달은 중력하여 연결 지구의 위성이다. 우리 행성에서 가장 가까운 별이기 때문에 모든 사람에게 가장 친숙하고 인류가 처음으로 방문한 별입니다. 그것은 반지름이 1738km 인 암석 체로, 지구 반지름의 절반에 가깝고 질량은 지구 질량의 1/81에 불과합니다.
평균 밀도는 물의 3.3 배이고 지구의 평균 밀도는 5.5입니다. 그리고 물론 중력이 있습니다. 이것은 지구 값의 0.17 배입니다.
그림 1. 보름달. 출처 : Pixabay.
지구 크기가 농구 공 크기 인 스케일 모델에서 달은 테니스 공이고 두 공은 약 10m 떨어져 있습니다.
실제 지구-달 거리는 대략 385,000km 정도입니다. 달이 태양에서 반사하는 빛이 지구에 도달하는 데는 1.3 초가 걸립니다.
또 다른 중요한 특징은 달 자체의 대기가 없으며 수소, 헬륨, 네온, 아르곤 등과 같은 일부 가스 원소의 흔적이 거의 없다는 것입니다.
그리고 훨씬 더 놀라운 세부 사항은 달이 항상 지구에 동일한 얼굴을 보인다는 것입니다. 축을 중심으로 한 자전주기가 지구를 도는 공전주기 (약 27 일)와 같기 때문입니다.
두 기간 사이에 차이가 있다면 달의 먼 쪽이 어느 시점에서 지구에서 보일 것이지만 이는 사실이 아니며 조석 결합이라는 효과 때문입니다. 이 효과는 나중에 자세히 설명합니다.
달의 구조
그림 2. 층의 구조와 각 층의 대략적인 반경을 보여주는 달의 단면. 출처 : Wikimedia Commons. English Wikipedia의 Bryan Derksen 달의 내부 구조는 아폴로 임무에 의해 설치된 지진계 덕분에 알려져 있습니다. 지진계는 지구의 움직임을 기록하는 장치이며 달에서 운석의 충격으로 생성되는 파도 인 월진을 기록 할 수 있습니다.
이 기록에서 달은 다음과 같은 계층 구조를 가지고있는 것으로 알려져 있습니다.
-조력으로 인해 약 80km 두께의 차, 지구를 향한면은 더 얇고 반대면은 더 두껍습니다.
-주로 철과 산화 마그네슘으로 구성된 약 1,300km의 추정 반경을 가진 만토.
-핵, 반경 약 587km, 내부 고체 코어, 외부 및 액체 코어와 반 용융 된 주변 층으로 구성됩니다.
-달은 매우 빠르게 냉각되어 거의 모든 내부 열을 잃었 기 때문에 지구와 달리 지각 활동이 부족합니다.
달 표면
그림 3. 먼 쪽의 달 표면 이미지. 출처 : Wikimedia Commons를 통한 NASA.
달 표면은 레골리스 (regolith)라고 불리는 끈적하고 거친 먼지로 덮여 있습니다. 구별되는 어두운 영역은 라틴어 "암말"에서 바다라고 불리지 만 물은 포함하지 않지만 굳은 용암을 포함합니다.
이 바다는 약 40 억년 전에 큰 소행성의 충돌로 인해 발생했으며 나중에 내부에서 흘러 나온 용암으로 채워 졌다고 믿어집니다. Mare Imbrium은 폭이 1200km로 가장 큰 것입니다.
바다를 둘러싼 가장 깨끗한 지역은 알프스와 카르 파티 아와 같이 지구의 이름을 딴 산맥이있는 산악 지역입니다.
특이한 점은 작은 소행성과 운석의 충돌로 인해 모든 크기의 수많은 분화구가 존재한다는 것입니다. 예를 들어 코페르니쿠스 분화구와 같은 유명한 사람들의 이름을 따서 명명되었습니다.
달 분화구의 기원에 대한 또 다른 이론은 유성에 의한 기원 이론이 천문학 자의 입장에서 더 큰지지를 받고 있지만, 그들이 화산 기원을 가지고 있다고 생각합니다.
달 표면에도 깊은 균열이 존재하며 그 기원은 아직 완전히 명확하지 않지만 고대 용암 흐름에서 비롯된 것으로 믿어집니다. 예를 들어 Hyginus 균열은 중앙에 두 개의 가지가 있으며 같은 이름의 분화구입니다.
우리가 볼 수없는 측면에서 우주선으로 찍은 이미지는 바다가 적지 만 보이는 측면과 비슷한 표면을 보여줍니다.
궤도
지구가 가하는 중력 적 인력 덕분에 달은 케플러의 법칙에 따라 지구를 중심으로 동쪽에서 서쪽으로 편심이 거의없는 타원형 궤도를 따라갑니다.
그렇기 때문에 385 천 킬로미터의 시작 부분에 표시된 지구-달 거리는 평균 거리이지만 편심도가 작기 때문에 궤도는 거의 원형입니다. 즉, 때때로 달이 더 가까워지고 (근지점) 다른 때는 더 멀어집니다 (어 포지).
또한 태양과 다른 행성의 중력 인력과 같은 다른 교란이 있기 때문에 지속적으로 수정하는 고정 궤도가 아닙니다.
달 궤도를 따르는 평면은 지구 궤도를 따르는 평면과 정확히 일치하지 않지만 대략 5º 기울어집니다. 회전하는 동안 달은 지구 궤도면 위와 아래 약 5º에 위치합니다. 두 궤도는 달 노드라고 불리는 지점에서 교차합니다.
다음은 지구를 중심으로 태양과 달을 중심으로 회전하는 지구를 표현한 것입니다.
동기 회전
달은 항상 지구와 같은 얼굴을 보여주기 때문에 여기서 볼 수없는 어두운면이 있습니다. 설명은 지구와 달이 상호 중력 작용 하에서 시스템을 형성하지만 지구는 더 큰 질량을 가지고 있다는 것입니다.
이 경우 작은 몸체는 더 큰 몸체의 움직임에 연결됩니다. 즉, 회전주기와 병진주기를 동일시합니다.
그림 4. 달과 지구의 동기 회전. 출처 : Wikimedia Commons Fernando de Gorocica 지구-달 시스템은 처음에 말했듯이 조력 때문에 여기에 왔습니다. 그리고 동시에 지구와 달이 상당한 크기를 가지고 있기 때문에 중력 인력이 균일하게 "분산"되지 않기 때문에 발생합니다.
즉, 서로 가장 가까운 부분은 멀리있는 극단보다 더 강하게 끌어 당기 며,이 차이는 행성에 부풀어 오르는 원인이 될 수있을만큼 충분히 클 수 있습니다.
이것은 위성의 중력에 대한 반응으로 바다가 "상승"하기 때문에 달이 지구의 조수를 담당하는 방식입니다. 그러나 달의 지각도 변형되어 마찰력이 발생하여 회전주기가 점차 감소했습니다.
이 현상은 행성과 위성 사이에서 자주 발생합니다. 예를 들어 명왕성과 위성 카론은 서로 동 기적으로 회전합니다.
달의 어두운면
오래 전, 달이 막 형성되었을 때, 달은 그 축을 중심으로 더 빠르게 회전했고 지금보다 지구에 더 가까웠습니다. 따라서 초기 지구 역사의 어느 시점에서 밤하늘을 비추는 거대한 은색 원반처럼 보였을 것입니다.
달의이 반구는 설명 된대로 지구에서 볼 때 항상 동일합니다. 그러나 달의 절반은 항상 햇빛을 받고 (약 134ºC 정도로 매우 덥습니다) 일식이 일어나지 않는 한 나머지 절반은 햇빛을받지 않습니다. 그러나이 반쪽은 여기에서 보는 얼굴과 일치하지 않습니다.
태양 광을받는 달의 반구는 태양을 직접 바라 보는 것이고, 다른 하나는 어둡고 섭씨 영하 153도 정도로 매우 춥습니다. 얇은 달의 대기가 이러한 큰 온도 변화의 원인입니다.
이 반구는 달이 지구를 중심으로 병진 운동을 계속함에 따라 변하여 실제로 달 전체가 어떤 시점에서 태양으로부터 빛을받습니다.
달의 위상
그림 5. 달의 위상 그림. 출처 : Wikimedia Commons. 오리온 8.
지구에서 볼 때 달은 약 한 달 동안 조명 부분이 변경됩니다. 그것들은 이른바 달의 위상입니다 : 초승달, 1 분기, 보름달 및 지난 분기는 동일한 순서로 계속 반복됩니다.
실제로 달이 모든 단계를 거치는 데 걸리는 시간은 한 달도되지 않습니다. 이 기간은 달달 (lunation 또는 synodic)이라고하며 29 일 12 시간 동안 지속됩니다.
달의 위상은 달, 지구 및 태양 사이의 상대적 위치에 따라 달라집니다.
뉴 문
초승달이나 초승달에서는 지구와 태양 사이에 개재되어 여기에서 보이는면이 조명되지 않기 때문에 달을 구별하는 것이 거의 불가능합니다.
초승달 분기
그런 다음 각 단계의 대략적인 기간 인 약 7.4 일 동안 조명 영역은 달 디스크의 절반이 조명되는 1/4 분기에 도달 할 때까지 점진적으로 증가합니다. 정오부터 자정까지 관찰 할 수 있습니다.
보름달
조명 영역은 달이 지구 뒤에 있고 태양이 정면에서 완전히 비추는 보름달 또는 보름달에 도달 할 때까지 1 분기 이후 계속 증가합니다 (그림 1). 보름달은 태양이지는 시간부터 일출까지 볼 수 있으며 자정에 최대 높이에 도달합니다.
지난 분기
마지막으로 달의 크기는 조금씩 감소하여 디스크의 절반이 다시 밝아지는 지난 분기로 이동합니다. 일출에 최대 높이에 도달 할 때까지 자정 무렵에 떠나는 것을 볼 수 있습니다. 그런 다음 새주기를 시작하기 위해 계속 감소합니다.
북반구에서 빛의 움직임은 오른쪽에서 왼쪽으로 가고 남반구에서는 반대입니다.
예를 들어 달이 왁자 지거나 지는지를 알 수 있습니다. 초승달 인 경우 달의 오른쪽이 북반구에있는 동안 조명이 켜지고 남반구에있는 경우 왼쪽이 밝게 표시됩니다.
달의 움직임 : 회전과 병진
달은 27.32 일 만에 지구 주위를 도는 완전한 궤도 또는 공전을합니다 (항성 월이라고 함) (29 일 12 시간의 시노 딕 월과 혼동하지 말 것). 1km / s의 속도로 그렇게합니다.
항성월과 시노 딕월의 차이는 달이 궤도를 그리는 동안 지구가 태양 주위를 중심으로 이동하면서 27º 전진하기 때문입니다. 똑같다.
우리 위성은 또한 동기식 회전으로 인해 동일한 시간에 자체 축에서 회전을 수행합니다.
호버
달은 주된 움직임으로 간주되는 축과 평행 이동을 제외한 더 많은 움직임을 실행합니다. 그들 외에도 호버가 있습니다.
Librations는 달이 항상 같은 얼굴을 제공한다는 사실로 인해 예상되는 50 %가 아니라 표면의 59 %를 관찰 할 수있는 달의 진동 운동입니다. 그들은 갈릴레오 시대부터 알려졌습니다.
구성
달은 바위가 많고 매우 얇은 분위기입니다. 태양에 번갈아 노출되는 달의 반구에는 고온에 도달하기 때문에 액체 물의 존재가 배제됩니다.
그러나 달의 극에는 수백만 년 동안 태양열에 의해 도달되지 않은 분화구가 있습니다. 기온은 -240ºC까지 떨어질 수 있습니다.
그곳에서 인도와 미국이 보낸 탐사선은 얼음 형태의 물을 감지했습니다.
달의 암석의 구성과 관련하여 그들은 산소가 풍부하여 최대 43 %입니다. 또한 실리콘 20 %, 마그네슘 19 %, 철 10 %, 칼슘 3 %, 알루미늄 3 %, 크롬 0.42 %, 티타늄 0.18 %, 망간 0.12 %가 추정됩니다. 달 먼지에서도은과 수은이 검출되었습니다.
그러나 대신 생명체를 구성하는 원소 인 자유 탄소, 질소 및 수소가 없습니다. 그리고 달의 암석에는 구조가 발견되는 육상 암석과 달리 물이 없습니다.
훈련
과학계에서 가장 널리 받아 들여지는 이론은 달이 태양계가 형성되는 동안 지구와 화성과 비슷하거나 더 큰 물체 인 테이아 (Theia) 사이의 충돌에서 유래했다는 것입니다.
달을 일으키는 것 외에도, 테이아와의 충돌은 지구의 자전축의 기울기를 바꾸고 초기 대기를 불안정하게 만들었습니다.
이 이론은 Theia와의 충돌로 인해 달의 밀도가 달의 밀도와 유사한 맨틀의 일부가 찢어 졌기 때문에 달이 지구보다 밀도가 낮은 이유를 설명합니다. 그러나 지진 정보 덕분에 존재하는 것으로 알려진 달의 반 용융 핵의 존재를 설명하지 않습니다.
또 다른 대안 이론은 달이 태양계의 다른 곳에서 형성되었고 어느 시점에서 지구의 중력에 의해 포착되었다고 생각합니다.
이 아이디어의 기초는 달의 암석이 지구상의 요소와 동일한 요소를 포함하고 같은 연령이지만 화학적 관점에서 많은 차이가 있다는 것입니다.
이클립스
월식
그림 6. 달의 일식. 출처> Wikimedia Commons.
태양, 지구, 달의 겉보기 지름은 지구에서 본 것과 동일합니다. 따라서 지구가 태양과 달 사이에있을 때 월식을 관찰 할 수 있습니다.
월식은 보름달 동안과 그것이 umbra라고 불리는 지구의 그림자 안에 떨어질 때만 발생할 수 있습니다. 이런 식으로 지구의 대기 조건에 따라 어두워지고 붉은 색 또는 주황색을 얻습니다. 다음 이미지에서 볼 수 있습니다.
달은 지구의 그림자에 완전히 또는 부분적으로 만 떨어질 수 있습니다. 첫 번째 경우에는 일식이 전체이고 그렇지 않으면 부분적입니다. 부분 일식은 일식이 끝나고 보름달이 다시 떠오를 때까지 달의 위상으로 오인 될 수 있습니다.
일식과 달리 월식은 세계 어느 곳에서나 밤에 볼 수 있으며 몇 시간 동안 지속될 수도 있습니다.
일식
그림 7. Sun의 Eclipse Source> Wikimedia Commons.
태양과 달의 원반이 일치하면 지구상의 어느 지점에서 보았을 때 태양의 일식이 일어난다. 달은 일식이지만 초승달에 있어야하는 태양 앞을 지나가는 것처럼 보인다. 그들은 모든 초승달에 발생하지 않습니다.
일식이 일어나려면 태양, 지구, 달 사이의 정렬이 총체적이어야하며, 이것은 항상 발생하는 것이 아니라 적어도 일년에 두 번, 최대 5 개까지 발생합니다. 지속 시간에 관해서는 태양이 가려지는 시간은 약 8-10 분 정도의 가변적입니다.
태양의 일식은 달이 태양을 완전히 또는 부분적으로 덮는 지 여부에 따라 전체, 부분 또는 환상 일 수 있습니다. 환형 일식의 경우 달의 상대적인 지름이 태양을 완전히 덮기에 충분하지 않아이 빛의 고리가 보입니다. 다음은 개기 일식입니다.
태양의 개기 일식은 멋진 천체 현상이며 태양의 가장 바깥 쪽 층에 대한 세부 사항을 연구 할 수있는 멋진 기회를 제공합니다.
지구상의 생명체에 미치는 영향
지구와 달은 특히 태초부터 생명과 인류에 영향을 미친 멋진 듀엣을 형성합니다.
-달 덕분에 계절이 있습니다.
-매년 달은 지구에서 약 4cm 떨어진 곳으로 이동하여 지구의 자전 속도를 늦추고 며칠을 수천 분의 1 초로 늘립니다. 이 거리는 지구 대륙과 수중 질량의 배치에 많이 의존하기 때문에 일정하지 않습니다. 우리가 아는 바와 같이 둘 다 형성된 이후로 많이 변했습니다.
-날이 길어진 덕분에 식물은 광합성을 할 충분한 시간을 가졌습니다.
-테이아의 영향 이론이 사실이라면 지구의 대기는 생명의 출현에 더 적합하도록 수정되었습니다.
-달은 인류 발전 과정에서 가이드 역할을 해왔습니다. 예를 들어 농부들은 오늘날에도 달의 위상을 사용하여 밭을 경작합니다.
-해조는 지구와 달 사이의 중력 상호 작용으로 인해 생성되며, 어업과 기후, 에너지 원으로서 매우 중요합니다.
그림 8. 스페인 우 엘바의 오래된 밀물 공장. 출처 : Wikimedia Commons.
-보름달이 사람들의 기분에 영향을 미치고이 기간 동안 심리적 관점에서 더 취약하게 만든다는 대중의 믿음이 있습니다.
-달은 우주 경쟁이 시작되기 전부터 수많은 공상 과학 소설과 영화에 영감을주었습니다.
참고 문헌
- Astromy. 달 표면. 출처 : astromia.com.
- Geoenccyclopedia. 달의 위상. 출처 : geoenciclopedia.com.
- Iglesias, R. La Luna : 최초의 우주 대륙. 출처 : redalyc.org.
- Oster, L. 1984. 현대 천문학. 편집 복귀.
- Romero, S. 달에 대한 호기심. 출처 : muyinteresante.es.
- Wikipedia. 달의 지질학. 출처 : es.wikipedia.org.
- Wikipedia. 달. 출처 : es.wikipedia.org.