Ako prebiehal prieskum Mesiaca?
Prieskum Mesiaca prebiehal v niekoľkých fázach, začínajúc nepilotovanými sondami a vrcholí pilotovanými misiami. Už prvé sondy ako Luna a Ranger nám poskytli prvé zábery zblízka, ktoré okrem iného dokázali to, čo vedci už dávno vedeli - že "mesačné moria" nie sú skutočné moria. Tieto rozsiahle tmavé planiny, ktoré starí astronómovia mylne považovali za vodné plochy, sú v skutočnosti rovné bazaltové pláne, ktoré vznikli dávnymi výlevmi lávy. Na Mesiaci nikdy nebola tekutá voda vo forme morí.
Sondy a misie Apollo
Chronológia prieskumu Mesiaca je bohatá. Medzi najvýznamnejšie patrí:
Sondy Luna (Sovietsky zväz): Prvá sonda, Luna 2, pristála na Mesiaci v roku 1959. Luna 9 v roku 1966 ako prvá mäkko pristála a poslala prvé zábery z jeho povrchu.
Sondy Ranger, Surveyor a Lunar Orbiter (USA): Tieto sondy mapovali povrch Mesiaca a pripravovali pôdu pre misie Apollo. Surveyor 1 tiež v roku 1966 úspešne mäkko pristál.
Misie Apollo (USA): Vrcholom prieskumu boli pilotované misie Apollo. Apollo 11 v roku 1969 ako prvá misia úspešne pristála s ľuďmi. Nasledovali ďalšie misie, ktoré priviezli vzorky mesačných hornín a vykonali rôzne experimenty. Poslednou misiou bol Apollo 17 v roku 1972.
Čínske sondy: Áno, poslednou sondou, ktorá na Mesiaci úspešne pristála, bola čínska Chang'e 5 v roku 2020. Táto sonda priniesla na Zem vzorky mladších mesačných hornín, čo je kľúčové pre pochopenie vulkanickej histórie Mesiaca.
Plány NASA: NASA má skutočne v pláne návrat ľudí na Mesiac v rámci programu Artemis. Cieľom je nielen pristáť na Mesiaci, ale vybudovať trvalú základňu, ktorá by slúžila ako brána pre ďalší prieskum, napríklad Marsu.
Podmienky na Mesiaci a geológia
Podmienky na Mesiaci sú extrémne a úplne odlišné od tých na Zemi:
Gravitácia: Je len asi 1/6 gravitácie Zeme. To znamená, že by ste na Mesiaci vážili šesťkrát menej.
Teplota: Kolíše v obrovskom rozsahu. Na Slnkom osvetlenej strane môže dosiahnuť až 120 °C, zatiaľ čo na odvrátenej strane klesá na -170 °C.
Tlak a atmosféra: Mesiac nemá žiadnu atmosféru. Namiesto toho má veľmi riedku exosféru, ktorá je tvorená atómami a molekulami odparenými z povrchu. Tlak je preto nulový, čo znamená, že tekutá voda tam nemôže existovať.
Radiácia: Bez ochrannej atmosféry a magnetického poľa sú mesační astronauti vystavení vysokej úrovni slnečného a kozmického žiarenia, ktoré je pre život nebezpečné.
Povrch Mesiaca je posiaty krátermi rôznych veľkostí, ktoré vznikli dopadmi meteoritov. Na rozdiel od Zeme, kde erózia tieto stopy vyhladzuje, na Mesiaci ostávajú krátery milióny rokov. Nájdete tu aj hory a kaňony, no nemôžete očakávať púšte v zmysle pieskových dún, skôr ide o prach a drvené horniny. Na Mesiaci existujú hlboké záveje jemného mesačného prachu (regolitu), ktoré môžu byť hlboké aj niekoľko metrov.
Voda, život a "dvojplanéta"
Voda: Áno, na Mesiaci je voda! Nie vo forme jazier alebo riek, ale ako ľad, najmä v trvalo zatienených kráteroch na póloch, kde nikdy nedopadá slnečné svetlo.
Život: Všetky doterajšie dôkazy naznačujú, že na Mesiaci nikdy nebol život. Extrémne podmienky a nedostatok atmosféry to vylučujú.
Rozdiel medzi privrátenou a odvrátenou stranou: Áno, existuje výrazný rozdiel. Privrátená strana, ktorú vidíme zo Zeme, je pokrytá rozsiahlymi bazaltovými pláňami ("moria"). Odvrátená strana má oveľa hrubšiu kôru a je hustejšie posiata krátermi, pričom bazaltové pláne sú tu oveľa menšie a menej početné. Tento rozdiel je pravdepodobne spôsobený rôznou hrúbkou kôry, ktorá ovplyvnila výlevy lávy.
Magnetické pole: Mesiac nemá globálne magnetické pole ako Zem, ale niektoré mesačné horniny vykazujú stopy remanentného magnetizmu, čo naznačuje, že v dávnej minulosti mohol mať slabé magnetické pole.
Vznik Mesiaca: Teória obrovského impaktu (zrážky) je dnes všeobecne prijatá. Predpokladá sa, že pred 4,5 miliardami rokov sa do protplanéty Zem vrazil objekt veľkosti Marsu, nazvaný Theia. Odštiepená hmota sa sformovala a vytvorila Mesiac. Táto teória vysvetľuje veľa charakteristík Mesiaca, vrátane jeho nízkej hustoty a zloženia podobného zemskému plášťu.
Vplyv na Zem: Prítomnosť takého veľkého Mesiaca mala obrovský vplyv. Mesiac stabilizoval sklon osi Zeme, čo viedlo k stabilnejším klimatickým zmenám a ročným obdobiam, ktoré sú kľúčové pre vznik života. Tiež je zodpovedný za príliv a odliv, ktoré mohli v raných oceánoch hrať úlohu pri formovaní prvých životných foriem.
Dvojplanéta: Hoci Mesiac spĺňa niektoré kritériá, nie je presné nazývať sústavu Zem-Mesiac dvojplanétou v pravom slova zmysle. Mesiac je satelit, aj keď v pomere k Zemi naozaj mimoriadne veľký. Viazaná rotácia, pri ktorej vidíme stále len jednu stranu Mesiaca, vzniká kvôli prílivovým silám. Gravitácia Zeme spomalila rotáciu Mesiaca tak, že teraz trvá rovnako dlho, ako obeh okolo Zeme.
Budúcnosť na Mesiaci: Mesiac je pre budúcnosť ľudstva nesmierne dôležitý. Mohol by slúžiť ako základňa pre prieskum Slnečnej sústavy. Štart z Mesiaca je oveľa jednoduchší a lacnejší, pretože má slabšiu gravitáciu a neexistuje tam atmosféra, ktorá by kládla odpor. To by nám umožnilo lacnejšie vynášať ťažké náklady do vesmíru a vybudovať napríklad automatické továrne alebo observatóriá.
Vzďaľovanie Mesiaca
Je pravda, že Mesiac bol kedysi k Zemi oveľa bližšie a postupne sa od Zeme vzďaľuje rýchlosťou približne 3,8 cm ročne. Tento proces je spôsobený práve prílivovými silami Zeme a Mesiaca. Gravitácia Mesiaca vytvára na Zemi prílivové vydutie, ktoré Zem vo svojej rotácii ťahá dopredu, čo spôsobuje postupné zrýchľovanie Mesiaca, a preto sa vzďaľuje.
Nemusíte sa však obávať, že by Mesiac odletel do vesmíru. Jeho vzďaľovanie bude pokračovať dovtedy, kým sa rýchlosť rotácie Zeme a obehu Mesiaca nesynchronizuje. Je to však proces, ktorý bude trvať miliardy rokov. Predtým, ako sa to stane, Slnko už prejde do fázy červeného obra a pohltí Zem aj Mesiac.
V najstaršom období Zeme, hneď po vzniku Mesiaca, bol náš satelit k Zemi skutočne oveľa bližšie, pravdepodobne len na vzdialenosť niekoľkých desiatok tisíc kilometrov (dnes je to približne 384 400 km). V tom období musel na oblohe vyzerať obrovsky a zrejme sa striedali fázy od splnu po nov v priebehu niekoľkých desiatok hodín, nie dní ako dnes.
Oceánske prílivy a odlivy v bode, kedy bol Mesiac k Zemi omnoho bližšie
Gravitačná sila klesá s druhou mocninou vzdialenosti, takže ak bol Mesiac desaťkrát bližšie, jeho prílivová sila bola stotisíckrát silnejšia. Prílivy a odlivy vtedy museli byť naozaj masívne, nie však v rozsahu stoviek metrov či kilometrov.
Túto intenzitu však obmedzovali iné faktory:
Rotácia Zeme: Zem rotovala oveľa rýchlejšie ako dnes. Jeden deň trval len asi 6 hodín. To by spôsobovalo, že prílivové vlny by sa preháňali po Zemi v oveľa rýchlejšom tempe.
Hĺbka oceánov: Pred miliardami rokov ešte neboli oceány také hlboké, ako ich poznáme dnes, a povrch Zeme bol horúci a bol na ňom iný tlak. Tieto faktory ovplyvňovali správanie sa vody.
Aj keď je ťažké presne určiť výšku prílivov v takomto ranom období Zeme, určite by boli oveľa výraznejšie, než sú dnes. Vedci odhadujú, že ich výška mohla dosahovať desiatky metrov. Tieto obrovské prílivové vlny mali pravdepodobne obrovský vplyv na geológiu a eróziu planéty a mohli zohrať kľúčovú úlohu pri formovaní pobrežných línií.
Mohol byť Mesiac planétou?
Zaujímavá otázka, ktorá otvára dvere k definíciám nebeských telies. Podľa súčasnej definície, ktorú stanovila Medzinárodná astronomická únia, musí mať planéta tri vlastnosti:
Planéta obieha Slnko.
Planéta má dostatočnú hmotnosť na to, aby vďaka svojej vlastnej gravitácii nadobudla hydrostaticky rovnovážny (takmer guľový) tvar.
Planéta vyčistila svoju obežnú dráhu od iných telies.
Mesiac nezodpovedá najmä prvému bodu, ale ani tretiemu bodu. Obieha síce Slnko, ale robí to ako satelit Zeme, nie nezávisle. Je súčasťou gravitačne viazaného systému Zem - Mesiac.
Ak by Mesiac po zrážke Zeme s Theiou skutočne získal tak vysokú rýchlosť, aby unikol gravitačnému vplyvu Zeme a začal by obiehať Slnko, splnil by prvú podmienku. Svojou masou a guľatým tvarom by splnil aj druhú. Problémom je však tretia podmienka. Gravitácia Mesiaca je dosť silná na to, aby ovplyvňovala iné malé telesá, ale je naozaj otázne, či by dokázal úplne "vyčistiť" svoju dráhu. Pravdepodobne by sa pohyboval v relatívne prázdnej oblasti slnečnej sústavy, čo by ho priblížilo k splneniu tohto kritéria. V takom prípade by sa s vysokou pravdepodobnosťou kvalifikoval ako trpasličia planéta (ako napríklad Pluto), pretože by bol samostatným telesom, ktoré neprečistilo svoju dráhu. Mesiac by sa zrejme nemohol stať planétou, ani keby sa vymanil z obežnej dráhy Zeme, pretože pravdepodobne by nebol dominantným telesom vo svojej obežnej dráhe okolo Slnka.