Σελήνη

Η Σελήνη είναι ο μοναδικός φυσικός δορυφόρος της Γης και ο πέμπτος μεγαλύτερος φυσικός δορυφόρος του ηλιακού συστήματος. Πήρε το όνομά του από τη Σελήνη, αρχαιοελληνική θεά του δορυφόρου αυτού. Λέγεται επίσης και «Φεγγάρι» στη δημοτική γλώσσα. Είναι το φωτεινότερο σώμα στον ουρανό μετά τον Ήλιο, επειδή είναι και το κοντινότερο στη Γη ουράνιο σώμα. Εξαιτίας αυτής της εγγύτητας, η Σελήνη ασκεί ισχυρή βαρυτική επίδραση στη Γη (παλιρροϊκή αλληλεπίδραση), προκαλώντας φαινόμενα όπως οι παλίρροιες, αλλά και επηρεάζοντας τον άξονα περιστροφής της. Η μέση απόσταση Γης - Σελήνης είναι 384.403 χιλιόμετρα (παρατηρείται ότι αυτή η απόσταση αυξάνεται κατά περίπου 0,32[1] εκατοστά το μήνα και αυτό συμβαίνει λόγω των παλιρροϊκών δυνάμεων). Η διάμετρος της σελήνης είναι 3.476 χιλιόμετρα (περίπου το 1/4 της γήινης). Η βαρύτητα στην επιφάνεια της Σελήνης είναι σε ένταση το 1/6 περίπου αυτής της Γης. Περιστρέφεται στον ελαφρώς κεκλιμένο άξονά της σε 27 ημέρες 7 ώρες και 43 λεπτά, ακριβώς στον ίδιο χρόνο που διαρκεί η τροχιακή περιφορά της γύρω από τη Γη. Αυτός ο συντονισμός είναι και ο λόγος που από τη Γη είναι ορατή μόνο η μια πλευρά της Σελήνης, η οποία χαρακτηρίζεται από σκοτεινές ηφαιστειακές θάλασσες, οι οποίες βρίσκονται ανάμεσα στα λαμπρά υψίπεδα και τους κρατήρες. Αν και φαίνεται λαμπρή, στην πραγματικότητα, η επιφάνεια της Σελήνης είναι αρκετά σκοτεινή, με ανακλαστικότητα παρόμοια με αυτή της ασφάλτου. Ανάλογα με τη θέση του Ήλιου, της Γης και της Σελήνης, διαφορετικό τμήμα της Σελήνης φαίνεται να φωτίζεται, δημιουργώντας τις φάσεις της Σελήνης. Οι εκλείψεις Ηλίου προκαλούνται από τη Σελήνη, όταν αυτή περνά φαινομενικά μπροστά από το Ήλιο, σκιάζοντας μέρος της Γης, αντίθετα με τις εκλείψεις Σελήνης που προκαλούνται ομοίως από τον πλανήτη Γη. Λόγω της λαμπρότητας και των τακτικών της φάσεων, η Σελήνη έχει σημαντικό πολιτιστικό ρόλο από την αρχαιότητα. Το πρόγραμμα Λούνα της Σοβιετικής Ένωσης ήταν το πρώτο το οποίο έφτασε στη Σελήνη με μη επανδρωμένη διαστημοσυσκευή το 1959. Το αμερικανικό πρόγραμμα Απόλλο, της ΝΑΣΑ, είναι μέχρι σήμερα το μόνο το οποίο έχει στείλει επανδρωμένες αποστολές στη Σελήνη, αρχίζοντας με το Απόλλο 8 το 1968, το οποίο τέθηκε σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι, ενώ έξι αποστολές προσεληνώθηκαν την περίοδο 1969 - 1972, αρχίζοντας με τον Απόλλων 11. Μετά το Απόλλων 17, το φεγγάρι έχουν επισκεφτεί μόνο μη επανδρωμένες αποστολές. Φυσικά χαρακτηριστικά Εσωτερική δομή Η δομή της Σελήνης Η Σελήνη είναι διαφοροποιημένο σώμα. Διαθέτει γεωχημικά διακριτό φλοιό, μανδύα και πυρήνα. Η Σελήνη έχει στερεό εσωτερικό πυρήνα πλούσιο σε σίδηρο με ακτίνα 240 χιλιόμετρα, ο οποίος περιβάλλεται από υγρό εξωτερικό πυρήνα, ο οποίος αποτελείται από υγρό σίδηρο και έχει ακτίνα 300 χιλιόμετρα. Γύρω από τον πυρήνα βρίσκεται ένα μερικώς τετηγμένο στρώμα, με ακτίνα περίπου 500 χιλιομέτρων.[3] Θεωρείται ότι δημιουργήθηκε από την κρυσταλλοποίηση ενός παγκόσμιου ωκεανού μάγματος λίγο μετά τη δημιουργία της Σελήνης.[4] Η κρυσταλλοποίηση του μάγματος θα δημιουργούσε ένα μαφικό μανδύα από την κατακρήμνιση των ορυκτών ολιβίνη, κλινοπυροξένη και ορθοπυροξένη, ενώ πλαγιόκλαστα ορυκτά θα επέπλεαν και θα σχημάτιζαν τον φλοιό. Ο φλοιός του φεγγαριού αποτελείται κυρίως από ανορθοσίτη και δείγματα από τη λάβα στην επιφάνεια της Σελήνης επιβεβαιώνουν ότι είναι μαφικής σύστασης. Γεωφυσικές τεχνικές δείχνουν ότι ο φλοιός έχει πάχος περίπου 50 χιλιόμετρα. Η Σελήνη είναι ο δεύτερος πυκνότερος δορυφόρος στο Ηλιακό Σύστημα μετά την Ιώ. Επιφανειακή γεωλογία Τοπογραφικός χάρτης της Σελήνης Η τοπογραφία της επιφάνειας της Σελήνης μετρήθηκε με laser και ανάλυση στερεοσκοπικών εικόνων. Το πιο ευδιάκριτο τοπογραφικό χαρακτηριστικό της επιφάνειας της Σελήνης είναι ο τεράστιος κρατήρας νότιου πόλου-Αίτκεν, στην άπω πλευρά της Σελήνης, με διάμετρο 2.240 χιλιόμετρα. Είναι ο μεγαλύτερος κρατήρας της Σελήνης και ο δεύτερος μεγαλύτερος επιβεβαιωμένος κρατήρας πρόσκρουσης στο Ηλιακό Σύστημα. Με βάθος 13 χιλιόμετρα, ο πυθμένας του είναι το χαμηλότερο σημείο της Σελήνης. Τα μεγαλύτερα υψόμετρα καταγράφονται ακριβώς προς τα βορειοανατολικά, και έχει προταθεί ότι αυτή η περιοχή είναι παχύτερη λόγω της πλάγιας πρόσκρουσης που δημιούργησε τον κρατήρα στο νότιο πόλο. Άλλοι μεγάλοι κρατήρες πρόσκρουσης, όπως η θάλασσα των Όμβρων και η θάλασσα των Κρίσεων, διαθέτουν επίσης τοπικά χαμηλό υψόμετρο και ανυψωμένα χείλη. Η άπω πλευρά της Σελήνης έχει περίπου 1,9 χιλιόμετρα μεγαλύτερο υψόμετρο από την εγγύς πλευρά. Ηφαιστειακά χαρακτηριστικά Οι σκοτεινές και σχετικά χωρίς χαρακτηριστικά σεληνιακές πεδιάδες οι οποίες διακρίνονται δια γυμνού οφθαλμού αποκαλούνται θάλασσες (maria, ενικός mare), επειδή οι αρχαίοι αστρονόμοι πίστευαν ότι ήταν γεμάτες νερό.[5] Σήμερα είναι γνωστό ότι είναι τεράστιες λίμνες στερεοποιημένης αρχαίας βασαλτικής λάβας. Αν και παρόμοιοι με τους γήινους βασάλτες, οι σεληνιακοί βασάλτες περιέχουν περισσότερο σίδηρο και όχι ορυκτά αλλοιωμένα από νερό.[6][7] Η πλειονότητα αυτής της λάβας εξερράγη ή έρευσε σε βαθύπεδα που δημιουργήθηκαν από προσκρούσεις. Σε αρκετές γεωλογικές περιοχές στην κοντινή πλευρά της Σελήνης βρίσκονται ασπιδωτά ηφαίστεια και ηφαιστειακοί δόμοι.[8] Σχεδόν όλες οι θάλασσες βρίσκονται στην εγγύς πλευρά της Σελήνης, καλύπτοντας το 31% της επιφάνειας της κοντινής πλευράς, σε σύγκριση με τις λίγες και μικρότερες στην άπω πλευρά, όπου καλύπτουν μόνο το 2%.[9] Αιτία αυτής της κατανομής θεωρείται η συγκέντρωση στοιχείων τα οποία παράγουν θερμότητα κάτω από τον φλοιό στην κοντινή πλευρά, όπως φαίνεται από τον γεωχημικό χάρτη που παρήγαγε ο φασματογράφος ακτίνων γ του Lunar Prospector. Τα στοιχεία αυτά θέρμαναν τον υποκείμενο μανδύα, ο οποίος τήχθηκε μερικώς, ανήλθε στην επιφάνεια και εξερράγη.[10][11] Οι περισσότεροι από τους βασάλτες των σεληνιακών θαλασσών εξερράγησαν την Ιμβριακή περίοδο, 3-3,5 δις χρόνια πριν, αν και μερικά δείγματα που έχουν ραδιοχρονολογηθεί και είχαν ηλικία 4,2 δις χρόνια. Η συγκέντρωση των θαλασσών στην κοντινή πλευρά της Σελήνης αντικατοπτρίζει τον παχύτερο φλοιό στα υψίπεδα της άπω πλευράς, τα οποία μπορεί να δημιουργήθηκαν από τη πρόσκρουση με χαμηλή ταχύτητα ενός δεύτερου δορυφόρου λίγες δεκάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό τους. Μέχρι πρόσφατα, οι πιο πρόσφατες εκρήξεις, των οποίων η ηλικία προσδιορίστηκε από τη μέτρηση του αριθμού κρατήρων, φαινόταν ότι έλαβαν χώρα πριν 1,2 δις χρόνια. Το 2006, μια έρευνα στον κρατήρα Ίνα, στη λίμνη της Ευτυχία, ανακαλύφθηκε ένα χαρακτηριστικό χωρίς σκόνη και διάβρωση από συντρίμμια, του οποίου η ηλικία υπολογίστηκε σε μόλις 2 εκατομμύρια χρόνια. Σεισμοί και απελευθερώσεις αερίων υποδεικνύουν συνεχιζόμενη σεληνιακή δραστηριότητα.[12] Το 2014 ανακοινώθηκε η ανακάλυψη στοιχείων πρόσφατης ηφαιστειακής δραστηριότητας σε 70 ανώμαλες κηλίδες από το Lunar Reconnaissance Orbiter, κάποιες με ηλικία μικρότερη από 50 εκατομμύρια χρόνια.[13][14] Είναι πιθανό ότι ένας αρχικά θερμότερος μανδύας ή/και τοπική αύξηση της συγκέντρωσης υλικών που παράγουν θερμότητα στο μανδύα μπορεί να οδηγούν σε παρατεταμένη δραστηριότητα στην περιοχή της ανατολικής λεκάνης, στα όρια εγγύς και άπω πλευράς.[15][16] Οι περιοχές με λαμπρότερο χρώμα αποκαλούνται γαίες ή υψίπεδα, καθώς βρίσκονται σε μεγαλύτερο υψόμετρο από τις θάλασσες. Δημιουργήθηκαν πριν περίπου 4,4 δις χρόνια. Σε αντίθεση με τη Γη, θεωρείται ότι τα μεγάλα σεληνιακά βουνά δεν δημιουργήθηκαν από τεκτονική δραστηριότητα.[17] Κρατήρες Μια άλλη γεωλογική εξεργασία η οποία έχει επηρεάσει την επιφάνεια της Σελήνης είναι οι κρατήρες πρόσκρουσης,[18] με κρατήρες οι οποίοι δημιουργήθηκαν από την πρόσκρουση αστεροειδών και κομητών. Εκτιμάται ότι στην εγγύς πλευρά της Σελήνης βρίσκονται περίπου 300.000 κρατήρες με διάμετρο μεγαλύτερη από ένα χιλιόμετρο.[19] Κάποιοι έχουν πάρει το όνομά τους από επιστήμονες, εξερευνητές και ακαδημαϊκούς. Η γεωλογική κλίμακα της Σελήνης υπολογίζεται από μεγάλα συμβάντα πρόσκρουσης. Η έλλειψη ατμόσφαιρας, καιρικών φαινομένων και πρόσφατων γεωλογικών διεργασιών σημαίνει ότι πολλοί από τους κρατήρες είναι καλά διατηρημένοι.