Mėnulis

Pavadinimo kilmė

Manoma pavadinimas kilęs iš „Mainulis“, o tas nuo „mainytis“ (mainosi, keičiasi Mėnulio fazės), „ai“ dvigarsiui šaknyje supaprastėjus iki „ė“ (ė<ei<ai). Jis yra giminiškas lotynų mēnsis, graikų μήνη, senovės persų māh. Ši šaknis kilo iš indoeuropiečių prokalbės šaknies meH, reiškiančios matavimą.

Mėnulio judėjimas

Mėnulis skrieja aplink Žemę elipsine orbita, todėl nuo jos būna ne vienodu atstumu. Arčiausiai priartėja iki 363 300 km, o nutolsta iki 405 500 km. Mėnulis skrieja aplink Žemę ta pačia kryptimi, kaip ši sukasi apie savo ašį. Dėl lėtesnio jo skriejimo stebėtojui Žemėje atrodo, kad Mėnulis nors ir juda iš rytų į vakarus dangaus skliautu nakties metu, tačiau žvaigždžių atžvilgiu lėtai slenka iš vakarų į rytus. Skriedamas savo orbita Mėnulis labai lėtai tolsta nuo Žemės (3,9 cm per metus).
Judėdamas aplink Žemę Mėnulis priklausomai nuo Saulės apšvietimo matosi vis kitoks – tai pilnas, tai tik pjautuvas į vieną ar į kitą pusę bežiūrintis – matosi vis kita Mėnulio fazė. Įdėtame paveiksliuke pavaizduotos visos Mėnulio fazės. Pilnas Mėnulio ciklas trunka 29,5 paros.

Šiaurės pusrutulis

Į Žemę atsuktos Mėnulio pusės šiaurės pusrutulyje plyti dvi didelės jūros – Lietų (Mare Imbrium) ir Giedros (Mare Serenitatis). Jos abi apskritos, tiktai dėl projekcijos į Mėnulio skritulį atrodo šiek tiek elipsinės. Lietų jūrą beveik iš visų pusių supa kalnai, tarp jų didingieji Apeninai su iki 4570 m aukščio viršukalnėmis. Tarp Apeninų ir gerokai žemesnių Kaukazo kalnų yra properša, jungianti Lietų jūrą su Giedros. Alpių kalnus kerta 95 km skersmens Platono krateris su tamsiu dugnu.
Lietų jūros lygumoje yra keli dideli krateriai. Tai 80 km skersmens Archimedo krateris ir du už jį mažesni, bet gilesni kaimynai – Aristilo ir Autoliko krateriai. Giedros jūroje tokių didelių kraterių nėra, didžiausias – Beselio krateris tik 39 km skersmens. Giedros jūra pietuose jungiasi su Ramybės jūra (Mare Tranquiillitatis), kuri, matyt yra senesnė ir ne tokios taisyklingos formos. Būtent į šią jūrą 1969 m. liepos mėn. nusileido „Apollo 11“ astronautai. Tada Mėnulyje pirmąkart apsilankė žmonės.
Netoli Mėnulio skritulio rytinio krašto plyti Krizių jūra (Mare Crisium). Ji mažesnė, bet lengvai įžiūrima net plika akimi. Didžiausia šiaurės pusrutulio lyguma yra Audrų vandenynas (Oceanus Procellarum), kurį nuo Lietų jūros skiria gan maži Karpatų kalnai. Audrų vandenyne esantis Aristarcho krateris yra vienas šviesiausių Mėnulyje, nes jį apšviečia nuo Žemės atsispindėjusi šviesa. Todėl šis krateris dažnai matomas net tamsioje pusėje nuo terminatoriaus. Į pietus nuo Karpatų kalnų yra šviesiais spinduliais apsikaišęs Koperniko krateris.

Pietų pusrutulis

Kiek į pietus nuo Mėnulio pusiaujo plyti dideli lygumų plotai, tarp jų išsiskiria Ptolemėjo krateris, kurio skersmuo beveik 160 km, dugnas gana lygus ir tamsus. Iš pietų pusės prie jo šliejasi gerokai mažesnis Alfonso krateris su kalnų grupe ir trūkių sistema dugne. 1958 m. sovietinis astronomas N. Kozyrevas Alfonso krateryje stebėjo rausvą švytėjimą, rodantį Mėnulio nenuostovumą. Kozyrevo nuomone, tai Mėnulio geologinio aktyvumo – vulkaninės veiklos įrodymas. Trečiasis šios virtinės krateris yra Arzachelis, mažesnis, bet gilesnis už Alfonsą, su aukšta kalva centre.
Mėnulio pietinėje dalyje vyrauja kalnuotos vietovės, bet čia yra ir keletas jūrų. Tai Debesų jūra (Mare Nubium) ir už ją mažesnė Drėgmės jūra (Mare Humorum). Debesų jūros vakarinėje dalyje, netoli Arzachelio kraterio yra Tiesioji siena (Rupes Recta). Tai didžiausias Mėnulio paviršiaus sprūdis, kurio ilgis 130 km, o aukštis apie 240 m.
Iš kitų žiedinių darinių pažymėtinas Šikardo krateris (pietvakariuose) tamsiu dugnu ir 230 km skersmens Klavijus (pietuose), kurio dugne matoma mažesnių kraterių virtinė. Į šiaurę nuo Pietinių kalnų yra Ticho krateris, kartais vadinamas Mėnulio metropoliu, nes turi šviesių ilgų spindulių sistemą. Artėjant pilnačiai, Tichas dominuoja visame pusrutulyje, užgoždamas net stambius aplinkinius kraterius. Ticho kraterio skersmuo 86 km, šlaitai masyvūs. Net tada, kai Saulės spinduliai į Mėnulį krinta pražulniai, ir puošniųjų spindulių nematyti, Ticho krateris yra vienas įspūdingiausių objektų.

Nematomoji Mėnulio pusė

Mėnulis aplink savo ašį apsisuka per tiek pat laiko per kiek apsisuka aplink Žemę, todėl jis visą laiką į Žemę būna atsisukęs ta pačia puse, o kita jo pusė yra vadinama nematomąja Mėnulio puse. Iki kosminių skrydžių pradžios, tik kai kurie nematomosios Mėnulio pusės regionai buvo matomi libracijos dėka. Pirmą kartą žmonija išvydo didelę nematomosios Mėnulio pusės dalį tik 1959 m., kai jos nuotraukas padarė Sovietų Sąjungos kosminis aparatas „Luna-3“. Buvo pastebėta, jog nematomoji Mėnulio pusė labai skiriasi nuo matomosios. Joje yra kur kas mažiau bazaltinio vulkanizmo žymių, todėl šioje pusėje yra palyginti mažai izoliuotų paviršiaus darinių, vadinamųjų Mėnulio „jūrų“. Taip pat buvo atrastas labai įdomus Ciolkovskio krateris, kurio dugnas yra pripildytas tamsios lavos. Į šį kraterį dėmesys atkreiptas dar pirmosiose „Luna-3“ nuotraukose, atsiųstose 1959 m. spalio mėnesį.
2014 metų birželio mėnesį grupė NASA mokslininkų pasiūlė paaiškinimą, kodėl nematomoji Mėnulio pusė taip smarkiai skiriasi nuo regimosios iš Žemės pusės. Pagal Žemės ir Mėnulio formavimosi scenarijų, hipotetinė, maždaug Marso dydžio, planeta Tėja susidūrė su pirmykšte Žeme. Po susidūrimo Žemė ir Mėnulis buvo labai įkaitę. Dėl potvyninių jėgų Mėnulis tapo atsuktu į Žemę viena puse. Būdamas mažesnis už Žemę, Mėnulis vėso greičiau. Be to jo atsuktoji į tuo metu karštą Žemę pusė buvo įkaitinama labiau, o priešinga pusė vėso greičiau. Vėsesnėje pusėje geriau kondensavosi sunkiau garuojantys elementai – aliuminis ir kalcis. Taigi nematomoje pusėje susiformavo kietesnė pluta, kurią krintantiems meteoroidams pramušti buvo sunkiau, nei atgręžtojoje į Žemę pusėje (plg. Vėlyvasis kosminis bombardavimas).
2019 m. sausio 3 d. pirmą kartą šioje Mėnulio pusėje sėkmingai nusileido žmogaus pagamintas objektas – juo tapo Kinijos zondas Chang'e 4.

Vanduo

2008 m. liepos 18 d. NASA paleido skrieti į Mėnulį du kosminius zondus: Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ir Lunar Crater Observation ir Sensing Satellite (LCROSS). Planuojama, kad pirmasis zondas skries Mėnulio orbitoje 4 metus, o LCROSS tik 3-7 mėn. Pagrindinė LCROSS misija buvo ieškoti Mėnulyje vandens. Skriejant į parinktą pietų Mėnulio ašigalį, kuriame kaip mano turėtų būti vandens, LCROSS nukreips raketos nešėjos pakopą į taikinį, o pats po 4 minučių bus nukreiptas įsirėžti į numatytą vietą Mėnulyje. Paskui LCROSS skris ir LRO. Jis tirs susidariusį nuolaužų debesį.  2009 m. lapkričio 13 d. NASA remdamasi preliminariais duomenimis patvirtino, kad Mėnulyje yra vandens.

Mėnulio stebėjimas

Plika akimi galima stebėti Mėnulio tamsias dėmes, vadinamas jūromis ir šviesias, vadinamas žemynais. Iš tikrųjų Mėnulyje nėra didelio kiekio vandens ir šie pavadinimai yra tik sąlyginiai.
Jau pro teleskopą galima stebėti ir smulkesnius darinius – Mėnulio kraterius, spindulius besidriekiančius nuo kraterių, kalnynus ir kt.
Kai kuriuos Mėnulio paviršiaus darinius galima stebėti su žiūronais iš Žemės. O per teleskopą galima stebėti nepaprastai įdomią Mėnulio panoramą. Krateriai įspūdingiausiai atrodo ties terminatoriaus, t.y dienos ir nakties riba.

Užtemimų stebėjimas

Mėnulis skriedamas aplink Žemę pakliūna į jos metamą šešėlį ar pusšešėlį. Mėnulis dangaus skliaute šviečia todėl, kad atspindi Saulės šviesą, tačiau pakliuvęs į Žemės šešėlį šios šviesos Mėnulis nebegauna ir nustoja šviesti – įvyksta Mėnulio užtemimas.
Mėnulis skrieja aplink Žemę, o Žemė – aplink Saulę, todėl mes paprastai matome skirtingas Saulės apšviestos Mėnulio dalis. Šios iš Žemės stebimos įvairios Mėnulio formos vadinamos fazėmis. Kartais Saulė, Žemė ir Mėnulis išsirikiuoja taip, kad Mėnulis meta šešėlį ant Žemės. Tada įvyksta dalinis arba visiškas Saulės užtemimas.

Supermėnulis

Supermėnulis – mėnulis, apie 14 % ryškesnis nei įprastai, arčiausiai priartėjęs prie Žemės. Pilno Mėnulio priartėjimas arčiausiai Žemės vadinamas pilnaties perigėjumi. Pilnatis sustiprina didesnio mėnulio įspūdį. Arčiausiai Žemės pilnatis atsiduria kas 14 Mėnulio mėnesių (1MM: 29,53059 dienų).

Skrydžiai į Mėnulį

Nuskristi į Mėnulį tapo įmanoma po to, kai 1957 m. spalio mėn. SSRS paleido dirbtinį Žemės palydovą „Sputnikas-1“, pirmąkart apskriejusį Žemės rutulį. Po dvejų metų Sovietų Sąjunga paleido tris aparatus į Mėnulį. Pirmasis jų („Luna-1“) praskriejo pro Mėnulį ir informavo, kad jo magnetinis laukas labai silpnas. „Luna-2“ 1959 m. rugsėjį sudužo meteoritų lietuje, o „Luna-3“ spalio mėn. apskriejo Mėnulį ir nufotografavo iš Žemės nematomą jo pusę. Ji pasirodė esanti tokia pat kalnuota, su daugybe kraterių, kaip ir atsuktoji į Žemę.

Pirmieji automatinių stočių tyrimai

Naują Mėnulio pažinimo etapą pradėjo JAV kosminės stotys „Reindžeriai“. Prieš nuskrisdamos į Mėnulį, jos perduodavo Žemės palydovo paviršiaus nuotraukas. Pirmoji stotis, kuri 1964 m. sėkmingai atliko šią užduotį, buvo „Reindžeris-7“. Po to paleistos dar dvi stotys. Paskutinė nukrito Alfonso krateryje, kuris iš Žemės matyti arti Mėnulio skritulio centro. 1965 m. SSSR automatinė stotis „Zondas-3“ nufotografavo nematomosios Mėnulio pusės rytinę dalį. Pagal „Luna-3“ ir „Zondas-3“ perduotas nuotraukas buvo sudarytas „Mėnulio nematomosios pusės atlasas“, pirmasis Mėnulio žemėlapis bei gaublys.
1966 m. vasario pradžioje sovietinė automatinė stotis „Luna-9“ nusileido Mėnulyje. Ji perdavė į Žemę pirmąją Mėnulio panoramą. Tai lavos užlieta lyguma, nusėta akmenimis ir išvarpyta kraterių duobių. „Luna-9“ galutinai paneigė klaidingą nuomonę, kad Mėnulio jūras dengia lengvų dulkių sluoksnis, kurio storis, esą, gali siekti kelis šimtus metrų. „Luna-9“ įrodė, jog Mėnulio paviršiaus išorinis sluoksnis iš tikrųjų yra purus, bet pakankamai tvirtas, kad išlaikytų kosminę stotį.
Per dvejus metus nuo 1966 m. rugpjūčio mėn. baigta fotografuoti Mėnulį. Penki JAV „Lunal Orbiteriai“ skriejo aplink Mėnulį uždaromis orbitomis ir pardavinėjo į Žemę detalias jo paviršiaus nuotraukas. Kelias „Servejoro“ tipo stotis JAV nutupdė Mėnulyje. 1968 m. sausio 17 d. „Servejoras-7“ nusileido kalnų pietinėje dalyje netoli Ticho kraterio ir perdavė jo pylimo išorinio šlaito nuotraukas.
SSRS savo nepilotuojamų skrydžių programą tęsė ir po 1970 m. Žymus laimėjimas buvo „Luna-16“ skrydis 1970 m. Ši stotis nusileido Derlingumo jūroje, paėmė grunto mėginių ir atgabeno juos į Žemę. Tais pačiais metais „Luna-17“ nusileido Lietų jūroje. Nuo jos atsiskyrė „Lunochodas-1“ – aštuonratis savaeigis, iš Žemės valdomas aparatas, kuriam energiją teikė Saulės baterijos. Atlikęs daugybę tyrimų, jis nustojo veikti 1971 m. spalio 4 d. 1973 m. į Mėnulį buvo nugabentas „Lunochodas-2“.

Žmonės Mėnulyje

Nuo septintojo dešimtmečio vidurio JAV sutelkė jėgas „Apolono“ programai, t. y. ruošėsi siųsti į Mėnulį žmogų. Kulminacija įvyko 1969 m. liepos mėn., kai Neilas Armstrongas ir Edvinas Oldrinas išlipo iš „Apollo 11“ kabinos „Erelis“ ir žengė istorinį „mažą žingsnelį Mėnulio paviršiuje“. Pririnkę Mėnulio grunto mėginių ir palikę registravimo prietaisų, abu astronautai grįžo į „Apollo 11“ kabiną ir, pakilę į orbitą, susijungė su įgulos sekcija, kuria trečiasis ekspedicijos narys Maiklas Kolinzas skriejo aplink Mėnulį.
1969 m. pabaigoje įvyko „Apollo 12“ skrydis. Astronautai tyrėjai Čarlsas Konradas ir Alanas Binas nusileido netoli automatinės stoties „Servejoro-3“, paėmė kai kurias jos detales ir atgabeno į Žemę. Sekantį „Apollo 13“ skrydį ištiko pirmoji nelaimė: pakeliui į Mėnulį erdvėlaivio techniniame bloke įvyko sprogimas, kuris išvedė iš rikiuotės pagrindinį energijos šaltinį. Nusileidimas Mėnulyje buvo atšauktas. Tik astronautų bei skridimo valdymo centro operatorių sumanumo dėka išvengta tragedijos.
Po to „Apolonai“ dar keturis kartus leidosi Mėnulyje. Programą užbaigė „Apollo 17“, nusileidęs Tauro kalnų pietuose. Tąsyk Mėnulyje pabuvojo Judžinas Sernanas ir Harisonas Smitas, pastarasis – profesionalus geologas.

Susidūrimo hipotezė

Daugumos dabartinių astronomų nuomone labiausiai tikėtina Mėnulio atsiradimo hipotezė yra susidūrimo praeityje su kitu stambiu dangaus kūnu hipotezė. Pagal ją, Žemė praeityje susidūrė su protoplaneta (suteiktas pavadinimas Tėja). Tai turėjo įvykti per pirmuosius 100 mln. metų, kai susiformavo Žemė, apie prieš 4,5 mlrd. metų. Susidūrimas įvyko šiek tiek Žemės šone. Jo metu buvo išmušta Žemės medžiaga, iš kurios susidarė Mėnulis. Pati Žemė tikriausiai buvo nustumta į dabartinę orbitą ir jos sukimosi ašis nuo smūgio pakrypo apie 23,5°. Tai turėjo įvykti, kai Žemės sunkieji elementai jau buvo nugrimzdę į planetos centrą. Nuo smūgio Žemės paviršiuje iškart išgaravo vanduo ir kiti lakieji elementai ir tai paaiškintų jų trūkumą Mėnulio paviršiuje. Mėnulis po to per apie 100 mln. metų susiformavo iš apie Žemę besisukančių medžiagos gabalų.
Ši hipotezė sulaukė palaikymo, kai buvo atrastas didžiulis susidūrimo baseinas Mėnulio pietų poliuje, kas rodo ne vien asteroido išmuštą kraterį, o tarpplanetinio susidūrimo mastą. Tikėtina, kad ankstyvojoje Saulės sistemos istorijoje milžiniški susidūrimai nebuvo retenybė. Jais paaiškinama Veneros priešinga nei kitų planetų sukimosi apie savo ašį kryptis, didžiulis „randas“ Marso paviršiuje ir Urano anomališka orientacija erdvėje. Mokslininkai tikisi, kad po daugiau mėginių atgabenimo iš Mėnulio analizės, jie aptiks Tėjos egzistavimo įrodymų.