Kosmos

Księżyc: dlaczego zawsze widzimy tę samą stronę?

Księżyc jest związany pływowo z Ziemią: obraca się wokół osi w takim samym czasie, w jakim wykonuje jedno okrążenie naszej planety. Dlatego z przeciętnej odległości około 384 400 km widzimy prawie zawsze tę samą półkulę.

Buzz Aldrin na Księżycu w lipcu 1969 roku; w wizjerze odbijają się Armstrong i moduł księżycowy
Buzz Aldrin na Księżycu w lipcu 1969 roku; w wizjerze odbijają się Armstrong i moduł księżycowy
Autor obrazu: Neil Armstrong / NASA · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Najważniejsze informacje

Średnica
Około 3474,8 km
Średnia odległość
Około 384 400 km od Ziemi
Okres obiegu
Około 27,3 dnia (miesiąc syderyczny)

Księżyc jest jedynym światem poza Ziemią, po którym chodzili ludzie. Ma średnio około 3474,8 kilometra średnicy, mniej więcej jedną czwartą średnicy Ziemi, a jego średnia odległość wynosi 384 400 kilometrów. Światło pokonuje tę drogę w około 1,3 sekundy; statki kosmiczne potrzebują kilku dni.

Narodziny w wielkim zderzeniu

Wiodąca hipoteza wielkiego zderzenia zakłada, że około 4,5 miliarda lat temu protoplaneta wielkości Marsa, nazywana Theią, uderzyła w młodą Ziemię. Gorące odłamki utworzyły dysk, z którego złożył się Księżyc. Wyjaśnia to jego małą gęstość, niewielkie żelazne jądro i podobieństwo izotopów tlenu do ziemskich.

Morza księżycowe i kratery

Ciemne morza są równinami bazaltowymi, a nie wodą. Powstały, gdy dawna lawa wypełniła baseny uderzeniowe, głównie 3,1–3,9 miliarda lat temu. Leżą przede wszystkim po stronie widocznej z Ziemi; grubsza skorupa strony odległej utrudniała lawie dotarcie na powierzchnię. Jasne wyżyny są starsze i gęsto pokryte kraterami. Kopernik, szeroki na około 93 kilometry, ma centralne szczyty i jasne promienie wyrzuconego materiału.

Zdjęcie krateru Kopernik z sondy LRO, ukazujące tarasowe ściany i centralne szczyty
Zdjęcie krateru Kopernik z sondy LRO, ukazujące tarasowe ściany i centralne szczyty
Autor obrazu: NASA/GSFC/Arizona State University · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Wnętrze Księżyca

Skorupa ma dziesiątki kilometrów grubości i jest grubsza po stronie odległej. Płaszcz zajmuje większość objętości. Niewielkie metaliczne jądro obejmuje części stałe i ciekłe, a nad nim znajduje się warstwa częściowo stopiona. Obserwacje sejsmiczne Apollo wskazują na promień jądra wewnętrznego około 240 kilometrów. Księżyc nie ma globalnego pola magnetycznego, a większość wulkanizmu wygasła dawno temu.

Przekrój księżycowej skorupy, płaszcza, warstwy częściowo stopionej, ciekłego jądra zewnętrznego i stałego jądra wewnętrznego
Przekrój księżycowej skorupy, płaszcza, warstwy częściowo stopionej, ciekłego jądra zewnętrznego i stałego jądra wewnętrznego
Autor obrazu: Kelvinsong · CC BY 3.0 · Zobacz źródło obrazu ↗

Rotacja synchroniczna i libracja

Okres obiegu i okres obrotu Księżyca wynoszą po około 27,3 dnia. Miliardy lat działania pływów zsynchronizowały je, dlatego ku Ziemi zwrócona jest stale ta sama półkula. Eliptyczna orbita i nachylona oś powodują pozorne kołysanie, czyli librację, dzięki której z czasem widzimy około 59% powierzchni. Księżyc oddala się również o około 3,8 centymetra rocznie.

Jak długa jest doba księżycowa?

Od wschodu Słońca do następnego wschodu mija około 29,5 dnia ziemskiego, więc dzień i noc trwają po prawie dwa tygodnie. Bez gęstej atmosfery powierzchnia równikowa może nagrzewać się w dzień powyżej 100°C i spadać nocą poniżej −100°C.

Niebo pozostaje czarne również za dnia. Jasny oświetlony grunt i głębokie cienie tworzą silne kontrasty wymagające wizjerów i dodatkowego oświetlenia.

Kto odwiedził Księżyc?

Luna 3 sfotografowała stronę odległą w 1959 roku. Apollo 11 wylądował na Morzu Spokoju 20 lipca 1969 roku, a Armstrong i Aldrin stali się pierwszymi ludźmi spacerującymi po Księżycu. Do Apollo 17 w 1972 roku chodziło tam dwanaście osób. Chiński program Chang’e osiągnął pierwsze lądowanie po stronie odległej dzięki Chang’e 4 w styczniu 2019 roku, przywiózł 1731 gramów próbek z Chang’e 5 w grudniu 2020 i zakończył pierwszy powrót próbek ze strony odległej dzięki Chang’e 6 w czerwcu 2024. Bezzałogowa Artemis I obleciała Księżyc w 2022 roku; Artemis II zabrała czterech astronautów wokół Księżyca i bezpiecznie sprowadziła ich na Ziemię w kwietniu 2026 roku, sprawdzając procedury załogowych lotów dalekiego zasięgu przed kolejnymi misjami.

Buzz Aldrin na Księżycu w lipcu 1969 roku; w wizjerze odbijają się Armstrong i moduł księżycowy
Buzz Aldrin na Księżycu w lipcu 1969 roku; w wizjerze odbijają się Armstrong i moduł księżycowy
Autor obrazu: Neil Armstrong / NASA · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Źródła