Լուսին

Լուսին, Երկիր մոլորակի միակ և Արեգակնային համակարգի մեծությամբ հինգերորդ բնական արբանյակ։ Ունենալով Երկրի տրամագծի 27%-ը և խտության 60%-ը՝ Լուսինն ունի Երկրի զանգվածի -ը։ Միջին հեռավորությունը Երկրի և Լուսնի կենտրոնների միջև կազմում է 384 467 կմ։ Գիշերները այն արտացոլում է Արեգակի լույսը երկրագնդի այն կիսագնդում, որտեղ չեն հասնում Արեգակի ճառագայթները։ Լուսինն իր խտությամբ երկրորդ արբանյակն է Յուպիտերի Իո արբանյակից հետո։

Լուսինը Երկրի հետ սինքրոն պտույտի մեջ է՝ մշտապես շրջված լինելով դեպի մոլորակը միևնույն կողմով։ Այն Արեգակից հետո ամենապայծառ մարմինն է երկնքում, չնայած այն հանգամանքին, որ նրա մակերևույթը իրականում շատ մուգ է և արտացոլման գործակցով մոտ է ածխին։

Երկնքում Լուսնի հայտնությունը և լուսնային փուլերի պարբերականությունը հնագույն ժամանակներից կարևոր մշակութային ազդեցություն են ունեցել։ Լուսնի գրավիտացիոն ազդեցությունը առաջացնում է օվկիանոսի մակընթացությունները և երկրային օրվա տևողության երկարացում։

Լուսնի ընթացիկ ուղեծրի հեռավորությունը մոտ երեսուն անգամ մեծ է Երկրի տրամագծից, որի պատճառով Լուսինը երկնքում նույն չափի է երևում ինչ Արևը և թույլ է տալիս մոտավորապես ամբողջությամբ այն ծածկել։ Չափերի այդ տեսողական համընկնումը ակնհայտ զուգադիպություն է։ Երկրի պատմության ավելի վաղ ժամանակաշրջանում Լուսինը ավելի մոտ էր Երկրին և ուներ ավելի մեծ տեսանելի չափեր, քան Արեգակը։

Լուսինը ձևավորվել է մոտ 4,5 միլիարդ տարի առաջ՝ Երկրի ձևավորումից անմիջապես հետո։ Չնայած նախկինում Լուսնի ձևավորման մի քանի վարկած կար, ներկայումս ամենատարածված բացատրությունն այն է, որ Լուսինը ձևավորվել է Երկրի և Մարսի փոխազդեցության պատճառով առաջացած մնացորդներից։ Լուսինը միակ երկնային մարմինն է, ուր մարդ արարածը ոտք է դրել։ Սովետական Միության Լուսնային ծրագիրը առաջինն էր, որ 1959 թվականին անօդաչու տիեզերանավ ուղարկեց դեպի Լուսին։ Միացյալ նահանգների ՆԱՍԱ-ի Ապոլո ծրագիրը առ այսօր միակ մարդու կողմից իրականացված գիտարշավն է այլ դեպի երկնային մարմին։ Այս ծրագրի շրջանակներում Լուսնից բերվել է ավելին քան 380 կգ լուսնային ապար, որը օգտագործվեց Լուսնի երկրաբանական ծագումը, նրա ներքին կառուցվածքի ձևավորումը և երկրաբանական ձևավորման հետագա պատմությունը բացահայտելու համար։

1972 թվականի Ապոլո 17-ի արշավանքից հետո Լուսին այցելել են միայն անօդաչու տիեզերանավերը։ 2004 թ. սկսած Ճապոնիան, Չինաստանը, Հնդկաստանը, Միացյալ Նահանգները և Եվրոպական տիեզերական գործակալությունը յուրաքանչյուրը բաց է թողել իր ուղեծրակայանները։ Այս տիեզերանավերը նպաստել են լուսնային ջրի հայտնագործմանը։ Ապագայում նախատեսված են լուսնի վրա նոր հետազոտություններ ներառյալ կառավարությունների և մասնավոր հատվածի ջանքերով։ Լուսինը մնում է Տիեզերքի պայմանագրի ներքո՝ բոլոր ազգերի համար ազատ խաղաղ նպատակներով հետազոտելու։

Անունը և ստուգաբանություն 
Հայերեն Լուսին բառն առաջացել է լույս բառից, անվանումը թերևս ստացել է գիշերը լուսավորելու պատճառով։ Լատիներեն luna բառը նույնպես թարգմանաբար նշանակում է լուսավոր։

Լուսնի առաջացում 

Առաջ են քաշվել մի քանի վարկածներ 4, 527 ± 0, 010 միլիարդ տարի առաջ Լուսնի առաջացման բացահայտման համար, դա ընդամենը 30–50 միլիոն տարի էր անց Արեգակնային համակարգի առաջացման պահից։ Այս վարկածներից էին.

 Կենտրոնախույս ուժերի ազդեցության տակ Երկրի կեղևից Լուսնի անջատումը (որը պետք է պահանջեր Երկրի նախնական չափազանց արագ պտույտ),
 Երկրի կողմից նախա-Լուսնի ձգումը (որը կպահանջեր անհնարինորեն ձգված Երկրի մթնոլորտ, որպեսզի դանդաղեցներ կողքով անցնող Լուսնին),
 Երկրի և Լուսնի իրար հետ միասին առաջացումը նախամոլորակային սկավառակից (այն չի բացատրում մետաղական երկաթի միացությունները Լուսնի միջուկում)։

Այս վարկածներից և ոչ մեկը չի կարող բացատրել Երկիր - Լուսին համակարգի բարձր անկյունային մոմենտը։

Այսօրվա դրությամբ գերակայող վարկածն է Հսկայական բախման վարկածը, ըստ որի Երկիր-Լուսին համակարգը ձևավորվել է հսկայական (մոտ Մարսի չափերի) մարմնի նոր ստեղծված պրոտո-Երկրի հետ բախման արդյունքում։ Այսպիսի հսկայական բախումները Արեգակնային համակարգի ձևավորման փուլում սովորական բան էին։ Ըստ բախման վարկածի՝ 4, 36 միլիարդ տարի առաջ պրոտո-Երկիրը (Գեա) բախվել է պրոտո-մոլորակ Թեայի հետ։ Հարվածը եղել է ոչ կենտրոնական, այլ անկյան տակ (համարյա շոշափողով)։ Արդյունքում հարվածող մարմնի մեծ մասը, ինչպես նաև երկրային մանտիայի մի մասը դուրս են մղվել երկրամերձ ուղեծիր։ Այս նյութից էլ հենց հավաքվել է պրոտո-Լուսինը մոտավորապես 60 000 կմ ուղեծրի վրա։ Երկիրը հարվածի արդյունքում ստացել է պտույտի արագության կտրուկ ավելացում (մեկ պտույտ 5 ժամում) և պտույտի թեքման զգալի ավելացում։ Բախման համակարգչային մոդելավորման արդյունքում ստացված Երկիր-Լուսին համակարգի անկյունային մոմենտը, ինչպես նաև Լուսնի միջուկի չափերը համընկնում են իրական տվյալների հետ։ Այս սիմուլյացիաները նույնպես ցույց են տալիս, որ Լուսնի նյութի մեծ մասը հարվածող մարմնից է, այլ ոչ պրոտո-Երկրից։ Այնուամենայնիվ, վերջին հետազոտությունների արդյունքները ցույց են տալիս, որ Լուսնի մեծ մասը կազմված է Երկրի նյութից, այլ ոչ հարվածող մարմնից։ Երկնաքարերը ցույց են տալիս, որ Արեգակնային համակարգի այլ մարմինները, այնպիսիք, ինչպիսին են Մարսը և Վեստան ունեն Երկրից չափազանց տարբերվող իզոտոպային թթվածնի և վոլֆրամի կազմվածք, այն դեպքում, երբ Երկիրը և Լուսինը ունեն համարյա միևնույն կազմությունը։ Բախումից հետո Երկրի և Լուսնի նյութերը հավանաբար միախառնվել են` հավասարեցնելով նրանց իզոտոպային կազմվածքը, չնայած այս տեսակետը նույնպես վիճարկվում է։

Բախման արդյունքում ծագած հսկայական քանակով էներգիան կարող էր հալեցնել Երկրի կեղևը, այսպիսով ստեղծելով մագմայի օվկիանոսը։ Նորաստեղծ Լուսինը կարող էր նույնպես ունենալ սեփական մագմայի օվկիանոս, նրա խորության գնահատականները խոսում են մոտ 500 կմ խորության մասին, ամբողջ շառավղով։

Չնայած այն հանգամանքին, որ Հսկայական բախման վարկածը բացատրում է շատ առանձնահատկություններ, կան որոշ խնդիրներ որոնք մնում են չբացահայտված, դրանց հիմնական մասը վերաբերվում է Լուսնի կառուցվածքին։ 2012 թվականին հրատարակված Ապոլոն առաքելության կողմից բերված Լուսնի նյութի տիտանի իզոտոպային վերլուծության արդյունքները ցույց տվեցին, որ Լուսինը ունի նույն կազմվածքը ինչը և Երկիրը ինչը հակասում է այն գաղափարին, որ Լուսինը ձևավորվել է Երկրի ուղեծրից հեռու։

Ֆիզիկական բնութագրեր

Ներքին կառուցվածք 

Լուսինը դիֆերենցված մարմին է, ունի երկրաքիմիական տեսանկյունից տարբեր կեղև, մանտիա և միջուկ։ Ներքին միջուկի ծածկույթը, որն ունի 240 կմ շառավիղ, հարուստ է երկաթով, արտաքին հեղուկ միջուկը հիմնականում կազմված է հեղուկ երկաթից և ունի մոտ 300-330 կմ շառավիղ։ Միջուկի շուրջ գտնվում է 480-500 կմ շառավղով սահմանային, մասնակիորեն հալած շերտ, որը ենթադրաբար առաջացել է մագմայի լուսնային օվկիանոսի համաշխարհային ֆրակցիոն բյուրեղացումից մոտ 4, 5 միլիարդ տարի առաջ, երբ առաջացավ Լուսինը։ Լուսնի կեղևը մոտ 50 կմ հաստություն ունի։

Լուսինը Իոյից հետո խտությամբ երկրորդ արբանյակն է Արեգակնային համակարգում։ Սակայն Լուսնի ներքին միջուկը փոքր է՝ մոտ 350 կմ, որը կազմում է Լուսնի 20%-ը՝ ի տարբերություն շատ այլ երկրանման մարմինների 50%-ի։ Լուսնային միջուկը կազմված է երկաթից՝ լեգիրված փոքր քանակությամբ ծծումբով և նիկելով։

Մակերևույթ 
Լուսնի տեղագրությունը չափվել է լազերային բարձրաչափի և ստերեո պատկերների անալիզի միջոցով։ Տեղագրական ամենատեսանելի հատվածը Հարավային բևեռ-Էյտկեն ավազանն է՝ 2240 կմ տրամագծով, Լուսնի ամենամեծ խառնարանը և ամենամեծ հայտնի խառնարանը Արեգակնային համակարգում։ 13 կմ խորությամբ նրա հատակը Լուսնի ամենացածր բարձրությունն է։ Ամենաբարձր կետը գտնվում է հյուսիսարևելյան մասում, և ենթադրվում է, որ այս հատվածը հնարավոր է հաստացած լինի Հարավային բևեռ-Էյտկենի թեք հարվածից։ Այլ մեծ ավազանները, օրինակ՝ Անձրևների ծովը, Պարզության ծովը, Ճգնաժամների ծովը, Սմիթի ծովը և Արևելյան ծովը նույնպես ունեն ցածր բարձունքներ և բարձր եզրաշերտ։ Լուսնի անտեսանելի կողմը միջինը 1.9 կմ-ով ավելի բարձր է տեսանելի կողմից։

Հրաբուխներ 
Մուգ և համեմատաբար անարտահայտիչ լուսնային հարթավայրերը, որոնց կարելի է պարզորեն տեսնել անզեն աչքով, կոչվում են Լուսնի ծովեր (՝ ծով), քանի որ հնագույն ժամանակների աստղագետները կարծում էին, որ դրանք լցված են ջրով։ Դրանք այժմ հայտնի են որպես հնագույն բազալտե լավայի քարացած, անծայրածիր ավազաններ։ Ի տարբերություն երկրային բազալտի՝ ծովային բազալտն ավելի շատ երկաթ է պարունակում և նրա մեջ լիովին բացակայում են ջրի պատճառով փոխված միներալները։ Այս լավաների մեծամասնությունն ավազանների փոխազդեցության արդյունքում ժայթքել են կամ թափվել են ցածրավայրեր։ Տեսանելի կողմի ծովերում կան մի քանի երկրաբանական պրովինցիաներ, որտեղ կան վահանավոր հրաբուխներ և հրաբխային գմբեթներ։

Ծովերը բացառապես գտնվում են Լուսնի տեսանելի կողմում և ծածկում են դրա 31%-ը՝ ի տարբերություն անտեսանելի կողմում գտնվող մի քանի ցրված կտորների, որոնք ծածկում են դրա միայն 2%-ը։ Ենթադրվում է, որ դա կապված է տեսանելի կողմի կեղևի տակ գտնվող ջերմաարտադրող տարրերի խտացման հետ, որոնց կարելի է տեսնել Լուսնային հետախույզի (Lunar Prospector) գամմա ճառագայթային սպետրաչափի շնորհիվ ստացված երկրաքիմիական քարտեզներում, և որոնց պատճառով կեղևի տակ գտնվող մանտիան տաքանում է, մասնակիորեն հալում, բարձրանում մակերես և դուրս ժայթքում։ Լուսնի բազալտե ծովերի մեծ մասը ժայթքել են Իմբրիյան ժամանակաշրջանում՝ 3-3.5 մլրդ տարի առաջ, թեև որոշ ռադիոչափական նմուշներ 4.2 մլրդ տարվա հնություն ունեն, իսկ ամենաերիտասարդ ժայթքումները միայն 1.2 մլրդ տարի առաջ են հայտնվել։

Լուսնի ավելի բաց գույն ունեցող հատվածները կոչվում են terrae կամ բարձրավանդակ, քանի որ դրանք ավելի բարձր են, քան շատ ծովերը։ Դրանք 4.4 միլիարդ տարվա հնություն ունեն և իրենցից ներկայացնում են Լուսնի մագմային օվկիանոսի պլագիոկլասային կուտակումներ Ի տարբերություն Երկրի վրա գտնվող լեռների՝ Լուսնի լեռները տեկտոնական գործընթացներից չեն ձևավորվել։

Տեսանելի կողմի ծովերի խտացումն արտացոլում է անտեսանելի կողմի բարձրավանդակների զգալիորեն ավելի հաստ կեղև, որը կարող է ձևավորված լինել մի քանի տասնյակ միլիոն տարիներ առաջ Լուսնի առաջացումից հետո։

Խառնարաններ 

Լուսնի վրա խառնարանների առաջացումը սկսել են ուսումնասիրել 18-րդ դարի 80-ական թվականներից։ Կար 2 հիմնական վարկած՝ այն, որ առաջացել է հրաբխից (հրաբխային խառնարաններ) և երկնաքարից (հարվածային խառնարան)։

Հրաբխային տեսության դրույթների համաձայն, որն առաջ է քաշվել 18-րդ դարի 80-ական թվականներին գերմանացի աստղագետ Յոհան Շրյոտերի կողմից, Լուսնի խառնարանները ձևավորվել են մակերեսին հզոր ժայթքումների արդյունքում։ Սակայն 1824 թվականին գերմանացի մեկ այլ աստղագետ՝ Ֆրանց ֆոն Գրույտույզենը, առաջադրեց երկնաքարի տեսությունը, որի համաձայն Լուսնի հետ երկնային մարմնի բախումից արբանյակի մակերեսը սեղմվում է, և առաջանում է խառնարանը։

Մինչև 20-րդ դարի 20-ական թվականները երկնաքարի վարկածի դեմ առաջ էր քաշվում այն փաստը, որ խառնարանները կլոր ձև ունեն, թեև մակերեսին թեք հարվածները պետք է ավելի շատ լինեն, քան ուղիղները, որն էլ նշանակում է, որ եթե խառնարանները երկնաքարից առաջացած լինեին, ապա նրանք պետք է ձվաձև լինեն։ Սակայն 1924 թվականին նորզելանդացի գիտնական Չարլզ Ջիֆորդն առաջին անգամ տվեց մոլորակի մակերեսին երկնաքարի հարվածի ճիշտ նկարագրությունը։ Ստացվում է, որ այդպիսի հարվածից երկնաքարի մեծ մասն անհետանում է հարվածի տեղում և որ խառնարանի ձևը կախված չէ ընկնելու անկյունից։ Հօգուտ երկնաքարի տեսության է խոսում այն փաստը, որ խառնարանների թվի կախվածությունն իրենց տրամագծից համընկնում է երկնաքարի թվի կախվածությունից չափի հետ։ Ավելի ուշ՝ 1937 թվականին, այս տեսությունն ընդհանրացրեց խորհրդային ուսանող Կիրիլ Ստանյուկովիչը, ով արդյունքում դարձավ գիտությունների դոկտոր և պրոֆեսոր։ Տվյալ տեսությունը մշակվում էր նրա և մի խումբ գիտնականների կողմից 1947–1960 թվականներին, իսկ հետագայում ուսումնասիրվել է նաև այլ հետազոտողների կողմից։

Դեպի Լուսին կատարած թռիչքները, որը 1964 թվականից իրականացրել են ամերիկյան «Ռեյնջեր» սարքերը, ինչպես նաև Արեգակնային համակարգի այլ մոլորոկներում հայտնաբերված խառնարանները, ի մի բերեցին Լուսնի վրա գտնված խառնարանների ծագման վերաբերյալ բանավեճերը։ Բանն այն է, որ բաց հրաբխային խառնարանները (օրինակ Վեներայի վրա) մեծապես տարբերվում են Լուսնի խառնարաններից, սակայն նման են Մերկուրի մոլորակի խառնարաններից, որոնք էլ իրենց հերթին ձևավորվել են երկնային մարմինների բախումից։ Այդ պատճառով երկնաքարի տեսությունը այժմ համընդհանուր տարածում է գտել։

Լուսնի և աստերոիդի բախման շնորհիվ կարող ենք Երկրից տեսնել Լուսնի երկնաքարային խառնարանները։ Փարիզի ֆիզիկայի ինստիտուտի գիտնականները ենթադրում են, որ 3.9 մլրդ տարի առաջ Լուսնի և խոշոր աստերոիդի բախման հետևանքով Լուսինը շրջվել է։

Ջրի առկայություն 

Հեղուկ ջուրը Լուսնի մակերևույթին չի պահպանվում։ Արևային ճառագայթումից ջուրն արագ քայքայվում է ֆոտոդիսոցիացիայի հետևանքով և կորչում է տիեզերքում։ 1960-ական թվականներից գիտնականներն առաջ են քաշել մի վարկած՝ ըստ որի հնարավոր է, որ Լուսնի վրա սառույց է եղել, որն առաջացել է երկնաքարի հետ փոխազդեցությունից, կամ Լուսնի՝ թթվածնով հարուստ ժայռերի և արևային քամուց առաջացած ջրածնի ռեակցիայից, որի արդյունքում ջրի հետքեր են մնացել, որոնք հնարավոր է որ պահպանվեին սառը ջերմաստիճանում՝ Լուսնի ցանկացած բևեռների ստվերոտ խառնարաններում։ Համակարգչային մոդելումը ցույց է տալիս, որ մակերեսի 14000 կմ² կարող է մշտապես ստվերում գտնվել։ Լուսնի վրա օգտագործելի քանակությամբ ջրի առկայությունը կարևոր գործոն է Լուսինը բնակավայր դարձնելու համար, սակայն Երկրից ջրի փոխադրումը Լուսին չափազանց թանկ արժե։

Հետագա տարիներին ջրի առկայության այլ վկայություններ են գտնվել։ 1994 թ Կլեմենտին տիեզերանավի (Clementine) միջոցով կատարված բիստատիկ ռադարային փորձը ցույց տվեց մակերեսին մոտ ջրի սառեցված փոքր քանակություն։ Ավելի ուշ ըստ Արեսիբո աստղադիտարանի կատարած ռադարային ուսումնասիրությունների՝ այդ գտածոները կարող են երիտասարդ խառնարաններից առաջացած ժայռեր լինեն1998 թ Լուսնային հետախույզի (Lunar Prospector) վրա տեղակայված նեյտրոնային սպեկտրոմետրը ցույց տվեց ջրածնի բարձր կոնցետրացիաներ բևեռներին մոտ գտնվող հողի խորության առաջին մետրում։ 2008 թվականին Ապոլո 15-ի կողմից Երկիր բերված հրաբխային լավայի կտորների ուսումնասիրությունները փոքր քանակությամբ ջուր ցույց տվեցին այդ կտորների մեջ։

Գրավիտացիոն և մագնիսական դաշտեր 

Լուսնի գրավիտացիոն պոտենցիալը ավանդաբար ներկայացվում է որպես 3 բաղադրիչների գումար՝

որտեղ δW-ը մակընթացության պոտենցիալն է, Q-ը՝ կենտրոնախույս պոտենցիալը, V-ը՝ ձգողականության պոտենցիալը։ Վերջինս սովորաբար դասակարգում են որպես գոտիական, սեկտորական և տեսսերական հարմոնիկաների։

որտեղ Pnk-ը՝ Լեժանդրի բազմանդամն է, G-ը՝ գրավիտացիոն հաստատունը, ML-ը՝ Լուսնի զանգվածը, λ-ն և θ-ն՝ երկարությունը և լայնությունը։

Ենթադրվում է, որ մոլորակների մագնիսական դաշտի աղբյուր է հանդիսանում տեկտոնական ակտիվությունը։ Օրինակ Երկրի մագնիսական դաշտն ստեղծվում է միջուկում հալած մետաղի շարժումներից, Մարսինը՝ նախկին ակտիվությունների հետևանք է։

«Լունա 1»-ը 1959 թվականին հաստատեց Լուսնի վրա միատարր մագնիսական դաշտի բացակայությունը։ Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի գիտնականների հետազոտությունների արդյունքները հաստատում են այն վարկածը, ըստ որի Լուսինն ունեցել է հեղուկ միջուկ։ Սա հաստատում է Լուսնի առաջացման ամենահայտնի վարկածը․ այն, որ Լուսինն առաջացել է Երկրի հետ մոտ 4.5 միլիարդ տարի առաջ Մարսի չափեր ունեցող տիեզերական մարմնի բախումից, որի հետևանքով Երկրից մի մեծ հալած կտոր է պոկվել, որն էլ հետագայում վերածվել է Լուսնի։ Փորձնականորեն հաջողվեց ապացուցել, որ գոյության վաղ շրջանում, Լուսինն ունեցել է Երկրի մագնիսական դաշտին նման դաշտ։

Մթնոլորտ 

Լուսնի մթնոլորտը այնքան նոսր է, որ կարելի է ասել, որ այն համարյա վակուում է, մթնոլորտի ընդհանուր զանգվածը ավելի քիչ է քան 10 մետրիկ տոննան։ Այս փոքր զանգվածի ստեղծած մակերևույթային ճնշումը մոտ 3 մթն (0, 3 նՊա), այն փոփոխվում է լուսնային օրվանից կախված։ Լուսնի մթնոլորտի առաջացման աղբյուրները ներառում են գազի արտաժայթքումները և մագնիսական ցնդումը, ատոմների ցնդումը լուսնի հողից արեգակնային քամու իոնների ազդեցության տակ։ Մթնոլորտի կազմի մեջ հայտնաբերվել են՝ նատրիում և կալիում, որոնք առաջացել են մագնիսական ցնդման հետևանքով, այս տարրերը նույնպես հայտնաբերվել են Մերկուրիի և Իոյի մթնոլորտներում, հելիում-4, բերված արեգակնային քամով, ինչպես նաև արգոն-40, ռադոն-222 ու պոլոնիում-210, որոնք ժայթքել են Լուսնից, կեղևում և մանտիայում ռադիոակտիվ տրոհման միջոցով առաջանալուց հետո։ Այնպիսի չեզոք մասնիկների (ատոմներ կամ մոլեկուլներ) բացակայությունը, ինչպիսիք են թթվածինը, ազոտը, ածխածինը, ջրածինն ու մագնեզիումը, որոնք կան ռեգոլիտի մեջ, հասկանալի չէ։ Ջրի գոլորշի է գրանցվել Չանդրայան-1 սարքի միջոցով տարբեր լայնությունների վրա, առավելագույն նկատված լայնությունը եղել է ~60–70 աստիճանը, գոլորշին հնարավոր է առաջացել է ռեգոլիտից ջրի սառույցի սուբլիմացիայի հետևանքով։ Այս գազերը կարող են կամ վերադառնալ Լուսնի մակերևույթ ձգողության ուժի ազդեցության տակ, կամ դուրս մղվեն տիեզերք արեգակնային ճառագայթման ճնշման տակ, կամ եթե նրանք իոնացված են քշվեն արեգակնային քամու մագնիսական դաշտի կողմից։

Եղանակներ 

Լուսնի առանցքի թեքումը խավարածրի հանդեպ ընդամենը 1, 54° աստիճան է, ինչը շատ անգամ փոքր է քան Երկրինը 23, 44°: Այս պատճառով, Լուսնի վրա Արեգակի պայծառությունը շատ քիչ է տատանվում եղանակների փոփոխության հետ և տոպոգրաֆիկ օբյեկտները ավելի կարևոր դեր ունեն եղանակային էֆեկտների մեջ։ Clementine սարքից 1994 թվականին ստացված լուսանկարների համաձայն, բացահայտվել է, որ Լուսնի հյուսիսային բևեռում գտնվող չորս լեռնային շրջաններ Պիրի խառնարանի եզրին մնում են լուսավորված ամբողջ լուսնային օրվա ընթացքում, ստեղծելով մշտական լուսավորված պիկեր։ Հարավային բևեռում այսպիսի շրջաններ գույություն չունեն։ Միևնույն ժամանակ կան շրջաններ, որոնք մշտապես մնում են շողքում, դրանք են շատ բևեռային խառնարանների հատակները և այս մութ խառնարանները չափազանց սառն են. Lunar Reconnaissance Orbiter-ի չափումնեի համաձայն հարավային բևեռի խառնարաններում ամենացածր ամառային ջերմաստիճանը կազմել է 35 Կ (-238 °C), և ընդամենը 26 Կ ձմեռային արևահավասարին մոտ հյուսիսային բևեռի Հերմիտ խառնարանում։ Սա ամենացուրտ ջերմաստիճանն է ամբողջ Արեգակնային համակարգում, որը երբևիցե չափվել է տիեզերական սարքից, այն ավելի ցուրտ է, քան նույնիսկ Պլուտոնի մակերևույթը։

Կապը երկրի հետ

Ուղեծիր 

Լուսինը Երկրի շուրջ հաստատուն աստղերի նկատմամբ կատարում է մի ամբողջական պտույտ 27, 3 օրվա (նրա սիդերիկ պարբերությունը) ընթացքում։ Սակայն, քանի որ Երկիրը պտտվում է Արեգակի շուրջ իր ուղեծրով, Լուսնի նույն փուլը Երկրից երևում է մի փոքր ավելի երկար ժամանակահատվածում, քան նրա սիդերիկ պարբերությունն է, ինչը կազմում է մոտ 29, 5 օր (նրա սինոդիկ պարբերությունը)։ Ի տարբերություն արբանյակների և այլ մոլորակների մեծամասնությանը, Լուսնի ուղեծիրը ավելի մոտ է խավարածրի հարթությանը քան մոլորակի հասարակածային հարթությանը։ Արեգակը և Երկիրը ազդում են Լուսնի ուղեծրի վրա բազմաթիվ թույլ ազդեցություններով (պերտուրբացիաներ), օրինակ՝ Լուսնի ուղեծրի հարթությունը դանդաղ պտտվում է, ինչը ազդում է Լուսնի շարժման մնացած ցուցիչներին։ Այս հետևանքային էֆեկտները մաթեմատիկորեն բացատրվում են Կասինիի օրենքներով։

Հարաբերական չափեր 

Որպես բնական արբանյակ Լուսինը բավականին մեծ է Երկրի համեմատությամբ. տրամագծի չորրորդ մասը և զանգվածի 1/81 մասը։ Այդ աեումով այն Արեգակնային համակարգի ամենամեծ արբանյակն է, չնայած Քարոնը ավելի մեծ է գաճաճ մոլորակ Պլուտոնի համեմատ (Պլուտոնի զանգվածի 1/9 մասը)։

Այնուամենայնիվ Երկիրը և Լուսինը համարվում են մոլորակ-արբանյակ համակարգ, այլ ոչ թե կրկնակի մոլորակների համակարգ, քանի որ նրանց բարիկենտրոնը՝ համակարգի ծանրության կենտրոնը, գտնվում է երկրագնդի ներսում՝ նրա մակերևույթից 1 700 կմ (Երկրի շառավղի մոտավորապես քառորդ մասը) ներքև։

Տեսք երկրից 

Լուսինը գտնվում է սինքրոն պտույտի մեջ, այսինքն՝ այն պտտվում է իր առանցքի շուրջ նույն ժամանակում, որքանում այն պտտվում է իր ուղեծրով Երկրի շուրջ։ Սա հանգեցնում է նրան, որ այն գրեթե միշտ նույն կողմով է շրջված դեպի Երկիրը։ Լուսինը իր պատմության վաղ ժամանակներում ավելի արագ է պտտվել, սակայն նրա պտույտի արագությունը նվազել է և փականվել է իր այժմյան դիրքում Երկրի մակընթացային ուժի ազդեցության տակ։ Լուսնի այն կողմը, որը միշտ շրջված է դեպի Երկիր անվանում են Երկրին ուղղված կողմ, իսկ հակառակ կողմը՝ Երկրին հակառակ կողմ։ Երկրին հակառակ կողմը նաև անվանում են մութ կողմ, սակայն ըստ էության այն նույն չափով է լուսավորվում ինչպես և Երկրին ուղղված կողմը. ամեն լուսնային օրը մեկ անգամ։

Լուսինն ունի բացառիկ ցածր ալբեդո, նրա անդրադարձման ցուցանիշը մոտ է ածուխի ցուցանիշին։ Չնայած դրան՝ այն երկրորդն է պայծառությամբ Երկրի երկնակամարում, Արեգակից հետո։ Սա մասամբ պայմանավորված է հակադիր էֆեկտով, Լուսնի պայծառությունը իր քառորդ փուլում մոտ տասը անգամ ավելի փոքր է, քան լիալուսնինը։ Բացի դրանից, տեսողական համակարգի գունային հաստատունության համաձայն, ինչը սահմանում է մարմնի գույնի և նրա շրջապատի հարաբերությունը, քանի որ Լուսնին շրջապատող երկինքը համեմատաբար մուգ է այն երևում է որպես պայծառ մարմին։ Լիալուսնի եզրերը երևում են նույնքան պայծառ, ինչպես և նրա կենտրոնը։ Լուսինը թվում է ավելի մեծ երբ այն մոտ է հորիզոնին, սակայն սա մաքուր հոգեբանական էֆեկտ է, որը հայտնի է որպես Լուսնային պատրանք, այն առաջին անգամ բացատրվել է VII դարում։ Լիալուսնի անկյունային չափը երկնակամարում կազմում է մոտ 0, 52° (միջինում), մոտավորապես նույնն է ինչպես և Արեգակը (տես Խավարումներ)։

Լուսնի ամենամեծ լայնությունը երկնակամարում փոփոխվող է, մինչդեռ այն մոտավորապես նույն սահմաններում է գտնվում ինչպես և Արեգակինը, այն տատանվում է կախված Լուսնի փուլից և տարվա եղանակից, ամենաբարձրը լինում է Լիալուսինը ձմռանը։ Լուսնի մահիկի ձևը ևս կախված է նրանից, թե Երկրի որ լայնությունից է կատարվում դիտարկումը, օրինակ հասարակածին մոտ գտնվող դիտողը կարող է տեսնել ժպիտին նմանվող Լուսնի մահիկ։

Լուսնի և Երկրի միջև հեռավորությունը տատանվում է 356 400-ից 406 700 կմ միջակայքում, պերիգեյում (ամենամոտ) և ապոգեյում (ամենահեռու)։ թվականի մարտի 19-ին այն ամենամոտն էր գտնվում Երկրին իր լիալուսնի փուլում սկսած 1993 թվականից։ «Սուպերլուսինի», ինչպես այն անվանում էին, լիալուսնի փուլը այդ օրը համընկավ նրա ուղեծրի ամենամոտ կետի հետ, և հետևաբար այն երևում էր 30 տոկոսով ավելի պայծառ և 14 տոկոսով ավելի մեծ, քան երբ այն ամենահեռու կետում է գտնվում։

Պատմականորեն եղել են երկար քննարկումներ Լուսնի մակերևույթի առանձնահատկությունների ժամանակի ընթացքում փոփոխության մասին։ Այսօր այս պնդումներից շատերը համարվում են պատրանքներ, որոնք պայմանավորված են եղել տարբեր լուսավորության պայմաններում դիտարկումների, վատ աստղագիտական տեսանելիության, կամ նկարների սխալանքների հետ։ Այնուամենայնիվ, գազի արտաժայթքումներ ժամանակ առ ժամանակ եղել են, որոնք և կարող են պատասխանատու լինել դիտարկված Լուսնի փոփոխման երևույթների մի մասի համար։ Վերջերս կարծիք է հայտնվել, որ Լուսնի մակերևույթի մոտ 3 կմ տրամագծով մասը փոփոխության է ենթարկվել գազի արտաժայթքման հետևանքով մոտ մեկ միլիոն տարի առաջ։ Լուսնի դիտվող տեսքը կարող է փոփոխվել նաև Երկրի մթնոլորտի պատճառով. տարածված էֆեկտներից է 22° հալո օղակի երևալը երբ Լուսնի լույսը բեկվում է բարձր փետրա-շերտավոր ամպերի ջրի բյուրեղներում, և ավելի փոքր թագ օղակների երևալը, երբ Լուսինն անցնում է նոսր ամպերի միջով։

Լուսնի փուլեր 

Լուսնի դիտվող ձևերը որոնք պայմանավորված են դիտորդի նկատմամբ Լուսնի լուսավորված կիսագնդի տարբեր դիրքերով։ Երբ Լուսինը գտնվում է Արեգակի և Երկրի միջև մեզ է ուղղվում նրա չլուսավորված մասը, այսինքն այն չի երևում։ Այդ փուլը կոչվում է նորալուսին, 1-2 օր անց Լուսնի սկավառակի աջ կողմում երևում է լուսավոր մահիկ։ Մեկ շաբաթ անց Լուսնի և Արեգակի երկայնությունները տարբերվում են 90°–ով և երևում է Լուսնի սկավառակի աջ կեսը՝ առաջին քառորդ։ Հաջորդ շաբաթվա ընթացքում լուսավոր մասը հետզհետե մեծանում է, իսկ շաբաթվա վերջում (դիմակայության ժամանակ) Երկրին է ուղղվում նրա լուսավոր մասը՝ լիալուսին։ Դրանից հետո լուսնի սկավառակի լուսավոր մասը արևմտյան մասից հետզհետե մաշվում է և մեկ շաբաթ անց երևում է Լուսնի սկավառակի ձախ կեսը՝ վերջին կամ երկրորդ քառորդ։ Այնուհետև սկավառակը ստանում է մահիկի տեսք և վերջապես տեսադաշտից անհետանում։ Լիալուսնից 1-2 օր առաջ կամ անց Լուսնի լուսավոր մասից երևում է շատ նեղ շերտ, միաժամանակ նշմարվում է նաև մնացած թույլ լուսավորված մասը՝ մոխրագույն լույս, այն առաջանում է Երկրի լուսավոր մասից (լիաերկիր) ընկած ճառագայթների անդրադարձմամբ։ Լուսնի իրար հաջորդող միատեսակ փուլերի միջև ընկած ժամանակամիջոցը (սինոդական ամիս) հավասար է 29, 5306 օրվա։ Այն օգտագործվել է Լուսնի փուլերի հասակը որոշելու համար և ընկած է և լուսնա–արեգակնային օրացույցների հիմքում։

Մակընթացությունների վրա ազդեցություն 

Երկրի վրա մակընթացությունները և տեղատվություններն առաջանում են հիմնականում Լուսնի գրավիտացիոն ձգողության գրադիենտի Երկրի տարբեր կողմերում տարբերության պատճառով՝ մակընթացային ուժեր։ Այս ուժերը առաջացնում են երկու մակընթացային ուռուցիկություններ Երկրի վրա, որոնք առավել ցայտուն են երևում ծովի մակերևույթի բարձրացմամբ մակընթացությունների և տեղատվությունների ընթացքում։ Քանի որ Երկիրն իր առանցքի շուրջ պտտվում է մոտ 27 անգամ ավելի արագ, քան Լուսինը Երկրի շուրջ, այս ուռուցիկությունները ձգվում են Երկրի մակերևույթով ավելի արագ, քան շարժվում է Լուսինը և կատարում են մեկ ամբողջական պտույտ մոլորակի պտույտին համընթաց մեկ օրվա ընթացքում։ Օվկիանոսներում մակընթացային ազդեցությունը ուժեղանում է նաև այլ գործոնների ազդեցության տակ՝ ջրի ֆրիկցիոն կապը Երկրի պտույտի հետ օվկիանոսի հատակի միջոցով, ջրի շարժման իներցիան, օվկիանոսների ավազանների ծանծաղացումը ցամաքին մոտենալիս և տարբեր օվկիանոսների ավազանների փոխազդեցությունները։ Արեգակի գրավիտացիոն ազդեցությունը Երկրի օվկիանոսների վրա համարյա երկու անգամ փոքր է Լուսնի ազդեցությունից, և այս երկու երկնային մարմինների գրավիտացիոն ազդեցությունների համագործակցությունը հանգեցնում է գարնանային և քառակուսային մակընթացությունների։

Լուսնի և Լուսնի կողմի ուռուցիկության գրավիտացիոն զույգը գործում է որպես լծակ Երկրի պտույտի համար, նվազեցնելով Երկրի պտույտի անկյունային մոմենտը և պտտման կինետիկ էներգիան։ Դրա փոխարեն անկյունային մոմենտ է ավելանում Լուսնի ուղեծրին, արագացնելով այն, ինչը բարձրացնում է Լուսինը ավելի բարձր ուղեծիր, ավելի երկար պտտման պարբերությամբ։ Արդյունքում, Երկրի և Լուսնի միջև հեռավորությունը մեծանում է, իսկ Երկրի պտույտը դանդաղում։ Լուսնի հեռաչափի փորձի չափումների համեմատությունը Ապոլոն առաքելության ժամանակ կատարված չափումների հետ ցույց տվեցին, որ Լուսնի և Երկրի հեռավորությունը ավելացել է 38 մմ-ով տարվա ընթացքում (չնայած սա կազմում է ընդամենը Լուսնի ուղեծրի շառավղի 0, 10 մմմ/տարին)։ Ատոմական ժամացույցները նույնպես ցույց են տալիս, որ Երկրի օրը երկարում է մոտավորապես 15 միկրովայրկյանով ամեն տարի։

Այս մակընթացային ազդեցությունները կշարունակվեն այնքան մինչև Երկրի պտույտը կհավասարվի Լուսնի ուղեծրի պտույտի պարբերությանը։ Այնուամենայնիվ Արեգակը կվերածվի կարմիր հսկայի շատ ավելի շուտ, իր մեջ ներգրավելով Երկիրը։

Լուսնի մակերևույթը նույնպես ունենում է մակընթացություններ, որոնց ամպլիտուդը կազմում է ~10 սմ 27 օրվա ընթացքում, բաղկացած երկու մասնիկներից՝ հաստատունը, կապված Երկրի հետ (սինքրոն պտույտի պատճառով), և փոփոխական մասնիկը, կապված Արեգակի ազդեցության հետ։ Երկրի կողմից ստեղծված մասնիկը առաջանում է լիբերացիայի պատճառով (Լուսնի ուղեծրի էքսցենտրիսիտետի հետևանք)։ Եթե Լուսնի ուղեծիրը լիներ ճշգրիտ շրջանաձև, այնտեղ միայն կլինեին արեգակնային մակընթացությոններ։ Լիբերացիան միևնույն ժամանակ փոխում է Լուսնի երևալու անկյունը, թույլ տալով Երկրից դիտողին տեսնելու նրա մակերևույթի մոտ 59% (լիբերացիայի տարբեր փուլերում)։ Այս մակընթացային ազդեցությունների հավաքական էֆեկտը առաջացնում է լուսնաշարժեր։ Լուսնաշարժերը հաճախ չեն լինում և այնքան ուժեղ չեն, որքան երկրաշարժերը, սակայն նրանք կարող են տևել մինչև մեկ ժամ, շատ ավելի երկար քան երկրաշարժերը, ջրի բացակայության պատճառով, որը կարող էր թուլացնել ցնցումները։ Լուսնաշարժերի գոյությունը անսպասելի հայտնագործություն էր, որը կատարեցին Ապոլոն ծրագրով Լուսնի մակերևույթին տեղադրված սեյսմոմետրները 1969-1972 թվականները։

Խավարումներ 

Խավարումներ կարող են առաջանալ միայն այն ժամանակ, երբ Արեգակը, Երկիրը և Լուսինը գտնվում են մեկ ուղղու վրա (անվանում են «սիզիգի»)։ Արեգակի խավարումներ առաջանում են նորալուսնի ժամանակ, երբ Լուսինը գտնվում է Արեգակի և Երկրի միջև։ Իսկ լուսնի խավարումները՝ լիալուսնի ժամանակ, երբ Երկիրն է գտնվում Լուսնի և Արեգակի միջև։ Լուսնի տեսանելի չափը երկնակամարում մոտավորապես հավասար է Արեգակի չափին, երկուսն էլ երևում են մեկ և կես աստիճանին մոտ չափով։ Արեգակը շատ ավելի մեծ է Լուսնից, սակայն այն գտնվում է նույնքան մեծ հեռավորության վրա, այնպես որ ավելի մոտ գտնվող շատ ավելի փոքր Լուսինը երևում է նրա չափ Երկրից դիտելիս։ Այս երկու երկնային մարմինների տեսանելի չափերի տատանումները, որոնք առաջանում են ոչ ամբողջությամբ շրջանաձև ուղեծրերի պատճառով, նույնպես մոտավորապես հավասար են, սակայն այս փոփոխությունները առաջանում են նրանց տարբեր փուլերում։ Այս պատճառով հնարավոր են դառնում ամբողջական (երբ Լուսինը երևում է ավելի մեծ քան Արեգակը) և օղաձև (երբ Լուսինը երևոմ է ավելի փոքր քան Արեգակը) արևի խավարումներ։ Ամբողջական խավարման ժամանակ, Լուսինը ամբողջովին ծածկում է Արեգակի սկավառակը և արեգակի թագը դառնում է տեսանելի անզեն աչքով։ Քանի որ Երկրի և Լուսնի միջև հեռավորությունը ժամանակի ընթացքում դանդաղ ավելանում է, Լուսնի անկյունային տրամագիծը փոքրանում է։ Սա նշանակում է, որ հարյուրավոր միլիոնավոր տարիներ առաջ Լուսինը միշտ ծածկում էր Արեգակի սկավառակը արևի խավարումների ժամանակ, և օղաձև խավարումները հնարավոր չէին։ Նմանապես, մոտ 600 միլիոն տարի անց (եթե Արեգակի անկյունային չափը մնա անփոփոխ), Լուսինը այլևս ամբողջովին չի ծածկի Արեգակը, և միայն օղաձև խավարումներ կառաջանան։

Քանի որ Լուսինը պտտվում է Երկրի շուրջ մոտավորապես 5° թեքմամբ Երկրի Արեգակի շուրջ պտույտի հարթության նկատմամբ, խավարումները չեն առաջանում ամեն լիալուսնի կամ նորալուսնի ժամանակ։ Որպեսզի խավարում առաջանա, Լուսինը պետք է լինի երկու ուղեծրերի հարթությունների հատման կետի մոտակայքում։ Խավարումների առաջացման պարբերությունը և հաճախությունը, երբ Արեգակը ծածկվում է Լուսնի կողմից, կամ Լուսինը ծածկվում է Երկրի կողմից, նկարագրված է սարոսի ցիկլում, որը մոտ 18 տարի է։

Քանի որ Լուսինը անընդհատ փակում է մեր տեսադաշտը երկնակամարի վրա մոտ մեկ և կես աստիճան տրամագիծ ունեցող շրջանաձև շրջանում, նման ծածկման երևույթ է առաջանում երբ աստղը կամ մոլորակն անցնում է Լուսնի երևով և ծածկվում նրա կողմից, այսինքն հեռանում է մեր տեսադաշտից։ Աստղերի և մոլորակների ծածկումները չեն կրկնվում Երկրի տարբեր մասերում, սա պայմանավորված է Լուսնի ուղեծրի պրեցեսիայով։

Հետազոտություններ

Վաղ հետազոտություններ 

Դեռ վաղ ժամանակներից մարդիկ ըմբռնել են լուսնի փուլերը։ Մ. թ. ա 5-րդ դարում բաբելոնյան աստղագետներն արձանագրել են Լուսնի խավարման 18-ամյա Սարոս ցիկլը և Հնդկական աստղագիտությունը նկարագրել է Լուսնի ամսական երկարացումը։ Չինացի աստղագետ Շի Շենը (մոտ մթա 4-րդ դար) ցուցումներ է տվել արևային և լուսնային խավարումները կանխագուշակելու համար։ Ավելի ուշ հասկանալի դարձավ Լուսնի ֆիզիկական ձևը և լուսնի լույսը։ Հին Հունաստանի փիլիսոփա Անաքսագորասը (մթա 428 թ.) ենթադրում էր, որ Արևը և Լուսինը եղել են հսկայական գնդաձև քարեր և վերջինն էլ արտացոլում է առաջինի լույսը։ Չնայած այն բանին որ չինական Հան դինաստիան Լուսնին հավասարեցնում էին Ցիի էներգիայի հետ, բայց նրանց «ճառագայթային տեսության» թեորիան ընդունել էր, որ Լուսինը արևի արտացոլքն է, և Ջինգ Ֆանգը (մթա 78–37) նշել էր, որ Լուսինը գնդաձև է։ Մեր թվարկության 499 թվականին հնդկական աստղագետ Արիաբհաթան իր Արիաբհաթիա աշխատությունում նշել էր, որ լուսնի լուսարձակումը տեղի է ունենում ի շնորհիվ արևի փայլատակման։ Աստղագետ և ֆիզիկոս Ալհազենը (965–1039) գտել է, որ Արևի լույսը Լուսնի վրայից չի արտացոլվում հայելային կերպով, այլ այն Լուսնի մակերևույթից տարածվում է տարբեր ուղղություններով։ Սոնգ դինաստիայի Շեն Կուոն (1031–1095) այլաբանություն է ստեղծել Լիալուսնի և Նորալուսնի մասին, ըստ որի, երբ Լուսնի մի տեղում արծաթի մասնիկները շատ են, ապա տեսանելի է դառնում Լուսնի մահիկը։

Ըստ Արիստոտելի (մթա 384–322) տիեզերքի նկարագրության՝ Լուսինը նշվել է որպես փոփոխվող տարրերի (հող, ջուր, օդ և կրակ) սահման և եթերային հավերժ աստղ, որը կգերակայի դարեր շարունակ։ Այնուամենայնիվ մթա 2-րդ դարում Սելևքը հանգավ ճշմարիտ եզրակացության, որ մակընթացությունները կախված են Լուսնից և նրանց բարձրությունը կախված է Արևի նկատմամբ եղած Լուսնի դիրքից։ Նույն դարում Արիստարքոս Սամոսացին հաշվարկել է Երկրից մինչև Լուսին եղած հեռավորությունը՝ ստանալով որ այն մոտավորապես Երկրագնդի շառավղից քսան անգամ մեծ է։ Այդ թվերը բավականին բարելավել է Պտղոմեոս Կլավդիոսը (մթ 90–168). նրա հաշվարկներով, այդ տարածությունը մեծ Երկրագնդի շառավղից 59, իսկ Լուսնի տրամագիծը կազմում է Երկրի տրամգծի 0.292-ը, որը և բավականին մոտ է իրական թվերին՝ համապատասխանաբար 60 և 0.273։ Արքիմեդեսը (մթա 287–212) հաշվարկել է Լուսնի և այլ հայտնի մոլորակների մոլորակային շարժումը։

Միջնադարում՝ մինչ աստղադիտակի հայտնագործումը, Լուսինը համարում էին «իդեալական հարթ» գնդաձև մարմին։ 1609 թվականին Գալիլեո Գալիլեյն իր Սիդերեուս Նունցիուս գրքում առաջին անգամ գծագրեց աստղադիտակի օգնությամբ ստացված լուսնի պատկերը, որտեղ և նշվեց, որ նրա մակերևույթը հարթ չէ, այլ ունի լեռներ և խառնարաններ։ Լուսնի աստղադիտական քարտեզագրումը շարունակվել է 17-րդ դարի վերջերում Ջիովաննի Բատիստա Ռիքոլիի և Ֆրանչեսկո Մարիա Գրիմալդիի ջանքերով։ Նրանց կողմից շատ լուսնային դետալներին տրված ավանումներից շատերը օգտագործվում են մինչև այժմ։ Լուսնի քարտեզն ավելի ճշգրիտ կազմվեց 1834-1836 թվականներին Ուիլհելմ Բիրի և Յոհան Հենրիխ վան Մեդլերի կողմից։ 1837 թվականին նրանց կողմից ստեղծած Դեր Մոնդ գիրքը համարվում է առաջին մանրամասն աշխատությունը նվիրված Լուսնի եռանկյունաչափական նկարագրությունը, որտեղ պատկերված է Լուսնի մակերևույթը ավելի քան հազար լեռներով՝ իրենց բարձրություններով հանդերձ։ Լուսնի խառնարանների մասին առաջին անգամ նշել է Գալիլեյը և նրանք համարվում էին հրաբխային մինչև 1870-ականներին Ռիչարդ Պրոկտորի ենթադրությունն այն մասին, որ դրանք առաջացել են բախման հետևանքով։ Այս տեսակետը հիմնավորում ստացավ 1892 թվականին երկրաբան Գրով Կարլ Գիլբերտի փորձերի շնորհիվ, և ավելի ուշ 1920–1940 թթ. հետազոտություններից հետո, ինչը բերեց լուսնաերկրաչափական ժամանակասանդղակի զարգացմանը, որը 1950-ականներից սկսած դառնում է մոլորակային երկրաչափության զարգացման ճյուղերից մեկը։

Քիմիական հետազոտություններ

Հետազոտություններ 1959–1976

Խորհրդային միության առաքելություններ 

Սառը պատերազմով հրահրվող Տիեզերական մրցավազքը հանգեցրել էր Լուսնի հետազոտության հանդեպ հետաքրքրության աճին։ Կրող հրթիռները անհրաժեշտ զարգացվածությանն հասցնելուն պես, երկու պետությունները անմիջապես դեպի Լուսին ուղարկեցին իրենց հետազոտական սարքերը։ Ծրագրերի շարքում էր ինչպես, զուտ Լուսնի մոտակայքում սարքն անցկացնելը, այնպես էլ ուղեծրային (օրբիտալ) և Լուսնի մակերեսին վայրէջք կատարելու նպատակ հետապնդող առաքելությունները։

Խորհրդային միության «Լունա» ծրագրի տիեզերանավերը առաջինն էին, որ հասան հաջողության։ 1958 թվականի երեք ձախողված և անուն չստացած առաքելություններից հետո, 1959 թվականին Լունա 1-ը առաջին մարդու կողմից ստեղծված օբյեկտն էր, որը հաղթահարեց Երկրի ձգողականությունը և անցավ Լուսնի մոտով, առաջին արհեստական օբյեկտը, որն բախվեց լուսնային մակերեսին Լունա 2-ն էր, իսկ Երկրից անտեսանելի, Լուսնի հակառակ կողմը առաջին անգամ լուսանկարել էր Լունա 3 սարքը, այդ ամենը մեկ տարվա ընթացքում։

Լուսնի մակերեսին հաջողված փափուկ վայրէջք կատարած առաջին տիեզերանավը դարձավ Լունա 9-ը, 1966 թվականին։ Նույն թվականին, Լուսնի ուղեծրին տեղակայված առաջին անօդաչու սարքը դարձավ Լունա 10–ը Լուսային հողի և քարերի նմուշները Երկիր էին բերվել «Լունա» ծրագրի երեք տիեզերական սարքերով՝ (Լունա 16-ը 1970 թ․-ին, Լունա 20-ը 1972 թ․-ին և Լունա 24-ը 1976 թվականներին), բերված նմուշների ընդհանուր քաշը 0.3 կգ էր։ «Լունախոդ» ծրագրի շրջանակներում 1970 և 1973 թվականներին Լուսնի վրա վայրէջք էին կատարել առաջին երկու լուսագնացները։

ԱՄՆ-ի առաքելություններ 

Լուսնի հետազոտման ամերիկյան առաքելությունները սկսվեցին Լուսին ռոբոտ ուղարկելուց, որպեսզի հետազոտվի նրա մակերևույթը և նրա վրա վայրէջք կատարելու պայմանները։ Ռեակտիվ շարժման լաբորատորիայի Սերվեյեր կայանը վայրէջք կատարեց Լուսնի վրա Լունա 9-ից չորս ամիս անց։ Զուգահեռ մշակվում էր ՆԱՍԱ-ի Ապոլոն ծրագիրը (երբեմն կոչվում է  անվան ավելի մոտ «Ապոլո»)։ Մի քանի հատ առանց ուղևորների Ապոլոնի թռիչքներից և հետազոտություններից հետո, 1968 թվականին Ապոլոն 8-ը անձնակազմով թռչում է Լուսին։ 1969 թվականին Լուսնի վրա առաջին մարդու վայրէջք կատարելը շատերի կողմից համարվում է տիեզերագնացության գագաթնակետ։ Ապոլոն 11-ի ուղևորներից Նիլ Արմսթրոնգը Լուսնի վրա ոտք դրած առաջին մարդն էր։ Դա տեղի ունեցավ 1969 թվականի Հուլիսի 21-ի ժամը 02:56-ին։ Ապոլոն 11-ից 17-ը (բացառությամբ Ապոլոն 13-ի, որի պլանավորած վայրէջքը Լուսնի վրա չկայացավ) Երկիր վերադարձան 382 կգ լուսնային ապարով և հողով՝ շուրջ 2196 առանձին նմուշներով։ Ամերիկայի լուսնային առաքելության հաջողությունը կապված էր 1960-ականների տեխնիկական նվաճումներով, որոնցից են քիմիայի բնագավառում աբլացիան, ծրագրային ապահովվումը և մթնոլորտային անցման տեխնոլոգիան, և տեխնիկական սարքավորումների շատ գրագետ ղեկավարումը։

Լուսնի մակերևույթի հետազոտման համար գիտական սարքավորումների կոմպլեքսները տեղադրվել են Ապոլոնի բոլոր վայրէջքների ժամանակ։ Երկարատև հետազոտությունների համար նախատեսված գործիքային կայաններ, այդ թվում նաև ջերմային հոսքի զոնդեր, սեյսմոմետրեր և մագնիտոմետրեր է տեղադրվել Ապոլոն 12, 14, 15, 16 և 17 վայրէջքների վայրերում։ 1977 թվականին, բյուջեի սպառման պատճառով, դադարեցնում են Լուսնից ուսումնասիրությունների տվյալները Երկրին փոխանցելը, բայց Լուսնի լազերային լոկալիզացման գործիքները մինչ օրս էլ օգտագործվում են։ Ստացված տվյալները մշակվում են Երկրի վրա գտնվող կայաններում մեկ սանտիմետրի ճշտությամբ և կազմվում է Լուսնի մակերևույթի ճշգրիտ քարտեզը։

Հետազոտությունները 1990-ականներից մինչև այժմ 
«Ապոլոն» և «Լունա» նախագծերից հետո աշխարհի շատ երկրներ սկսեցին զբաղվել Լուսնի հետազոտմամբ։ 1990 թվականին Ճապոնիան դարձավ երրորդ երկիրը, որը Լուսնի վրա տեղադրեց տիեզերական Հիթքեն սարքը՝ նրա մակերևույթն ուսումնասիրելու համար։ Բացի այդ տիեզերանավն այնտեղ իջեցրել է նաև Հագորոմո ռոբոտին, բայց վերջինս չի կարողացել տվյալներ փոխանցել և նրա առաքելությունը ձախողվել է։ 1994 թվականին ԱՄՆ-ն Լուսին ուղարկեց Ռազմական նախարարության և ՆԱՍԱ-ի համատեղ մշակած Կլեմենտինան սարքը։ Այդ առաքելության շնորհիվ հնարավոր եղավ ստանալ Լուսնի առաջին տեղագրական քարտեզը և Լուսնի մակերևույթի առաջին մուլտիսպեկտրալային պատկերը։ Դրանից հետո 1998 թվականին Lunar Prospector առաքելության սարքավորումները Լուսնի բևեռներում բավականին ջրածին հայտնաբերեցին, որը հավանաբար գոյացել է արևի լույս չտեսնող բևեռների խառնարանների սառույցներից։

Եվրոպական SMART-1 տիեզերանավը, որը երկրորդ իոնային ինքնագնաց տիեզերանավն էր, Լուսին վայրէջք կատարեց 2004 թվականի նոյեմբերի 2004-ին և այնտեղ մնաց մինչև 2006 թվականի սեպտեմբերի 3-ը և առաջին անգամ ուսումնասիրեց Լուսնի մակերևույթի քիմիական տարրերը։ Չինաստանը ևս հավակնություն հայտնեց Լուսնի հետազոտման գործում և հաջողությամբ Լուսին իջեցրեց Չանյե 1 տիեզերանավը, որն այնտեղ մնաց 2007 թվականի նոյեմբերի 5-ից մինչև 2009 մարտի 1-ը։ Նա տասնվեց ամսյա առաքելության արդյունքում կարողացավ ստանալ Լուսնի ամբողջական քարտեզի պատկերը։ 2007 թվականի հոկտեմբերի 4-ից մինչև 2009 թվականի Հունիս 10-ը իր առաքելություններն էր իրականացնում ճապոնական Կագույա տիեզերանավը, որն հագեցած էր բարձր հստակությամբ տեսախցիկներով և երկու ոչ մեծ արբանյակային ռադիոընդունիչներից։ Նա կարողացավ ստանալ Լուսնի երկրաֆիզիկական տվյալները և այդ տեսաֆիլմը համարվում է ամենաբարձրորակ և ամենահստակ ֆիլմը, որը երբևէ նկարահանվել է Երկրից դուրս։ Առաջին հնդկական լուսնային առաքելությունը՝ Չանդրայան 1-ը Լուսնի վրա գործեց 2008 թվականի նոյեմբերի 8-ից մինչև 2009 թվականի Օգոստոսի 27-ը, երբ նրա հետ կապը կտրվեց։ Այն կատարեց քիմիական և տարրային ուսումնասիրություններ՝ ստեղծվելով Լուսնի ֆոտո-երկրաբանական քարտեզը։ Բացի այդ նա հաստատեց, որ Լուսնի հողում կան ջրի մոլեկուլներ։ 2013 թվականին Հնդկաստանը պլանավորում է բաց թողնել Չանդրայան 2-ը, որն իր մեջ կներառի նաև ռուսական լուսնագնացը։ ԱՄՆ-ն 2009 թվականի հունիսի 18-ին Լուսին է ուղարկել Lunar Reconnaissance Orbiter և LCROSS հետազոտման կայանները։ LCROSS-ն իր առաքելությունը վերջացրել է 2009 թվականի հոկտեմբերի 9-ին Կաբեուս խառնարանում լայնամասշտաբ ուսումնասիրություններ կատարելուց հետո,, իսկ LRO-ն մինչև հիմա էլ շահագործվում է և բավականին բարձր որակի նկարներ է ստացել լուսնային մակերևույթի վերաբերյալ։ 2011 թվականի Նոյեմբերին LRO-ն տվել է Արիստարքուս խառնարանի մանրամասն տվյալները, որն ունի 40 կիլոմետր տրամագիծ և 3.5 կիլոմետր խորություն։ Այդ խառնարանը համարվում է Երկրից ամենատեսանելի խառնարանը։ «Արիստարքուս սարահարթը երկրաբանական առումով հանդիսանում է ամենաբազմազան տեղը Լուսնի վրա՝ խորհրդավոր ծագում ունեցող սարահարթ, լավայով ծածկված հսկայական տեղամասեր, հրաբխային փրփուրով ծածկված դաշտեր և այդ ամենը լի է խոշոր բազալտի կտորներով». ասել է Մարկ Ռոբինսոնը, LRO-ի գլխավոր հետազոտողը։ 2011 թվականի նոյեմբերի 25-ին ՆԱՍԱ-ն թարմացրել է նկարները։

GRAIL-ի երկու տիրեզերանավեր սկսել են Լուսնի շուրջ պտտվել 2012 թվականի հունվարի 1-ից։

Մյուս լուսնային առաքելություններից է Ռուսաստանի Լունա-Գլոբը, որը լինելու է առանց ուղևորի մոդուլ և ամբողջությամբ ղեկավարվելու է տեխնիկայով։ Այն հիմնված է մարսիական Ֆոբոս-Գրունտ առաքելության հիման վրա և թողարկվելու է 2015 թվականին։ Լուսնի հետազոտման համար Google Lunar X Prize կազմակերպությունը 2007 թվականի սեպտեմբերի 13-ին հայտարարել է 20 միլիոն դոլար արժողությամբ մրցանակ, ով ռոբոտացված կայան կկարողանա իջեցնել Լուսին և հետազոտել դեռևս մեզ անհայտ խառնարանները։ Շեքլտոն էներգետիկական ընկերությունը նախագիծ է կառուցել, ըստ որի Լուսնի հարավային բևեռում նա ջուր կհավաքի։

ՆԱՍԱ-ն սկսել է նախագծեր կառուցել 2004 թվականի հունվարի 14-ին նախագահ Ջորջ Ուոքեր Բուշի կոչն ի կատար ածելու համար, ըստ որի 2024 թվականին կառուցվելու է Լուսնային բազան։ Ծրագրի շրջանակներում արդեն ֆինանսավորվել են թռչող մոդուլների կառուցումն ու թեստավորումը և լուսնային բազայի ճարտարապետական նախագիծը։ Այնուամենայնիվ այդ նախագծի իրականացումը դադարեցրեցին, որպեսզի կարողանան 2035 թվականին վայրէջք կատարեն Մարսի վրա։ Հնդկաստանը նույնպես հույս է հայտնել, որ 2020 թվականին Լուսին կուղարկի ուղևորներով տիեզերանավ։

Աստղագիտություն Լուսնից 
Երկար տարիներ Լուսինը դիտվում էր որպես հիանալի վայր աստղադիտակների տեղակայման համար։ Այն համեմատաբար մոտ է, աստղագիտական տեսանելիությունը խնդիր չէ, որոշ խառնարաններ բևեռների մոտ մշտապես գտնվում են մթության և սառնության մեջ, և հետևաբար առավել հարմար են ինֆրակարմիր աստղադիտակների համար, իսկ Լուսնի հեռավոր կողմը առանձնապես հարմար է ռադիո աստղադիտակների համար, քանի որ լուսինը ծառայում է որպես հսկայական բնական էկրան Երկրի ռադիո աղմուկի համար։ Լուսնային հողը, չնայած որ վտանգ է սպառնում աստղադիտակների շարժվող մասերի համար, կարող է խառնվել ածխածնային նանոխողովակների և էպոքսիդ խեժերի հետ, և կարող է օգտագործվել մինչև 50 մ տրամագիծ ունեցող հայելիների պատրաստման համար։ Լուսնային զենիթային աստղադիտակը կարող է շատ էժանորեն պատրաստվել իոնացված հեղուկով։

Իրավական կարգավիճակ 

Չնայած այն հանգամանքին, որ խորհրդային «Լունա» սարքերի իջեցվող սարքերը սփռված են Լուսնի մակերևույթին և ամերիկյան Ապոլոն ծրագրի աստրոնավտները տնկել են ԱՄՆ դրոշը իրենց վայրէջքի վայրերում, այս պահին ոչ մի երկիր հավակնություն չունի Լուսնի որևիցե մասի վրա։ Ռուսաստանը և ԱՄՆ-ն մասնակցում են 1967 թվականին ստորագրված Տիեզերական համաձայնագրին, որը սահմանում է Լուսինը և ամբողջ արտաքին տիեզերքը, որպես «ամբողջ մարդկության սեփականություն»։ Այս համաձայնագիրը սահմանափակում է նաև Լուսնի օգտագործումը միայն խաղաղ նպատակներով, առանձնահատուկ կերպով արգելելով Լուսնի վրա ստեղծել ռազմական կառույցներ և ունենալ մասսայական ոչնչացման սպառազինությունները։

1979 թվականին ստորագրվեց Լուսնի համաձայնագիրը, որը արգելում է Լուսնի ռեսուրսների օգտագործումը միայն մեկ պետության կողմից, սակայն այն դեռ չի ստորագրվել որևէ տիեզերական պետության կողմից։ Մինչդեռ որոշ անհատներ հայտնել են իրենց իրավունքների մասին Լուսնի մի մասի կամ ամբողջի վրա, դրանցից և ոչ մեկը վստահելի չէ։

Լուսինը մշակույթում և արվեստում 

Լուսինը քիչ անգամ չէ, որ ոգեշնչել է պոետներին և գրողներին, նկարիչներին և երաժիշտներին, ռեժիսորներին և սցենարիստներին Երկրի միակ բնական արբանյակի հետ կապված ստեղծագործություններ ստեղծելիս։

Համաշխարհային գրականությունում մեծ տեղ ունեն Լուսնին նվիրված Սիրանո դը Բերժերակի «Ուրիշ լույս, կամ պետությունը և Լուսնային կայսրությունը», Էդգար Ալլան Պոյի «Ոմն Հանս Պֆայլի արտասովոր արկածները», Ժյուլ Վեռնի «Երկրից դեպի Լուսին» և «Լուսնի շուրջը», Ալեքսանդր Բելյաևի «ԿԷՑ աստղը», Նիկոլայ Նոսովի «Անգետիկը Լուսնի վրա», Ռոբերտ Հայլայնի «Լուսին՝ խիստ տիրուհի» և Այզեկ Ազիմովի «Հիմնումը և Երկիրը» ստեղծագործությունները։

Երաժշտական բնագավառում Լուսնին նվիրված հանրաճանաչ ստեղծագործություններն են Լյուդվիգ վան Բեթհովենի «Լուսնի սոնատը», Փինք Ֆլոյդի «Լուսնի հակառակ կողմը» և Electric Light Orchestra խմբի «Տոմս դեպի Լուսին» կատարումները։

Բազմաթիվ ֆիլմեր և մուլտֆիլմեր են լույս տեսել, որոնց իրադարձությունները կայանում են Լուսնի վրա կամ էլ սյուժեն անմիջական կապ ունի Լուսնի հետ։ Նման ֆիլմերից են «Ուղևորություն դեպի Լուսին» (1902, Ֆրանսիա), որն աշխարհում ամենաառաջին գիտաֆանտաստիկ ֆիլմն է, «Առաջին մարդիկ Լուսնի վրա» (1964, ԱՄՆ) Հերբերտ Ուելսի համանուն վեպի էկրանավորումը, «Ապոլոն-13» (1995, ԱՄՆ), որն իրական փաստերի վրա հիմնված ֆիլմ է, «Լուսին 2112» (2009, Մեծ Բրիտանիա), աստղագնացի պատմության մասին, որը հետևում է հելիումի հանքարդյունաբերությանը Լուսնի վրա և ամեն մի անհաջող փորձից հետո նրան փոխարինում են կլոնով, «Ապոլոն 18» (2011, ԱՄՆ), որը պատմում է «Ապոլոն 18-ի» գաղտնի թռիչքի մասին, որն ըստ պաշտոնական տվյալների այդպես էլ տեղի չի ունեցել և լիամետրաժ մուլտֆիլմ ըստ Նիկոլայ Նոսովի համանուն գրքի՝ «Անգետիկը Լուսնի վրա» (1997)։

Մշակույթում 

 Տարին մի անգամ Նորալուսնի ժամանակ մուսուլմանները նշում են մեծ պահքի սկիզբը՝ Ռամադանը։
 Քրիստոնյաները Սուրբ Զատիկը նշում են առաջին գարնանային նորալուսնին։
 Ծննդոց գրքում Լուսինն անվանվում է «փոքրիկ լուսատու» անվամբ, բայց Լուսինն ու Արեգակը ավելի ուշ են հայտնվել, քան լույսը։
 Աստվածաշնչյան գրքում Երգ երգոցում Սուլամիֆայի գեղեցկությունը համեմատվում է Լուսնի լույսի հետ՝ «Ո՞վ է այդ կինը, որը նայում է բարձունքից որպես վաղորդայն աստղ, հիասքանչ, որպես լիալուսինը» (Երգ երգոց 6։ 10)։
 Լուսինը Տարոյի քարտերում տասնութերորդ քարտն է։
 Հին Հնդկաստանում Լուսնին անվանում էին մոլորակների տիրակալ։
 Լուսինը հիշատակվում է նաև Ճապոնական առասպելներում՝ որպես վայր, որտեղ ապրում էին Լուսին աստվածուհուն ծառայող ճագարները։ Ճագարները նրան օգնում էին թխել «մոչի» բրնձային ուտելիքը։ Ճապոնական առասպելներում Լուսին անվանում են Gekkoy (գեկոյ) կամ Gekkou (գեկույ)։
 Ալքիմիայում Լուսինն համարվում է արծաթի խորհրդանիշը։
 Լուսինը պատկերված է բազմաթիվ զինանշաններում և որոշ դրոշներում՝  Լաոս,  Մոնղոլիա,  Պալաու,  սաամների դրոշ,  շաների դրոշը (Մյանմա).
 Լուսինը մահիկը տեսքով պատկերվում է Օսմանյան կայսրության հետ կապված երկրների դրոշներում՝  Լիբիա,  Թուրքմենստան,  Թուրքիա,  Թունիս,  Ալժիր,  Մավրիտանիա,  Ադրբեջան,  Ուզբեկստան,  Պակիստան,  Հյուսիսային Կիպրոսի Թուրքական Հանրապետություն։ Կիսալուսինը պատկերված է նաև Նեպալի  և Սինգապուրի  դրոշներում։

Տես նաև 

 Կապույտ լուսին
 Երկրի այլ լուսիններ
 Մակընթացային արագացում
 Կեղծ Լուսին
 Լուսնի վրայի արհեստական օբյեկտների ցանկ
 Գրույտույզենի քաղաք
 Լուսնային փոշու արգումենտ
 Լուսնային դավադրություն

Ծանոթագրություններ

Գրականություն 
 Լուսին. Դիսքավերի 2008։ Բի-Բի-Սի Աշխարհ

Արտաքին հղումներ 

 Քարտեզագրական ռեսուրսներ՝
 
 Մոլորակային անվանումները (USGS) Օբյեկտների անվանումների ցանկ։
 
 Եռաչափ գլոբուսներ՝
 
 
  Ապոլոնի վայրէջքների վայրերից քարտեզներ և շրջահայաց լուսանկարներ
 Ճապոնիայի Տիեզերական Հետազոտությունների Գործակալություն (JAXA)  Լուսնի լուսանկարներ
 Դիտարկման գործիքներ՝
 
 
  (պարզել թե որտեղ է լինելու Լուսնի առանձին փուլը)

Լուսին
Արեգակնային համակարգի մոլորակների արբանյակներ