Mesiac 

Mesiac sa označuje za vesmírne teleso obiehajúce okolo Zeme. Zohráva dôležitú úlohu pri udržiavaní sklonu osi rotácie Zeme v určitých medziach, čo má za následok stabilné striedanie ročných období z dlhodobého časového hľadiska. Mesiac sa podstatnou zložkou podieľa na prílive a odlive na Zemi.Priemerná vzdialenosť medzi Mesiacom a Zemou je 384 403 km. Priemer Mesiaca je 3 476 kilometrov. V roku 1969 pristáli Neil Armstrong a Buzz Aldrin ako prví ľudia na Mesiaci.

Mesiac je v synchrónnej rotácii so Zemou, čo znamená, že jedna strana Mesiaca („privrátená strana“) je stále obrátená k Zemi. Druhú, „odvrátenú stranu“, nie je možné zo Zeme z väčšej časti vidieť, okrem malých častí na okraji disku, ktoré možno príležitostne vidieť vďaka librácii. Väčšina odvrátenej strany bola až do éry kozmických sond celkom neznáma. Táto synchrónna rotácia je výsledkom otočného momentu, ktorý spomaľoval rotáciu Mesiaca v jeho skorej histórii, až došlo k rezonancii obehu a rotácie.

Mesiac vykoná kompletný obeh Zeme asi za jeden kalendárny mesiac. Každú hodinu sa Mesiac posunie vzhľadom ku hviezdam o vzdialenosť zhruba rovnú jeho uhlovému priemeru, približne o 0,5°. Mesiac, na rozdiel od väčšiny satelitov iných planét, má orbitu blízku rovine ekliptiky a nie rovine zemského rovníku.

Niektoré spôsoby nazerania na obeh sú podrobnejšie rozobraté v nasledujúcej tabuľke, ale dva najbežnejšie sú: siderický mesiac, čo je doba úplného obehu vzhľadom ku hviezdam, trvajúci asi 27,3 dní, a synodický mesiac, čo je doba, ktorú zaberie dosiahnutie rovnakej fázy, dlhá približne 29,5 dňa. Rozdiel medzi nimi je spôsobený tým, že v priebehu obehu prejde Zem aj Mesiac určitú vzdialenosť na orbite okolo Slnka.

Za jeden siderický mesiac Zem obehne okolo Slnka uhol asi 26,9° - pri pozorovaní zo Zeme to pozorujeme tak, že Slnko sa posunie o ten istý uhol po ekliptike smerom na východ, prejde približne jedno znamenie. Mesiac sa teda musí posunúť o ten istý uhol 26,9° okolo Zeme, aby sme na Zemi pozorovali rovnakú fázu. Dĺžka synodického mesiaca je 29d 12h 44m 02,8s - 29,530 59 stredných slnečných dní.

Zem a Mesiac obiehajú okolo ich barycentra alebo všeobecnejšie ťažiska, ktoré leží asi 4 700 km od zemského stredu (asi 3/4 cesty k povrchu). Pretože sa barycentrum nachádza pod povrchom Zeme, zemský pohyb sa dá popísať ako „hojdanie“. Ak sa pozrieme z pozemského severného pólu, Zem a Mesiac rotujú proti smeru hodinových ručičiek okolo svojich osí; Mesiac obieha Zem proti smeru hodinových ručičiek a Zem obieha Slnko tiež proti smeru hodinových ručičiek.

Striedanie mesačných fáz

§                     V nove je natočená k Zemi tmavá strana a Mesiac nie je zo Zeme viditeľný s výnimkou prípadu, kedy leží presne na priamke prechádzajúcej Slnkom a Zemou; vtedy pozorujeme zatmenie Slnka.

O dva - tri dni sa Mesiac objaví na západe po západe Slnka ako tenký kosáčik. Zo dňa na deň kosáčik Mesiaca dorastá (vyzerá ako písmeno D) a posúva sa na východ.

§                     V prvej štvrti je vidieť polovica pologule Mesiaca. Mesiac ďalej pribúda.

§                     V splne je osvetlená celá privrátená pologuľa Mesiaca. Žiari po celú noc, pretože je presne oproti Slnku. Potom Mesiac opäť ubúda.

§                     Posledná štvrť - Mesiac „cúva“ až k poslednej štvrti a kotúčik v tvare „C“ je na rannej oblohe, smeruje opäť až k novu, ktorý je začiatkom nového cyklu fáz.

Medzi dvoma novmi uplynie takmer 29,5 dňa, hovoríme tomu lunácia.

Zloženie

Pred viac ako 4,5 miliardami rokov pokrýval povrch Mesiaca tekutý oceán magmy. Vedci sa domnievajú, že jeden typ lunárnych kameňov, KREEP (K – draslík, REE – rare earth elements – kovy vzácnych zemín, P – fosfor) predstavuje po chemickej stránke zvyšok tohto magmatického oceánu. KREEP je vlastne zmes toho, čo vedci nazývajú „nekompatibilné prvky“: tie, ktoré sa nemohli zapojiť do kryštalickej štruktúry, zostali mimo nej a vyplávali na povrch magmy. Pre výskumníkov je KREEP vhodným svedkom schopným podať správu o vulkanickej histórii mesačnej kôry a zaznamenať frekvenciu dopadov komét a iných nebeských telies.

Mesačná kôra je zložená z množstva rôznych prvkov, vrátane uránu, tória, draslíka, kyslíka, kremíka, horčíka, železa, titánu, vápnika, hliníka a vodíka. Pri bombardovaní kozmickým žiarením vyžaruje každý prvok späť do vesmíru vlastnú radiáciu ako gama lúče. Niektoré prvky ako urán, tórium a draslík sú rádioaktívne a produkujú gama lúče samy od seba. Gama lúče sú však, nezávisle na tom, čo ich spôsobuje, pre každý prvok navzájom rôzne – všetky produkujú jedinečné spektrálne čiary, zistiteľné spektrometrom.

Geografia povrchu

Mesiac je pokrytý desiatkami tisíc kráterov s priemerom väčším ako 1 km². Väčšina je stará stovky miliónov alebo miliardy rokov; neprítomnosť atmosféry, počasia a nových geologických procesov zabezpečuje, že väčšina z nich zostane prakticky navždy zachovaná. Krátery vznikli väčšinou v dôsledku dopadu meteoritov, niektoré možno aj sopečnou činnosťou (v kráteri Alphonsus sú zistené výrony oxidu uhličitého). Na južnej pologuli je vidieť najvýraznejší kráter Tycho s rozbiehajúcimi sa svetlými lúčmi (typickými pre mladé krátery), v oblasti morí východnej pologule aj voľnými očami vidíme kráter Kopernik, ktorého priemer je približne 100 km.

Najväčší kráter na Mesiaci a naozaj najväčší známy kráter v slnečnej sústave tvorí panvu South Pole-Aitken. Tento kráter sa nachádza naodvrátenej strane blízko južného pólu, má priemer 2 240 km a hĺbku 13 km.

Prvý človekom vyrobený predmet, ktorý dosiahol Mesiac, bola automatická sovietska sonda Luna 2, ktorá na neho dopadla 4. septembra 1959o 21:02:24 Z. Odvrátená strana bola po prvýkrát vyfotografovaná 7. októbra 1959 sovietskou sondou Luna 3. Luna 9 bola prvou sondou, ktorá mäkko pristála na Mesiaci a 3. februára 1966 preniesla obrázky mesačného povrchu. Prvým umelým satelitom Mesiaca bola sovietska sondaLuna 10 (odštartovala 31. marca 1966).

Členovia posádky Apolla 8, Frank Borman, James Lovell a William Anders, sa 24. decembra 1968 stali prvými ľuďmi, ktorí na vlastné oči videli odvrátenú stranu Mesiaca.

Ľudia po prvýkrát pristáli na Mesiaci 20. júla 1969, čím vyvrcholili studenou vojnou inšpirované vesmírne preteky medzi Sovietskym zväzom aSpojenými štátmi americkými. Prvým mužom, ktorý kráčal po mesačnom povrchu, bol Neil Armstrong, veliteľ americkej misie Apollo 11. Posledným človekom, ktorý stál na Mesiaci, bol Eugene Cernan, ktorý v rámci misie Apollo 17 kráčal po Mesiaci v decembri 1972. Pozri aj:Kompletný zoznam lunárnych astronautov.