra 2003 a na mesačnú orbitu vstúpila 15. novembra 2004. Bude sledovať mesačný povrch a vytvárať jeho röntgenovú mapu. [5] [6] Čína deklarovala ambiciózne plány na výskum Mesiaca a skúmanie vhodných nálezísk pre ťažbu na Mesiaci, hľadá najmä izotop hélium 3 využiteľný ako energetický zdroj na Zemi. [7] Japonsko a India sa tiež chystajú na Mesiac. Japonci už načrtli plány svojich nadchádzajúcich misií k nášmu susedovi: Lunar-A [8] a Selene [9]. Japonská vesmírna agentúra (JAXA) dokonca plánuje obývanú lunárnu základňu. Prvým pokusom Indie bol automatický orbitálny satelit Čandraján-1.

Ak sme na povrchu Mesiaca a chceme sa odpútať ako od Mesiaca tak aj od Zeme, potrebná úniková rýchlosť je druhou odmocninou súčtu štvorcov jednotlivých únikových rýchlostí – 2,4 km/s (od Mesiaca) a 1,5 km/s (od Zeme) dajú celkovo 2,8 km/s. Ak teda využijeme orbitálnu rýchlosť 1,1 km/s a ak sa urýchlime o 2,4 km/s, je to dohromady dosť nielen na opustenie Mesiaca, ale tiež na opustenie Zeme.

[upraviť]Ľudské poznanie Mesiaca

[upraviť]Staroveké názory

• Anaximandros tvrdí, že sa látka plodiaca od večnosti teplo a chlad pri vzniku tohto sveta oddelila a že z nej okolo vzduchu, ktorý obklopuje zem, vyrástla akási ohnivá guľa ako kôra okolo stromu. Keď sa potom táto guľa roztrhla a rozdelila do rozličných kruhovitých pásov, vznikli Slnko, Mesiac a hviezdy.

12 A 10 (z Pseudoplutarcha)

• Nebeské telesá vznikli vo forme ohnivého kruhu, vylúčili sa totiž z ohňa v kozme a sú obklopené vzduchom. Ako prieduchy sú na nich určité otvory v podobe píšťal, v ktorých sa objavujú nebeské telesá. Preto keď sa tieto prieduchy zapchajú, vznikajú zatmenia. Aj pribúdanie a ubúdanie Mesiaca sa uskutočňuje podľa toho, ako sa zapchávajú alebo otvárajú prieduchy.

12 A 11 (z Hippolyta)

[upraviť]Mýty a ľudová kultúra

Hlavný článok: Mesiac (mytológia)

Mesačný cyklus Mesiaca, oproti ročnému cyklu Slnka, býva v mnohých kultúrach spájaný so ženským menštruačným cyklom. Mnohé z najznámejších mytológií majú preto ženské mesačné božstvá, ako napríklad grécka bohyňa Selene a Phoebe a ich olympská následkyňa Artemis, ich rímske ekvivalenty Luna a Diana, alebo trácka Bendis. Tieto kultúry mali vo väčšine mužských bohov Slnka.

Aj keď spojenie ženskosti a Mesiaca je zreteľné, neboli výnimkou ani mužskí bohovia Mesiaca, ako napríklad Nanna alebo Sin v Mezopotámii, Mani v germánskej mytológii, Thoth v egyptskej, japonský boh Tsukiyomi a Tecciztecatl v aztéckej mytológiii. Tieto kultúry mali zvyčajne ženské bohyne Slnka.

[upraviť]Mesiac ako múza

Hlavný článok: Mesiac v umení a literatúre

Mesiac je zdrojom mnohých prác v umení a literatúre a inšpiráciou pre nespočetné množstvo iných. Je motívom vizuálneho umenia, filmov, poézie, prózy a hudby. K najznámejším patriaBeethovenova Sonáta mesačného svitu, vedecko-fantastické romány Cesta na Mesiac od Julesa Verna či The Moon is a Harsh Mistress (v češtine „Měsíc je drsná milenka“) od Heinleina.

[upraviť]Astrológia

Hlavný článok: Mesiac (astrológia)

V západnej astrológii Mesiac symbolizuje princíp intuície, fantázie, podvedomej činnosti, citového života, snivosti a obrazotvornosti. Formuje psychiku a inšpiráciu. Ovláda všetky prírodné formy, rytmicitu orgánov. Vo všeobecnosti Mesiac predstavuje ženský princíp, kým na druhej strane Slnko reprezentuje mužský princíp.

V čínskej kozmológii je Mesiac identifikovaný so ženskosťou – yin. Je to najmä preto, že ženský menštruačný cyklus korešponduje s lunárnym mesiacom, približne 28 alebo 29 dní.

[upraviť]Vedecké poznanie

5 000 rokov starý otesaný kameň v írskom Knowth asi predstavuje Mesiac, a ak je to pravda, tak ide o najstaršie dodnes objavené zobrazenie. V stredoveku, ešte pred vynájdením ďalekohľadu, už niektorí ľudia rozpoznali, že je Mesiac guľa, hoci si ešte mysleli, že je „dokonale hladký“.

V roku 1609 nakreslil Galileo Galilei do svojej knihy Sidereus Nuncius jednu zo svojich prvých kresieb Mesiaca pozorovaného ďalekohľadom a poznamenal, že nie je hladký, ale má krátery. Neskôr v 17. storočí nakreslili Giovanni Battista Riccioli a Francesco Maria Grimaldi mapu Mesiaca a pomenovali mnoho kráterov menami, ktoré poznáme dodnes.

Na mapách sa temné časti mesačného povrchu nazývali „moria“ (po latinsky mare, v množnom čísle maria) a svetlejšie časti sú pevniny (po latinskyterra, v množnom čísle terrae). Možnosť existencie vegetácie na Mesiaci či dokonca osídlenia „selenitmi“ seriózne spomínali niektorí významní astronómovia až do prvých desaťročí 19. storočia.

Ešte v roku 1835 sa veľa ľudí dalo „napáliť“ sériou článkov v denníku New York Sun o vymyslenom objave exotických zvierat žijúcich na Mesiaci. Naproti tomu prakticky v rovnakom čase (počas rokov 1834 – 1836) publikovali Wilhelm Beer a Johann Heinrich Mädler svoje štvordielne kartografické dieloMappa Selenographica a v roku 1837 knihu Der Mond, ktorá solídnym spôsobom zdôvodnila záver, že Mesiac nemá žiadne vodné plochy ani pozorovateľnú atmosféru.

Spornou otázkou zostávalo, či sa rysy Mesiaca môžu meniť. Niektorí pozorovatelia prehlasovali, že isté malé krátery sa objavujú a zase miznú, v 20. storočí sa však zistilo, že ide o omyly, vzniknuté pravdepodobne rozdielnymi svetelnými podmienkami alebo nepresnosťami v starých nákresoch. Na druhej strane dnes vieme, že občas dochádza k javu odplyňovania.

Počas nacistického obdobia v Nemecku presadzovali nacistickí vodcovia teóriu Welteislehre, ktorá prehlasovala, že Mesiac je tvorený pevným ľadom.

Odvrátená strana Mesiaca bola celkom neznáma až do preletu sondy Luna 3 v roku 1959. Jej rozsiahle zmapovanie bolo uskutočnené v rámci programu Lunar Orbiter v 60. rokoch 20. storočia.