ماه: قمر زمین و همراه همیشگی آن

ماه همراه ثابت همیشگی زمین و آسانترین جرم آسمانی برای مشاهده در آسمان شب است.

آهنگ تغییرات ماه، راهنمای انسان برای هزاران سال بوده است. برای مثال ماه های تقویم تقریبا معادل زمان تبدیل یک ماه کامل به ماه کامل بعدی هستند. اما مدار و مراحل ماه می تواند رازآمیز بنظر رسند. برای مثال ماه همواره یک طرف خود را به سمت زمین متوجه می کند اما اندازه متغیر آن به وضعیتش نسبت به زمین و خورشید بستگی دارد.

در سمت بالا، راست، نیمه روبروی زمین و نیمه ای که همواره پشت به زمین است دیده می شود. قسمت پایینی تصویر نحوه شکل گیری هلال های ماه را نشان می دهد.

ماه با اینکه قمر زمین است (به دور زمین می گردد) اما با قطر 3475 کیلومتر از پلوتون بزرگتر است. در دستگاه خورشیدی ما چهار قمر وجود دارند که حتی از ماه نیز بزرگتر هستند.

اندازه ماه کمی از یک چهارم زمین بزرگتر است. این نسبت یک چهارم از هر قمر و سیاره دیگری در دستگاه خورشیدی به مراتب بیشتر است در نتیجه ماه اثر قابل ملاحظه ای بر سیاره ما دارد و یکی از عوامل اصلی تشکیل حیات بر روی زمین بشمار می رود.

ماه چگونه شکل گرفت؟

درباره نحوه تشکیل ماه نظریات زیادی وجود دارد اما آخرین شواهد مالی موجود به نفع نظریه برخورد بزرگ هستند. مطابق این نظریه حدود 4.5 میلیارد سال پیش برخورد جرمی آسمانی به اندازه تقریبی مریخ با زمین که هنوز از مواد مذاب تشکیل شده بود، باعث جدا شدن جرم بزرگی به اندازه ماه از پیکر زمین شد. ترکیب مواد سازنده ماه و زمین به همین دلیل بسیار شبیه هم است. مطالعه فراوانی عنصر تنگستن 182 شواهد دیگری به نفع این نظریه فراهم ساخته است.

نظریه برخورد بزرگ. در اثر برخورد ابتدا حلقه ای از اجرام بزرگ و کوچک به دور زمین تشکیل شد که سپس با پیوستن آنها به هم یک کره به نام ماه شکل گرفت.

ماه از چه ساخته شده است؟

ماه دارای یک هسته بسیار کوچک است که تنها 680 کیلومتر قطر دارد و بیشتر از آهن و گوگرد ساخته شده است. جبه سنگی ماه 1330 کیلومتر ضخامت دارد و از سنگ های غنی از آهن و منیزیوم ساخته شده است. بین 4 تا 3 میلیارد سال قبل مقادیر فراوانی ماگما (مواد مذاب) موجود در جبه از طریق شکافهای آتشفشانی به سطح ماه راه یافته است. پوسته ماه حدود 70 کیلومتر ضخامت دارد و بخش بیرونی آن به واسطه برخورد فراوان سیارکها با سطح ماه بسیار ترک خورده و در هم آمیخته است. بطوریکه ماده دست نخورده را تنها در عمق 10 کیلومتری سطح آن می توان یافت.

یکی از گودالهای سطح ماه در نزدیکی قطب جنوب آن

ماه همانند چهار سیاره داخلی دستگاه خورشیدی از سنگ ساخته شده است. از آنجایی که ماه دارای هوا نیست، گودالهای ناشی از برخورد با سیارکها و شهاب سنگها دچار فرسایش نشده اند. ممکن است داخل ماه مقادیر قابل توجهی آب وجود داشته باشد.

اتمسفر ماه بسیار نازک است. بنابراین اثر یک ردپا بر سطح آن ممکن است صدها سال باقی بماند (زیرا بر سطح ماه بادی نمی وزد تا ردپا را از بین ببرد). بواسطه عدم وجود هوا دما بر سطح ماه بین روز و شب بسیار متغیر است بطوری که در شب حدود منفی 153 درجه سلسیوس و در روز به 134 درجه می رسد.

ردپای نیل آرمسترانگ فضانورد آپولو یازده بر سطح ماه

کشش گرانشی ماه بر زمین وارد می شود و باعث افت و خیز قابل پیش بینی در آب دریا می شود که از آن به نام جذر و مد یاد می شود. در سمت روبروی ماه سطح آب دریا بالا می رود و در سطح دورتر از ماه سطح آب پایین می رود.

کشش گرانشی ماه باعث کند شدن سرعت دوران زمین به دور خود نیز می شود که از آن به نام ترمز مدی (tidal braking) یافت می شود. این پدیده باعث افزایش طول روز به مدت 2.3 هزارم ثانیه در هر صدسال می شود. انرژی دورانی از دست رفته توسط زمین توسط ماه جذب می شود که فاصله آن از زمین را به میزان 3.8 سانتی متر در سال افزایش می دهد. کشش گرانشی ماه عاملی اساسی در ایجاد حیات بر روی زمین است زیرا با ایجاد یک تمایل مداری 23 درجه ای باعث تثبیت نسبی آب و هوا در طول میلیاردها سال تکامل حیات بر روی زمین شده است.

مدار دوران زمین حدود 23.5 درجه نسبت به صفحه گردش آن به دور خورشید زاویه دارد. بنابراین بسته به زمان در طول سال نیمکره های شمالی و جنوبی به سمت خورشید یا دور از آن نشانه رفته اند. که باعث می شود مقادیر متفاوتی تابش خورشیدی دریافت کند. این امر باعث پیدایش فصل ها بر روی زمین می شود. محور دوران ماه تنها 1.5 درجه تمایل مداری دارد در نتیجه ماه فاقد فصل هایی مانند زمین است. بنابراین برخی بخش های ماه همواره در معرض نور خورشیدند در حالی که سایر بخش ها در تاریکی دائمی بسر می برند.