Colegiul National "Ion Luca Caragiale"
AUTORI (in ordine alfabetica)
Niculae Florin
Popescu Ion
Toma Samuel
Voinea Mihai-Cristian
Luna este cel mai apropiat corp ceresc fata de Pamant, situandu-se in medie la 385000 km fata de acesta. In comparatie cu planeta-mama, Luna este un satelit mare. Diametrul acesteia, de 3476 km, este mai mult de un sfert din diametrul Pamantului (12756 km). Volumul reprezinta circa 1:50 din cel al Pamantului, iar masa este egala cu 1:81 din masa Pamantului. Astfel densitatea medie a Lunii reprezinta numai 3 iar atractia gravitationala la suprafata numai 1 6 din valorile corespunzatoare Pamantului. Pe Luna nu exista nici apa, nici aer, deoarece gravitatia nu este suficient de mare pentru a mentine o atmosfera gazoasa. Aceasta inseamna ca suprafata ei nu este protejata nici de radiatia solara, nici de frigul din spatiul cosmic.
Luna se misca in jurul Pamantului la o distanta medie de 384403 km, la o viteza medie de 3700 km/h. Ea realizeaza o rotatie completa pe o orbita eliptica in jurul Pamantului in 27 de zile, 7 ore, 43 de minute, 11,5 secunde. Pentru ca Luna sa treaca de la o faza la urmatoarea faza similara este nevoie de 29 de zile, 12 ore, 44 de minute, 2,8 secunde, sau o luna lunara. Luna se roteste o data in jurul axei sale in aceeasi perioada de timp necesara unei rotatii siderale, tinand cont de faptul ca practic aceeasi fata este intotdeauna intoarsa catre Pamant. Desi Luna pare sa fie stralucitoare, ea reflecta inapoi in spatiu numai 7% din lumina care cade pe ea. Reflectivitatea de 0,07 este similara cu cea a prafului de carbune.
In orice moment un observator poate vedea numai 50% din intreaga suprafata a Lunii. Totusi, un plus de 9% poate fi vazut din cand in cand in jurul marginii aparente datorita miscarii relative numite oscilare. Acest lucru este posibil datorita diferitelor unghiuri de observare de pe Pamant, din cauza pozitiilor relative ale Lunii de-a lungul orbitei sale eliptice inclinate.
Luna expune in mod progresiv faze diferite de-a lungul orbitei sale in jurul Pamantului. Jumatate din Luna este mereu expusa luminii Soarelui, asa cum pe jumatate de Pamant este zi iar pe cealalta este noapte. Fazele Lunii depind de cat de mult din jumatatea luminata de Soare este vizibil la un moment dat. In faza numita "luna noua" fata Lunii este complet in umbra. Dupa circa o saptamana Luna se afla in primul patrar, asemanandu-se unei jumatati de cerc luminos; dupa inca o saptamana "luna plina" expune intreaga suprafata luminata; la o saptamana dupa aceea, in ultimul patrar, Luna apare din nou ca o jumatate de cerc. Intregul ciclu se repeta o data la o luna lunara. Luna este plina atunci cand este mai departata de Soare decat Pamantul; este noua cand este mai apropiata. Cand este mai mult de jumatate iluminata, se spune ca este in faza convexa. Temperaturile la suprafata sunt extreme, variind de la un maxim de 127°C la amiaza catre un minim de -173°C inainte de rasarit.
III SUPRAFATA LUNII
Observatorii antici ai Lunii credeau ca regiunile intunecate de pe suprafata sa erau mari (lat. mare); in mod asemanator regiunile mai luminoase erau considerate continente. Inca din vremea Renasterii telescoapele au dezvaluit o multime de detalii lunare, iar misiunile spatiale de explorare din ultimele decenii au aprofundat aceste cunostinte. Formele de relief care se pot distinge pe suprafata Lunii includ cratere, lanturi muntoase, regiuni plane sau mari, falii, domuri si vai. Cel mai mare crater, numit Bailly, are un diametru de 295 km si o adancime de 3960 m. Cea mai intinsa mare este Mare Ibrium (Marea Ploilor), cu o intindere de circa 1200 km. Cei mai inalti munti, in lanturile Leibnitz si Doerfel din apropierea polului sud al Lunii, au varfuri ce ating 6100 m, comparabili cu muntii Himalaya de pe Pamant. Prin observatii telescopice au fost descoperite cratere de pana la 1,6 km in diametru. Originile craterelor au fost indelung dezbatute. Ultimele dovezi arata ca aproape toate s-au format prin impacte explozive la viteze mari cu meteoriti sau asteroizi mici, in principal in timpul perioadei timpurii a existentei Lunii, cand sistemul solar mai era inca populat de multe astfel de fragmente. Unele cratere, vai si domuri prezinta totusi caracteristici de origine vulcanica indiscutabila.
In 1996 o echipa de cercetatori ce lucrau cu date adunate de nava spatiala Clementine, apartinand Departamentului Apararii din Statele Unite, a anuntat ca este posibila existenta apei inghetate intr-un mare bazin din apropierea polului sud al Lunii. Radarul de pe Clementine a detectat ceea cea ar putea fi o suprafata de 8000 km2 acoperita cu un amestec de praf si cristale de gheata. Clementine a fost lansata in 1994 si a adunat date timp de patru luni.
Alte studii ale polilor Lunii nu au putut confirma descoperirile facute de Clementine, dar in 1998 NASA (National Aeronautics and Space Administration) a lansat in misiune catre Luna sonda Lunar Prospector. Aceasta a transmis date sugerand ca o cantitate importanta de apa exista pe Luna la poli sub forma unor cristale de gheata amestecate cu sol. Estimarile au variat intre 10 milioane si 6 miliarde de tone.
In 1999, la sfarsitul misiunii lui Lunar Prospector, cercetatorii au programat sonda sa se prabuseasca intr-un anumit loc unde ar fi putut exista gheata, sperand ca resturile care s-ar fi ridicat la impact sa contina vapori de apa detectabili. Cu toate ca nu a fost detectata apa dupa prabusire, cercetatorii nu au putut ajunge la concluzia ca aceasta nu exista pe Luna. Ei au emis cateva explicatii ale rezultatului, cum ar fi aceea ca sonda ar fi ratat tinta sau ca telescoapele folosite la observarea brabusirii au fost pozitionate incorect.
IV ORIGINEA LUNII
Inainte de epoca moderna a explorarilor spatiale, cercetatorii au avut trei teorii principale privind originea Lunii: ruperea de Pamant, formarea in orbita terestra si formarea departe de Pamant. Apoi, in 1975, dupa studierea rocilor si dupa realizarea unor imagini de aproape ale Lunii, oamenii de stiinta au avansat cea mai probabila dintre teoriile de formare: impactul planetar.
A Formarea prin fisiune de Pamant
Versiunea moderna a acestei teorii spune ca Luna s-a desprins de Pamant cand acesta era inca tanar si se rotea foarte repede in jurul axei sale. Ideea a castigat suport si datorita faptului ca densitatea Lunii este aceeasi cu cea a rocilor aflate sub scoarta sau in mantaua superioara a Pamantului. O problema privind aceasta teorie este faptul ca momentul cinetic al Pamantului, pentru a ajunge la instabilitate la rotire, ar fi trebuit sa fie mult mai mare decat momentul cinetic al sistemului Pamant-Luna actual.
B Formarea pe orbita in apropierea Pamantului
Aceasta teorie spune ca Pamantul si Luna, impreuna cu toate celelalte corpuri din sistemul solar, s-au format independent dintr-un urias nor de gaze calde si particule solide care au constituit nebuloasa solara primordiala. Mare parte din acest material s-a strans in cele din urma in centru pentru a forma Soarele.
C Formarea departe de Pamant
Conform acestei teorii se presupune formarea independenta a Pamantului si a Lunii. Luna s-ar fi format intr-un alt loc din sistemul solar, departe de Pamant, iar apoi se crede ca orbitele celor doua corpuri le-ar fi apropiat pana cand in cele din urma Luna a fost atrasa intr-o revolutie permanenta in jurul Pamantului.
D Impactul planetar
Publicata prima data in 1975, aceasta teorie spune ca in istoria timpurie a Pamantului, cu peste 4 miliarde de ani in urma, acesta a fost lovit de un corp foarte mare. Primele estimari ale marimii acestui corp aratau ca era comparabil cu marimea planetei Marte, dar o simulare pe calculator realizata de cercetatorii americani in 1997 a aratat ca acel corp ar fi trebuit sa fie pe putin de 2,5 - 3 ori mai mare decat Marte. Impactul catastrofal a aruncat portiuni din scoarta terestra si din corpul respectiv pe orbita Pamantului, unde resturile din urma impactului au fuzionat pentru a forma Luna. Aceasta teorie, dupa ani de cercetari ale rocilor selenare intre 1970 - 1980, a devenit cea mai larg acceptata pentru formarea Lunii. Problema majora a acestei teorii este ca Pamantul ar fi trebuit sa se topeasca in intregime dupa impact. Aceasta pare sa fie singura cale prin care uriasul crater provocat de ciocnire sa fi disparut; dar compozitia geochimica a Pamantului nu indica o topire atat de radicala.
V EXPLORAREA LUNII
Pe parcursul secolelor XIX si XX, explorarile vizuale cu ajutorul telescoapelor puternice au revelat o imagine destul de buna a partii vizibile a Lunii. Jumatatea pana atunci nevazuta a Lunii a fost pentru prima data dezvaluita lumii in octombrie 1959 prin fotografiile realizate de nava spatiala sovietica Luna 3. Acestea au aratat ca fata indepartata a Lunii este similara cu cea apropiata, cu exceptia lipsei marilor. Acum se stie ca craterele acopera intreaga suprafata a Lunii, variind de la mari intinse pana la cele de dimensiuni microscopice - in total circa 3000 de miliarde de cratere cu diametrul mai mare de 1 m.
In momentul de fata se stie, dupa masurarea varstelor rocilor lunare, ca Luna are aproximativ 4,60 miliarde de ani vechime, cam aceeasi varsta cu cea a Pamantului si probabil cu a restului sistemului solar. Rocile din marile lunare s-au format prin solidificare cu 3,16 - 3,96 miliarde de ani in urma. Acestea se aseamana bazaltelor terestre, un tip de roca vulcanica larg raspandita pe Pamant, dar cu unele diferente importante. Dovezile arata ca zonele inalte sau continentele ar putea fi formate dintr-o roca vulcanica plutonica mai putin densa.
Campul magnetic al Lunii nu este atat de puternic si de uniform ca cel al Pamantului. Unele roci sunt slab magnetizate, indicand faptul ca ele s-ar fi solidificat intr-un camp magnetic ceva mai puternic. Campul magnetic al Lunii pare sa fie mai puternic in zonele opuse marilor cratere. Astronomii au presupus ca impactul cu asteroizii a creat aceste cratere cand campul magnetic era mai puternic decat in prezent. Cand asteroidul s-a lovit de Luna, materialul de pe cealalta parte a planetei a fost aruncat si a cazut inapoi pe sol. Cand roca suporta un soc puternic, la lovirea cu un ciocan sau la caderea de la o inaltime mare, ea preia cateodata campul magnetic care o inconjoara. Astronomii presupun ca rocile lunare au preluat campul magnetic relativ puternic si l-au conservat chiar si dupa ce in exterior acesta a scazut.
Masuratorile magnetice si de alta natura indica o temperatura interna de 1600°C, valoare care este peste punctul de topire al majoritatii rocilor lunare. Dovezile din inregistrarile seismice sugereaza ca unele regiuni din apropierea centrului Lunii pot fi lichide. Seismometrele instalate la suprafata lunara au inregistrat de asemenea semnalele a intre 70 si 150 de caderi de meteoriti pe an, cu mase intre 100 g si 1000 kg. Astfel, Luna este inca lovita de meteoriti, chiar daca nu la fel de des ca in trecut. Aceasta ar putea fi o problema pentru inginerii care ar trebui sa proiecteze o eventuala baza permanenta pentru suprafata lunara. Aceasta este de asemenea acoperita cu un strat de pietris, format in urma impactului cu meteoritii, care poate fi adanc de cativa kilometri in mari si e de adancimi inca necunoscute in regiunile inalte. Atmosfera Lunii este atat de rarefiata incat ea nu poate fi reprodusa nici in cele mai bune camere de vid de pe Pamant.
