Průvodce | Karpattreky | Horolezectví | Cykloturistika | Cestování | Lyžování | Příroda | Soutěže | Aktuality | Zajímavosti | Kalendář | Napsat článek | Reklama | Více… |
Treking.cz
Poslední aktualizace: 10.1.2024 , svátek má
Treking > Vesmír > Měsíc (Moon) - průměr, hmotnost, hustota a vzdálenost od Země

Měsíc (Moon, Luna): intenzita magnetického pole a gravitační zrychlení na Měsíci

6.10.2007 | Otakar Brandos
Měsíc

Měsíc je jediná přirozená družice (oběžnice, satelit) planety Země. Měsíc (Moon, Luna) odpradávna poutal lidskou pozornost. Vždyť pravidelného střídání jeho fází si všiml již prehistorický člověk a vytvořil první, tzv. měsíční kalendář. V době studené války se pak náš nejbližší kosmický soused stal dokonce předmětem soupeření mezi tehdejšími velmocemi – Sovětským svazem a Spojenými státy. Kdo první dopraví na bledou Lunu prvního člověka?

V tomto kosmickém soupeření vyhráli Američané. Už, už to vypadalo, že na počátku 21. století bude na měsíčním povrchu fungovat stálá základna, bohužel zájem obou velmocí o Měsíc velice rychle opadl.

Měsíc okolo první čtvrti

Program Apollo byl zkrácen a předčasně ukončen a náš souputník na poměrně dlouhou dobu osiřel. A to natolik, že dnes je Měsíc, dosti paradoxně, mnohem méně prozkoumaným tělesem než mnohem vzdálenější planeta Mars.

Měsíc - průměr, oběžná dráha, rotace a vulkanismus

Měsíc byl a je inspirací básníků a patronem milenců. Jeho stříbřisté světlo bylo jedinou "pochodní" před tím, než člověk ovládal oheň. Kolem Země obíhá Měsíc ve střední vzdálenosti 384 400 km. Jeho dráha kolem Země je téměř kruhová, takže náš souputník mění svůj zdánlivý průměr jen nepatrně.

Důsledkem silných slapových sil, kterými Země působí na Měsíc, jediný náš přirozený satelit, je u našeho souseda vázaná rotace. Kolem své osy se otočí za stejnou dobu, za kterou oběhne Zemi. Zemi tak ukazuje stále stejnou tvář. Ovšem díky určitým nerovnostem v jeho pohybu (libracím) můžeme ze Země přehlédnout až 59 % měsíčního povrchu. Tedy občas vidíme kousek "za roh" Měsíce.

Odvrácenou stranu Měsíce, která se poměrně hodně odlišuje od strany přivrácené, známé až od roku 1959. První snímky odvrácené strany vyslala na Zemi automatická sonda Luna 3.

Již pouhým okem rozlišujeme na povrchu Měsíce tmavé plochy – takzvaná moře, a světlé plochy – pevniny. Ve skutečnosti měsíční moře s těmi pozemskými nemají nic společného. Jedná se o tmavé a relativně rovné plochy.

Měsíční brázda

Toto nepřesné pojmenování vzniklo v Galileovské době, kdy výkon dalekohledů byl nepatrný a na povrchu Měsíce nebylo možno rozlišit téměř žádné detaily. Pevniny, světlejší části měsíčního povrchu, jsou silně rozryty krátery, které vznikaly při impaktech obřích kosmických projektilů – planetesimál v prvotním stádiu a později asteroidů a meteoritů případně komet.

Na Měsíci byla dokonce pozorována vulkanická aktivita. Na konci 50. let pozoroval ruský astronom Kozyrev výrony plynů v oblasti kráteru Alphonsus a později Mare Crisium. Tato jeho pozorování však nebyla dosud potvrzena.

Vzdálenost Měsíce od Země, fyzický a zdánlivý průměr

Měsíc je nejbližším kosmickým sousedem Země, pomineme-li ovšem občasné průlety asteroidů v těsné blízkosti Země. Takovýchto asteroidů bylo v posledních několika málo letech zaregistrováno díky neustále se zdokonalující observační technice hned několik. Střední vzdálenost od Země činí 384 400 km. Střední proto, neboť díky mírné eliptické dráze s excentricitou (výstředností) 0,0549 se mění v rozmezí od 356 400 km v perigeu do 406 700 km v apogeu.

Měsíc po úplňku

V důsledku těchto neustálých změn okamžité vzdálenosti Měsíce od Země kolísá i zdánlivý měsíční průměr, a to v rozmezí 29,2´ až 33,3´. Vzdálenost Měsíce od Země je ale již známá velice dlouho. S vysokou přesností ji již znali antičtí učenci Aristarchos a Hipparchos. Jeho vzdálenost byla určena na základě relativní délky po sobě následujících fází měsíčního zatmění.

Dnes tuto vzdálenost, kterou světelný paprsek překoná za asi 1 1/4 sekundy, můžeme určovat s přesností lepší jak jeden metr. To díky laserovým koutovým odrážečům, které na povrchu našeho věčného souputníka zanechaly posádky výprav Apollo a sovětské Lunochody na přelomu 60. a 70. let, kdy o něj vrcholil zájem kosmických velmocí.

Na rozdíl od zdánlivého průměru měsíčního tělesa je jeho skutečný průměr neměnný (alespoň v astronomicky krátkém čase). Jeho průměr činí 3 475,62 km, což je však pouze střední průměr, neboť Měsíc nemá tvar pravidelné koule. V prvním přiblížení bychom mohli Měsíc popsat jako trojosý elipsoid s velikostí os X(19°S, 11°E) = 3 477,34 km, Y(33°N, 87°E) = 3 475,74 km a Z(51°N, 307°E) = 3 473,78 km. To je asi 3,7 krát méně než je průměr Země.

Měsíc - objem a hmotnost, gravitační zrychlení na měsíčním povrchu

Objem Měsíce je 46,7 krát menší než zemský, ale hmotnost je menší asi 81 krát. Z toho nutně plyne, že hustota Měsíce musí být také mnohem nižší a činí pouhých 3,34 g × cm-3, oproti 5,52 g × cm-3 u Země. Povrch měří asi 37,96 miliónů čtverečních kilometrů, což představuje pouhou 1/13 zemského povrchu.

Záplavu čísel předchozích řádků doplníme ještě o několik dalších. Průměrné gravitační zrychlení na Měsíci, jak plyne z Newtonova gravitačního zákona, činí 1,62 m × s-3, tedy asi jen 1/6 zemského, což je pro pobyt kosmonautů asi velice příjemné. Jinými slovy, pád z výšky 18 metrů na Měsíci odpovídá pádu z výšky 3 metrů na Zemi.

Díky slabší gravitaci je i úniková rychlost z povrchu Měsíce mnohem nižší než z povrchu Země, čehož v budoucnu určitě využije kosmonautika. A vraťme se ještě kousek nazpět, ke slovu "průměrné gravitační zrychlení". Průměrné proto, neboť v měsíční kůře se skrývají tzv. mascony, ale k těm se vrátíme až v následujících kapitolách.

Měsíční fáze a zatmění

Ještě na přelomu našeho letopočtu bylo střídání měsíčních fází pro mnohé záhadou, přestože již roku 55 př.n.l. toto správně vysvětlil římský básník a filozof Titus Lucretius v díle "De rerum natura", kde tvrdí, že celý měsíční povrch je tmavý a je jen osvětlován Sluncem.

Při oběhu Měsíce kolem Země se totiž neustále mění úhel, která svírají spojnice Měsíce, Země a Slunce a proto nám Měsíc v různých místech své oběžné dráhy ukazuje rozdílně velkou část svého osvětleného povrchu. A z hlediska dnešních znalostí není k tomu co dodat. Více v samostatném článku

Měsíční exosféra, teplota měsíčního povrchu

Dalším podstatným rozdílem ve srovnání se Zemí je to, že Měsíc nemá atmosféru. Na jeho povrchu činí tlak (jde vlastně o tlak slunečního záření) pouhých 1,5 × 10-8 Pa, což představuje v pozemských podmínkách velice vysoké vakuum. A protože Měsíc nemá ani globální magnetické pole, které Zemi tak důkladně ochraňuje před slunečním zářením, tak částice tohoto záření mohou nerušeně bombardovat měsíční povrch a vytvářet zde jakousi exosféru.

Tak či tak, okamžitá hmotnost měsíční "atmosféry" nepřekračuje asi 1 000 kilogramů! Nebudeme-li brát ovšem v potaz několik desítek tun plynů, které však ale velice rychle unikly do kosmického do kosmického prostoru a nebo byly pohlceny měsíčním povrchem.

V důsledku neexistence atmosféry se na Měsíci nemůže uplatnit tzv. skleníkový efekt, který má tak zásadní vliv na zemské klima, a výkyvy teplot se zde mohou nerušeně pohybovat v rozmezí od -180 °C do +120 °C na rovníku. S rostoucí selenografickou šířkou výkyvy teplot díky šikmějšímu dopadu slunečních paprsků pochopitelně klesají, až v blízkosti pólů dosahuje teplota zhruba konstantní teploty okolo -70 °C.

Průměr Měsíce na obloze činí asi půl stupně. Jeho skutečný průměr je však 3 476 km a hmotnost dosahuje jen 1,2 % hmotnosti Země. Proto vládne na Měsíci jen šestinová gravitace ve srovnání se Zemí, úniková rychlost pak 2,4 km × s-1. Průměrná hustota Měsíce činí 3 341 kg × m3.

Měsíc je bez atmosféry a bez ochranné magnetosféry, takže jeho povrch je bičován slunečním větrem a kosmickým zářením. Díky neexistenci atmosféry je tepelná setrvačnost povrchu Měsíce nízká a teplotní výkyvy extrémní. Pohybují se v rozmezí od +110 °C po – 180 °C.

Povrch a jasnost Měsíce

Povrch Měsíce, jak jsem uvedl výše, je velice členitý a různorodý. Z moří je největší Mare Imbrium (Moře dešťů), které dosahuje průměru 1 100 km. Dalšími velkými moři jsou Mara Serenitatis (Moře jasu), Mare Traquillitatis (Moře klidu), Mare Foecunditatis (Moře hojnosti), Mare Crisium (Moře krizí), Mare Nubium (Moře oblaků) a některá menší jako Mare Nectaris (Moře nektaru), Mare Vaporum (Moře par), Mare Humorum (Moře vlhkosti), Mare Spumans (Zpěněné moře), Mare Undarum (Moře vln) či značně nepravidelná jako Mare Frigoris (Moře chladu) či rozsáhlý Oceanus Procellarum (Oceán bouří). Na okraji Měsíce můžeme spatřit Mare Marginis, Mare Smythii či Mare Humboldtianum. Na odvrácené straně Měsíce se pak ještě nachází Mare Moscoviense (Moskevské moře).

Nalezneme tady ale i zálivy jako Sinus Iridum (Duhový záliv), Sinus Roris (Záliv rosy), či bažiny jako Palus Somni (Bažina spánku), Palus Epidemiarum (Bažina epidemií) či Palus Putredinis (Bažina hniloby). První pozorovatelé měli bujnou fantazii a nezapomněli ani na jezera. Z těch největších jmenujme Lacus Autumnae (Podzimní jezero), Lacus Mortis (Jezero smrti), Lacus Somniorum (Jezero snů).

Mare Crisium

Světlé plochy (ale i moře) jsou pak rozryty obrovskými krátery. Těch je na Měsíci pozorováno na 30 000! Největšími krátery a valovými rovinami (krátery, jejichž dna byla zaplavena temnou lávou) jsou Clavius (230 km), Grimaldi (230 km), Ptolemaios (185 km), Plato (96 km), Gassendi, Koperník (90 km), Theophillus, Tycho (87 km), Aristoteles (82 km), Archimedes (80 km), narušená valová rovina Fracastorius a řada dalších.

Na Měsíci nalezneme ale i hory. Zdejší horská pásma si svou výškou nezadají s těmi pozemskými, Leibnitzovo a Doerfellovo pohoří v blízkosti jižního pólu dosahují výšky 8 000 m! Z dalších pohoří si zmínku zaslouží Apeniny dosahující výšky pozemských Alp či Montes Caucassus, Montes Alpes, Montes Riphaeus a řada dalších. Opakem pohoří jsou hluboké údolí brázdy, jako Vallis Alpes, Rima Aridaeus či Rima Hyginus. Měsíční povrch je skutečně velice různorodý a byl zkoumán řadou kosmických sond.

Jasnost Měsíce v úplňku je -12,7 magnitudy, což je asi 120 000 krát více než jasnost Vegy, nejjasnější hvězdy v souhvězdí Lyry. Ta má jasnost právě 0 magnitud. Jasnost vesmírných objektů, jen tak pro pořádek, vyjadřujeme v magnitudách. Nultá magnituda je základní a dosahuje ji právě Vega. Hvězda s jasností -1m je 2,5× jasnější než hvězda nulté magnitudy, a naopak hvězda +1m je asi 2,5× slabší než hvězda nulté magnitudy. Při rozdílu 5 magnitud tak poměr jasů bude činit 1:100.

Albedo a barevnost měsíčního povrchu

Albedo Měsíce dosahuje v průměru 0,07, to znamená, že jeho povrch odráží pouze 7 % dopadajícího slunečního záření. To zhruba odpovídá odrazivosti nejtmavších pozemských hornin - láv a čedičů, tak dobře známých např. z Havajských ostrovů. Jen pro srovnání Moře dešťů, Mare Imbrium - průměrné albedo Země činí 0,37, což je asi 5× více! Při zběžném pohledu se zdá, že povrch Měsíce je černobílý, ale ve skutečnosti tomu tak docela není. Ale na měsíčním povrchu se můžeme setkat i s jinými barvami.

Tak např. kráter Clavius je slabě narůžovělý, na jeho západním svahu jsou skořicové skvrny na modrém podkladu. Na jižním svahu kráteru Maginus je jasně zelená skvrna na svazích kráteru Aristarchus můžeme pozorovat žluté skvrny. Mare Serenitatis je skořicově hnědé s úzkým olivově zeleným pásem na jihozápadě, stejné zabarvení vykazuje i Mare Imbrium a část pohoří Caucasus. A výčet není zdaleka u konce. Okolí kráteru Aristarchus je oranžové až zelenavěžluté. Lacus Somniorum a plato na západ od kráteru Triesnecker jsou zřetelně namodralé…

Nitro Měsíce, jádro a měsíční plášť

Základní poznatky o nitru Měsíce nám zprostředkovaly a měřící stanice ALSEP, které na měsíčním povrchu umístily posádky expedic Apollo. Do té doby se mohli astronomové pouze dohadovat, jak měsíční jádro vůbec vypadá. Systémy ALSEPu mohly provádět jak pasivní, tak i aktivní (Apollo 14) seismické experimenty, které odhalily do té doby zcela nečekané vlastnosti podpovrchových vrstev měsíční kůry.

V současnosti, ačkoliv měřící aparatury by pravděpodobně byly i dnes schopny získávat informace, žádný ze systémů ALSEP nepracuje, neboť 1. října 1977 byly z úsporných důvodů vypojeny. Více v samostatném článku

Měsíc a magnetické pole

Kráter Timocharis

Měsíc nemá globální magnetické pole. To ovšem neznamená, že nemá vůbec žádné magnetické pole. Posádky expedic Apolla naměřila na některých místech značně intenzívní lokální magnetická pole. Tak například v oblasti Apolla 17 zaregistrovali magnetické pole o intenzitě 320 × 10-9 T, přestože průměrně dosahuje intenzita magnetického pole okolo 20 × 10-9 T.

Vznik a vývoj Měsíce

Podle současných poznatků vznikl Měsíc před asi 4,6 miliardami let spolu se Zemí, kdy obě planety zkondenzovaly z prvotního plynoprachového mračna, ze kterého vzniklo i Slunce. O jeho skutečném vzniku se vedly a stále se vedou spory.

Fáze Měsíce

Jeden tábor obhajuje názor, že Měsíc byl Zemí zachycen až dodatečně, kdy obíhal samostatně kolem Slunce. Další tábor naopak prosazuje názor, že Měsíc vznikl z odpařeného materiálu při srážce Země s velkou planetesimálou, který pak opětně v blízkosti Země zkondenzoval. Více v samostatném článku

Měsíc, fyzické charakteristiky

Hmotnost Měsíce 7,348×1022kg
Průměr Měsíce 3 476 km
Střední hustota Měsíce 3,341g×cm-3
Gravitační zrychlení na povrchu 1,62 m×s-2
Úniková rychlost z povrchu 2,38 km×s-1
Střední vzdálenost od Země 384 400 km
Minimální vzdálenost od Země 356 400 km
Maximální vzdálenost od Země 406 700 km
Excentricita dráhy Měsíce 0,054 90
Sklon dráhy vůči ekliptice 5° 08´ 43´´
Synodická oběžná doba 29,530 d
Siderická oběžná doba 27,321 d
Střední denní pohyb 13,176°
Střední rychlost na dráze 1,023 km×s-1
Jasnost v úplňku -12,5m
Jasnost v 1. a 3. čtvrti -10m
Albedo povrchu Měsíce 0,07

Stáří, vznik a vývoj Měsíce

Podle současných poznatků vznikl Měsíc před asi 4,6 miliardami let spolu se Zemí, kdy obě planety zkondenzovaly z prvotního plynoprachového mračna, ze kterého vzniklo i Slunce. O jeho skutečném vzniku se vedly a stále se vedou spory. Jeden tábor …více

Nitro Měsíce, jádro a měsíční plášť

Základní poznatky o nitru Měsíce nám zprostředkovaly a měřící stanice ALSEP, které na měsíčním povrchu umístily posádky expedic Apollo. Do té doby se mohli astronomové pouze dohadovat, jak měsíční jádro vůbec vypadá. Systémy ALSEPu mohly provádět jak pasivní …více

Reklama, turistika a výlety podle pohoří
Beskydy | Bílé Karpaty | Blatenská pahorkatina | Brdy | Broumovská vrchovina | Česká Kanada | České středohoří | České Švýcarsko | Český les | Český ráj | Děčínská vrchovina | Doupovské hory | Drahanská vrchovina | Džbán | Hanušovická vrchovina | Hornosvratecká vrchovina | Hostýnské vrchy | Chřiby | Javorníky | Jeseníky | Ještědsko-kozákovský hřbet | Jevišovická pahorkatina | Jizerské hory | Králický Sněžník | Krkonoše | Krušné hory | Křemešnická vrchovina | Křivoklátská vrchovina | Litenčická pahorkatina | Lužické hory | Nízký Jeseník | Novohradské hory | Orlické hory | Pálava | Podbeskydská pahorkatina | Podyjí | Rakovnická pahorkatina | Ralsko | Rychlebské hory | Slavkovský les | Slezské Beskydy | Smrčiny | Svitavská pahorkatina | Šluknovská pahorkatina | Šumava | Švihovská vrchovina | Vizovická vrchovina | Vlašimská pahorkatina | Vsetínské vrchy | Východolabská tabule | Zábřežská vrchovina | Zlatohorská vrchovina | Ždánický les | Železné hory | Žulovská pahorkatina | Belianské Tatry | Branisko | Bukovské vrchy | Burda | Cerová vrchovina | Čergov | Čierna hora | Chočské vrchy | Kremnické vrchy | Krupinská planina | Kysucké Beskydy | Laborecká vrchovina | Levočské vrchy | Ľubovnianska vrchovina | Malá Fatra | Malé Karpaty | Muránska planina | Myjavská pahorkatina | Nízké Tatry | Ondavská vrchovina | Oravská Magura | Oravské Beskydy | Ostrôžky | Pieniny | Podunajská pahorkatina | Pohronský Inovec | Polana | Považský Inovec | Revúcka vrchovina | Roháče | Slanské vrchy | Slovenský kras | Slovenský ráj | Spišská Magura | Beskydy | Stolické vrchy | Strážovské vrchy | Starohorské vrchy | Šarišská vrchovina | Štiavnické vrchy | Tribeč | Velká Fatra | Veporské vrchy | Vihorlat | Volovské vrchy | Vtáčnik | Vysoké Tatry | Východoslovenská rovina | Zemplínské vrchy | Žiar

Lunární kalendář

Měsíc v lidských dějinách

Měsíc. Snad neexistuje člověk, ve kterém by toto jméno nevyvolávalo nějakou vzpomínku. Odedávna byl strážcem milenců při jejich nesmělých schůzkách za vlahých jarních večerů, i múzou básníků. Vliv Měsíce se podepsal nejen na lidské kultuře, ale i historii a poznání. Zejména poznání, které nás vyneslo z hlubin nevědomosti až k dnešní vrcholům, i když je velice sporné, bylo-li to pro naší planetu tím nejlepším co ji na její pouti vesmírem mohlo potkat…

Měsíc v úplňku

Dnes, kdy si většina z nás sotva uvědomuje jeho existenci na obloze zalité světly pouličního osvětlení a neónových reklam, už nebudí takovou pozornost, ale dříve, když jediným světlem v hlubinách dávnověku byl oheň, oheň, který znamenal život a jistotu v nepřátelském světě, ve kterém ještě člověk nebyl lovcem, ale pouhou kořistí, byl něčím více, něčím, co se vymykalo lidskému chápání a co neustále, s neúprosnou přesností a vytrvalostí měnilo svou tvář, něčím, co postupně nutilo naše předky poznávat zákonitosti přírody, která je obklopovala. Více v samostatném článku

Další související články:

+ Jaká je tloušťka kůry a rozložení moří na Měsíci? Sondy GRAIL ukázaly novou…
+ Hory a turistika na Měsíci? Nejvyšší hory a pohoří na povrchu Měsíce
+ Oceán bouří, mohutná pánev zřejmě nevznikla pádem asteroidu
+ Měsíční povrch je mnohem mladší, překvapivá analýza snímků z LRO
+ Poslední lidé na Měsíci, projekt Apollo
+ Stálá základna na Měsíci na obzoru?!
+ Apollo 8 - Vánoční mise; pilotované lety na Měsíc
+ Nové mapy Měsíce, měsíční hory
+ NASA připravuje návrat na Měsíc, nyní sbírá snímky z Moře mraků
+ Japonské pohledy z Měsíce
+ Popelavý svit Měsíce, světélkování Sluncem neosvětlené části disku Měsíce
+ Valová rovina: Typ kráteru na povrchu Měsíce
+ Perigeum a apogeum Měsíce: Změny zdánlivé velikosti Měsíce na…
+ V neděli oblohu rozzáří obrovský Měsíc! Čekají nás hned tři superúplňky…
+ Superúplněk: V listopadu se můžeme těšit na Superměsíc
+ Zatmění Měsíce aneb schovávaná mezi mraky
Služby Horská seznamka Outdoor bazar Ztráty a nálezy Archiv článků Spolupracujeme Počasí Satelitní snímky Fotogalerie Turistická mapa Kalendář turistických akcí Treky České hory Slovenské hory Alpy Karpattreky Rumunské hory Ukrajinské Karpaty Asijské hory Severské země Turistika s dětmi Balkánské a evropské hory Ubytování Horské chaty, české hory Slovenské chaty Penziony, hotely Ubytování online Alpské chaty České kempy Slovenské kempy Chorvatské kempy Kempy, Slovinsko Ukrajina, Rumunské hory Výlety Skalní města a skály Naše vrcholy Rozhledny České hrady Slovenské hrady Jeskyně Vodopády Sedla a doliny Členění Slovenska Geomorfologické členění ČR Výlety Přehled našich pohoří Sopky v ČR Karpaty Alpy Ledovcová jezera Památky a zámky Větrné mlýny Čedičové varhany Viklany Bludné (eratické) balvany Ostatní Cestování, cestopisy Horolezectví Cykloturistika Snow Soutěže Příroda, fauna a flóra Vesmír, astronomie Produkty Testujeme Outdoor vybavení, poradna
TOPlist