Siódmy Kontynent – tak nazywał naszego naturalnego satelitę radziecki astronom
N.A. Warwarow. Były ku temu dwa powody: pierwszy – to domniemanie, iż nasz
Księżyc jest fragmentem Ziemi, jej „odpryskiem”; drugi – że jest on, obok
rodzimej planety z jej lądami, najlepiej poznanym ciałem niebieskim, tworzącym
jakby jeszcze jeden jej kontynent. Jego powierzchnia wynosi 37910000 km2, czyli
jest mniejsza od powierzchni Azji, a nawet od powierzchni obu ameryk, co
również w pewnym sensie może uzasadnić ową przenośną nazwę. Ten wierny
towarzysz Ziemi nosi zresztą wiele imion – w kilku językach nazywa się
miesiącem, co wskazuje na powodzenie rachuby czasu, w języku polskim nazywa się
Księżycem, w czym dopatruje się echa wierzeń prasłowiańskich: księciem (władcą)
było słońce, nasz naturalny satelita jego synem, czyli księżycem.

Przez całe tysiąclecie widok Księżyca pobudzał do dociekań, lecz o ile zmiany
faz nauczono się poprawnie objaśniać już w starożytności, to nieregularne plamy
na jego tarczy długo pozostawały zagadką – dopatrywano się w nich w zależności
od wyobraźni już to „oblicza”, już to różnych fantastycznych tworów. Jerzy
Żuławski tworzył swe wstrząsające opisy powierzchni księżycowej obserwując
Tatry w świetle miesięcznym, usiłując wyczarować nieznany wówczas z bliska
świat Srebrnego Globu z wyglądu potrzaskanych szczytów, chaosu połupanych płyt,
szarych sieci rozpadlin i rumowisk piargów.

Jedynie nieliczni domyślali się, jaki jest naprawdę wygląd towarzysza Ziemi –
Anaksagoras z Kladzomenów występował z twierdzeniem, że Księżyc to „druga
Ziemia”, a Herodot z Halikarnasu pisał, powołując się na nieznane nam źródła
staroegipskie, iż Księżyc „bogaty jest w góry”. Dopiero jednak w 1609 r.
Galileusz, skierowawszy na Księżyc skonstruowaną przez siebie lunetę, poznał
rzeczywisty wygląd Srebrnego Globu, stwierdzając ponad wszelką wątpliwość, że
powierzchnia Księżyca nie jest płaska. Odkrył on na Księżycu góry, doliny i
rozległe równiny, które uważał za morza. Przekonanie to tak mocno zapadło w
świadomości ówczesnych badaczy, że do chwili obecnej w oficjalnym nazewnictwie
równiny są nazywane morzami, mimo iż już w XVIII wieku wiedziano, że na
Księżycu niemożliwe jest istnienie otwartych zbiorników wody! Galileusz
sporządził pierwsze rysunki powierzchni Księżyca oglądanej przez teleskop.

Najpełniejszy wizerunek naszego naturalnego satelity dał w 1647 r. Astronom-
amator, Jan Heweliusz z Gdańska, w dziele pt. Selenographia liczącym 495 stron
tekstu, 40 rysunków Księżyca w różnych fazach i z licznymi szczegółami, a także
3 mapy. Systematyczne badania Heweliusz zapoczątkował w 1641 roku. Jego
obserwacje i opisy powierzchni Księżyca były tak dokładne i staranne, że
służyły ponad stulecie badaczom Srebrnego Globu. Nie bez powodu więc Jan
Heweliusz (1611-1687) nazywany jest twórcą selenografii.

W następnych wiekach sporządzono coraz dokładniejsze wizerunki Księżyca.
Ponowny rozkwit selenografii przypada na drugą połowę XIX wieku, kiedy do
obserwacji Księżyca zastosowano duże teleskopy wyposażone w kamery
fotograficzne. Dziś atlasy naszego satelity są tak dokładne, że geografowie
skarżą się, iż powierzchnia widocznej części Księżyca znana jest lepiej niż
powierzchnia Ziemi.



POCHODZENIE

Istnieją różne teorie naukowe pochodzenia Księżyca i dotychczas nie można
zawyrokować, które z nich najbliższe są prawdy. Argumenty oparte na rozważaniu
różnic i podobieństw składu chemicznego Srebrnego Globu i Ziemi są
niewystarczające, by wyjaśnić sposób związania się obu ciał w jeden system.

W każdym razie istnieją aż trzy różne hipotezy pojawienia się Srebrnego Globu w
charakterze naturalnego satelity: przez rozszczepienie Praziemi, drogą
skupiania materii w pobliżu naszej planety lub wskutek wychwycenia ciała, które
nadbiegało z dala, przez jej pole grawitacyjne.

Myśl, że Księżyc stanowił kiedyś część Ziemi, po raz pierwszy rzucił G. H.
Darwin – wybitny astronom i geofizyk brytyjski, drugi syn słynnego twórcy
teorii ewolucji gatunków, Charlesa Darwina. Nowoczesną wersję hipotezy
rozszczepienia zawdzięcza się D. U. Wise’owi. Zgodnie z jego poglądami
Praziemia stanowiła ciało jednorodne, wykonujące bardzo szybki ruch obrotowy
wokół osi. Doba gwiazdowa na naszej planecie trwała wówczas zaledwie 2,6
godziny. W miarę upływu czasu następowało zróżnicowanie wewnętrzne globu na
gęste jądro i lżejszy płaszcz. Zmiana rozkładu mas spowodowała odpowiednie
zwiększenie szybkości obrotu. To z kolei pociągnęło za sobą oderwanie od Ziemi
materiału bogatego w krzemiany i glikokrzemiany, a zawierającego stosunkowo
mniejsze ilości żelaza i innych metali. Wariant tej hipotezy zaproponował
uczony australijski F. Ringwood. Uważał on, że Ziemia pierwotna była tak
gorąca, iż odparowała grubą gęstą powłokę atmosferyczną, która kondensowała się
w przestrzeni kosmicznej tworząc Księżyc. Jednak pomysł ten jest dość sztuczny.

Tak więc należało by przyjąć, że Księżyc powstał poza Ziemią. Biorąc pod uwagę
ogólny jego skład chemiczny można by sądzić, że Srebrny Glob utworzył się z
podobnego materiału jak Mars, ale w nieco większym odstępie od Słońca, bliżej
pasa planetoid. Brak lotnych pierwiastków w materiale Księżyca przemawia
natomiast za przesunięciem miejsca narodzin Srebrnego Globu daleko w stronę
naszej gwiazdy, nawet w sąsiedztwo Merkurego.

Wychwycenie przez naszą planetę Księżyca, zbliżającego się do Ziemi z tak
odległych regionów, nie wydaje się jednak możliwe. Obiekt taki musiałby dotrzeć
w jej pobliże z tak dużą prędkością względną, że nie mógłby zostać wprowadzony
na orbitę satelitarną, lecz musiałby nadal krążyć wokół Słońca choć po
zmienionym torze. Astronomowie zgadzają się więc obecnie dość powszechnie, że
hipoteza pochwycenia Księżyca, który by powstał daleko od Ziemi, jest bardzo
mało prawdopodobna.

Znacznie bardziej naturalny wydaje się pogląd, że Księżyc powstał z mgławicy
okołosłonecznej w podobny sposób i w tym samym mniej więcej czasie niż Ziemia,
i w jej pobliżu. Nasza planeta miała utworzyć się nieco wcześniej z materiałów
o wyższej temperaturze kondensacji. Zawiera więc odpowiednio dużą ilość żelaza
i innych cięższych metali. Księżyc narastał później lub może w nieco
wolniejszym tempie, gdyż obecność powstającej Protoziemi o znacznej stosunkowo
masie przeszkadzała w skupianiu materii naszego naturalnego satelity.

Być może tempo narastania Protoziemi było początkowo wydatnie większe niż
później. Spadek dość znacznych ilości materii na planetę przeszkadzał więc w
skupianiu się fragmentów na jej orbicie satelitarnej w przyszły Srebrny Glob, a
to w skutek częstych zderzeń. Dopiero potem, gdy koncentracja materii
nadlatującej z przestrzeni kosmicznej zmalała, powstały spokojniejsze warunki,
sprzyjające rozrastaniu się Praksiężyca. Uczona radziecka E. L. Ruskol oceniła,
że nastąpiło to wtedy, gdy Praziemia osiągnęła mniej więcej połowę dzisiejszych
rozmiarów.

Ogólnie rzecz biorąc hipoteza powstania Księżyca drogą stopniowego rozrostu
przez skupianie materii od razu na orbicie okołoziemskiej wydaje się
najbardziej prawdopodobna. Niezgodności między uczonymi dotyczą tu szczegółów
procesu, które w wielu jeszcze punktach wymagają wyjaśnienia.



BUDOWA WEWNĘTRZNADotychczas uzyskano ze Srebrnego Globu skały, które można w
zasadzie zaliczyć do jednego z trzech rodzajów. Są to: ciemny bazalt mare oraz
noryt „KREEP” i anortozyt – oba ostatnie występujące na księżycowych wyżynach.
Ciemna barwa bazaltu spowodowana jest zawartością związków żelaza i tytanu.
Noryt „KREEP” zawdzięcza swą nazwę niezwykle dużej zawartości potasu K, ziem
rzadkich REE (Rare Earth Elements) oraz fosforu p. Skała ta jest jasna,
podobnie z resztą jak anortozyt. W porównaniu z tym ostatnim jednak zawiera
m.in. aż 50 do 100 razy więcej nie tylko pierwiastków oznaczonych skrótowcem
„KREEP”, ale również promieniotwórczych, takich jak uran i tor.

Skały wszystkich trzech wymienionych typów zawierają krzemiany magnezu i żelaza
pod postacią piroksenów lub oliwinów oraz skalenie – glikokrzemiany, tu głównie
wapnia. Bazalt w nieco ponad 50 procentach składa się z owych krzemianów
magnezu i żelaza, a oprócz tego ma znaczną, bo 10- lub 20-procentową domieszkę
ilmenitu, który jest tytanianem żelaza. Anortozyt natomiast to prawie czysty
skaleń wapniowy – anoryt. Noryt w porównaniu z pozostałymi dwoma materiałami
skalnymi ma skład pośredni.

Charakterystyczną cechą skał księżycowych jest ich silne zubożenie w
pierwiastki, takie jak kadm, cynk, ołów, potas, sód i inne. Pod tym względem
minerały Srebrnego Globu różnią się tak zasadniczo od ziemskich, że stanowi to
argument przeciw utworzeniu się Księżyca i naszej planety z jednego wspólnego
ciała macierzystego. Zarówno bazalt mare, jak i oba materiały wyżynne mają ten
odmienny ogólny skład pierwiastkowy od tego, jaki występuje w atmosferze
słonecznej czy w chondrytach. Bazalt, noryt „KREEP” i anortozyt przypominają
natomiast ziemskie skały magmowe. Można z stąd wyciągnąć uzasadniony wniosek,
że to procesom magmowym zawdzięczają powstanie i skład. Bazalt mare i noryt
„KREEP” powstały wskutek częściowego przetopienia we wnętrzu globu
księżycowego. Anortozyt natomiast został wytworzony w procesie innego typu, a
mianowicie na drodze krystalizacji frakcjonowanej.

Jak wykazały badania prawie cała skorupa księżycowa -o grubości ocenianej na
około 60 do ponad 100 kilometrów – zbudowana jest z anortozytu. Bazalt mare
wypełnia głównie stosunkowo płytkie niecki nizin. Stanowiska norytu są zaś
rzadkie.



BUDOWA ZEWNĘTRZNAZ powodu zrównania się ruchu obrotowego z ruchem obiegowym
(tzw. rotacja związana) Księżyc zwrócony jest ku Ziemi zawsze jedną stroną,
czyli możemy widzieć tylko połowę jego powierzchni. Jednak obszar widzialności
powierzchni Srebrnego Globu ulega niewielkim zmianom. Zjawisko to nosi nazwę
libracji (od libra – waga), a zostało ono zauważone po raz pierwszy przez
Galileusza.

Księżyc jest praktycznie pozbawiony atmosfery i dzięki temu można obserwować go
bez żadnych zakłóceń. Ukształtowanie powierzchni Księżyca jest osobliwe w
porównaniu z Ziemią, właśnie ze względu na brak atmosfery oraz jakichkolwiek
zbiorników wodnych.

Powierzchnia Srebrnego Globu składa się z „mórz”, czyli rozległych równin,
które występują głównie na półkuli zwróconej ku Ziemi, oraz z pofałdowanych
utworami górskimi lądów, o jaśniejszym od mórz zabarwieniu. Rzecz ciekawa,
morza księżycowe są skoncentrowane na widzialnej z Ziemi stronie Księżyca. Są
to przede wszystkim koliste Mare Imbrium (Morze Deszczów), Mare Tranquilitatis
(Morze Spokoju), na którym wylądowali pierwsi ludzie, Mare Crisium (Morze
Przesileń) oraz rozległy nieregularny obszar Oceanus Procellarum (Ocean Burz),
na który spadło lub na którym osiadło łagodnie wiele próbników. Mare Orientale
(Morze Wschodnie) – znajdujące się na pograniczu półkuli księżycowej, dostępnej
obserwacjom naziemnym i przeciwnej.

Cała powierzchnia Księżyca pokryta jest ponadto kraterami – najbardziej
charakterystycznymi tworami na naszym naturalnym satelicie – z których
największe nazywane są górami pierścieniowymi. Kratery i góry pierścieniowe są
uważane za pozostałości po upadkach na powierzchnię Księżyca meteorytów
najróżniejszych rozmiarów, od ogromnych do mikroskopijnych, niektóre kratery
mogą jednak być pochodzenia wulkanicznego. Średnice kraterów wynoszą od kilku
metrów (są to właściwe płytkie zagłębienia) do ponad dwustu kilometrów (góry
pierścieniowe). Pod względem morfologicznym rozróżnia się kratery z centralną
górką, następnie kratery z płaskim dnem noszące nazwy cyrków i kratery małe o
średnicach do około 20 km i z dnem nieckowato zagłębionym. Wysokość gór
pierścieniowych nie przekracza z reguły 3,5 km względem otaczającej
płaszczyzny. Zbocza kraterów są łagodne od strony zewnętrznej, bardziej stromo
opadając do wnętrza.

W roku 1970 Międzynarodowa Unia Astronomiczna zatwierdziła ostatecznie nazwy
nadane utworom na odwrotnej, niewidocznej stronie Księżyca. Jedenaście kraterów
otrzymało nazwy upamiętniające uczonych polskich i polskiego pochodzenia –
Armińskiego, Banachiewicza, Ceraskiego, Dziewulskiego, Gadomskiego, Graffa,
Kowalskiego, Sierpińskiego, Skłodowskiej-Curie, Smoluchowskiego i Śniadeckiego.
Na zwróconej ku Ziemi stronie Księżyca mamy natomiast 7 „polskich” kraterów (w
nawiasach średnice): Bogusławski (98 km), Dembowski (40 km), Heweliusz (110
km), Kopernik (91 km), Kunowski (17,4 km), Lubieniecki (37 km) i Witelo (44,7
km).

Stosunkowo często spotykanym na Księżycu tworem są szczeliny. Niektóre z nich
stanowią rowy tektoniczne. Wytworzyły je płynne masy, nie była to jednak woda,
której śladów działalności próżno by szukać na powierzchni Srebrnego Globu.
Czynnikiem drążącym szczeliny księżycowe była lawa. Badania wykazały, że ze
względu na swój skład odznaczała się ona w stanie stopionym wielką płynnością –
była znacznie mniej lepka niż na Ziemi.

KLIMAT

Warunki fizyczne panujące na Księżycu są dobrze znane. Określa je przede
wszystkim mała masa Księżyca. Przyśpieszenie na jego powierzchni wynosi
niespełna 1/6 przyśpieszenia ziemskiego i jest równe 1,62 m/s2, w związku z
czym prędkość ucieczki równa się 2,38 km/s. Z tego powodu Księżyc nie zdołał
utrzymać gęstej atmosfery. Przeprowadzone pomiary wykazały, że ciśnienie
szczątkowej atmosfery wynosi zaledwie 10-10 hPa! Brak atmosfery powoduje duże
wahania temperatury – w punkcie podsłonecznym osiąga ona +130 stopni Celsjusza,
nocą spada zaś do około -150 stopni Celsjusza. W takich warunkach na Ziemi
skrapla się powietrze. Skoki temperatury, jakie muszą następować zwłaszcza
wtedy, gdy dany fragment terenu przestanie ogrzewać Słońce, są tak duże, że
powodują raptowny skurcz materiału; pojawiające się naprężenia przyczyniają się
do jego pękania i kruszenia.

Zjawiska tego nie potęguje oczywiście woda, której jak już wspomniałem,
zupełnie tu brak. Przypuszczano jednak, że nawet tuż pod powierzchnią,
zwłaszcza w miejscach gdzie Słońce nie dociera, może występować nawet lód lub
cos w rodzaju marzłości. Wtedy jednak w gazach, które w znikomych ilościach
pojawiają się tuz nad gruntem księżycowym, powinna znajdować się odrobina pary
wodnej. Nic takiego nie stwierdzono. Mało tego, w skałach księżycowych nie ma –
przeciwnie niż na Ziemi – nawet wody związanej chemicznie i połączeń
zawierających grupy wodorotlenowe OH. Wykryto jedynie znikome ślady wody w
wybranych partiach druzgotu i miału – w ilościach wynoszących zaledwie setki
części na milion.



ZJAWISKA NA KSIĘŻYCUDo najbardziej interesujących zjawisk na sferze niebieskiej
należą bez wątpienia zaćmienie Księżyca i Słońca, zdarzające się wtedy, kiedy
Ziemia znajduje się w przybliżeniu na prostej łączącej środki obu tych ciał.

W przypadku zaćmienia Księżyca Ziemia znajduje się między Słońcem a Srebrnym
Globem, rzucając na niego swój cień. Długość stożka Ziemi, znajdującego się w
średniej odległości od Słońca, wynosi 1 384 000 km. Natomiast promień krążka
cienia wynosi 4600 km. Dzięki temu Księżyc może dość długo przebywać w stożku
cienia – maksymalnie do 1h 40min, jeśli zaćmienie jest centralne.



Fazy księżyca:

– I kontakt – rozpoczyna się zaćmienie częściowe;

– II kontakt – całkowite pogrążenie się Księżyca w cieniu Ziemi;

– III kontakt – zetknięcie się (wewnętrznej)tarczy ze stożkiem cienia;

– IV kontakt – Księżyc opuszcza cień (zetknięcie zewnętrzne).



W ciągu roku mogą wystąpić najwyżej trzy zaćmienia Księżyca, ale może być i
tak, że w danym roku, nie zdarzy się ani jedno zaćmienie (nawet częściowe).

Zjawiska zaćmienia Słońca zdarzają się częściej niż Księżyca! Zachodzą one
wtedy, gdy stożek cienia Księżyca pada na Ziemię, czyli Srebrny glob jest wtedy
w fazie nowiu.



Oto kolejne fazy zaćmienia Słońca:

– I kontakt – niewidoczna tarcza Księżyca styka się zewnętrznie (zawsze od
strony zachodniej) z dyskiem słonecznym;

– II kontakt – tarcza Księżyca styka się wewnętrznie z zachodnią krawędzią
tarczy Słońca;

– III kontakt – tarcza Księżyca styka się wewnętrznie ze wschodnim brzegiem
tarczy słonecznej;

– IV kontakt – tarcza Księżyca opuszcza tarczę Słońca stykając się z nią od
zewnątrz.



Podczas II i III kontaktu można zaobserwować szczególnie ciekawe zjawisko tak
zwanych pereł Bailly’ego, które tworzą promienie słoneczne prześwitujące przez
nierówności brzegu tarczy księżycowej.

Do ciekawych zjawisk należą także zakrycia planet, planetoid i gwiazd przez
tarczę Srebrnego Globu.