القمر الصناعي الطبيعي هو الوحيد على كوكب الأرض. إنه خامس أكبر قمر طبيعي في المجموعة الشمسية وأكبر الأقمار الصناعية للكواكب بالنسبة لحجم الكوكب الذي يدور حوله. إنه ثاني أكثر الأقمار الصناعية كثافة في المجموعة الشمسية بعد Io . القمر في حالة دوران متزامن مع الأرض ، وبالتالي يظهر له باستمرار نفس الوجه. هذا ، المسمى بالوجه المرئي ، يتميز ببحار القمر البركانية المظلمة التي تملأ الفراغات بين المرتفعات الصافية – بعضها يصل ارتفاع بعضها إلى 9 كيلومترات – وحفر الصدمة البارزة.
على العكس من ذلك ، فهي ذات وجه خفي ، يحتوي على عدد أقل من البحار ولكن العديد من الحفر ، بما في ذلك حوض القطب الجنوبي أيتكين ، وهو الأكبر على القمر الصناعي وواحد من أكبرها في النظام الشمسي بقطر يبلغ 2500 كيلومتر. ليس لها غلاف جوي كثيف ولا مجال مغناطيسي. ينتج عن تأثير الجاذبية على الأرض المد والجزر في المحيطات ، والمد والجزر الأرضية ، وإطالة طفيفة لطول النهار وتثبيت ميل محور الأرض.
جدول المحتويات
المسافة المدارية للقمر الصناعي الطبيعي
يبلغ متوسط المسافة المدارية للقمر 384402 كم ، أي حوالي ثلاثين ضعف قطر الأرض ، وتبلغ فترة ثورته 27.3 يومًا. الحجم الظاهر للقمر في السماء هو تقريبًا نفس حجم الشمس ، حيث يبلغ قطر النجم حوالي 400 ضعف قطر القمر الصناعي ، ولكنه أيضًا يبعد 400 مرة. لذلك ، يمكن للقمر أن يغطي الشمس تمامًا تقريبًا في السماء ، مما يسمح بحدوث كسوف كلي للشمس.
إقرأ أيضا:الأشقاءستختفي هذه المراسلات الظاهرة في المستقبل البعيد بسبب الزيادة في المسافة القمرية بحوالي 3.8 سم في السنة. يعود تكوين القمر إلى حوالي 4.51 مليار سنة ، بعد فترة وجيزة من تكوين الأرض. التفسير الأكثر قبولًا على نطاق واسع هو أن القمر تشكل من الحطام المتبقي بعد اصطدام عملاق بين الأرض الأولية وكوكب أولي بحجم المريخ يسمى ثيا. القمر الطبيعي ، الذي يشار إليه أحيانًا باسم Terre Inote 3 ، تم نقله لأول مرة بواسطة مسبار الفضاء Luna 2 في عام 1959.
ولأكثر من عقد ، تمت دراسته على وجه الخصوص من قبل برامج Luna و Apollo ، على التوالي السوفياتي والأمريكي . بلغ هذا السباق الفضائي ذروته في عام 1969 عندما وطأت أقدام البشر على سطح القمر خلال مهمة أبولو 11 التي حملت نيل أرمسترونج وباز ألدرين. ثم وطأ عشرة رواد فضاء آخرين من ناسا التربة القمرية حتى أبولو 17 في عام 1972. هذه البعثات تعيد الصخور القمرية .للأرض والتي ، مع الملاحظات التي تم إجراؤها على الفور ، تجعل من الممكن تطوير المعرفة الجيولوجية للقمر ، والداخلية.
هيكل وتاريخ تشكيلها
بعد أن هجرته قوى الفضاء عام 1974 ، اكتسب النجم اهتمامًا جديدًا في التسعينيات ، مع بعثتين من ناسا – كليمنتين ولونار بروسبكتور – كشفت عن علامات وجود الجليد المائي ، لا سيما في القطب الجنوبي. منذ أواخر التسعينيات ، كان القمر هو الوجهة الأساسية لمسبار الفضاء .من دول فضائية جديدة . بما في ذلك الصين واليابان والهند. تم التخطيط لبعثات مأهولة جديدة إلى القمر ، أو حتى الاستعمار ، في العشرينيات من القرن الحالي.
إقرأ أيضا:اليوم العالمي للامتناع عن التدخينالقمر كروي بسبب الامتداد الناتج عن قوى المد والجزر ، مع إزاحة محوره الرئيسي بمقدار 30 درجة عن الأرض بسبب شذوذ الجاذبية الناجم عن أحواض تأثيره. شكله أكثر استطالة مما يمكن أن تفسره قوى المد والجزر الحالية. يشير هذا “الانتفاخ الأحفوري” إلى أن القمر تجمد عندما كان يدور. حول نصف المسافة من الأرض اليوم ، وأنه سيكون الآن باردًا جدًا بالنسبة لشكله لاستيعاب هذا التغيير في المدار 5.
القطر الاستوائي القمر الصناعي الطبيعي
يبلغ نصف قطرها الاستوائي 1738.1 كيلومترًا ونصف قطرها القطبي 1736.0 كيلومترًا ، مما يجعلها مسطحة بمقدار 0.001 ، أي أصغر بثلاث مرات من الأرض. يبلغ متوسط نصف قطرها 1737.4 كم ، وهو ما يعادل 27٪ من نصف قطر الأرض 6. تبلغ كتلته 7.346 × 1022 كجم ، أو ما يزيد قليلاً عن واحد في المائة من كتلة الأرض ، فإن الجاذبية السطحية التي يتم اختبارها على سطح القمر أقل بكثير من تلك الموجودة على الأرض: مع 1.62 م / ث 2 ، فهي أصغر بست مرات.
وهكذا ، حتى لو بقيت كتلته ثابتة ، يرى الإنسان على القمر وزنه مقسومًا على ستة . وبالمثل ، فإن ارتداء بدلة فضائية بوزن 90 كجم يعادل الإحساس بارتداء بدلة وزن 15 كجم على الأرض 7. بالإضافة إلى ذلك ، فإن سرعة الإطلاق على القمر أبطأ من سرعة الأرض ، حيث تبلغ 2.38 كم / ثانية مقابل 11.2 كم / ثانية 6.
إقرأ أيضا:دبلوم تمريض أجنبييُقاس مجال جاذبية القمر من خلال تتبع تأثير دوبلر للإشارات الراديوية المنبعثة من الأجهزة المدارية. الملامح الرئيسية للجاذبية القمرية هي التوافد (أو التميمة) ، شذوذ الجاذبية الإيجابية الكبيرة المرتبطة ببعض أحواض التصادم العملاقة ، والناجمة جزئيًا عن تدفقات الحمم البازلتية الكثيفة التي تملأ البحار القمرية.
تضاريس القمر الصناعي الطبيعي
يتم قياس تضاريس القمر ، والتي تسمى أيضًا selenography ، عن طريق قياس الارتفاع بالليزر والتنظير المجسم. أبرز ارتفاعاته هو حوض القطب الجنوبي – أيتكين ، الذي يبلغ قطره حوالي 2500 كيلومتر ، وهو أكبر فوهة على سطح القمر وواحدة من أكبر الفوهات الصدمية في النظام الشمسي ، والتي كان تأثيرها ينقلب على محور الدوران.
النجم 15 ° 8،29،30،31. بعمق 13 كم ، الأرضية هي أخفض نقطة على سطح القمر. تقع أعلى ارتفاعات السطح مباشرة إلى الشمال الشرقي ، ويُقترح أن تكون هذه التضاريس قد ازدادت سماكة بسبب التأثير المائل قليلاً الذي شكل الحوض. أحواض التأثير الكبيرة الأخرى ، مثل Rainy و Serenity و Crises و Smythii و Orientale Seas ، لها أيضًا ارتفاعات إقليمية منخفضة وحواف مرتفعة. سطح الجانب البعيد من القمر أعلى بحوالي 1.9 كم من سطح الوجه المرئي 15. نموذج Insteractive يظهر “المسامير” في الأماكن شديدة الانحدار. نموذج تضاريس رقمي ثلاثي الأبعاد بمبالغة رأسية x10.
يشير اكتشاف المركبة المدارية الاستطلاعية القمرية لصدوع .الصدوع إلى أن القمر تقلص بنحو 90 مترًا خلال المليار سنة الماضية. توجد خصائص انكماش مماثلة على عطارد. أظهرت دراسة أجريت في عام 2019 على أكثر من 12000 صورة التقطتها المركبة .المدارية أن حوض ماري فريجوريس ، وهو حوض كبير بالقرب من القطب الشمالي للقمر ويعتقد أنه ميت جيولوجيًا ، يتشقق ويتحرك. بما أن القمر لا يحتوي على صفائح تكتونية ، فإن نشاطه التكتوني يكون بطيئًا وتتطور التشققات حيث يفقد الحرارة الداخلية.
سمات القمر
يُطلق على الظلام والخالي نسبيًا من سمات القمر ، التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة من الأرض ، “بحارًا” لأنه كان يُعتقد في السابق أنها مليئة بالمياه 36. تُعرف الآن باسم الأحواض الصلبة الشاسعة للحمم البازلتية القديمة. على الرغم من أنه يشبه البازلت الأرضي ، إلا أن البازلت القمري .يحتوي على المزيد من الحديد ولا يحتوي على معادن غيرت من الماء. اندلعت غالبية هذه الحمم البركانية أو تدفقت في المنخفضات المرتبطة بأحواض التصادم.
تم العثور على العديد من المقاطعات الجيولوجية التي تحتوي على البراكين الدرع والقباب البركانية القمرية داخل “البحار” الوجه المرئي 38. تقع جميع البحار تقريبًا على الوجه المرئي للقمر. وتغطي 31٪ من السطح على هذا الوجه ، مقابل 2٪ من الجانب البعيد 39. استنادًا إلى الخرائط الجيوكيميائية التي تم الحصول عليها بواسطة مقياس طيف جاما الخاص بـ Lunar Prospector .
يُقدر أن هذا يرجع إلى تركيز العناصر المنتجة للحرارة – وتسمى أيضًا KREEP – تحت قشرة الوجه المرئي والتي من شأنها أن تسبب الاحترار والذوبان الجزئي والارتفاع إلى سطح وثوران الوشاح الأساسي. اندلعت معظم البازلت في البحار القمرية خلال أعالي إمبريان ، قبل 3.0-3.5 مليار سنة ، على الرغم من أن بعض العينات المؤرخة إشعاعيًا قد يكون عمرها 4.2 مليار سنة.
الثورات البركانية الأخيرة
تم تقدير الثورات البركانية الأخيرة على سطح القمر منذ فترة طويلة بحوالي 1.2 مليار سنة. ومع ذلك ، في عام 2006 ، أظهرت دراسة أجريت على Ina Crater -. وهو منخفض صغير في Lacus Felicitatis – ميزات خشنة وخالية من الغبار نسبيًا ، نظرًا لعدم وجود تآكل بفعل الحطام المتساقط . يبدو أنه لا يوجد سوى بضعة ملايين من السنين ، حتى لو كان هناك لا يوجد إجماع على هذا التعارف 46.
تشير الزلازل القمرية وانطلاقات الغاز أيضًا إلى بعض النشاط القمري المستمر. في عام 2014 ، أعلنت وكالة ناسا أنها اكتشفت “دليلًا واسعًا على البراكين القمرية الأخيرة. الملاحظة 5 في 70 بقعة .غير منتظمة من البحار حددتها المركبة المدارية الاستطلاعية القمرية ، بعضها أقل من 50 مليون سنة. يثير هذا احتمال أن يكون الوشاح القمري أكثر دفئًا مما كان يُعتقد سابقًا ، خاصةً فيما يتعلق بالوجه المرئي حيث تكون القشرة العميقة .أكثر دفئًا بسبب التركيز الأكبر للعناصر المشعة 48،43،49،50.
قبل فترة وجيزة ، تم الإبلاغ عن أدلة على وجود بركان بازلتي يتراوح عمره بين 2 و 10 ملايين سنة داخل فوهة لويل – الواقعة في ماري أورينتال ، على مستوى المنطقة .الانتقالية بين الوجوه المرئية والمخفية. يمكن أن يكون الوشاح الأكثر دفئًا في البداية المرتبط بالتخصيب المحلي. لعناصر KREEP في الوشاح مسؤولاً عن الأنشطة البركانية المطولة أيضًا على الجانب الآخر من الحوض الشرقي.
الفوهات القمرية
تأثير الحفر المقالات الرئيسية: الفوهات القمرية ، قائمة الفوهات القمرية و الجدول الزمني الجيولوجي القمري. سطح رمادي به العديد من الحفر ، تم إطلاق النار عليه من الأعلى. فوهة القمر دايدالوس التي شاهدتها أبولو 11 على الجانب البعيد 57. يحتوي سطح القمر أيضًا على العديد من الفوهات الصدمية.
تتشكل عندما تصطدم الكويكبات والمذنبات بالقمر الصناعي. يوجد حوالي 300000 منهم بعرض لا يقل عن كيلومتر واحد على الوجه المرئي وحده 58. تمت تسمية فترات المقياس الزمني الجيولوجي. القمري على اسم أحداث التأثير الأكثر أهمية التي حدثت هناك ، مثل Nectarien بعد Mare Nectaris أو Imbrium بعد Mare Imbrium. مثل Mare Orientale ، تتميز هذه الهياكل بحلقات متعددة من المواد التي تم رفعها على مدى عدة مئات أو حتى آلاف الكيلومترات وترتبط بمئزر كبير من رواسب المقذوفات التي تشكل طبقة طبقات إقليمية.
الفوهات الأخرى الأصغر مثل إراتوستينس وكوبرنيكوس هي سمة من سمات الفترات اللاحقة ، وبالتالي أعطت أسمائها لإراتوستينيان وكوبرنيكوس. يعني الافتقار إلى الغلاف الجوي والظروف الجوية .والعمليات الجيولوجية الحديثة التي تسببت في التعرية أن العديد من هذه الحفر. محفوظة جيدًا 47.
الماء على القمر الصناعي الطبيعي
وجود الماء المقال الرئيسي: الماء على القمر لا يمكن أن تستمر المياه السائلة على سطح القمر. عند تعرضها للإشعاع الشمسي ، تنفصل المياه بسرعة عن طريق التحلل الضوئي ثم تنقل إلى الفضاء.
ومع ذلك ، منذ الستينيات ، افترض العلماء أن جليد الماء يمكن أن يترسب بواسطة المذنبات أو حتى ينتج عن تفاعل الصخور القمرية الغنية بالأكسجين والغنية بالهيدروجين من الرياح الشمسية ، تاركًا آثارًا.المياه التي قد تستمر في النهاية في حفر الظلام الأبدي عند قطبي القمر 69،70.
تشير عمليات المحاكاة العددية إلى أن ما يصل إلى 14000 كيلومتر مربع من سطح القمر الصناعي سيكون دائمًا في الظل 71. يعد وجود كميات مياه صالحة للاستخدام على القمر الصناعي عاملاً مهمًا من أجل تصور استعمار القمر بطريقة مربحة. في الواقع ، سيكون البديل المتمثل في نقل المياه من الأرض باهظ التكلفة.
