Mesiac

Pôvod

Sklon mesačnej orbity robí možnosť, že by sa Mesiac vytvoril spolu so Zemou, alebo že by bol zachytený neskôr, nepravdepodobnou. Jeho pôvod je predmetom mnohých vedeckých debát.
Jedna z dávnejších špekulácií – teória odtrhnutia predpokladala, že sa Mesiac odtrhol zo zemskej kôry vplyvom odstredivej sily, zanechávajúc za sebou dnešné oceánske dno ako jazvu. Tento koncept by však vyžadoval príliš rýchlu počiatočnú rotáciu Zeme. Niektorí si mysleli, že sa Mesiac sformoval inde a bol zachytený na terajšiu obežnú dráhu (teória zachytenia).
Iní dávali prednosť teórii spoločného vzniku, podľa ktorej vznikli Zem a Mesiac zhruba v rovnakom čase z akreačného disku. Táto teória však nevie vysvetliť nedostatok železa na Mesiaci. Ďalší navrhli, že sa Mesiac mohol sformovať z úlomkov zachytených na obežnú dráhu po kolízii asteroidov alebo planetesimál.
V súčasnosti sa prijíma Teória veľkého impaktu, podľa ktorej Mesiac pochádza z vyvrhnutého materiálu po kolízii formujúcej sa žeravej Zeme s planetesimálou veľkosti Marsu (pracovne nazývanou Theia).
Geologické obdobia Mesiaca sú definované na základe datovania rôznych významných impaktov v mesačnej histórii.
Slapové sily deformovali predtým žeravý Mesiac do tvaru elipsoidu s jeho hlavnou osou nasmerovanou k Zemi.

Vek

Analýza vzoriek hornín (pomer vzácnych rádioaktívnych prvkov) z misií Apollo určila vek Mesiaca na 50 miliónov rokov po vzniku slnečnej sústavy.

Geografia povrchu

Mesiac je pokrytý desiatkami tisíc kráterov s priemerom väčším ako 1 km². Väčšina je stará stovky miliónov alebo miliardy rokov; neprítomnosť atmosféry, počasia a nových geologických procesov zabezpečuje, že väčšina z nich zostane prakticky navždy zachovaná. Krátery vznikli väčšinou v dôsledku dopadu meteoritov, niektoré možno aj sopečnou činnosťou (v kráteri Alphonsus sú zistené výrony oxidu uhličitého). Na južnej pologuli je vidieť najvýraznejší kráter Tycho s rozbiehajúcimi sa svetlými lúčmi (typickými pre mladé krátery), v oblasti morí východnej pologule aj voľnými očami vidíme kráter Kopernik, ktorého priemer je približne 100 km.
Najväčší kráter na Mesiaci a naozaj najväčší známy kráter v slnečnej sústave tvorí panvu South Pole-Aitken. Tento kráter sa nachádza na odvrátenej strane blízko južného pólu, má priemer 2 240 km a hĺbku 13 km.
Tmavé a relatívne jednotvárne mesačné planiny sa nazývajú moria (po latinsky mare, v množnom čísle maria), pretože starí astronómovia verili, že ide o moria naplnené vodou. V skutočnosti ide o rozsiahle prastaré čadičové prúdy lávy, ktoré vyplnili panvy veľkých impaktných kráterov. Svetlejšie vrchoviny sa označujú ako pevniny (po latinsky terra, v množnom čísle terrae). Moria sa nachádzajú takmer výlučne na privrátenej strane Mesiaca, na odvrátenej je iba niekoľko rozptýlených fľakov. Vedci sa domnievajú, že asymetria v mesačnej kôre je spôsobená synchronizáciou medzi mesačnou rotáciou a obehom okolo Zeme. Táto synchronizácia vystavuje odvrátenú stranu Mesiaca častejším dopadom asteroidov a meteoritov ako privrátenú stranu, na ktorej neboli moria prekryté krátermi tak rýchlo.
Najvrchnejšiu časť mesačnej kôry tvorí nesúdržná kamenná vrstva rozdrvených hornín a prachu nazývaná regolit. Kôra aj regolit nie sú po celom Mesiaci rozložené rovnomerne. Hrúbka kôry kolíše od 60 km na privrátenej strane do 100 km na odvrátenej strane. Hrúbka regolitu sa pohybuje od 3 do 5 m v moriach a od 10 do 20 m vo vrchovinách.
V roku 2004 zistil tím vedený Dr. Benom Busseym z Univerzity Johnsa Hopkinsa na základe obrázkov získaných sondou Clementine, že štyri hornaté oblasti lemujúce 73 km široký kráter Peary na mesačnom severnom póle sa zdajú byť osvetlené po celý mesačný deň. Tieto nemenované „hory večného svetla“ môžu existovať vďaka extrémne malej výchylke mesačnej osi, ktorá na druhej strane umožňuje tiež existenciu večného tieňa na dne mnohých polárnych kráterov. Na menej hornatom južnom póle oblasti večného svetla nenájdeme, aj keď okraj krátera Shackleton je osvetlený až 80 % mesačného dňa. Obrázky z Clementine boli získané, keď severná mesačná pologuľa zažívala letné obdobie a nie je známe, či sa tieto hory v zimnom období predsa len neschovali do tieňa.

Magnetické pole

Oproti Zemi má Mesiac veľmi slabé magnetické pole. Zatiaľ čo časť mesačného magnetizmu je považovaná za jeho vlastný (ako pásmo mesačnej kôry nazývané Rimae Sirsalis), je možné, že zrážka s inými nebeskými telesami jeho magnetické vlastnosti posilnila. To, či teleso slnečnej sústavy bez atmosféry ako Mesiac môže získať magnetizmus vďaka dopadom komét a asteroidov, je dlhotrvajúcou vedeckou otázkou. Magnetické merania môžu poskytnúť tiež informácie o veľkosti a elektrickej vodivosti mesačného jadra – tieto výsledky by vedcom pomohli lepšie porozumieť pôvodu Mesiaca. Napríklad, pokiaľ by sa ukázalo, že jadro obsahuje viac magnetických prvkov (ako je železo) ako Zem, ubralo by to teórii veľkého impaktu na vierohodnosti (aj keď sú tu alternatívne vysvetlenia, podľa ktorých by mesačná kôra mala tiež obsahovať menej železa).
Vedci na University of Texas v Austine, vytvorili hypotézu podľa ktorej mal Mesiac pred 4 miliardami rokmi jadro obklopené tekutým oceánom magmy. Oceán rotáciou vytváral silné magnetické pole. Merania skál, ktoré doniesli misie Apollo preukázali, že Mesiac mal v minulosti nad povrchom silné magnetické pole. Pred 3,5 miliardami rokov toto pole postupne zaniklo.

Atmosféra v minulosti

Súčasný stav atmosféry trvá približne 3 miliardy rokov. Pred týmto obdobím mal Mesiac hustú atmosféru vytvorenú vulkanickou činnosťou (mal cca 1,5 krát väčší atmosférický tlak ako súčasný Mars). Za 70 miliónov rokov sa vytratila.

Tektonika

Mesiac je tektonicky aktívny. Misie Apollo zaznamenali 28 slabých otrasov. Podľa analýzy z roku 2019 sú tieto otrasy spôsobené schladením a následným zmršťovaním telesa. Dôkazom sú aj relatívne mladé násuny.

Zatmenie

Hoci ide naozaj len o zhodu okolností, uhlové priemery Mesiaca a Slnka videné zo Zeme sú v rámci svojich zmien schopné sa navzájom prekrývať, takže je možné ako úplné tak aj prstencové zatmenie Slnka. Pri úplnom zatmení Mesiac celkom zakrýva slnečný disk a slnečná koróna je viditeľná voľným okom.
Pretože sa vzdialenosť medzi Mesiacom a Zemou veľmi pomaly zväčšuje, uhlový priemer Mesiaca sa zmenšuje. To znamená, že pred niekoľkými miliónmi rokov pri zatmení Slnka Mesiac Slnko vždy úplne zakryl a nemohlo nastať žiadne prstencové zatmenie. Z toho ale vyplýva, že za niekoľko miliónov rokov už nebude Mesiac schopný Slnko úplne zakryť a žiadne úplné zatmenia už nebudú.
Zatmenia nastávajú iba vtedy, keď sa Slnko, Zem a Mesiac nachádzajú v jednej priamke. Zatmenia Slnka môžu nastať iba ak je Mesiac v nove; zatmenie Mesiaca iba ak je v splne.

Pozorovanie Mesiaca

Mesiac (a tiež Slnko) sa zdajú byť väčšími, keď sa približujú k horizontu. Je to čisto psychologický efekt (pozrite sa na Mesačné ilúzie). Uhlový priemer Mesiaca zo Zeme je asi pol stupňa.
Rôzne svetlejšie a tmavšie zafarbené oblasti (najmä moria) tvoria vzor videný rôznymi kultúrami ako mesačný muž, králik a bizón a pod. Krátery a horské masívy tiež patria medzi nápadné mesačné rysy.
Počas najjasnejšieho splnu môže mať Mesiac magnitúdu asi −12,6. Pre porovnanie, Slnko má magnitúdu −26,8.
Mesiac je najjasnejší v noci, ale občas je možné ho vidieť aj počas dňa.
Pre ľubovoľné miesto na Zemi kolíše najväčšia výška Mesiaca počas dňa v rovnakých medziach ako najväčšia výška Slnka a závisí na ročnom období a mesačnej fázy. Napríklad v zime putuje Mesiac najvyššie, ak je v splne a v splne putuje najvyššie práve v zime.
Pozrite sa tiež na: Fázy Mesiaca.

Librácia Mesiaca

Librácia Mesiaca je oscilácia okolo jeho strednej pozície. Skladá sa z librácie v šírke a dĺžke. K tomu sa dá pripočítať aj denná librácia, ktorá umožnuje na rovníku vidieť z Mesiaca ešte o 57' viac z každej strany. Smerom k pólom táto paralaktická librácia klesá k nule.

Mýty a ľudová kultúra

Mesačný cyklus Mesiaca, oproti ročnému cyklu Slnka, býva v mnohých kultúrach spájaný so ženským menštruačným cyklom. Mnohé z najznámejších mytológií majú preto ženské mesačné božstvá, ako napríklad grécka bohyňa Seléné a Phoebe a ich olympská následníčka Artemis, ich rímske ekvivalenty Luna a Diana, alebo trácka Bendis. Tieto kultúry mali vo väčšine mužských bohov Slnka.
Aj keď spojenie ženskosti a Mesiaca je zreteľné, neboli výnimkou ani mužskí bohovia Mesiaca, ako napríklad Nanna alebo Sin v Mezopotámii, Mani v germánskej mytológii, Thoth v egyptskej, japonský boh Tsukuyomi a Tēcciztēcatl v aztéckej mytológii. Tieto kultúry mali zvyčajne ženské bohyne Slnka.

Mesiac ako múza

Mesiac je zdrojom mnohých prác v umení a literatúre a inšpiráciou pre nespočetné množstvo iných. Je motívom vizuálneho umenia, filmov, poézie, prózy a hudby. K najznámejším patria Beethovenova Sonáta mesačného svitu, vedecko-fantastické romány Cesta na Mesiac od Julesa Verna či The Moon is a Harsh Mistress (v češtine „Měsíc je drsná milenka“) od Heinleina.

Astrológia

V západnej astrológii Mesiac symbolizuje princíp intuície, fantázie, podvedomej činnosti, citového života, snivosti a obrazotvornosti. Formuje psychiku a inšpiráciu. Ovláda všetky prírodné formy, rytmicitu orgánov. Vo všeobecnosti Mesiac predstavuje ženský princíp, kým na druhej strane Slnko reprezentuje mužský princíp.
V čínskej kozmológii je Mesiac identifikovaný so ženskosťou – yin. Je to najmä preto, že ženský menštruačný cyklus korešponduje s lunárnym mesiacom, približne 28 alebo 29 dní.

Vedecké poznanie

5 000 rokov starý otesaný kameň v írskom Knowth asi predstavuje Mesiac, a ak je to pravda, tak ide o najstaršie dodnes objavené zobrazenie. V stredoveku, ešte pred vynájdením ďalekohľadu, už niektorí ľudia rozpoznali, že je Mesiac guľa, hoci si ešte mysleli, že je „dokonale hladký“.
V roku 1609 nakreslil Galileo Galilei do svojej knihy Sidereus Nuncius jednu zo svojich prvých kresieb Mesiaca pozorovaného ďalekohľadom a poznamenal, že nie je hladký, ale má krátery. Neskôr v 17. storočí nakreslili Giovanni Battista Riccioli a Francesco Maria Grimaldi mapu Mesiaca a pomenovali mnoho kráterov menami, ktoré poznáme dodnes.
Na mapách sa temné časti mesačného povrchu nazývali „moria“ (po latinsky mare, v množnom čísle maria) a svetlejšie časti sú pevniny (po latinsky terra, v množnom čísle terrae). Možnosť existencie vegetácie na Mesiaci či dokonca osídlenia „selenitmi“ seriózne spomínali niektorí významní astronómovia až do prvých desaťročí 19. storočia.
Ešte v roku 1835 sa veľa ľudí dalo „napáliť“ sériou článkov v denníku New York Sun o vymyslenom objave exotických zvierat žijúcich na Mesiaci. Naproti tomu prakticky v rovnakom čase (počas rokov 1834 – 1836) publikovali Wilhelm Beer a Johann Heinrich von Mädler svoje štvordielne kartografické dielo Mappa Selenographica a v roku 1837 knihu Der Mond, ktorá solídnym spôsobom zdôvodnila záver, že Mesiac nemá žiadne vodné plochy ani pozorovateľnú atmosféru.
Spornou otázkou zostávalo, či sa rysy Mesiaca môžu meniť. Niektorí pozorovatelia prehlasovali, že isté malé krátery sa objavujú a zase miznú, v 20. storočí sa však zistilo, že ide o omyly, vzniknuté pravdepodobne rozdielnymi svetelnými podmienkami alebo nepresnosťami v starých nákresoch. Na druhej strane dnes vieme, že občas dochádza k javu odplyňovania.
Počas nacistického obdobia v Nemecku presadzovali nacistickí vodcovia teóriu Welteislehre, ktorá prehlasovala, že Mesiac je tvorený pevným ľadom.
Odvrátená strana Mesiaca bola celkom neznáma až do preletu sondy Luna 3 v roku 1959. Jej rozsiahle zmapovanie bolo uskutočnené v rámci programu Lunar Orbiter v 60. rokoch 20. storočia.