Månen

Etymologi

Det norske ordet måne er avledet av norrønt mani, og betyr måned. Kognater er gammelengelsk mōna (ca. 725 e.Kr. i Beowulf), mone (1135), moone (1380), moderne engelsk moon, dansk maane, gammelfrisisk mona, gammelsaksisk og gammelhøytysk mano, moderne nederlandsk maan, moderne tysk Mond og gotisk mena. Alle germanske navn for månen stammer fra urgermansk *mǣnōn-.
I germansk mytologi er månen personifisert med måneguden Máni som muligens har et språklig slektskap med den samiske månegudinnen Mano og den litauiske måneguden Meness. Det urindoeuropeiske navnet var *me(n)ses-, som betyr «måne» og «måned», muligens av roten *me, «å måle», som hentyder til bruken av månefasene til å måle tid. Herav sanskrit masah (måne, måned), avestisk ma, persisk mah, armensk mis (måned), aiolisk gresk meis (μείς, måne) og mens (μηνς, måned), gresk mene (μήνη, måne) og men (μήν, måned), latin mensis (måned), gammelkirkeslavisk meseci, litauisk menesis, gammelirsk mi, walisisk mis og bretonsk miz.

Dannelse

Flere mekanismer har blitt foreslått å ha ført til dannelsen av månen for 4,527 ± 0,010 milliarder år siden, omtrent 30–50 millioner år etter solsystemets opprinnelse. Disse inkluderer fisjonen av månen fra jordens skorpe gjennom sentrifugalkraft, som ville kreve et for stort opprinnelig spinn for jorden, den gravitasjonelle innfangingen av en pre-formet måne, som ville kreve en utvidet atmosfære for jorden som ville være umulig for å spre energien til den passerende månen, og dannelsen av jorden og månen samtidig i den opprinnelige akkresjonsskiven, noe som ikke forklarer uttømmingen av metallisk jern i månen. Disse hypotesene kan heller ikke gjøre rede for det høye drivmomentet til jorden-månen-systemet.
Den rådende hypotesen i dag er at jorden-månen-systemet ble dannet som et resultat av et gigantisk nedslag: En protoplanet kalt Theia på størrelse med Mars traff den nylig dannede protojorden (Eros, materialer ble blåst ut i bane rundt den og disse ble akkrert til å danne månen. Gigantiske nedslag antas å ha vært vanlig i det tidlige solsystemet. Datasimuleringer som modellerer et gigantisk nedslag er konsistent med målinger av drivmomentet til jorden-månen-systemet og den lille størrelsen på månekjernen; de viser også at det meste av månen kom fra nedslagsobjektet og ikke fra protojorden. Nyere tester antyder at mer av månen kom fra jorden og ikke nedslagsobjektet.
Meteoritter viser at andre objekter i det indre solsystemet – slik som Mars og Vesta – har svært ulike isotopiske sammensetninger av oksygen og wolfram sammenlignet med jorden, mens jorden og månen har nesten identiske isotopiske sammensetninger. Senere nedslag som blandet de fordampede materialene mellom den dannende jorden og månen kan ha utlignet de isotopiske sammensetningene, selv om dette er debattert.
Den store mengden energi som ble frigjort i det gigantiske nedslaget og de etterfølgende reaksjonene av materialer i jordens bane ville ha smeltet det ytre skallet på jorden og dannet et magmahav. Den nylig dannede månen ville også hatt sitt eget magmahav; estimater for dybden varierer mellom 500 km og hele radiusen av månen.
En analyse av titanisotoper i prøver fra Apollo i 2012 viste at månen har den samme sammensetningen som jorden, noe som stemmer dårlig med nedslagshypotesen som dannelse.

Månen og himmelkulen

I forhold til fiksstjernehimmelen foretar månen et fullt omløp på omkring fire uker – dette kalles månens sideriske omløpstid. I løpet av en time flytter månen seg et stykke på himmelen svarende til dens vinkelutstrekning sett fra jorden på omkring 0,5°.
Månen forblir alltid innenfor et bånd som kalles Dyrekretsen, som strekker seg omkring 8º på begge sider av ekliptikken. Månen krysser ekliptikken omtrent annenhver uke, dette skjer i månebanens såkalte knutepunkter. En betingelse for at sol- eller måneformørkelse kan inntreffe, er at månen befinner seg i nærheten av et knutepunkt. Tiden som forløper mellom to påfølgende passasjer av det oppstigende knutepunktet, kalles månens drakoniske omløpstid.

Formørkelser

Formørkelser kan bare skje når solen, jorden og månen står på rett linje. Solformørkelser inntreffer nær en nymåne, når månen er mellom solen og jorden. Måneformørkelser inntreffer nær en fullmåne, når jorden er mellom solen og månen.
Fordi månens bane rundt jorden heller omtrent 5° i forhold til jordens bane rundt solen, oppstår det ikke formørkelser ved hver fullmåne og nymåne. For at en formørkelse skal oppstå, må månen være nær skjæringen mellom de to baneplanene. Ved de nymånene det ikke oppstår solformørkelse, passerer månen sett fra jorden over eller under solen. På samme måte blir det ikke måneformørkelse ved hver fullmåne fordi månen kan passere over eller under jordskyggen.
Periodisiteten og gjentagelsen av solformørkelser og måneformørkelser beskrives av saros-syklusen, som har en periode på omtrent 6 585,3 dager (18 år 11 dager 8 timer).
Månen og solens vinkeldiametre sett fra jorden varierer, og variasjonsområdene deres overlapper hverandre, så både totale og ringformede solformørkelser er mulige. Under en total formørkelse dekker månen solskiven fullstendig, og koronaen blir synlig for det blotte øye. Siden avstanden mellom månen og jorden øker meget svakt over tid, er månens vinkeldiameter avtagende. Dette betyr at for hundrevis av millioner av år siden kunne månen alltid dekke solen fullstendig ved formørkelser slik at ingen ringformede formørkelser var mulige. På samme måte vil månen om omtrent 600 millioner år fra nå (under forutsetning av at solens vinkeldiameter ikke endrer seg) ikke lenger dekke solen fullstendig, og bare ringformede formørkelser vil oppstå.
En begivenhet som er beslektet med formørkelse, er okkultasjon. Månen blokkerer utsikten vår mot himmelen med et 1/2 grad stort sirkelformet område. Når en klar stjerne eller planet passerer bak månen, blir den okkultert eller skjult. En solformørkelse er en okkultasjon av solen. Fordi månen er nær jorden er ikke okkultasjoner av stjerner synlige overalt, og fra forskjellige steder er de heller ikke synlige til samme tid. På grunn av månebanens presesjon blir forskjellige stjerner okkultert hvert år.

Månens to sider

Månen har bundet rotasjon og vender alltid samme side mot jorden. Den siden som kan ses fra jorden kalles «forsiden», mens den siden som vender bort kalles «baksiden». På grunn av små variasjoner i banen rundt jorden vil månen likevel vri seg litt frem og tilbake; dette kalles månens librasjon. Derfor kan ca. 59 % av månens overflate ses fra jorden. Den resterende delen av månens bakside var ikke sett før den ble fotografert for første gang av en russisk satellitt i 1959.

Overflaten

Et iøynefallende trekk på månens forside er de store mørke slettene. De kalles maria (entallsform: mare), som er latin og betyr «hav», siden man en gang tenkte seg at de virkelig var hav. Den dag i dag omtaler man dem gjerne som «Månehavene», og er langt mer dominerende enn månekratrene. Disse slettene utgjør den viktigste delen av måneoverflatens utseende sett med det blotte øyet. Månehavene er blitt navngitt på latin av selenografene. Man finner navn som Mare Imbrium («Regnets hav»), Mare Tranquillitatis («Stillhetens hav»),  Oceanus Procellarum («Stormenes osean»), Mare Serenitatis («Sinnsroens hav»), Mare Fecunditatis («Fruktbarhetens hav»), Mare Australe («Det sørlige hav»), Mare Crisium («Det farefulle hav» eller «Dommens hav») og Lacus Somniorum («Drømmenes sjø»).
Månens bakside er på mange måter annerledes. Den består stort sett av lyse områder og har et ujevnt terreng med mange flere kratere. Bare noen områder er mørke, som Mare Moscoviense og Mare Orientale. Baksidens høydeforskjeller er mindre enn høydeforskjellene på forsiden.
Månens overflate er dekket av omkring 50 000 kratere med en diameter på over 1,6 kilometer. Månens største krater, og det nest største kjente krateret 
i solsystemet, er Sydpol-Aitkenbassenget. Dette krateret ligger på baksiden, nær Månens sydpol, og er omtrent 2240 km i diameter og 13 km dypt.
Mange av forsidens overflatetrekk ble navngitt på 1600-tallet av jesuitten Giovanni Battista Riccioli. Mange av månekraterne er oppkalt etter astronomer og andre vitenskapsmenn, blant annet kraterne Copernicus og Ptolemaeus. I annen halvdel av 1900-tallet godkjente International Astronomical Union en rekke navn på formasjoner på Månens bakside. Av kraterne på baksiden er flere navngitt etter russere. Men man finner også blant annet Nansens og Amundsens navn.

Hva vi vet om månen

I oldtiden var det i mange kulturer alminnelig å tro at månen døde hver natt og steg ned i underverdenen. I andre kulturer trodde man at månen jaget solen og omvendt. I middelalderen mente noen at den var en «perfekt kule», og andre at det var hav på månen. Så sent som på 1200-tallet mente man at månen hadde en atmosfære, i det minste i populære science fiction-fortellinger.
Som paralleller til betegnelsene geografi og geologi for studiet og beskrivelsen av jorden, snakker man om månens selenografi og selenologi (dannet av Selene, den greske månegudinnen).

Astronomi fra månen

I mange år har månen blitt anerkjent som et utmerket sted for teleskoper. Den ligger relativt nær, seeing er ikke noen bekymring, visse kratere nær polene er permanent mørke og kalde og dermed spesielt nyttige for infrarøde teleskoper, og radioteleskoper på baksiden kunne være beskyttet fra radiostøyen fra jorden. Månejorden kan, selv om den er et potensielt problem for alle bevegelige deler på teleskopene, blandes med karbonnanorør og epoxyer i konstruksjonen av speil opp mot 50 m i diameter. Et senit-teleskop kan konstrueres billig ved bruk av ionevæske.

Rettslig status

Selv om Luna-landere spredte sovjetiske vimpler på månen, og amerikanske flagg symbolsk ble plantet på månen ved landingsstedene av Apollo-astronautene, hevder ingen land noe eierskap over noen deler av månens overflate. Russland og USA er parter i romtraktaten som definerer månen og det ytre rom som «provinsen for allmennheten». Denne traktaten begrenser bruken av månen til fredelige formål, og forbyr eksplisitt militærinstallasjoner og masseødeleggelsesvåpen. Månetraktaten i 1979 ble opprettet for å begrense utnyttelsen av månens ressurser av en enkelt nasjon, men den har ikke blitt undertegnet av noen av de romfarende nasjonene. Flere enkeltpersoner har gjort krav på månen, enten i sin helhet eller deler av den, men ingen av disse anses troverdige.