Hold
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
- Ez a szócikk a Föld holdjáról, a Holdról szól. Általában a holdakról a hold (égitest) szócikk, a mértékegységről a hold (mértékegység) szócikk szól.
|
A Hold a Földről nézve |
|||||||
| A pálya tulajdonságai | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| fél nagytengely | 384 400 km (0,0026 CsE) |
||||||
| Pálya kerülete | 2 413 402 km (0,016 CsE) |
||||||
| Excentricitás | 0,0554 | ||||||
| Perigeum | 363 104 km (0,0024 CsE) |
||||||
| Apogeum | 405 696 km (0,0027 CsE) |
||||||
| Keringési idő | 27,321 661 d (27 d 7 h 43.2 min) |
||||||
| Szinódikus periódus | 29,530 588 d (29 d 12 h 44.0 min) |
||||||
| Átlag pályasebesség | 1,022 km/s | ||||||
| Max. pályasebesség | 1,082 km/s | ||||||
| Min. pályasebesség | 0,968 km/s | ||||||
| Inklináció | változik 28,60° és 18,30° (5,145 396° az ekliptikával) |
||||||
| A felszálló csomó hossza | 125,08° | ||||||
| Prigeum szöge | 318,15° | ||||||
| Hold | a Földé | ||||||
| Fizikai tulajdonságok | |||||||
| Egyenlítői átmérő | 3476,2 km [1] (0,273 földi) |
||||||
| Poláris átmérő | 3472,0 km (0,273 földi) |
||||||
| Lapultság | 0,0012 | ||||||
| Felszíne | 3,793·107 km2 (0,074 földi) |
||||||
| Térfogat | 2,197·1010 km3 (0,020 földi) |
||||||
| Tömeg | 7,347 673·1022 kg (0,0123 földi) |
||||||
| Közepes sűrűség | 3,344 × 10³ kg/m3 | ||||||
| Egyenlítői gravitáció | 1,622 m/s2, (0,1654 g) |
||||||
| Szökési sebesség | 2,38 km/s | ||||||
| Forgási periódus | 27,321 661 nap (kötött keringés) |
||||||
| Forgási sebesség | 16,655 km/h (egyenlítőn) |
||||||
| Tengelyferdeség | 3,60°-tól 6,69°-ig változik (1,5424° az ekliptikához) |
||||||
| Északi-pólus rektaszcenziója |
266,8577° (17 h 47 m 26 s) |
||||||
| Deklináció | 65,6411° | ||||||
| Albedo | 0,12 | ||||||
| Magnitudó | -12,74 | ||||||
| Felszíni hőm. |
|
||||||
| Kéreg összetétele | |||||||
| Oxigén | 43% | ||||||
| Szilícium | 21% | ||||||
| Alumínium | 10% | ||||||
| Kalcium | 9% | ||||||
| Vas | 9% | ||||||
| Magnézium | 5% | ||||||
| Titán | 2% | ||||||
| Nikkel | 0,6% | ||||||
| Nátrium | 0,3% | ||||||
| Króm | 0,2% | ||||||
| Kálium | 0,1% | ||||||
| Mangán | 0,1% | ||||||
| Kén | 0,1% | ||||||
| Foszfor | 500 ppm | ||||||
| Szén | 100 ppm | ||||||
| Nitrogén | 100 ppm | ||||||
| Hidrogén | 50 ppm | ||||||
| Hélium | 20 ppm | ||||||
| Légköri tulajdonságok | |||||||
| Légköri nyomás | 3 · 10-13kPa | ||||||
| Hélium | 25% | ||||||
| Neon | 25% | ||||||
| Hidrogén | 23% | ||||||
| Argon | 20% | ||||||
| Metán Ammónia |
nyomokban | ||||||
A Hold (nagybetűvel) a Föld kísérőjét (holdját) jelenti. A Földtől való átlagos távolsága 384 403 kilométer, nagyjából a Föld átmérőjének 30-szorosa, más mértékegység szerint 0,002 AU, vagy 1,3 fénymásodperc (a Nap visszaverődő fénye 1,3 másodperc alatt jut el a földi megfigyelőhöz). Átmérője 3476 kilométer, hozzávetőleg a Földének negyede. Ezzel a Hold a Jupiter három holdja, a Ganümédesz, a Kalliszto és az Io, valamint a Szaturnusz Titán holdja után a Naprendszer ötödik legnagyobb holdja.
A testek súlya körülbelül hatoda, mint a Földön, így a rajta járó űrhajósok a 80-90 kg-os űrruhában is könnyedén tudtak mozogni, ugrálni. A légkör hiánya miatt az égboltja teljesen fekete nappal is. Kötött keringése miatt mindig ugyanazt az oldalát látjuk, és az innenső oldalán álló holdi megfigyelő (pl. az Apollo űrhajósok) számára a Föld mindig ugyanott látszik állni az égen (persze bolygónk ugyanúgy fázisokat mutatva elfogy és megtelik, ahogy az a földi égen is látható a Hold esetében).
A Hold különleges helyet foglal el az emberiség kultúrtörténetében is. Az őskor és az ókor vallásaiban a Holdat istenségnek tekintették. A legismertebb holdistenségek a görög mitológiabeli Selene, vagy a rómaiaknál Selene megfelelője Luna istennő, de az egyiptomiak Khons istenétől kezdve a mayák Ixchel istenén át az észak-amerikai navaho indiánok Yoołgai asdząąn istennőéig tucatnyi kultúrában tisztelték istenként a Holdat.
A Holdat elõször egy szovjet űrszonda, a Luna-1 érte el 1959-ben a Luna-program keretében. A szonda 6.000 km-es távolságban repült el az égitest mellett, a sikert inkább az jelentette, hogy sikerült olyan sebességre gyorsítani egy eszközt, amellyel elérhetővé vált a Föld kísérője. Az első emberkéz alkotta tárgy, amely valóban eljutott a Holdra, a Luna-2 szonda volt, szintén még 1959-ben, de ez is inkább volt repülési teljesítmény, mintsem űrkutatási, hiszen a szonda egyszerűen becsapódott a felszínbe és megsemmisült. A Luna-3 volt az első űreszköz, amely közelképet készített a holdfelszínről, amikor elrepült mellette. Az első sikeres sima leszállás szintén a Luna-program nevéhez fűződik, a Luna-9 1966. február 3.-án szállt le sikerrel a Oceanus Procellarumon. Nem sokkal később, 1966. április 3.-án a Luna-10 lett az első szonda, amely Hold körüli pályára állt. A szovjet holdprogram amerikai vetélytársai, a Surveyor leszállószondák és a Lunar Orbiter keringő szondák néhány hónap múltán ismételték meg a szovjet eszközök teljesítményét.
A Holdat nemcsak űrszondákkal kutatták, hanem mindeddig ez az egyetlen olyan Földön kívüli égitest, amelyen ember is járt. Az amerikai Apollo-program keretében először az Apollo-8 repüléssel sikerült Hold körüli pályára állnia embert szállító űrhajónak. Majd az Apollo-11 űrhajósai, Neil Armstrong parancsnok és Buzz Aldrin holdkomp-pilóta lettek az első emberek, akik holdkompjukkal sikeres leszállást hajtottak végre és küldetésük csúcspontjaként kiléphettek a holdfeszínre a Mare Tranquilitatison. A Szovjetuniónak is megvolt a maga holdprogramja, ám amikor nyilvánvalóvá vált elmaradásuk az amerikaiaktól, felhagytak a költséges versennyel, így máig mindössze 12 amerikai űrhajósnak sikerült járnia a Hold felszínén.
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] Eredete és fejlődéstörténete
A Hold az Apollo-program során gyűjtött geológiai bizonyítékok alapján - kissé meglepő módon - a Föld testéből származik. Korábban több teória is létezett az égitest keletkezésére, amelyek között nem is szerepelt a végül bizonyított elképzelés.
A legkorábbinak Charles Darwin kiszakadás-elmélete számít, amely szerint a Naprendszer kialakulásának kezdetén a még olvadt állapotban levő föld olyan gyorsan forgott tengelye körül, hogy egy nagy anyagcsomó szakadt ki belőle (vélhetően a mai Csendes-óceán térségéből), amely hamar gömb alakot vett fel és pályára állt a maradék anyabolygó körül. Ám ez az elmélet olyan gyors forgást feltételez, amilyen sohasem jellemezte a Földet, ráadásul a megjelölt helyszín fiatal közetei nem erősítik meg egy olyan geológiai esemény megtörténtét, mint a kiszakadás. Egy másik jelentős, egykori elméletnek tekinthető a befogás-elmélet, amelynek hívei szerint a Hold valahol a Naprendszer más fertályán keletkezett, pályája keresztezte a Föld keringési pályáját, majd egy közeli találkozás során a nagyobb égitest befogta a nagyobb gravitációjával. Azonban ennek a hipotézisnek a működőképességéhez igen valószínűtlen feltételek különleges együttállása kellett volna, sokkal valószínűbb, hogy egy ilyen találkozásnak ütközés, vagy a a befogás ellenkezője (a Föld gravitációja más irányban parittyázta volna messze el a közeledő Holdat) lett volna a vége. A harmadik elmélet a két égitest párhuzamos kifejlődéséről szólt. Eszerint a Nap körüli akkréciós korongban egymás mellett két kis bolygócsíra fejlődött a korong poranyagában és kissé aszimmetrikus ikerbolygót alkottak. Ám ez az elmélet a két bolygótest anyagösszetételének különbözőségén bukott meg (a Hold kőzeteiben szinte egyáltalán nincs víz és nagyon kevés a vas). Mindhárom elmélet legnagyobb buktatója azonban az volt, hogy nem adott magyarázatot a Föld-Hold rendszerben meglévő impulzusmomentum kérdésére.
A végül bizonyított és ma elfogadott keletkezés-történeti elképzelés szerint, valamikor a Naprendszer kialakulását követő 100 millió éven belül, nagyjából 4,527 ± 0,01 millárd évvel ezelőtt - hozzávetőleg a Naprendszer keletkezését követő 30-50 millió éven belül - egy hatalmas bolygóközi ütközés történt. Ebben a formálódó proto-Föld és egy Mars méretű bolygócsíra összeütközött, és az ütközés által kilökődött anyag állt össze gömb alakú bolygótestté. Eszerint a Hold anyaga a Földből származik, ám jelentős mennyiségben lehet benne a becsapódó másik test anyagából is.
Később a két bolygótest együtt fejlődött tovább, bár a fejlődéstörténet két önálló irányt vett. A Föld légkörének, mágneses mezejének és méretének köszönhetően mások voltak a felszínformáló erők, mint kísérőjén. A Holdon a napszél és a folyamatosan a felszínre záporozó testek bombázása alakította a felszínt, mivel a kisebb test hamarabb lehűlt és a vulkáni, vagy tektonikai aktivitás már a feljődéstörténet igen korai szakaszában leállt. Éppen ezért a Hold földtani korszakait a meghatározó becsapódásokkal jelezzük, így különböztetünk meg Nectaris-korszakot, Imbrium-korszakot, Eratosztenészi-kort, Kopernikuszi-kort.
A becsapódások mellett a Nagy Bombázás korszakát követően, az imbriumi-korban - 3,5 - 3 milliárd évvel ezelőtt - a vulkanizmus is komoly szerepet játszott a felszín kialakításában. A hatalmas, többszáz kilométer átmérőjű medencéket kialakító becsapódások az adott helyeken nagyon levékonyították a kérget és így a vékony, töredezett kőzetrétegen át könnyen fel tudott törni a mélyből az olvadt kőzet. A hatalmas lávafolyások bazaltfolyamai 100-200 millió év alatt feltöltötték a nagy becsapódásos medencéket és így megszülettek a holdtengerek, a mare-k. Az óriási becsapódási kráterek szélén felgyűrődött, összetöredezett kőzetlemezek pedig, miután magát a medencét és a lemezek réseit kitöltötte a láva, hegyláncokként maradtak hátra. A lávafeltörések hamar leálltak és a legutolsó is 1,2 milliárd évvel ezelőtt történhetett (összehasonlításul: a Föld ma is geológiailag aktív, vulkánkitörések nap mint nap zajlanak rajta).
[szerkesztés] Keringése és helye a Föld-Hold rendszerben
A Hold a Föld-Hold rendszer tömegközéppontja körül kering. Egy Föld körüli keringést a háttérben levő csillagokhoz viszonyítva 27,3 nap alatt tesz meg, ezt nevezzük sziderikus keringési időnek. Mivel azonban mindeközben a Nap körül is kering a Hold, ezért egy kissé tovább tart, hogy ugyanabba a fényfázisba térjen vissza. Ez az idő 29,5 napig tart, ezt nevezzük szinódikus keringési időnek. Kísérőnk keringési síkja az ekliptikához nagyon közeli, nem a földi egyenlítő, hanem a Nap egyenlítőjének síkjában kering.
A Hold kis tömege (a földinek 1/81 része) miatt a Föld-Hold rendszer tömegközéppontja - egyben a keringés - középpontja körül kering, amely a valahol a Föld belsejében van. Ezért téves az a sokszor elhangzó osztályozás, miszerint bolygónk és holdja inkább kettősbolygó lenne. Emellett a méretbeli különbségek is szembeötlőek, hisz a Hold felszíne negyedannyit tesz ki, mint a Földi szárazföldek összfelülete.
Napjaink elfogadott tudományos vélekedése, hogy a Hold hatalmas szerepet játszott az élet kialakulásában és fennmaradásában. Gravitációs hatásával stabilizálta ugyanis a Föld keringését, térbeli helyzetét. A Föld forgástengelyének ferdesége a Hold hatására viszonylag állandó, míg például a Mars esetében tág határok között ingadozik. Amennyiben nem lenne ez a hatás, úgy a Föld éghajlata kiszámíthatatlan lenne, az égövek rövid időszakok alatt vándorolnának tova, ami az élet fennmaradását igen megnehezítené, esetleg lehetetlenné tenné. A Hold által keltett apály és dagály jelensége a tengerpartok mentén ugyancsak elősegítette az élet fennmaradását.
[szerkesztés] Árapály jelenség
A tengerparton élők, nyaralók számára ismert jelenség a tenger vízszintjének ritmikus emelkedése, apadása. Az árapály persze ettől sokkal bonyolultabb jelenség és nemcsak a tengerek vízszintjére hat, ám a köztudat - helyesen - a Holdhoz köti. A Hold gravitációs vonzásának hatására, a földfelszín Hold felé mutató részei kissé megemelkednek (a tengervíz a leginkább, mivel a folyékony testek könnyebben változtatnak alakot erőhatásra), hullámhegyet alkotnak, az előtte és mögötte 90°-ra fekvő területek pedig kissé lesüllyednek. A hullámhegyet hívjuk dagálynak, a hullámvölgyet apálynak. A jelenségben még a Nap vonzása is szerepet játszik, ám annak hatása csak mintegy 1/3-a a Holdéhoz képest. (A dagálykúp akkor a legmagasabb,amikor a Nap-Hold-Föld egy egyenesen helyezkedik el és a gravitációs hatások erősítik egymást, ilyenkor az apály is alacsonyabb. Erre újholdkor kerül sor.) Az árapály a földfelszínre gyakorolt hatása mellett visszahat az egész Föld-Hold rendszerre is. A Föld forgása lassul tőle, számítások szerint 100 évente 29 másodperccel, amely addig fog folytatódni, amíg a Föld forgási és a Hold keringési ideje ki nem egyenlítődik. Számítások szerint ez 1,6 milliárd év múlva következik be, amikor egy nap 55 nap hosszú lesz és a Hold is ennyi idő alatt kerüli meg a Földet. Ekkor a Hold a Földnek csak egy oldaláról lesz látható és adott helyen mindig ugyanott lesz megfigyelhető az égbolton. A Föld lassuló tengelyforgása mellett az árapály hatására a Hold folyamatosan távolodik a Földtől, 100 évente 4 centiméteres sebességgel.
[szerkesztés] Libráció
Librációnak nevezzük azt a speciális jelenséget, amely a Hold Föld körüli keringése során megfigyelhető és az égitest "billegését" takarja. Közismert, hogy a Holdnak mindig ugyanazon oldala fordul a Föld felé, ebből adódik a következtetés, hogy akkor a felszínének pontosan 50%-as látható. A helyes megállapítás az, hogy egyszerre 50 % látható, ám egy teljes keringés alatt a felszín 59 %-át pillanthatjuk meg folyamatos megfigyeléssel. A Holdnál egyszerre figyelhető meg optikai (azon belül, a mozgás irányát tekintve hosszúsági és szélességi), illetve fizikai libráció. A hosszúsági librációt (a Holdnak a forgástengelye körüli himbálózását) az égitest elipszis alakú pályája okozza. Mivel a Hold tengely körüli forgása állandó, viszont pályája elipszis alakja miatt a keringési sebessége változó, ezért földtávolban lelassul és ekkor a nyugati oldalon mutat meg a túloldalából 7,9°-ot, földközelben pedig felgyorsul és a keleti oldalon láthatunk ugyanannyit a túloldalból. A szélességi librációt (az egyenlítői sík dülöngélését) pedig ugyanilyen fizikai törvényszerűségek okozzák teljesen ugyanilyen módon: a Hold keringési síkje 5°-os szöget zár be az ekliptikával emiatt tehát hol egy kissé felülről, hol pedig kicsit alulról látunk rá.
Ezzel szemben a fizikai libráció nem látszólagos, hanem valóságos mozgás, himbálózás. Az égitest egy nagyon kis mértékű rezgő mozgást is végez egy egyensúlyi állapot körül. Ha a két égitest tömegközéppontját összekötő egyeneshez viszonyítjuk az égitestek mozgását, akkor a Hold ehhez az egyeneshez képest 0,5 szögpercnyi periódikus eltérést mutat keleti és nyugati irányban, a hossztengelye mentén.
[szerkesztés] Az égitest geológiája
[szerkesztés] Felszín
A Hold felszínét kráterek borítják. Ezeknek a krátereknek nagy része meteorit becsapódások során jött létre, valószínűleg a Naprendszer korai időszakában, de a mai napig folytatódik a kráterképződés. Kráterszámlálások szerint a felénk néző oldalon mintegy 30.000, 1 km-nél nagyobb átmérőjű kráter van. Ettől a helyszíni megfigyelések szerint sokkal több becsapódási krátert számlál a holdfelszín, ám a földi távcsövek felbontóképessége idáig terjed. A kisebb kráterek az 1 km alatt akár a centiméteres méretig terjednek, hisz számottevő légkör hiányában a legkisebb kozmikus test is képes lejutni a felszínre és krátert vájni.
A Hold teljes felszínét - a krátereket, a hegyeket, síkságokat - egy ún. regolit nevű anyag borítja néhány cm vastag rétegben. A regolit nem más, mint a puder finomságúra örlődött holdpor, a felszín kőzeteinek a mikroszkopikus becsapódások által porrá őrölt felső rétege. A regolitképződés egy speciális eróziós folyamat, amely a holdi időjárás hatására jön létre. Az éjszakai - 180 °C és a nappali + 140 °C között ingadozó hőmérséklet komoly hőterhelést jelent a kőzeteknek, segítve a málást. Emellett folyamatosan záporozik a kozmikus por a felszínre, amely akár 20-30 km/másodperces mikrobecsapódásokat jelent, valamint a napszél (folyamatos, nagy sebességgel áramló részecskebombázás) is éri a Nap felé forduló felszínt. A többmilliárd év alatt ezek együttes hatása puderfinomságúvá őrölte a felszín felső néhány centiméterét. A rendkívül laza felszíni réteg az Apollo program űrhajósai számára sok nehézséget okozott: rátapadt a ruhára, később a holdjáróra (sötétre színezve megnövelte a hőelnyelését és a hűtőrendszer hőterhelését), de jó lehetett járni rajta.
A Földről megfigyelve két markánsan elkülöníthető felszíni forma bontakozik ki. A sötét foltokat alkotó területek és a többségben levő világosabb vidékek. Az előző korokban (amikor a technikai lehetőségek korlátossága miatt nehézségekbe ütközött a valódi felszíni formák meghatározása) a sötét területeket tengernek - latinul: mare -, a világosakat pedig szárazföldnek - terra - nevezték el. A mare területek általában hatalmas, becsapódások által vájt medencék, amelyek 3,9-3,6 milliárd évvel ezelőtt keletkeztek és amelyeket a mélyből feltörő bazaltláva töltött fel (a bazalt sötétebb színe miatt látjuk ezeket a területeket sötétebbnek). A világosabb területek az ősi holdkéreget képviselik, amely a bolygótest lehűlése során szilárdult kéreggé. Ez a felszíni forma még akkor jött létre, amikor a bolygótest olvadt volt és a nehezebb anyagok lesüllyedtek, hátrahagyva a könnyű elemekben (pl. alumíniumban) gazdagabb anyagokat, amelyek megszilárdulva világosabb színű kőzeteket adnak. Érdekes tény, hogy holdtengerek szinte kizárólag a Föld felé néző oldalon helyezkednek el, a túloldalon egyedül a Ciolkovszkíj kráter tekinthető mare területnek, ám az is csak jelentéktelen kis kráter az innenső oldal hatalmas holdtengereihez képest.
A legjelentősebb felszínformáló erő a becsapódásos kráterképződés. A legnagyobb kráterek hatalmas medencéket alkotnak. A mérések szerint a Hold (egyben az egész Naprendszer) legnagyobb azonosítható becsapódásnyoma a Déli-Sark-Aitken medence. Ez a Hold túloldalán helyezkedik el a déli-sark és az egyenlítő között, 2.240 km-es átmérővel. A medencét a későbbi korok becsapódásai számtalan új kráterrel írták felül, így azonosítása is műholdas mérésekkel sikerült. A legnagyobb, más becsapódások által még nem erodált kráter a Bailly, amelynek átmérője 295 km, mélysége 3960 m. A hatalmas becsapódások erejétől az ősi holdfelszín több helyen hegységekké gyűrődött fel, általánosak a nagy medencék partján körbefutó hegyláncok. A legmagasabb hegységek a déli sark közelében vannak, magasságuk eléri a 6100 métert.
[szerkesztés] Felépítése
A Hold a Földhöz (és a Naprendszer nagyobb - gömb alakot felvett égitesteihez) hasonlóan differenciálódott égitest, szerkezetében geokémiailag elkülöníthető kéreg, köpeny és mag létezését figyelték meg kutatók.
[szerkesztés] Domborzata
A Hold domborzatának teljeskörű vizsgálatát a NASA Clementine szondája végezte Hold körüli pályán keringve. Ezen megfigyelések részét képezte felszín a lézer magasságmérővel történő letapogatása, amelynek révén ma a teljes holdgömbről rendelkezünk egy részletes topográfiai térképpel (40 m-es felbontással).
A Hold domborzatát két alapvető felszínformáló erő befolyásolta az idők során. A mai felszín kialakulásáért legfőképpen a meteoritok becsapódása felelős, de a főként ezek nyomán végbement vulkanikus tevékenység is jelentős szerepet játszott benne. A megfigyelések alapján öt fő felszíni formát különböztetünk meg:
- Körülsáncolt síkságok: ezek a legtöbb esetben a mare területekkel azonosak. Egy-egy hatalmas becsapódás nyomán keletkeztek. a legtöbbjük a Nagy Bombázás időszakában keletkezett, amikor akár kilométeres nagyságú sziklatömbök ütköztek a Holddal. Ezekben a kataklizmákban óriási energiák szabadultak fel, mélyen felszaggatva a felszínt. A becsapódódások természetéből fakadóan ezek a hatalmas medencék kör, vagy sokszög alakot vettek fel függően a becsapódó test sebességétől és becsapódási szögétől. Később az elvékonyodott kérgen keresztül a köpeny anyaga tört fel bazaltláva formájában és sima felületet alakított ki a becsapódásos medence közepén. (Később a lávasíkságokon csak kisebb becsapódások történtek és kevés helyen töri meg nagy kráter, vagy más a sima felületet).
- Gyűrűhegységek: a lávasíkságok logikai párjai, a hatalmas becsapódási medencék mentén végigfutó, gyűrű, vagy körív alakú hegységek. Egy-egy becsapódás során több köbkilométernyi anyag dobódott ki, de a kráter szélén már nem hatott akkora erő, hogy kidobja az anyagot, hanem csak összetördelte a kéreg kőzeteit és a hatalmas, törött kőzetáblákat felgyűrte. Ezek a felgyűrt kőzettáblák alkotnak hegyláncokat (pl. Montes Apenninus, Montes Caucasus, Montes Carpatus). A felgyűrt, összetöredezett táblák közé befolyt láva pedig megannyi zeg-zugos kis völgyet képez minden lávasíkság-gyűrűshegy találkozásnál. A hegyek magassága a környező síksághoz képest eléri a 6.000 métert.
- Kráterek: a nagy medencéken kívül számtalan kisebb-nagyobb kráter szabdalja a felszínt. A nagyobbak elérik a 200-300 kilométer átmérőt. A régebbiek erősen erodálódtak, más, későbbi becsapódások részlegesen felülírják, betemetik őket, a lávafolyamok elsimítják, az újabbak pedig élesen rajzolódnak ki a környezetükből. A kevésbé erodálódott krátereken nagyszerűen tanulmányozható a becsapódások fizikája: a kráter falai teraszosan megsüllyednek a keletkező lökéshullám hatására, és jónéhány kráterben központi csúcs keletkezik. Néhány kráter esetében sugársávok jönnek létre, ezeket sugaras krátereknek is nevezik
- Hasadékvölgyek: a lávasíkságokon keletkező felszíni formák. Keletkezésük többféle lehet:
-
- Sinus-rianások: az ilyen hasadékok általában a Földön is megfigyelhető lávacsatornák, amelyek teteje később beomlott. fő jellegzetességük, hogy kacskaringósan húzódnak keresztül egy-egy sík lávaterületen (legszebb példa rá a látható oldal északnyugati részén lévő Schröter-völgy).
- Radiális hasadékok: ezek általában a láva lehűlésekor keletkeznek, amikor a megszilárduló kőzet összehúzódik és meghasad (Vallis Alpes - Alpesi völgy).
- Vetődések a belső erők által létrehozott süllyedések, amelyek nem teknőszerűek, hanem csak az egyik oldalon magasodik többszáz méter magas sziklafal (Rupes Recta)
- Dómok:Általában néhányszáz méter magas, akár 10-15 km átmérőjű, kerek "dombok", soknak a tetején akár 1000 méter átmérőjű bemélyedések láthatóak. Általános vélekedés szerint ezek a holdi vulkanizmus megnyilvánulásai, a voltaképpeni kialudt holdi vulkáni kúpok.
A Hold domborzatának további különlegessége, hogy az innenső oldal átlagosan 1,9 km-rel alacsonyabb, mint a túloldal. Ez főként azért lehet, mert egy valamilyen még nem tisztázott okból a kéregvastagság az innenső oldalon csak harmada a túloldalénak. A felszín legmagasabb és a legalacsonyabb pontja közötti különbség 16 km.
[szerkesztés] Gravitációs mezeje
Kísérő égitestünk gravitációs mezejének fő sajátosságait az ún. mascon-ok jelentik, azaz a Hold gravitációs mezeje nem homogén. A Hold körül keringő szovjet és amerikai szondák mérései meglepő módon tömegjoncentrációkat, "csomókat" jelöltek a Hold testében, ami miatt a gravitációs mezőben is anomáliák figyelhetők meg. Ez főként a Hold körüli pályán keringő űrhajók keringésében doppler mérésekkel észlelt rendellenességekből vezethető le. Nagyobb masconok a Hold innenő oldalán találhatóak, főként a nagy becsapódások, holdtengerek közelében, a túloldalon csak elszórtan és kisebb masconok vannak. (Ez utóbbi azonban csak nagyobb hibaszázalékkal elfogadott felfedezés, mivel a Hold túloldalán repülő űreszköz doppler-észlelésére nincs mód földi eszközökkel).
A nagy becsapódásnyomokkal való egyezőség felveti a masconok eredetének egyszerű magyarázatát: a feltörő kemény (sűrű szerkezetű) kőzet, a bazalt nagy koncentrációban való jelenléte lehet a jelenség magyarázata. Azonban a legnagyobb bazalttenger, az Oceanus Procellarum esetében egyáltalán nincs jele gravitációs anomáliának, míg sok, kisebb csomónál sincsenek ilyen egyértelmű jelek (például nincs bazalt a körnéyken), ezért a maguknak a becsapódásoknak is nyilvánvaló közük lehet a tömegkoncentrálódásokhoz (ilyen lehet a becsapódó test holditól eltérő sűrűségű anyaga, vagy a becsapódás energiája által összepréselt kőzetek miatt).
A tömegcsomókat előszor a Lunar Orbiter szondák detektálták, amikor az Apollo-programhoz végeztek megfigyeléseket az emberes űrhajók pályájához, leszállásához szükséges számításokhoz. Legutoljára pedig a Lunar Prospector szállított adatokat kisebb, eddig felfedzetlen masconokról.
[szerkesztés] Mágneses mezeje
A Földéhez hasonló mágneses mező létéről nem beszélhetünk, azonban gyenge, helyi jellegű mágneses terek voltak megtalálhatók a helyszíni vizsgálatok során. A Hold mégneses mezejének legfőbb jellemzője, hogy nem dipól jellegű (nincs globális északi és déli mágneses irány). Ez azt mutatja, hogy az olvad kőzetet keringető mag kicsi és nem alakult ki/vagy leállt benne a mágneses mezőt gerjesztő dinamo. A helyi mezők eredete ezért kérdéses. Az egyik teória szerint az égitest fejlődéstörtének elején még működött az a belső dinamóhatás, amely globális mágnesességet generált, és a most megfigyelhető helyi mezők ennek a régenvolt globális mezőnek a maradványai. Ezt azonban erősen kérdésessé teszi a Hold magjának kis mérete, azaz annak a lehetősége is igen kicsi, hogy a múltban nagyobb lehetett az olvadt anyag körforgásának "meghajtása". Egy másik teória szerint a mágneses jelenségek inkább a becsapódásokhoz kapcsolódnak. Ennek a teóriának azonban nincsenek a működési mechanizmusokat illető kidolgozott alapjai, csak az a tény támasztja alá, hogy a mágneses területek sok esetben a angy becsapódásokkal átellenben helyezkednek el a Hold testében.
[szerkesztés] Légköre
A közhiedelemben úgy él, hogy a Holdnak nincs légköre. Földi értelemben ez valóban igaz, ám némi kigázolgásból származó rendkívül ritka légkör megfigyelhető a felszíne felett. A hold tömegvonzása kicsi, a felszínén az első kozmikus sebesség csak egynegyede a földiének. Emiatt a könnyebb atomok (hidrogén, hélium) már a napsugárzástól nyerhetnek annyi energiát, hogy elszöjenek a felszínről, illetve a napszél energiája is elegendő, hogy magával sodorja ezeket az illékony elemeket. A Holdnak mégis van néhány nehezebb elemből álló, alig mérhető atmoszférája. A gázanyagok forrásául két fő jelenség szolgál. Az egyik a kéreg és a köpeny anyagában végbemenő radioaktív bomlási folyamatok nyomán létrejövő radon kigázolgása. A másik pedig a folyamatos bombázás miatt a felszín kőzeteiben levő gázanyag kiszabadulása. Az Apollo program ALSEP műszerállomásainak mérései alapján köbcentiméterenként 200.000 molekula sűrűségű légkört detektáltak kutatók. Összehasonlításul: ez 100-trilliószor ritkább a földi légkör sűrűségétől. Földi megfigyelésekkel sikerült kimutatni a légkörben káliumot és nátriumot, a radon jelenlétét pedig a Lunar Prospector szonda mérései mutatták ki.
A több - sokszor véletlenszerű - forrás miatt a légkör összetétele nem állandó. Ez egyrészt a bolygó felszínéig akadálytalanul eljutó, Napból származó ultraibolya sugárzás miatt van, mivel a sugárzás lassan ionizálja a légkör atomjait, majd a napszél ezeket az ionokat is magával sodorja. Másrészt pedig a becsapódások nyomán hol ilyen, hol olyan gázok szabadulnak fel és töltik fel a ritka légkört. A légkört az Apollo mérések összesen, átlagosan 10.000 kg-ra teszik.
[szerkesztés] A Hold fényváltozásai
[szerkesztés] Holdfázisok
A Holdnak nincs saját fénye, csak a Nap fényét veri vissza. A Föld körüli keringése során a megvilágítottsága állandóan változik a Nap-Föld-Hold rendszer pozícióinak változása miatt. A köznyelv szerint a Hold megtelik, majd elfogy. A holdfázisok újholddal kezdődnek, ekkor a Hold a Nap és a Föld között helyezkedik el és pontosan a túloldalát süti meg a Nap. Nagyjából egy hét alatt egyre növekedve éri el az első negyedet, amikor a Föld-Hold-Nap rendszer pontosan derékszöget zár be egymással (ilyenkor a Hold felén eső oldalának felét látjuk, a keleti félgömb - a holdkorong jobb oldala -fényes, a nyugati árnyékban van). Újabb egy hét elteltével következik a telihold. Teliholdkor a Föld kerül a Nap és a Hold közé és a teljes felén eső oldalt éri a napsugár, a holdkorong teljessé válik. Ezután a Hold elkezd fogyni, egy hét múlva következik be az utolsó negyed, újra derékszöget zárnak be egymással az égitestek, csak az első negyedhez képest a Hold keringési pályájának túloldalán. A megvilágítás éppen ellenkező az első negyedhez képest, a "félhold" a nyugati oldalon - a bal oldalon - fényes és a keletin árnyékos. Végül a negyedik hét végén teljesen elfogy a Hold és eljut az újhold állapotba, ahol a ciklus újra kezdődik.
[szerkesztés] Fogy vagy növekszik?
Ha a Hold korongja nem teljes, nem mindenki tudja rögtön megállapítani, hogy fogyóban van-e a Hold vagy növekvőben? Az újhold vékony sarlója és a fogyó Holdé csak abban különbözik, hogy domborodásuk ellenkezõ irányba mutat. Az északi féltekén az első negyed mindig jobbra mutat a domború oldalával, az utolsó negyed ellenben balra. Hogyan jegyezzük ezt meg, hogyan állapíthatjuk meg hiba nélkül, melyik Hold merre néz? Emlékezőtehetségünk segítségére a magyar nyelvben a holdsarlónak a D illetve a C betűhöz való hasonlóságát használhatjuk fel a Dagad (Duzzad) és Csökken szavakkal.
A latinban ugyanezekkel a betűkkel éppen a fordított értelmű szavak kapcsolhatók össze: Crescit = növekszik, Decrescit = csökken. Ezért nevezték a rómaiak a Holdat hazugnak (Luna mendax).
E szabályt azonban csak az északi féltekén alkalmazhatjuk. Ausztráliában például fordítva áll a dolog, sőt még az északi féltekén is alkalmatlan lehet a fenti szabály, nevezetesen az Egyenlítőhöz közelebb eső szélességi körökön. Már a Krím-félszigeten és a Kaukázusban is megfigyelhető, hogy a sarló erősen oldalt dől. Egészen közel az Egyenlítőhöz a láthatáron lebegő Hold már szinte csónaknak tűnik fel, amely a vízen himbálódzik; ezért mesélnek az arab mesék a Hold csónakjáról.
Ha nem akarunk tévedni a Hold fázisaiban, csillagászati jelenségektől kell tanácsot kérnünk. A növekvő Holdat este látjuk a nyugati égen, a fogyó Holdat reggel látjuk a keleti égen.
A Hold a Naptól kapja a fényét és ezért a holdsarló kidudorodó részének természetesen a Nap felé kell fordulnia. A holdsarlót egyébként nem két félkör, hanem egy félkör (ez a külső ív) és egy fél ellipszis (amely a Hold megvilágított részének határa perspektívában, ez a belsõ ív) határolja.
[szerkesztés] Hamuszürke fény
A holdfelszín aldebója rendkívül alacsony, mégis rengeteg fényt ver vissza. Ezért újhold előtt, vagy után, amikor a felénk eső félgömb legnagyobb része árnyékban van, akkor is láthatjuk a Hold gömbjét. Ilyenkor a sokkal nagyobb fényvisszaverő képességű és felületű Föld éppen "teliföldet mutat" a Hold felé, rengeteg fényt sugározva a Hold felé, amely egy kis részét visszaveri. ezt érzékelhetjük halvány derengésként és ezt a jelenséget hívjuk hamuszürke fénynek.
[szerkesztés] Felfedezések a Holdon
Kezdetekben csak a távcsöves megfigyelések voltak lehetségesek, amelyet Galileo Galilei kezdett meg 1610-ben. Az Űrkorszak beköszöntével egyre bonyolultabb automata szondákkal történt a felderítés (Luna, Pioneer, Ranger. Survwyor, Lunar Orbiter stb.). ezután következhettek az emberes küldetések az Apollo-programban1969-ben, Neil Armstrong és Buzz Aldrin voltak az első emberek, akik a Hold felszínére léptek.
Az Apollo-program után meglehetősen lehült az érdeklődés a Hold iránt. Egészen a 90-es évekig kellett várni újabb automata szondákra. 1990-ben a japán Hiten, 1994-ben a Clementine, 1998-ban pedig a Lunar Prospector látogatta meg az égitestet. Az első európai szondára, a Smart-1-re 2003-ig kellett várni.
Tervek szerint 2008-ban India, azt követően Kína is holdszondát kíván indítani, ahogy Japán is vissza akar térni e színtérre, míg az amerikaiak az emberes holdkutatások felújítását jelentették be 2020-as céldátummal.
[szerkesztés] Magyar vonatkozások
A Holdon több magyar vonatkozású kráter található. Mindegyik konkrét személy nevét viseli:
| név a linkek a személyre mutatnak |
foglalkozás | átmérő | szélesség | hosszúság |
|---|---|---|---|---|
| Békésy | biofizikus | 96 km | 52°É | 127°K |
| Bolyai | matematikus | 50 km | 36°D | 134°K |
| Eötvös | fizikus | 105 km | 34°D | 125°K |
| Fényi | csillagász | 40 km | 45°D | 105°Ny |
| Hell* | csillagász | 31 km | 32°D | 8°Ny |
| Hédervári | csillagász ismeretterjesztő |
69 km | 82° D | 84°K |
| Izsák | csillagász | 27 km | 23°D | 117°K |
| Kármán | mérnök | 210 km | 45°D | 175°K |
| Neumann | matematikus | 107 km | 40°É | 153°K |
| Petzval | mérnök | 150 km | 63°D | 113°Ny |
| Szilard | fizikus | 147 km | 34°É | 106°K |
| Weinek* | csillagász | 30 km | 28°D | 37°K |
| Zach* | csillagász | 52 km | 61°D | 5°K |
| Zsigmondy | vegyész | 70 km | 49°É | 105°Ny |
*A Hold innenső oldalán található
[szerkesztés] Kék Hold
1883-ban, amikor az Indonéziai Krakatau vulkán kitört, a tudósok szerint kb. 100 megatonnányi nukleáris bomba erejének megfelelő erejű volt a kitörés. Még 600 km-re is ágyúdörgés erősségű hangot lehetett hallani. Hatalmas mennyiségű hamu érte el a Föld légkörének tetejét, és a Hold kék színűvé vált.
Ennek oka a hamu volt. A hamufelhő apró, 1 mikron méretű részecskékkel volt tele, amely pontosan a megfelelő méret volt a piros szín leárnyékolására, míg a részecskék a többi színt szabadon átengedték. A hamufelhőn átvilágító holdsugarak így kék, időnként zöld színben pompáztak. A kék Hold évekig gyönyörködtette az embereket a kitörés után. Sokszor a Nap is levendula színűvé vált. A hamufelhő miatt gyakran annyira élénk színű naplementék voltak, hogy sok helyen a tűzoltókat is kihívták mert távoli tűzesetre gyanakodtak.
Kisebb erejű vulkánok is képesek voltak kékké változtatni a Holdat. Így például 1983-ban Mexikóban az El Chichon vulkán kitörése után volt látható hasonló jelenség. A kék Hold titka tehát az, hogy a levegőben sok olyan részecske legyen, amely kicsivel nagyobb, mint a piros fény hullámhossza, és más nagyságú részecskék ne legyenek jelen. Ez ritka jelenség, de vulkánok, és erdőtüzek képesek ilyen részecskéket a levegőbe juttatni.
[szerkesztés] Külső hivatkozások
- Hédervári Péter könyvei:
- A Hold fizikája (Gondolat, 1962)
- A Hold – és meghódítása (Gondolat, 1970)
- Amiről a Hold mesél (Minerva, 1969)
- Bodács István: A Hold és hatásai a Földre (diplomamunka)
- Leírás a Naprendszerről, köztük a Holdról (készítette: Varga Zoltán, ötödéves matematika–fizika szakos egyetemi hallgató, JATE, Szeged, 1996)
- A kék Hold jelenség leírása (Nethírlap)
- Dancsó Béla: Holdséta (Novella, 2004)



Based on work by