Месечина

Месечина — единствениот природен сателит на планетата Земја и најблиското небесно тело до неа. Голема колку една четвртина од пречникот на Земјата (споредливо со ширината на Австралија), Месечината е најголемиот природен сателит во Сончевиот Систем во однос на големината на планетата, воопшто петти по големина сателит во Сончевиот Систем, и е поголема од која било позната џуџеста планета. Месечината е објект со планетарна маса кој формирал диференцирано карпесто тело, што ја прави сателитска планета според геофизичките дефиниции на терминот. Месечината нема значајна атмосфера, хидросфера или магнетно поле. Нејзината површинска гравитација е околу една шестина од Земјината ( g); за споредба, Јупитеровата месечина Ија е единствениот сателит во Сончевиот Систем за кој се знае дека има повисока површинска гравитација и густина.
Кружи околу Земјата на просечно растојание од 384.400 км, или околу 30 пати повеќе од пречникот на Земјата. Нејзиното гравитациско влијание за малку го продолжува денот на Земјата и е главен двигател на Земјината плима и осека. Орбитата на Месечината околу Земјата има орбитален период од 27,3 денови. За време на секој период од 29,5 денови, количината на видлива површина осветлена од Сонцето варира од 0 до 100%, што резултира со месечеви мени, кои ја формираат основата за месеците од Месечевиот календар. Месечината е плимно сврзана за Земјата, што значи дека должината на полното свртување на Месечината околу сопствената оска предизвикува нејзината иста страна (блиската страна) секогаш да биде свртена кон Земјата, а нешто подолгиот месечев ден е ист како орбиталниот период. Според тоа, 59% од вкупната површина на Месечината може да се види од Земјата преку поместувања на перспективата поради либрација.
Според најшироко прифатеното објаснување за нејзиното потекло, Месечината се формирала пред околу 4,51 милијарди години, не многу по Земјата, од остатоци од џиновски удар помеѓу планетата и хипотетично тело големо колку Марс наречено Теја. Потоа се повлекла во поширока орбита поради плимна интеракција со Земјата. На блиската страна на Месечината има темни вулкански Месечеви мориња, кои ги исполнуваат просторите помеѓу светлите висорамнини од античка кора и истакнатите ударни кратери. Повеќето од големите ударни кратери и површините на морињата биле формирани до крајот на имбрискиот период, пред околу три милијарди години. Површината на Месечината е релативно нерефлектирачка, со рефлексија малку посветла од онаа на истрошен асфалт. Меѓутоа, бидејќи има голем аголен пречник, полната месечина е најсветлиот небесен објект на ноќното небо. Очигледната големина на Месечината е речиси иста како онаа на Сонцето, што пак ѝ овозможува да го покрие Сонцето речиси целосно за време на целосно затемнување на Сонцето.
Истакнувањето на Месечината на земното небо и нејзиниот редовен циклус на фази побудиле културни наводи и влијанија за човечките општества низ историјата. Таквите влијанија може да се најдат во јазикот, календарските системи, уметноста и митологијата. Првиот вештачки објект што стигнал до Месечината било леталото Луна 2, без екипаж, на Советскиот Сојуз во 1959 година. Следело првото успешно меко слетување на Луна 9 во 1966 година. Единствените човечки Месечеви мисии до денес се оние на програмата Аполо на САД, мисија преку која е овозможено стапнување на површината на Месечината од страна на вкупно дванаесет мажи во периодот помеѓу 1969 и 1972 година. Со овие, а подоцна и со мисиите без екипаж, на Земјата се вратени Месечеви карпи кои се користени за да се развие детално геолошко разбирање за потеклото на Месечината, нејзината внатрешна структура и историјата на Месечината.
1 Име и етимологија
Вообичаеното англиско име за природниот сателит на Земјата е едноставно Месечина (''moon''), со големо М. Именката ''moon'' е изведена од староанглискиот ''mōna'', која (како и сите нејзини германски сродници) произлегува од прагерманскиот ''*mēnōn'', кој пак доаѓа од праиндоевропскиот ''*mēnsis'' „месец“ (од порано ''*mēnōt'', генитив ''*mēneses'') кој може да биде поврзан со глаголот „мери“ (на времето).
Повремено, името Луна се користи во научно пишување, а особено во научна фантастика за да се направи разлика на Земјината Месечина од другите, додека во поезијата „Луна“ се користи за означување на персонификација на Месечината. Синтија е уште едно поетско име, иако ретко, за Месечината, персонифицирана како божица, додека Селена (буквално „Месечина“) е старогрчката божица на Месечината.
Грчката божица на ловот, животните и месечината, Артемида, изедначена со римската Дијана, чиј еден од симболите бил оној за Месечината и која често се сметала за божица на Месечината, била наречена и Синтија, од нејзиното легендарно родно место на планината Синтија. Овие имиња — Луна, Синтија и Селена — се рефлектираат во технички термини за околумесечевите орбити како што се ''аполун'', ''перицинтион'' и ''селеноцентрични''.
2 Формирање
Изотопското датирање на примероците од Месечината сугерира дека Месечината е формирана околу 50 милиони години по настанувањето на Сончевиот Систем. Историски, неколку механизми за формирање се предложени, но ниту еден не ги објаснил задоволително одликите на системот Земја–Месечина. Цепење на Месечината од Земјината кора преку центрифугална сила би барала преголема почетна стапка на вртење на Земјата. Гравитациското заробување на претходно формирана Месечина зависи од неизводливо проширената атмосфера на Земјата за да ја потроши енергијата на Месечината што поминува. Коформирањето на Земјата и Месечината заедно во околупланетарниот насобирачки диск не го објаснува исцрпувањето на металите на Месечината. Ниту една од овие хипотези не може да го објасни високиот аголен моментум на системот Земја–Месечина.
Преовладувачката теорија е дека системот Земја–Месечина настанал по џиновски удар на тело со големина на Марс ''(''наречено ''Теја'' ) со прото-Земјата. Ударот експлодирал материјал во орбитата околу Земјата, а потоа материјалот се насобрал и ја формирал Месечината веднаш над Рошовата граница на Земјата од ~ R🜨. Оваа теорија најдобро ги објаснува доказите.
Се смета дека џиновските удари биле вообичаени во раниот Сончев Систем. Компјутерски симулации на џиновски удари дале резултати кои се во согласност со масата на јадрото на Месечината и аголниот моментум на системот Земја–Месечина. Овие симулации, исто така, покажуваат дека поголемиот дел од Месечината потекнува од ударот, наместо од прото-Земјата. Сепак, поновите симулации укажуваат на поголем дел од Месечината изведен од прото-Земјата. Другите тела на внатрешниот Сончев Систем, како што се Марс и Веста, имаат, според метеоритите од нив, многу различни изотопски состави на кислород и волфрам во споредба со Земјата. Сепак, Земјата и Месечината имаат речиси идентични изотопски состави. Изотопското изедначување на системот Земја–Месечина може да се објасни со мешањето по ударот на испаруваниот материјал што ги формирал двата, иако за ова се дебатира.
Ударот ослободил енергија, а потоа ослободениот материјал повторно се акредитирал во системот Земја–Месечина. Ова би ја стопило надворешната обвивка на Земјата и на тој начин би формирал океан од магма. Слично на тоа, новоформираната Месечина, исто така, би била погодена и би имала свој океан со Месечева магма; неговата длабочина се проценува од околу 500 до 1.737 километри.
Додека теоријата на џиновски удар објаснува многу линии на докази, некои прашања сè уште се нерешени, од кои повеќето го вклучуваат составот на Месечината.
Во 2001 година, тим од Институтот Карнеги во Вашингтон објавил најпрецизно мерење на изотопските знаци на Месечевите карпи. Карпите од програмата Аполо го имале истиот изотопски знак како и карпите од Земјата, што се разликувал од речиси сите други тела во Сончевиот Систем. Ова набљудување било неочекувано, бидејќи најголемиот дел од материјалот што ја формирал Месечината се сметал дека доаѓа од Теја и било објавено во 2007 година дека има помалку од 1% шанси Теја и Земјата да имаат идентични изотопски потписи. Другите месечеви примероци на Аполо во 2012 година го имале истиот состав на изотопи на титан како Земјата, што е во судир со она што се очекува ако Месечината се формирала далеку од Земјата или потекнува од Теја. Овие несовпаѓања може да се објаснат со варијации на теоријата на џиновски удар. Сценариото „удри-бегај-и-врати“ може да биде поверојатно.
3 Физички одлики
Месечината е скален елипсоид поради плимното истегнување, со нејзината долга оска поместена за 30° од свртена кон Земјата, поради гравитациските аномалии од ударните басени. Нејзината форма е повеќе издолжена отколку што може да се согледаат сегашните плимни сили. Оваа „фосилна испакнатост“ покажува дека Месечината се зацврстила кога орбитирала на половина од нејзиното сегашно растојание до Земјата, и дека сега е премногу студена за нејзината форма да се прилагоди на нејзината орбита.
3.1 Внатрешна структура
+Хемиски состав на површината на Месечината, Соединение, Формула, Состав
Марија, Висорамнини
силика, SiO <sub>2</sub>, 45,4%, 45,5%
алумина, Ал <sub>2</sub> О <sub>3</sub>, 14,9%, 24,0%
вар, CaO, 11,8%, 15,9%
железо (II) оксид, FeO, 14,1%, 5,9%
магнезија, MgO, 9,2%, 7,5%
титан диоксид, TiO <sub>2</sub>, 3,9%, 0,6%
натриум оксид, Na <sub>2</sub> O, 0,6%, 0,6%
, 99,9%, 100,0%
Месечината е диференцирано тело кое првично било во хидростатичка рамнотежа, но оттогаш отстапила од оваа состојба. Има геохемиски различна кора, обвивка и јадро. Месечината има внатрешно јадро богато со железо со полупречник можеби помал од 240 километри и течно надворешно јадро првенствено направено од течно железо со полупречник од приближно 300 километри. Околу јадрото е делумно стопен граничен слој со полупречник од околу 500 километри. Се смета дека оваа структура се развила преку фракционата кристализација на глобалниот магматски океан кратко време по формирањето на Месечината пред 4,5 милијарди години.
Кристализацијата на овој магматски океан би создала мафична обвивка од таложењето и тонењето на минералите оливин, клинопироксен и ортопироксен; откако околу три четвртини од магматскиот океан се кристализирале, плагиоклазните минерали со помала густина можеле да се формираат и да испливаат во кора на врвот. Последните течности за кристализирање првично би биле сместени меѓу кората и обвивката, со големо изобилство на некомпатибилни елементи кои произведуваат топлина. Во согласност со оваа перспектива, геохемиското мапирање направено од орбитата сугерира кора главно од анортозит. Примероците на карпите на Месечината од поплавите на лава што избиле на површината поради делумното топење во плашт го потврдуваат составот на мафичната обвивка, кој е побогат со железо од оној на Земјата. Кората е дебела во просек околу 50 километри.
Месечината е вториот најгуст сателит во Сончевиот Систем, по Ија. Меѓутоа, внатрешното јадро на Месечината е мало, со полупречник од околу 350 километри или помалку, околу 20% од полупречникот на Месечината. Нејзиниот состав не е добро разбран, но веројатно е метално железо легирано со мала количина на сулфур и никел; анализите на временската променливо вртење на Месечината сугерираат дека таа е барем делумно стопена. Притисокот во јадрото на Месечината се проценува на 5 GPa (49.000 atm).
3.1.1 Магнетно поле
Месечината има надворешно магнетно поле од генерално помало од 0,2 нанотесли, или помалку од сто илјадити дел од Земјата. Месечината моментално нема глобално диполарно магнетно поле и само магнетизацијата на кората најверојатно се стекнала на почетокот на нејзината историја кога сè уште работела како динамо. Сепак, на почетокот на нејзината историја, пред 4 милијарди години, нејзината јачина на магнетното поле веројатно била блиска до онаа на Земјата денес. Ова рано динамо-поле очигледно истекло пред околу една милијарда години, откако Месечевото јадро целосно се кристализирало. Теоретски, дел од преостанатата магнетизација може да потекнува од минливи магнетни полиња генерирани при големи удари преку проширување на плазма облаците. Овие облаци се создаваат при големи удари во амбиентално магнетно поле. Ова е поддржано од локацијата на најголемите магнетизации на кората сместени во близина на антиподите на џиновските ударни басени.
3.2 Површинска геологија
Топографијата на Месечината е измерена со ласерска височина и стерео анализа на слики. Неговата најобемна топографска одлика е џиновскиот далечен слив на Јужен Пол-Ејткен, околу 2.240 километри во пречник, најголемиот кратер на Месечината и вториот по големина потврден ударен кратер во Сончевиот Систем. На длабочина од 13 километри, нејзиниот под е најниската точка на површината на Месечината. Највисоките височини на површината на Месечината се сместени директно на североисток, кои можеби биле задебелени од коси формациски удари на сливот на Јужниот Пол-Ејткен. Други големи ударни базени како што се Море на Дождовите, Море на Ведрината, Море на Кризите, Смитово Море и Источно Море поседуваат регионално ниски височини. Далечната страна на површината на Месечината е во просек околу 1,9 километри повисока од онаа на блиската страна.
Откривањето на карпите од раседот сугерира дека Месечината се намалила за околу 90 метри (300 ft) во изминатите милијарди години. Слични одлики на собирање постојат и на Меркур. Море на Студот, слив во близина на северниот пол за кој долго време се претпоставувало дека е геолошки мртов, пукнал и се поместил. Бидејќи Месечината нема тектонски плочи, нејзината тектонска активност е бавна и се развиваат пукнатини додека губи топлина.
3.2.1 Вулкански одлики
Темните и релативно безличните Месечеви рамнини, јасно видени со голо око, се нарекуваат ''марија'' (латински „мориња“; еднина маре), бидејќи некогаш се верувало дека се полни со вода; сега е познато дека тие се огромни зацврстени базени од античка базалтна лава. Иако се слични на копнените базалти, месечевите базалти имаат повеќе железо и немаат минерали променети со вода. Поголемиот дел од овие наоѓалишта на лава еруптирале или течеле во вдлабнатините поврзани со ударните басени. Неколку геолошки провинции кои содржат штитести вулкани и вулкански куполи се наоѓаат во блиската страна „Марија“.
Речиси сите мориња се на блиската страна на Месечината и покриваат 31% од површината на блиската страна во споредба со 2% од далечната страна. Ова најверојатно се должи на концентрацијата на елементи што произведуваат топлина под кората на блиската страна, што би предизвикало загревање на основната обвивка, делумно топење, издигнување на површината и ерупција. Повеќето од Месечевите базалти еруптирале за време на имбрискиот период, пред 3,0 — 3,5 милијарди години, иако некои радиометриски датирани примероци се стари дури 4,2 милијарди години. Почнувајќи од 2003 година, студиите за броење кратери на најмладите ерупции се чини дека сугерираат дека тие се формирале не порано од пред 1,2 милијарди години.
Во 2006 година, студијата за Ина, мала депресија во Езерото на Среќата, открила грапави одлики, релативно без прашина, кои, поради недостаток на ерозија со паѓање на остатоци, се сметало дека се стари само 2 милиони години. Месечевите земјотреси и испуштањето гас, исто така, укажуваат на одредена континуирана активност на Месечината. Доказите за неодамнешниот Месечев вулканизам се идентификувани на 70 неправилни мориња, некои стари помалку од 50 милиони години. Ова ја зголемува можноста за многу потопла месечева обвивка отколку што се верувало, барем на блиската страна каде што длабоката кора е значително потопла поради поголемата концентрација на радиоактивни елементи. Пронајдени се докази за базалтниот вулканизам стар 2 — 10 милиони години во кратерот Ловел, во сливот на Источно Море. Некоја комбинација на првично потопол плашт и локално збогатување на елементите што произведуваат топлина во плашт може да биде одговорна за долготрајните активности на далечната страна во сливот на Источно Море.
Обоените области на Месечината се нарекуваат ''terrae'', или почесто ''висорамнини'', бидејќи се повисоки од повеќето „мориња“. Тие се радиометриски датирани од пред 4.4 милијарди години, и може да претставуваат плагиокласти кумилативни карпи на Месечевиот магматски океан. За разлика од Земјата, се верува дека не се формирале големи Месечеви планини како резултат на тектонски настани.
Концентрацијата на „мориња“ на блиската страна веројатно ја одразува значително подебелата кора на висорамнините на далечната страна, која можеби се формирала при бавно-брзински удар на втората месечина на Земјата неколку десетици милиони години по формирањето на Месечината. Алтернативно, тоа може да биде последица на асиметрично плимско загревање кога Месечината била многу поблиску до Земјата.
3.2.2 Ударни кратери
Главниот геолошки процес што влијаел на површината на Месечината е ударниот кратер, со кратери кои се формираат кога астероидите и кометите се судираат со површината на Месечината. Се проценува дека има околу 300.000 кратери пошироки од 1 километар на блиската страна на Месечината. Месечевата геолошка временска скала се заснова на најистакнатите настани од влијанието, вклучувајќи ги Нектариј, Имбриј и Источно море; структури кои се одликуваат со повеќе прстени од подигнат материјал, со пречник помеѓу стотици и илјадници километри и поврзани со широка престилка од депозити на исфрлање кои формираат регионален стратиграфски хоризонт. Недостатокот на атмосфера, времето и неодамнешните геолошки процеси значат дека многу од овие кратери се добро сочувани. Иако само неколку басени со повеќе прстени се дефинитивно датирани, тие се корисни за одредување на релативна возраст. Бидејќи ударните кратери се акумулираат со речиси константна брзина, броењето на бројот на кратери по единица површина може да се користи за да се процени староста на површината. Радиометриската старост на карпите стопени со удар собрани за време на мисиите на Аполо се помеѓу 3,8 и 4,1 милијарди години: ова е искористено за да се предложи период на доцно тешко бомбардирање со зголемени влијанија.
Прекриен на врвот на кората на Месечината е силно издробениот (скршен на уште помали честички) и ударен површински слој наречен реголит, формиран од процесите на удар. Пофиниот реголит, Месечева почва од силициум диоксид, има текстура налик на снег и мирис на потрошен барут. Реголитот на постарите површини е генерално подебел отколку кај помладите површини: неговата дебелина варира од 10 до 20 километри во висорамнините и 3 до 5 километри во „морињата“. Под ситно искршениот реголит слој се наоѓа ''мегареголит'', слој од високо скршена карпа дебела многу километри.
Сликите со висока резолуција од Месечевиот извидувачки орбитер во 2010-тите покажуваат современа стапка на производство на кратери значително повисока отколку што било претходно проценето. Се смета дека секундарниот процес на кратерирање предизвикано од дисталното исфрлање ги раздвижува врвните два сантиметри на реголит на временска скала од 81.000 години. Оваа стапка е 100 пати поголема од стапката пресметана од модели базирани исклучиво на директни влијанија на микрометеорити.
3.2.3 Гравитациско поле
Гравитациското поле на Месечината е измерено преку следење на доплеровото поместување на радио сигналите емитирани од вселенските летала што орбитираат. Главните одлики на гравитацијата на Месечината се маскони, големи позитивни гравитациски аномалии поврзани со некои од џиновските басени на удар, делумно предизвикани од густите базалтни текови на лава што ги исполнуваат тие басени. Аномалиите во голема мера влијаат на орбитата на вселенските летала околу Месечината. Има некои загатки: тековите на лавата сами по себе не можат да го објаснат целиот гравитациски потпис, а постојат и некои маскони кои не се поврзани со вулканизмот на „морињата“.
3.2.4 Месечев вител
Месечевите витли се енигматични одлики кои се наоѓаат низ површината на Месечината. Тие се одликуваат со високо албедо, изгледаат оптички незрели (т.е. оптички одлики на релативно млад реголит) и често имаат шилеста форма. Нивната форма е често нагласена со ниски албедо региони кои се вртат помеѓу светлите витли. Тие се наоѓаат на места со засилени површински магнетни полиња и многу се наоѓаат на антиподната точка на големите удари. Се претпоставува дека тие се области кои биле делумно заштитени од сончевиот ветер, што резултирало со побавно вселенско атмосферско влијание.
3.2.5 Присуство на вода
Течната вода не може да опстојува на површината на Месечината. Кога е изложена на сончево зрачење, водата брзо се распаѓа преку процес познат како фотодисоцијација и се губи во вселената. Сепак, од 1960-тите, научниците претпоставувале дека воден мраз може да се наталожи со удар на комети или евентуално произведен од реакцијата на месечеви карпи богати со кислород и водород од сончевиот ветер, оставајќи траги од вода кои веројатно би можеле да опстојат на ладните кратери на двата пола на Месечината. Компјутерски симулации сугерираат дека до 14.000 квадратни километри површина може да биде во постојана сенка. Присуството на употребливи количества вода на Месечината е важен фактор за да се направи Месечево населување како исплатлив план; алтернативата за пренос на вода од Земјата би била премногу скапа.
После неколку години, на површината на Месечината постојат знаци на вода. Во 1994 година, радарскиот експеримент сместен на вселенското летало ''Клементин'', укажал на постоењето на мали, замрзнати џебови со вода блиску до површината. Сепак, подоцнежните радарски набљудувања од Аресибо, сугерираат дека овие наоди можеби се карпи исфрлени од млади кратери. Во 1998 година, неутронскиот спектрометар на вселенското летало ''Месечев Проспектор'' покажал дека високи концентрации на водород се присутни на првиот метар од длабочината во реголитот во близина на поларните региони. Зрната од вулканска лава, вратени на Земјата со Аполо 15, покажале мали количини на вода во нивната внатрешност.
Вселенското летало ''Чандрајан-1'' од 2008 година го потврдило постоењето на површински воден мраз, користејќи го вградениот Moon Mineralogy Mapper. Спектрометарот забележал линии на апсорпција вообичаени за хидроксилот, во рефлектираната сончева светлина, обезбедувајќи докази за големи количества воден мраз на површината на Месечината. Вселенското летало покажало дека концентрациите може да бидат високи до 1.000 ppm. Користејќи ги спектрите на рефлексија на маперот, индиректното осветлување на областите во сенка потврдило воден мраз во 20° географска ширина од двата пола во 2018 година.
Во мај 2011 година, биле пријавени 615 — 1410 ppm вода во раствори од топење во месечевиот примерок 74220, познатата високотитанска „портокалова стаклена почва“ од вулканско потекло, собрана за време на мисијата Аполо 17 во 1972 година. Вклучувањата се формирани за време на експлозивни ерупции на Месечината пред приближно 3,7 милијарди години. Оваа концентрација е споредлива со онаа на магмата во горната обвивка на Земјата. Иако има значителен селенолошки интерес, оваа објава им дава малку утеха на потенцијалните месечеви колонисти – примерокот потекнува многу километри под површината, а подмножествата се толку тешко достапни што биле потребни 39 години да се најдат со најсовремен инструмент за јонска микросонда.
Анализата на наодите на Месечевиот минералошки мапер (М3) откриле во август 2018 година за прв пат „дефинитивни докази“ за вода-мраз на површината на Месечината. Податоците ги откриле различните рефлектирачки знаци на вода-мраз, наспроти прашината и другите рефлектирачки супстанции. Ледените наслаги се пронајдени на северниот и јужниот пол, иако е позастапен на југот, каде што водата е заробена во трајно засенчени кратери и пукнатини, што ѝ овозможува да опстојува како мраз на површината бидејќи се заштитени од сонцето.
Во октомври 2020 година, астрономите објавиле дека откриле молекуларна вода на површината на Месечината осветлена од Сонцето од страна на неколку независни вселенски летала, вклучително и Стратосферската опсерваторија за инфрацрвена астрономија (СОФИА).
3.3 Површински услови
Површината на Месечината е екстремна средина со температури кои се движат од до , атмосферски притисок од 10 <sup>−10</sup> Pa, и високи нивоа на јонизирачко зрачење од Сонцето и космичките зраци. Површинската гравитација на Месечината е приближно 1,625 m/s <sup>2</sup>, околу 16,6% од онаа на површината на Земјата или 0,166 .
3.3.1 Атмосфера
Атмосферата на Месечината се состои од мало присуство на гасови што ја опкружуваат Месечината. За повеќето практични цели, се смета дека Месечината е опкружена со вакуум. Зголеменото присуство на атомски и молекуларни честички во неговата близина во споредба со меѓупланетарната средина, наречена „Месечева атмосфера“ за научни цели, е занемарлива во споредба со гасните обвивки што ја опкружуваат Земјата и повеќето планети од Сончевиот Систем. Притисокот на оваа мала маса е околу 3×10−15 atm (0.3 nPa), варира во текот на денот и во вкупна маса помала од 10 метрички тони. Инаку, се смета дека Месечината нема атмосфера затоа што не може да апсорбира мерливи количества зрачење, не изгледа слоевит или самоциркулирачки и бара постојано надополнување поради високата брзина со која нејзините гасови се губат во вселената.
Малата атмосфера што ја има Месечината се состои од некои необични гасови, вклучувајќи натриум и калиум, кои не се наоѓаат во атмосферата на Земјата, Марс или Венера. На ниво на морето на Земјата, секој кубен сантиметар од атмосферата содржи приближно молекули; Со споредување на Месечината атмосфера содржи помалку од молекули во истиот волумен. На Земјата, ова се смета за многу добар вакуум. Всушност, густината на атмосферата на површината на Месечината е споредлива со густината на некои од најоддалечените рабови на атмосферата на Земјата, каде орбитира Меѓународната вселенска станица.
Елементите натриум и калиум се откриени во атмосферата на Месечината користејќи спектроскопски методи засновани на Земјата, додека изотопите радон-222 и полониум-210 се заклучени од податоците добиени со спектрометарот на алфа-честички на Месечев Проспектор. Аргон-40, хелиум-4, кислород и/или метан ( азот и/или јаглерод моноксид и јаглерод диоксид биле откриени со детектори на самото место поставени од астронаутите на Аполо.
Просечното дневно изобилство на елементите за кои се знае дека се присутни во атмосферата на Месечината, во атоми на кубен сантиметар, се како што следува:
* Аргон: 20.000 — 100.000* Хелиум: 5.000 — 30.000* Неон: до 20.000* Натриум: 70
* Калиум: 17
* Водород: помалку од 17
Ова дава приближно 80.000 вкупни атоми на кубен сантиметар, маргинално повисоко од количеството за кое се претпоставува дека постои во атмосферата на Меркур. Иако ова во голема мера ја надминува густината на сончевиот ветер, која обично е од редот на само неколку протони на кубен сантиметар, тоа е практично вакуум во споредба со атмосферата на Земјата.
3.3.2 Прашина
На Месечината постои Месечева прашина која е генерирана од мали честички од комети. Се проценува дека 5 тони честички од комети удираат на површината на Месечината на секои 24 часа, што резултира со исфрлање на прашински честички. Прашината се задржува над Месечината приближно 10 минути, а потребни се 5 минути за да се подигнат и 5 минути да паднат. Во просек, 120 килограми прашина има над Месечината, која се издигнува до 100 километри над површината.
4 Систем Земја-Месечина
4.1 Месечево растојание
Во астрономијата, Месечева единица е единица мерка за просечното растојание меѓу Земја и Месечината и изнесува 384.400 километри. Моменталното растојание зависи од положбата на Месечината во својата орбита (Месечев перигеј: 363.104 км; Месечев апогеј: 405.696 км).
Во просек, сончевата светлина одбиена од Месечината, пристига до Земјата за 1.25 секунди. Точната оддалеченост на Месечината се мери со помош на времето кое е потребно светлината емитирана од LIDAR станица на Земјата, да се одбие од ретрорефлекторите поставени на Месечината и да пристигне назад. Со оваа метода е утврдено дека Месечината спирално се оддалечува од Земјата за 3.8 сантиметри секоја година.
4.2 Орбита
Поради плимната врзаност, вртењето на Месечината околу сопствената оска е синхрона со нејзиниот орбитален период околу Земјата. Месечината орбитира околу Земјата во напредна насока и завршува една револуција во однос на пролетната рамнодневица и ѕвездите за околу 27,32 дена (тропски месец и сидерален месец) и една револуција во однос на Сонцето за околу 29,53 дена (синодиски месец). Земјата и Месечината кружат околу нивното заедничко тежиште, кој се наоѓа околу 4,670 километри од средиштето на Земјата (околу 73% од нејзиниот полупречник), формирајќи сателитски систем наречен ''систем Земја–Месечина''. Во просек, растојанието до Месечината е околу 385.000 км од средиштето на Земјата, што одговара на околу 60 Земјини полупречници или 1.282 светлосни секунди.
За разлика од повеќето сателити на други планети, Месечината орбитира поблиску до еклиптичката рамнина отколку до екваторската рамнина на планетата. Орбитата на Месечината е суптилно нарушена од Сонцето и Земјата на многу мали, сложени и интерактивни начини. На пример, рамнината на орбитата на Месечината постепено се врти еднаш на секои 18,61 години, што влијае на другите аспекти на движењето на Месечината. Овие последователни ефекти се математички опишани со законите на Касини.
На секои 18,6 години, аголот помеѓу орбитата на Месечината и екваторот на Земјата достигнува максимум 28°36′, збирот на екваторското навалување на Земјата (23°27′) и орбиталниот наклон на Месечината (5°09′) кон еклиптиката. Ова се нарекува ''голем месечев застој''. Отприлика во ова време, деклинацијата на Месечината ќе варира од -28°36′ до +28°36′. Спротивно на тоа, 9,3 години подоцна, аголот помеѓу орбитата на Месечината и екваторот на Земјата го достигнува својот минимум од 18°20′. Ова се нарекува ''мал застој на Месечината''. Последниот застој на Месечината имал мал застој во октомври 2015 година. Во тоа време опаѓачкиот јазол бил порамнет со рамнодневицата (точката на небото има нулта десно искачување и деклинација). Јазлите се движат кон запад за околу 19° годишно. Сонцето преминува даден јазол околу 20 дена порано секоја година.
Наклонот на оската на Месечината во однос на еклиптиката е само 1,5427°, многу помал од 23,44° на Земјата. Поради ова, сончевото осветлување на Месечината варира многу помалку со сезоната, а топографските детали играат клучна улога во сезонските ефекти. Од сликите направени од ''Клементин'' во 1994 година, се чини дека четири планински региони на работ на кратерот Пири на северниот пол на Месечината може да останат осветлени во текот на целиот месечев ден, создавајќи врвови на вечна светлина. Не постојат такви региони на јужниот пол. Слично на тоа, постојат места кои остануваат во постојана сенка на дното на многу поларни кратери, и овие „кратери на вечната темнина“ се екстремно студени: ''Месечевиот извидувачки орбитер'' ги измерил најниските летни температури во кратерите на јужниот пол на и само блиску до зимската краткодневица во севернополарниот кратер Хермит. Ова е најстудената температура во Сончевиот Систем досега измерена со вселенско летало, поладно дури и од површината на Плутон. Пријавени се просечни температури на површината на Месечината, но температурите на различни области ќе варираат многу во зависност од тоа дали се во сончева светлина или сенка.
4.3 Релативна големина
Месечината е исклучително голем природен сателит во однос на Земјата: нејзиниот пречник е повеќе од една четвртина и неговата маса е 1/81 од Земјината. Таа е најголемата месечина во Сончевиот Систем во однос на големината на нејзината планета, иако Харон е поголема во однос на џуџестата планета Плутон, со 1/9 од масата на Плутон. Заедничкото тежиште на Земјата и на Месечината (барицентарот) се наоѓа 1.700 километри (околу една четвртина од полупречникот на Земјата) под површината на Земјата.
Земјата се врти околу тежиштето Земја–Месечина еднаш месечно, со од брзината на Месечината, или околу 12,5 метри во секунда.
Површината на Месечината е нешто помала од Северна и Јужна Америка заедно.
4.4 Изглед од Земјата
Синхроното вртење на Месечината додека кружи околу Земјата резултира со тоа таа секогаш да го држи речиси истото лице свртено кон планетата. Како и да е, поради ефектот на либрација, околу 59% од површината на Месечината всушност може да се види од Земјата. Страната на Месечината што е свртена кон Земјата се нарекува блиска страна, а спротивната се нарекува далечна страна. Далечната страна често неточно се нарекува „''темна страна''“, но таа всушност се осветлува исто толку често колку и блиската страна: еднаш на секои 29,5 Земјини денови. За време на млада месечина, блиската страна е темна.
Месечината првично се вртела со поголема брзина, но во почетокот на нејзината историја нејзиното вртење се забавило и станала плимно заглавена во оваа ориентација како резултат на ефектите на триење поврзани со плимните деформации предизвикани од Земјата. Со текот на времето, енергијата на вртење на Месечината околу нејзината оска се трошела. Во 2016 година, планетарните научници користејќи податоци собрани од мисијата на НАСА ''Месечев проспектор'' од 1998 до 1999 година, пронашле две области богати со водород (најверојатно поранешен воден мраз) на спротивните страни на Месечината. Се шпекулира дека овие биле половите на Месечината пред милијарди години пред таа плима да се заклучи за Земјата.
Месечината има исклучително ниско албедо, што и дава рефлексија што е малку посветла од онаа на истрошениот асфалт. И покрај ова, Месечината е најсветлиот објект на небото по Сонцето. Ова делумно се должи на зголемувањето на осветленоста на бранот на опозицијата. Постојаноста на бојата во визуелниот систем ги рекалибрира односите помеѓу боите на објектот и неговата околина, а бидејќи околното небо е релативно темно, сончевата Месечина се перципира како светол објект. Рабовите на полната месечина изгледаат светли како средиштето, без затемнување на екстремитетите, поради рефлектирачките својства на месечевата почва, која ја рефлектира светлината повеќе кон Сонцето отколку во други правци. Месечината навистина изгледа поголема кога е блиску до хоризонтот, но ова е чисто психолошки ефект, познат како илузија на Месечината, првпат опишан во 7 век пр.н.е. Аголниот пречник на полната Месечина е околу 0,52° (во просек) на небото, приближно со иста привидна големина како Сонцето.
Највисоката надморска височина на Месечината варира според нејзината мени и годишно време. Полната месечина е највисока на небото во зима (за секоја полутопка). Ориентацијата на полумесечината зависи и од географската широчина на локацијата за гледање; набљудувач во тропските предели може да види полумесечина во облик на „насмевка“. Месечината е видлива две недели на секои 27,3 дена на Северниот и Јужниот Пол. Зоопланктонот на Арктикот користи Месечева светлина кога Сонцето е под хоризонтот со месеци.:
4.4.1 Затемнување
Затемнувањата се случуваат само кога Сонцето, Земјата и Месечината се во права линија (наречена „сизигија“). Затемнувањето на Сонцето се случува на млада месечина, кога Месечината е помеѓу Сонцето и Земјата. Спротивно на тоа, затемнувањата на Месечината се случуваат при полна месечина, кога Земјата е помеѓу Сонцето и Месечината. Очигледната големина на Месечината е приближно иста како онаа на Сонцето, при што и двете се гледаат со ширина од приближно половина степен. Сонцето е многу поголемо од Месечината, но тоа е многу поголемото растојание што му ја дава истата привидна големина како и многу поблиската и многу помалата Месечина од перспектива на Земјата. Варијациите во привидната големина, поради не-кружните орбити, се исто така речиси исти, иако се случуваат во различни циклуси. Ова овозможува и вкупно (Месечината да изгледа поголема од Сонцето) и прстенесто (Месечината да изгледа помала од Сонцето) затемнувања на Сонцето. При целосно затемнување, Месечината целосно го покрива дискот на Сонцето и неговата корона станува видлива со голо око. Бидејќи растојанието помеѓу Месечината и Земјата многу бавно се зголемува со текот на времето, аголниот пречник на Месечината се намалува. Исто така, како што еволуира кон станување црвен џин, големината на Сонцето и нејзиниот очигледен периметар на небото полека се зголемуваат. Комбинацијата на овие две промени значи дека пред стотици милиони години, Месечината секогаш целосно го покривала Сонцето при затемнувања на Сонцето, и не биле можни прстенести затемнувања. Слично на тоа, стотици милиони години во иднината, Месечината повеќе нема целосно да го покрива Сонцето и нема да се појават целосно затемнувања на Сонцето.
Бидејќи орбитата на Месечината околу Земјата е наклонета за околу 5,145° (5° 9') во однос на орбитата на Земјата околу Сонцето, затемнувањата не се случуваат при секоја полна и млада месечина. За да се случи затемнување, Месечината мора да биде во близина на пресекот на двете орбитални рамнини. Периодичноста и повторувањето на затемнувањата на Сонцето од страна на Месечината и на Месечината од Земјата, се опишани со сарос, кој има период од приближно 18 години.
Бидејќи Месечината постојано го блокира погледот на половина степен широка кружна област на небото, поврзаната појава на прикривање се јавува кога светла ѕвезда или планета поминува зад Месечината и е скриена од поглед. На овој начин, затемнувањето на Сонцето е прикривање на Сонцето. Бидејќи Месечината е релативно блиску до Земјата, прикривањата на поединечни ѕвезди не се видливи насекаде на планетата, ниту во исто време. Поради прецесијата на орбитата на Месечината, секоја година се прикриваат различни ѕвезди.
4.5 Плимни ефекти
Гравитациската привлечност што ја имаат масите една за друга се намалува обратно со квадратот на растојанието на тие маси една од друга. Како резултат на тоа, малку поголемата привлечност што Месечината ја има за страната на Земјата најблиску до Месечината, во споредба со делот од Земјата спроти Месечината, резултира со плимни сили. Плимните сили влијаат и на Земјината кора и на океаните.
Најочигледниот ефект на плимните сили е да предизвикаат две испакнатини во океаните на Земјата, едната на страната свртена кон Месечината, а другата на страната спротивна. Ова резултира со покачено ниво на морето наречено океански плими. Додека Земјата се врти околу својата оска, една од океанските испакнатини (плима) се задржува на место „под“ Месечината, додека друга таква плима е спротивна. Како резултат на тоа, има две плими за околу 24 часа. Бидејќи Месечината кружи околу Земјата во иста насока на вртење на Земјата, плимата и осеката се случуваат на секои 12 часа и 25 минути; 25-те минути се должат на времето на Месечината да кружи околу Земјата. Сонцето го има истиот плимски ефект врз Земјата, но неговите привлечни сили се само 40% од силите на Месечината; интеракцијата на Сонцето и Месечината е одговорна за пролетните и слабите плими. Ако Земјата била воден свет (оној без континенти) ќе произведе плима од само еден метар, и таа плима би била многу предвидлива, но плимата и осеката во океанот во голема мера се модифицираат од други ефекти: триење на водата со вртењето на Земјата низ океанските подови, инерцијата на движењето на водата, океанските басени кои растат поплитки во близина на копното, падот на водата помеѓу различните океански басени. Како резултат на тоа, времето на плимата и осеката во повеќето точки на Земјата е производ на набљудувања кои се објаснети, случајно, со теорија.
Додека гравитацијата предизвикува забрзување и движење на течните океани на Земјата, гравитациското спојување помеѓу Месечината и цврстото тело на Земјата е главно еластично и пластично. Резултатот е дополнително плимно дејство на Месечината на Земјата што предизвикува испакнување на цврстиот дел од Земјата најблиску до Месечината. Доцнењето на плимните врвови и на плимата и осеката на океанот предизвикува вртежен момент во спротивност со вртењето на Земјата. Ова го „цеди“ аголниот моментум и вртежната кинетичка енергија од вртењето на Земјата, забавувајќи го вртењето на Земјата. Тој аголен момент, изгубен од Земјата, се пренесува на Месечината во процес (познат како плимско забрзување ), кој ја подигнува Месечината во повисока орбита и резултира со нејзината помала орбитална брзина околу Земјата. Така, растојанието помеѓу Земјата и Месечината се зголемува, а вртењето на Земјата се забавува во реакцијата. Мерењата од ласерските рефлектори оставени за време на мисиите Аполо покажале дека растојанието на Месечината се зголемува за 38 милиметри годишно (приближно стапката со која растат човечките нокти). Атомските часовници исто така покажуваат дека денот на Земјата се продолжува за околу 17 микросекунди секоја година, полека зголемувајќи ја брзината со која UTC се прилагодува за престапни секунди. Ова плимно влечење ќе продолжи сè додека вртењето на Земјата и орбиталниот период на Месечината не се поклопат, создавајќи заемна плимна врзаност помеѓу двете и суспендирајќи ја Месечината над еден меридијан (тоа е моментално случајот со Плутон и неговата месечина Харон). Сепак, Сонцето ќе стане црвен џин кој ќе го проголта системот Земја–Месечина долго пред оваа појава.
На сличен начин, површината на Месечината доживува плима од околу 10 сантиметри амплитуда над 27 денови, со три компоненти: фиксна поради Земјата, бидејќи тие се во синхроно вртење, променлива плима поради орбиталната ексцентричност и наклон и мала различна компонента од Сонцето. Променливата компонента индуцирана од Земјата произлегува од промената на растојанието и одвојувањето, резултат на орбиталната ексцентричност и наклонетост на Месечината (ако орбитата на Месечината била совршено кружна и ненаклонета, ќе имала само сончеви плими). Либрацијата, исто така, го менува аголот од кој се гледа Месечината, овозможувајќи вкупно околу 59% од нејзината површина да се гледа од Земјата со текот на времето. Кумулативните ефекти на стресот создадени од овие плимни сили предизвикуваат Месечеви земјотреси. Месечевите земјотреси се многу поретки и послаби од земјотресите на земјата, иако Месечевите земјотреси можат да траат и до еден час – значително подолг период од оние на земјата – поради расејување на сеизмичките вибрации во сувата фрагментирана горна кора. Постоењето на Месечевите земјотреси било неочекувано откритие од сеизмометрите поставени на Месечината од астронаутите на Аполо од 1969 до 1972 година.
Според неодамнешните истражувања, научниците сугерираат дека влијанието на Месечината врз Земјата може да придонесе за одржување на магнетното поле на Земјата.
5 Набљудување и истражување
5.1 Пред летот во вселената
Античкиот грчки филозоф Анаксагора (п. 428 г. пр.н.е.) образложил дека Сонцето и Месечината се џиновски сферични карпи и дека второто ја рефлектира светлината на првото. Неговиот нерелигиозен поглед на небесата бил една од причините за неговото затворање и евентуалното прогонство. Во својата книга ''На лицето во месечината'', Плутарх сугерирал дека Месечината има длабоки вдлабнатини во кои светлината на Сонцето не допирала и дека точките не се ништо друго освен сенки на реки или длабоки бездни. Тој, исто така, ја истакнувал можноста дека Месечината била населена. Аристарх отишол чекор подалеку и го пресметал растојанието од Земјата, заедно со нејзината големина, добивајќи вредност 20 пати поголема од полупречникот на Земјата за растојанието (вистинската вредност е 60; полупречникот на Земјата бил приближно познат уште од Ератостен).
Иако Кинезите од династијата Хан (202 пр.н.е.–202 н.е.) верувале дека Месечината е енергија изедначена со ''Ки'', нивната теорија за „''зрачното влијание''“ препознала дека светлината на Месечината е само рефлексија на Сонцето (споменато од Анаксагора погоре). Ова било поддржано од главните мислители како Џинг Фанг, кој ја забележал сферичноста на Месечината. До 499 н.е., индискиот астроном Арјабата спомнал во својата ''Арјабхатија'' дека рефлектираната сончева светлина е она што предизвикува Месечината да свети.
Хабаш ел-Хасиб ел-Марвази, персиски астроном, спровел различни набљудувања во опсерваторијата ел-Шамисија во Багдад помеѓу 825 и 835 н.е. Користејќи ги овие набљудувања, тој го проценил пречникот на Месечината на 3.037км (еквивалентно на 1.519 км полупречник) и неговото растојание од Земјата од 346,345 километри. Во 11 век, исламскиот физичар Алхазен ја истражувал Месечевата светлина преку голем број експерименти и набљудувања, заклучувајќи дека е комбинација од сопствената светлина на Месечината и способноста на Месечината да апсорбира и емитува сончева светлина.
Во средниот век, пред пронаоѓањето на телескопот, сè поголем број луѓе почнале да ја препознаваат Месечината како сфера, иако многумина верувале дека таа е „совршено мазна“. Во 1609 година, Галилео Галилеј нацртал еден од првите телескопски цртежи на Месечината во својата книга ''la'' и забележал дека не е мазна, туку има планини и кратери. Подоцна во 17 век, Џовани Батиста Ричоли и Франческо Марија Грималди нацртале мапа на Месечината и им дале на многу кратери имињата што ги имаат и денес. На мапите, темните делови од површината на Месечината се нарекувале ''марија'' (единечно ''маре'') или мориња, а светлите делови се нарекувале ''тера'' или континенти.
Томас Хариот, како и Галилеј, ја нацртал првата телескопска претстава на Месечината и ја набљудувал неколку години. Неговите цртежи, сепак, останале необјавени. Првата карта на Месечината била направена од белгискиот космограф и астроном Мајкл Флорент ван Лангрен во 1645 година. Две години подоцна, многу повлијателен напор бил објавен од Јоханес Хевелиј. Во 1647 година тој ја објавил Селенографија, првиот трактат целосно посветен на Месечината. Номенклатурата на Хевелиј, иако се користела во протестантските земји до 18 век, била заменета со системот објавен во 1651 година од језуитскиот астроном Џовани Батиста Ричиоли, кој на големите точки со голо око им ги дал имињата на морињата и телескопските точки (сега наречени кратери). името на филозофите и астрономите.
Во 1753 година, хрватскиот језуит и астроном Руѓер Бошковиќ открил отсуство на атмосфера на Месечината. Во 1824 година Франц фон Грутхујзен го објаснил формирањето на кратери како резултат на удари од метеорит.
Можноста Месечината да содржи вегетација и да е населена со селенити била сериозно разгледувана од големите астрономи дури и во првите децении на 19 век. Во 1834–1836 година, Вилхелм Бир и Јохан Хајнрих Медлер ја објавиле својата четиритомна ''la'' и книгата ''de'' во 1837 година, што цврсто го утврдил заклучокот дека Месечината нема водни тела, ниту пак некоја забележлива атмосфера.
5.2 1959-1990
„Вселенската трка“ и „Месечевата трка“ инспирирана од Студената војна меѓу Советскиот Сојуз и Соединетите Американски Држави се забрзала со фокус на Месечината. Ова вклучувало први фотографии од тогаш невидената далечна страна на Месечината во 1959 година од страна на Советскиот Сојуз, а кулминирало со слетувањето на првите луѓе на Месечината во 1969 година, широко видени низ светот како еден од клучните настани на 20 век, и воопшто на човечката историја.
Првиот вештачки објект што прелетал покрај Месечината била советската сонда Луна 1 без екипаж на 4 јануари 1959 година и била првата сонда што стигнала до хелиоцентрична орбита околу Сонцето. Првата сонда што допрела на површината на Месечината била советската сонда Луна 2, која слетала на 14 септември 1959 година, во 21:02:24 UTC. Далечната страна на Месечината првпат била фотографирана на 7 октомври 1959 година од советската сонда Луна 3.
Првата американска сонда што прелетала покрај Месечината била ''Пионер'' на 4 март 1959 година, што се случило веднаш по Луна 1. Но, тоа бил единствениот успех на 8 американски сонди кои први се обиделе да се лансираат за Месечината. Во обид да се натпреварува со овие советски успеси, американскиот претседател Џон Ф. Кенеди предложил слетување на Месечината со екипаж во специјална порака до Конгресот за итни национални потреби. ''Ренџер 1'' бил лансиран во август 1961 година, само 3 месеци по говорот на претседателот Кенеди. Поминале уште 3 години и шест неуспешни мисии на Ренџер додека ''Ренџер 7'' не вратил фотографии од близина од површината на Месечината пред да удри на неа во јули 1964 година. Голем број проблеми со лансирните возила, копнената опрема и електрониката на вселенските летала ја мачеле програмата Ренџер и воопшто раните мисии со сонда. Овие лекции помогнале во ''Маринер 2'', единствената успешна американска вселенска сонда по познатиот говор на Кенеди во Конгресот и пред неговата смрт во ноември 1963 година. Стапките на успех во САД значително се подобриле од ''Ренџер 7'' па наваму.
Во 1966 година СССР ги постигнал првите меки слетувања и ги направил првите фотографии од површината на Месечината за време на мисиите ''Луна 9'' и ''Луна 13''. САД го следел Ренџер со програмата Surveyor испраќајќи седум роботски вселенски летала на површината на Месечината. Пет од седумте вселенски летала успешно се приземјиле, истражувајќи дали реголитот (прашината) е доволно плиток за астронаутите да застанат на Месечината.
На 24 декември 1968 година, екипажот на ''Аполо 8'', Френк Борман, Џим Ловел и Вилијам Андерс, станале првите човечки суштества кои влегле во орбитата на Месечината и лично ја виделе далечната страна на Месечината. Луѓето првпат слетале на Месечината на 20 јули 1969 година. Првиот човек кој одел на површината на Месечината бил Нил Армстронг, командант на американската мисија Аполо 11. Првиот роботски месечиноод што слетал на Месечината бил советскиот брод ''Луноход 1'' на 17 ноември 1970 година, како дел од програмата ''Луноход''. До денес, последниот човек што застанал на Месечината бил Јуџин Сернан, кој како дел од мисијата Аполо 17, во декември 1972 година.
Примероците на карпите од Месечината биле вратени на Земјата со три мисии на Луна (Луна 16, 20 и 24) и мисиите на Аполо од 11 до 17 (освен Аполо 13, кој го прекинал планираното слетување на Месечината). Луна 24 во 1976 година била последната месечева мисија на Советскиот Сојуз или на САД до Клементина во 1994 година. Фокусот е префрлен на: сонди на други планети, вселенски станици и програмата Шатл.
5.3 По 1990
Во 1990 година, Месечината била посетена од страна на јапонското вселенското летало ''Хитен'', со што Јапонија станала трета земја што поставила објект во орбитата околу Месечината. Во септември 2007 година, Јапонија го лансирала вселенското летало Селене, со цел „''да се добијат научни податоци за потеклото и еволуцијата на Месечината и да се развие технологијата за идното истражување на Месечината''“.
Европската вселенска агенција лансирала мала, евтина месечева орбитална сонда наречена ''SMART 1'' на 27 септември 2003 година. Примарната цел на SMART 1 била да направи тридимензионални рендгенски и инфрацрвени снимки на површината на Месечината. ''SMART 1'' влегла во орбитата на Месечината на 15 ноември 2004 година и продолжила да набљудува до 3 септември 2006 година, кога намерно удрила во површината на Месечината со цел да го проучи ударниот столб.
Кина ја започнала кинеската програма за истражување на Месечината и ги истражува изгледите за ископување на Месечината, особено во потрага по изотоп хелиум-3 за употреба како извор на енергија на Земјата. Кина го лансирала роботскиот месечев орбитер ''Чанге 1'' на 24 октомври 2007 година. Мисијата ''Чанге 1'' станала многу успешна и на 1 март 2009 година, ''Чанге 1'' била намерно погодена на површината на Месечината, завршувајќи ја 16-месечната мисија. На 1 октомври 2010 година, Кина го лансирала месечевиот орбитер ''Чанге 2''. Кина го спуштила роверот ''Чанге 3'' на Месечината на 14 декември 2013 година, и станала третата земја што го сторила тоа.''Чанге'' 3 е првото вселенско летало кое меко слетало на површината на Месечината по Луна 24 во 1976 година. Кина на 7 декември 2018 година ја лансирала мисијата ''Чанге 4''., која на 3 јануари 2019 година слетала на далечната страна на Месечината, распоредувајќи го роверот за месечина Јуту-2, кој подоцна стана актуелен рекордер за патување на површината на Месечината.
Индиската организација за вселенско истражување (ISRO), го лансирала Чандрајан 1, орбитар без екипаж, на 22 октомври 2008 година, со цел да кружи околу Месечината две години, со научни цели да подготви тридимензионален атлас на блиската и далечната страна на Месечината и да спроведе хемиско и минералошко мапирање на површината на Месечината. Орбитерот ја ослободил сондата за удар на Месечината која удрила на Месечината во 15:04 часот по Гринич на 14 ноември 2008 година што ја прави Индија четвртата земја што стигнала до површината на Месечината. Меѓу многуте достигнувања на Чандрајан 1 било откривањето на широко распространето присуство на молекули на вода во месечевата почва. Оваа мисија била проследена со Чандрајан-2, која влегла во орбитата на Месечината на 20 август 2019 година.
Организацијата за одбрана од балистички проектили и НАСА ја лансирале мисијата ''Клементина'' во 1994 година, а ''Месечев проспектор'' во 1998 година. НАСА го лансирала Месечевиот извидувачки орбитер на 18 јуни 2009 година, кој собрал снимки од површината на Месечината.
Првата комерцијална мисија на Месечината била остварена од страна на Меморијалната мисија на Месечината „Манфред“ (4M), предводена од ''LuxSpace'', филијала на германската ''OHB AG''. Мисијата била лансирана на 23 октомври 2014 година со кинеското пробно летало ''Чанге 5-T1'', прикачено на горната фаза на ракетата ''Long March 3C/G2''. Вселенското летало 4М прелетало покрај Месечината ноќта на 28 октомври 2014 година, по што влегло во елиптична орбита на Земјата, надминувајќи го својот дизајниран животен век за четири пати.
5.4 Идни планови
По напуштената програмата „Соѕвездие“, САД, Русија, ЕСА, Кина, Јапонија и Индија ги објавиле плановите за летови со екипаж проследени со Месечевите бази. Сите тие имаат намера да го продолжат истражувањето на Месечината со повеќе вселенски летала без екипаж. Индија планира да ја лансира лендерската мисија Чандрајан-3 во 2022 година и ја проучува потенцијалната соработка со Јапонија за лансирање на мисијата за истражување на поларните месечини во 2024 година.
Русија, исто така, ги објавила плановите да го продолжи својот претходно замрзнат проект ''Луна-Глоб'', лендер и орбитер без екипаж, кој требало да биде лансиран во 2021 година. Во 2015 година, Роскосмос изјавил дека Русија планира да постави астронаут на Месечината до 2030 година, оставајќи го Марс на НАСА. Целта е да се работи заеднички со НАСА и да се избегне вселенска трка. Руската месечева орбитална станица е предложена да кружи околу Месечината по 2030 година.
Во 2018 година, НАСА ги објавила плановите за враќање на Месечината со комерцијални и меѓународни партнери како дел од севкупната кампања за истражување на агенцијата за поддршка на Директивата за вселенска политика 1, со што се појавила програмата Артемис. НАСА планира да започне со роботски мисии на површината на Месечината, како и со екипажот Месечев Гејтвеј. Почнувајќи од 2019 година, НАСА издава договори за развој на нови услуги за испорака на мала носивост на Месечината, развој на слетувачи на Месечината и спроведување на повеќе истражувања на површината на Месечината пред човечкото враќање. Програмата ''Артемида'' вклучува неколку летови на вселенското летало ''Орион'' и слетувања на Месечината од 2022 до 2028 година
На 3 ноември 2021 година, НАСА објавила дека избрала место за слетување во месечевиот јужен поларен регион во близина на кратерот Шакелтон за вселенско летало без екипаж.
6 Човечко присуство
6.1 Човечко влијание
Покрај остатоците од човечка активност на Месечината, имало и одредени трајни инсталации како уметничкото дело на ''Музејот'' на Месечината, пораките на добра волја на Аполо 11, шест месечеви плакети, споменикот на ''Паднатите астронаути'' и други артефакти.
6.2 Инфраструктура
Долгорочни мисии кои продолжуваат да бидат активни се некои орбитери како што е Месечевиот извидувачки орбитер лансиран во 2009 година кој ја надгледува Месечината за идни мисии, како и некои лендери како што е лансираниот Чанге 3 во 2013 година со својот месечев ултравиолетовиот телескоп кој сè уште е оперативен.
Постојат неколку мисии од различни агенции и компании планирани да воспостават долгорочно човечко присуство на Месечината, а Lunar Gateway е моментално најнапредниот проект како дел од програмата Артемис.
6.3 Астрономија од Месечината
За многу години, Месечината е препознаена како одлично место за телескопи. Релативно е во близина; одредени кратери во близина на половите се трајно темни и студени, а со тоа особено корисни за инфрацрвени телескопи; а радиотелескопите од далечната страна би биле заштитени од радио брборењата на Земјата. Месечевата почва, иако претставува проблем за сите подвижни делови на телескопите, може да се меша со јаглеродни наноцевки и епоксиди и да се користи во изградбата на огледала со пречник до 50 метри. Телескопот со месечев зенит може да се направи евтино со јонска течност.
Во април 1972 година, мисијата Аполо 16 снимила различни астрономски фотографии и спектри во ултравиолетови со Далечната ултравиолетова камера/спектрограф.
6.4 Живот на Месечината
Луѓето останале со денови на Месечината, како на пример за време на Аполо 17 во Месечевиот модул на Аполо, кои досега биле единствените вонземски површински живеалишта. Еден посебен предизвик за секојдневниот живот на астронаутите за време на нивниот престој на површината е Месечевата прашина што се залепува за нивните одела и се носи во нивните простории. Последователно, прашината ја пробале и мирисале астронаутите, нарекувајќи ја „''арома на Аполо''“. Оваа контаминација претставува опасност бидејќи фината месечева прашина може да предизвика здравствени проблеми.
7 правен статус
Иако слетувачите на ''Луна'' ги расфрлале знаменцата на Советскиот Сојуз на Месечината, а американските знамиња биле симболично поставени на нивните места за слетување од астронаутите на Аполо, ниту една нација не тврди дека поседува дел од површината на Месечината. Русија, Кина, Индија и САД се страни на Договорот за вселената од 1967 година, кој ги дефинира Месечината и целата вселена како „ провинција на целото човештво“. Овој договор, исто така, ја ограничува употребата на Месечината за мирни цели, експлицитно забранувајќи воени инсталации и оружје за масовно уништување. Договорот за Месечината од 1979 година бил создаден за да ја ограничи експлоатацијата на ресурсите на Месечината од која било поединечна нација, но од јануари 2020 година, тој бил потпишан и ратификуван од само 18 земји, од кои ниту една не се занимава со само-лансирано човечко истражување на вселената. Иако неколку поединци имаат тврдења за вонземски недвижен имота на Месечината целосно или делумно, ниту едно од нив не се смета за веродостојно.
Во 2020 година, американскиот претседател Доналд Трамп потпишал извршна наредба наречена „''Поттикнување меѓународна поддршка за обновување и користење на вселенските ресурси''“. Наредбата нагласува дека „САД не гледаат на вселената како на „''глобално заедничко“'' и го нарекуваат Месечевиот договор „''неуспешен обид за ограничување на слободното претпријатие''“.
Соочени со таквите зголемени комерцијални и национални интереси, особено териториите во потрага, американските законодавци вовеле регулатива за зачувување на историски места за слетување и интересни групи се расправале за ставање на такви локации како светско наследство и зони со научна вредност, од кои сите придонесуваат за легалната достапност и територијализација на Месечината.
''Декларацијата за правата на Месечината'' била создадена од група „''правници, вселенски археолози и загрижени граѓани''“ во 2021 година, повикувајќи се на преседани во движењето „Правата на природата“ и концептот на правно лице за нечовечки субјекти во простор.
7.1 Координација
Во светлината на идниот развој на Месечината, создадени се некои меѓународни и мулти-вселенски агенции:
*''Меѓународна работна група за истражување на Месечината'' (ILEWG)
*''Здружение на селото на Месечината'' (MVA)
*''Меѓународна координативна група за истражување на вселената'' (ISECG)
8 Во културата и животот
8.1 Календар
Редовните месечеви мени ја прават погоден часовник, а периодите на нејзиното растење и опаѓање ја формираат основата на многу стари календари. Според некои верувања, стапчињата (рабош), засечените коски кои датираат од пред 20-30.000 години ги означуваат месечевите мени. ~ 30-дневниот месец е приближна вредност на месечевиот циклус. Англиската именка ''месец'' и нејзините сродници во другите германски јазици потекнуваат од прагерманскиот ''*mǣnṓth-'', кој е поврзан со гореспоменатиот прагермански ''*mǣnōn'', што укажува на употребата на Месечевиот календар меѓу германските народи ( германски календар) претходно до усвојување на сончевиот календар. Праиндоевропскиот корен на ''месечина'', *''méh <sub>1</sub> nōt'', потекнува од вербалниот корен * ''meh <sub>1</sub>'' -, „''да се измери''“, и ја повторуваат важноста на Месечината за многу древни култури во мерењето на времето Повеќето историски календари се месечево-сончеви. Исламскиот календар од 7 век е пример за чисто месечев календар, каде што месеците традиционално се одредуваат со визуелното гледање на хилалот, или најраната полумесечина, над хоризонтот.
Многу свечености ја слават или користат Месечината, особено полната месечина на есенската рамнодневица.
8.2 Митологија и уметност
Месечеви божестваОдозгора: примери на месечеви божества со повторливи аспекти ширум светот, како што е полумесечината ( Nanna/Sîn, в. 2100 пр.н.е.), покривка за глава и кочија на полумесечина ( Луна, 2-5 век), како и Месечевиот зајак ( божица на месечината на Маите, 6-9 век).Од праисторијата и античките времиња, многу култури ја гледаат Месечината астролошки и ја персонифицирале Месечината како божество.
Полумесечината (🌙) е симбол што го користат многу култури, особено како идентификатор за Месечината и нејзиниот изглед, особено нејзините месечеви мени, но и нејзината бледа боја, на пр. за среброто од западната алхемија.
На пример во месопотамиската иконографија примарниот симбол на Нана/Син, древното сумерско месечево божество. кој е татко на Иштар, божицата на планетата Венера (симболизирано Ѕвездата на Иштар), и Шамаш, богот на сонцето сите три често се прикажани еден до друг. Нана подоцна била позната како Син, и била особено поврзана со магија.
Полумесечината понатаму се користела како елемент на месечевите божества кои носат покривки или круни кој потсетува на рогови, како во случајот со старогрчката Селена или древниот египетски Консу. Селена е поврзана со Артемида и паралелно со римската Луна, која и двете се повремено прикажани како возат кочија, како и хинду месечевото божество Чандра. Различните или заедничките аспекти на божествата во пантеоните се забележани во многу култури, особено од подоцнежната или современата култура, особено формирајќи тројни божества. Месечината во римската митологија на пример е поврзана со Јунона и Дијана, додека Луна е идентификувана како нивно име и како дел од тројката (''diva triformis'') со Дијана и Прозерпина, Хеката е идентификувана како нивна обврзувачка манифестација како ''триморфос''.
Распоредот на ѕвездата и полумесечината (☪️) исто така се враќа во бронзеното доба, претставувајќи ги или Сонцето и Месечината, или Месечината и планетата Венера, во комбинација. Симболот ја претставувало божицата Артемида или Хеката, а преку покровителството на Хеката почнал да се користи како симбол на Византија, веројатно влијаејќи на развојот на отоманското знаме, поточно комбинацијата на турската полумесечина со ѕвезда. Други историски држави и современи општински и национални знамиња го користат симболот на ѕвездата и полумесечината. Многумина, но не сите ги користат ѕвездата и полумесечината, бидејќи таа е идентификувана како симбол на исламот.
9 Месечината како тема во уметноста и во популарната култура
Месечината се јавува како тема во бројни дела од уметноста и популарната култура.
9.1 Месечината како тема во книжевноста
9.1.1 Месечината како мотив во поезијата
* „Угрејала сјајна месечина“ — македонска народна песна.* „Месечината и сонцето“ (српски: ''Мјесец и сунце'') - српска народна песна.* „Благата и добра месечина“ (српски: ''Блага и добра месечина'') - песна на српскиот писател Иво Андриќ од 1911 година.* „Добродетелствата на Луната“ - песна во проза на францускиот поет Шарл Бодлер.* „Месечева светлина“ - песна на францускиот поет Пол Верлен.* „Луната бела“ - песна на францускиот поет Пол Верлен.* „Месечина“ - песна на францускиот поет Пол Верлен.* „Шираската месечина“ - песна на ирачкиот поет Абдул Вехаб ал-Беати.* „Приказна за месечината“ — песна за деца на хрватскиот поет Григор Витез.* „Дај ми ја месечината, тате“ — песна за деца на хрватскиот поет Григор Витез.* „На Месечината“ - песна на Јохан Волфганг Гете.* „Повредената месечина“ - песна на македонскиот писател Славко Јаневски.* „Месечината и чакалите“ - песна на Славко Јаневски.* „Леб, хашиш и месечината“ - песна на сирискиот поет Низар Кабани.* „Заоѓањето на Месечината“ (италијански: ''Il tramonto della luna'') - песна на италијанскиот поет Џакомо Леопарди од 1836 година.* „На месечината“ (италијански: ''Alla luna'') - песна на Џакомо Леопарди од 1819 година.* „Романса за луната“ (шпански: ''Romance de la Luna, Luna'') — песна на шпанскиот поет Федерико Гарсија Лорка.* „Луната е мртва, мртва“ — песна на Федерико Гарсија Лорка.* „Кога ќе излезе месечината“ — песна на Федерико Гарсија Лорка.* „Горе плови месечината“ — песна на Федерико Гарсија Лорка.* „Месечина“ — песна на македонскиот поет Матеја Матевски.* „Дрвото на месечината“ - песна на ирачкиот поет Назик ал-Мелаике.* „Месечев камен“ - збирка песни на српскиот писател Милорад Павиќ од 1971 година.* „Месечина над гробот“ (чешки: ''Luna nad hrobem'') — песна на чешкиот поет Јарослав Сајферт од 1937 година.* „Месечинке“ — песна на македонскиот поет Стојан Тарапуза.* „Песна за главата и месечината“ - песна на полскиот поет Јулијан Тувим.* „Месечината над Мушина“ - песна на полскиот поет Јежи Харасимович.* „Големата месечина“ — песна на шпанскиот поет Хуан Рамон Хименес.* „Мојот роденден и младата месечина“ - песна на египетскиот поет Ахмед Шавки.
9.1.2 Месечината како мотив во прозата
* „Тајната на ноќта со полна месечина“ — расказ на рускиот писател Александар Грин.* „Месечината како печурка“ — расказ на италијанскиот писател Итало Калвино.* „Ќерките на Месечината“ — расказ на италијанскиот писател Итало Калвино.* „Меката месечина“ — расказ на италијанскиот писател Итало Калвино.* „Месечината се оддалечува“ — расказ на Итало Калвино.* „Man in the Moon“ — кус расказ на македонската писателка Мира Смаќоска-Танеска.* „Камен од Месечината“ — расказ на македонскиот писател Глигор Поповски.
9.2 Месечината како тема во музиката
9.2.1 Месечината како мотив во народната музика
* „Огреала месечина“ - македонска народна песна.* „Ој месечино новино“ - македонска народна песна.* „Месечино, мила сестро“ - песна на македонската фолк-пејачка Васка Илиева.* „Изгреала месечина“ (''Изгрејала месечина'') – српска народна песна.
9.2.2 Месечината како мотив во сериозната музика
* „Месечева соната“ - композиција на германскиот композитор Лудвиг ван Бетовен.* „Месечева светлина“ (''Clair de lune'') - композиција на францускиот композитор Клод Дебиси.
9.2.3 Месечината како мотив во џез-музиката
* „Месечината над Асти“ (англиски: ''Moon over Asti'') — џез-композиција на Џани Басо (''Gianni Basso'').* „Колку е високо месечината“ (англиски: ''How high the moon'') — џез-композиција на М. Луис (M. Lewis).* „Месечева светлина“ (англиски: ''Moonglow'') — џез-композиција на Хадсон (Hudson), Де Ланг (De Lange) и Милс (Mills).
9.2.4 Месечината како мотив во популарната музика
* „Девојка во Месечината“ (англиски: ''Girl in the Moon'') - песна на австралиската рок-група Ајсхаус (''Icehouse'') од 1987 година.* „Луна“ - песна на македонската рок-група Архангел од 1991 година.* „Месечината е повторно полна“ (српскохрватски: ''Mjesec je opet pun'') - албум на словенечката и југословенска рок-група „Аутомобили“ (''Automobili'').* „Месечина во шолјата“ (српскохрватски: ''Mesec u šolji'') - песна на македонската група Бастион.* „Тажната месечина“ (англиски: ''Blue Moon'') — песна на американската поп-рок група ''Биг стар'' од 1978 година.* „Месечев танц“ (англиски: ''Moondance'') - песна од истоимениот албум на ирскиот музичар Ван Морисон (''Van Morrison'') од 1970 година.* „Месечина“ - песна на македонската енто-група „Dragan Dautovski Quartet“.* „Планините на Месечината“ (англиски: ''Mountains Of The Moon'') — песна на американската рок-група Грејтфул дед (''Grateful Dead'') од 1969 година.* „Бојата на Месечевата светлина (Антиох)“ (англиски: ''Colour Of Moonlight (Antiochus)'') — песна на канадската музичарка ''Grimes'' од 2011 година.* „Месечина над марината“ (англиски: ''Moon Over Marin'') — песна на американската панк-рок група Дед Кенедис (''Dead Kennedys'') од 1982 година.* „Розова месечината“ (англиски: ''Pink Moon'') - песна од истоимениот албум на англискиот музичар Ник Дрејк (''Nick Drake'') од 1972 година.* „Сафари по Месечината“ (англиски: ''Moon Safari'') - албум на француската група Ер (''Air'') од 1998 година.* „Брате волк, сестро месечино“ (англиски: ''Brother Wolf, Sister Moon'') - песна од истоимениот албум на британската рок-група Калт (''The Cult'') од 1985 година.* „Лошата месечина изгрева“ (англиски: ''Bad Moon Rising'') - песна на американската рок-група ''Creedence Clearwater Revival'' од 1969 година.* Луна — српска рок-група од првата половина на 1980-тите години.* „Жолта месечината“ (англиски: ''Yellow Moon'') - песна и албум на американската група Невил брадерс (''Neville Brothers'').* „Под харлемската месечина“ (англиски: ''Underneath The Harlem Moon'') - песна на американскиот поп-рок пејач Ренди Њумен (''Elvis Presley'') од 1970 година.* „Задната страна на месечината“ (англиски: ''Back Side Of The Moon'') — песна на британската техно-група ''The Orb'' од 1991 година.* „Сонце и месечина“ - музички албум на македонската поп-пејачка Александра Пилева од 2005 година.
* „Темната страна на месечината“ (англиски: ''The Dark Side Of The Moon'') - музички албум на британската рок-група Пинк флојд (''Pink Floyd'') од 1973 година.* „Прошетка по Месечината“ (англиски: ''Walking on the Moon'') - песна на британската рок-група Полис (''The Police'') од 1979 година.* „Сината Месечина“ (англиски: ''Blue Moon'') - песна на американскиот рокенрол-пејач Елвис Пресли (''Elvis Presley'') од 1954 година.* „Под вишновата месечина“ (англиски: ''Under The Cherry Moon'') - песна на американскиот поп-музичар Принс (''Prince'') од 1986 година.* „Човек на Месечината“ (англиски: ''Man On The Moon'') - песна на американската рок-група Р.Е.М. (''R.E.M.'') од 1992 година.* „Лошата месечина изгрева“ (англиски: ''Bad Moon Rising'') - албум на американската рок-група Соник Јут (''Sonic Youth'') од 1985 година.* „Камења од Месечината“ (англиски: ''Moon Rocks'') - песна на американската рок-група Токинг хедс (''Talking Heads'') од 1983 година.* „Месечината е вечерва луда“ (хрватски: ''Mjesec je večeras lud'') — песна на хрватската рок-група Филм од 1983 година.* „Пред да зајде месечината“ (англиски: ''Before The Moon Falls'') - песна на британската рок-група Фол од 1979 година.* „Месечина!“ - песна на македонските музичари Елена Христова и Горан Трајковски од 2011 година.* „Месечината и небото“ (англиски: ''The Moon and the Sky'') - песна и албум на британската пејачка Шаде (''Sade'') од 2010 година.
9.3 Месечината како тема во сликарството
* „Месечината благо се смешка“ - слика на српската сликарка Јагода Живадиновиќ од 2005 година.
9.4 Месечината како тема во филмот
* „Патување до Месечината“ (француски: ''Le voyage dans la lune'') - француски филм од 1902 година, во режија на Жорж Мелјес.* „Месечина и Валентино“ - американски филм, во режија на Дејвид Енспоу.* Горчлива месечина“ (англиски: ''Bitter Moon'') - филм во режија на Роман Полански.* „Месечина од хартија“ (англиски: ''Paper Moon'') - американски филм од 1973 година, во режија на Питер Богданович.* „Ноќите со полна месечина“ - германски филм во режија на Ерик Ромер.
9.5 Картографски ресурси
* - United States Geological Survey
****** Тридимензионални глобуси:
*********
9.6 Набљудувачки алати
***
9.7 Општо
* (. ''ESA''. 31 January 2013.)