ماه چگونه کار می‌کند؟
از هر جایی روی زمین، روشن‌ترین چیزی که در آسمان شب می‌باشد معمولاً ماه تنها قمر طبیعی زمین و نزدیک‌ترین جسم آسمانی (در فاصله 240,250 مایل یا 386,644 کیلومتر از زمین) می‌باشد. یونانیان باستان آن را به نام آرتمیس (Artemis) و سلنه (Selene) و رومی‌ها آن را لونا (Luna) نامیده‌اند.
هنگامی که ستاره‌شناسان اولیه به ماه نگاه کردند، معتقد بودند نقاط تاریک دریا و مناطق روشن‌تر زمین است. نظر ارسطو (که نظریه پذیرفته شده آن زمان محسوب می‌شد) این بود که ماه یک کره کامل و زمین مرکز جهان است. زمانی که گالیله با تلسکوپ به ماه نگاه کرد، تصاویر مختلف از زمین‌های ناهموار، کوه‌ها و چاله‌ها را مشاهده کرد و به این نتیجه رسید که ماه بسیار شبیه به زمین است و در آن کوه، دره و دشت می‌باشد. مشاهدات گالیله در نهایت به رد ایده‌های ارسطو و مدل محوریت زمین کمک کرد.
از آنجا که ماه نسبت به دیگر اجرام آسمانی به زمین نزدیک‌تر است، سفر انسان به آن از اهدافش شد. در سال 1960 سفر به کره ماه بین آمریکا و روسیه به یک مسابقه فضایی تبدیل شد. هر دو کشور، کاوشگرهای بدون سرنشین به مدار ماه فرستادند، و عکس‌هایی از سطح آن بدست آوردند. تا اینکه در ماه جولای سال 1969 فضانوردان آمریکایی نیل آمسترانگ و ادوین (باز) آلدرین اولین انسان‌هایی بودند که روی ماه قدم گذاشته و راه رفتند. پس از آن در طول شش ماموریت در سال‌های 1969 – 1972 در مجموع 12 فضانورد آمریکایی سطح ماه را بررسی کردند. آنها مشاهداتی از عکس، سنگ و نمونه گرد و غبار با خود به زمین آوردند.
اگر شما هم می‌خواهید بدانید از این سفرهای تاریخی چه بدست آمده و یاد گرفته‌ایم و همینطور اگر می‌خواهید نگاهی دقیق‌تر به ماه داشته باشید؛ شما می‌توانید همین الان از ویژگی‌های سطح ماه، زمین شناسی، ساختار داخلی، مراحل شکل‌گیری و تاثیر آن بر زمین بخوانید. بیایید از زمین و زمان بدانیم!
چه چیزی روی سطح ماه است؟
اولین چیزی که هنگام رسیدن به ماه دیده می‌شود، مناطق تیره و روشن است. مناطق تیره ماریا (Maria) نامیده می‌شوند. ماریا تنها 15 درصد از سطح ماه را پوشش می‌دهد. باقیمانده سطح ماه متشکل از ارتفاعات روشن یا ترا (Terrae) است که ارتفاعات ناهموار، کوهستانی و مناطق پُر از گودال می‌باشد. فضانوردان آپولو مشاهده کردند که مناطق مرتفع در حدود 4 تا 5 کیلومتر (2.5 تا 3 مایل) بالاتر از متوسط ارتفاع در سطح ماه می‌باشد. در حالی که ماریا حدود 2 تا 3 کیلومتر (1.2 تا 1.8 مایل) در زیر ارتفاع متوسط است. این نتایج در سال 1990 و زمانی که کاوشگر کلمانتین در حال چرخش و نقشه‌برداری از سطح ماه بود، تایید شد.
بر اثر ضربه شهاب سنگ‌ها، سطح ماه از دهانه (چاله) تشکیل شده است. همچنین زمین‌شناسان متوجه مخروط‌های آتشفشانی، کانال‌هایی باریک در سطح ماه، لوله‌های گدازه و گدازه‌های قدیمی شدند که نشان می‌دهد در برخی از نقاط ماه، آتشفشانی فعال بوده است.
در سطح ماه خاک وجود ندارد. در عوض خاک، پُر از سنگپوش است. فضانوردان، سنگپوش را پودر خوبی از قطعات سنگ، ذرات شیشه‌ای آتشفشانی آمیخته با سنگ‌های بزرگ می‌نامند. پس از بررسی سنگ‌های آورده شده از ماه، زمین‌شناسان مشخصات زیر را یافتند:
- ماریا عمدتاً از سنگ بازالت (Basalt)، سنگ‌های آتشفشانی بدست آمده از گدازه‌های سرد شده، تشکیل شده است.
- مناطق مرتفع و کوهستانی عمدتاً شامل سنگ‌های آتشفشانی پلاژیوکلاز کلسیک (Anorthosite) و سنگ‌های زاویه‌دار سیمانی شکل (Breccia) می‌باشد.
- با مقایسه نسبی سنگ‌ها، مناطق کوهستانی بسیار قدیمی‌تر از ماریا هستند. (4300000000 – 4 ساله در مقابل 3800000000 – 3 ساله)
- سنگ‌های ماه دارای آب و ترکیبات فرّار بسیار کم می‌باشد، انگار که پخته شده‌اند و شبیه به گوشته زمین هستند.
- ایزوتوپ‌های اکسیژن (Oxygen Isotopes) مشابه در سنگ ماه و زمین نشان می‌دهد، ماه و زمین در حدود فواصل یکسان از خورشید شکل گرفته‌اند.
- چگالی ماه (3.3³g/cm) کمتر از چگالی زمین (5.5³g/cm) است که نشان می‌دهد ماه یک هسته آهن قابل توجهی ندارد.
فضانوردان نتایج علمی دیگری نیز جمع‌آوری کرده‌اند. مانند:
- هیچ نشانه‌ای از فعالیت‌های تکتونیکی، لرزش و زمین لرزه یا جنبش در پوسته ماه نیست.
- با وجود اشیاء فلزی در فضاپیماها و کاوشگرها، یک میدان مغناطیسی قابل توجهی در اطراف ماه قابل تشخیص نیست، که نشان می‌دهد در ماه برخلاف زمین یک هسته آهن وجود ندارد.
شکل‌گیری ماه
در زمان پروژه آپولو در سال 1960، سه فرضیه در مورد چگونگی تشکیل ماه وجود داشت:
1) فرضیه تراکم: ماه و زمین در حدود یک زمان، با هم تشکیل شده‌اند.
2) تسخیر: نیروی جاذبه زمین، ماه را که سرگردان در جو بوده، اسیر خود کرده است.
3) شکاف هسته‌ای: زمین به سرعت در مدار خود می‌چرخید، یکی از قطره‌های مذاب از آن جدا و ماه را تشکیل داده است.
اما بر اساس یافته‌های آپولو و برخی از استدلال‌های علمی زیر، این فرضیه‌ها، فرضیه‌های مناسبی نیستند:
- اگر ماه و زمین با هم تشکیل شده‌اند، ترکیبات دو جسم باید شبیه باشد؛ که نیست.
- نیروی جاذبه زمین برای گرفتن چیزی به اندازه ماه و نگاه داشتن آن در مدار، کافی نیست.
- زمین به اندازه کافی سریع نمی‌چرخد که قطره‌ای به اندازه ماه در حین چرخش از آن خارج شود.
از آنجا که هیچ کدام از فرضیه‌ها مناسب نبود، دانشمندان به شکل دیگری به توضیح و توجیه پرداختند. در اواسط 1970، دانشمندان یک ایده جدید به نام فرضیه ضربه بزرگ ارائه دادند. بر اساس این فرضیه در 4,450,000,000 سال پیش، در حالی که زمین در حال شکل‌گیری بود، جسم بزرگی به اندازه مریخ به زمین برخورد کرد. بخشی از بقایای گوشته و پوسته زمین معلق در فضا، مجدد با زمین ادغام شدند و باقی مانده مواد مذاب با هم آمیخته و به شکل ماه در آمدند.
فرضیه ضربه بزرگ توضیح می‌دهد که چرا ترکیبات سنگ‌های ماه شبیه به گوشته زمین است. چرا ماه هیچ هسته آهنی ندارد. به این دلیل که آهن در هسته زمین است و پس از ضربه، هسته در زمین باقی مانده است. و اینکه چرا سنگ‌های ماه به نظر پخته شده‌اند و هیچ ترکیبات فرّاری ندارند.
شبیه‌سازی‌های کامپیوتری نشان داده است که این فرضیه امکان‌پذیر می‌باشد.
آمار ماه
فاصله از زمین: 240,250 مایل (386,644 کیلومتر)
قطر: 2,160 مایل (3,476 کیلومتر) یا حدود 27 درصد از قطر زمین
جرم: 1022 × 7.35 کیلوگرم، حدود 1.2 درصد از جرم زمین
گرانش: 1.62²m/s یا 16.6 درصد از گرانش زمین
میانگین دما:
- نور خورشید: 266 فارنهایت (130 سانتی گراد)
- سایه: 292- فارنهایت (180- سانتی گراد)
جو: ندارد.
