Zvezdna učna pot

Postaja 3: Luna

Luna

3.1 O Luni

Luna je Zemljin edini naravni satelit. Povprečna oddaljenost Lune od Zemlje je 384.403 km, približno 30,13 Zemljinih ekvatorskih premerov, zato odbita sončna svetloba z njenega površja doseže Zemljo v približno 1,25 sekunde. Njena trenutna tirna oddaljenost povzroča, da je njena navidezna velikost skoraj enaka Sončevi, kar se kaže v popolnih Sončevih mrkih.

Luna obkroži Zemljo vsakih 27,3 dni. To je njena prava obhodna doba (siderska perioda). Ker se Zemlja istočasno giblje na svojem tiru okrog Sonca, traja dlje časa, da Luna Zemlji navidezno kaže enako fazo, približno 29,5 dni. To je njena sinodska perioda. V nasprotju z ostalimi naravnimi sateliti drugih planetov Luna obkroža Zemljo blizu njene ekliptične in ne ekvatorske ravnine. Njena tirnica je nagnjena za približno 5° na ekliptiko.

Premer Lune znaša 3476 km, s čimer je Zemljina Luna peti največji naravni satelit v Osončju, tako po premeru, kot po masi. Pred njo so Ganimed, Titan, Kalisto in Io. Luna je največji naravni satelit Osončja glede na matični planet, saj je njen premer velik 1/4 Zemljinega, njena masa pa je 1/81 Zemljine. Je drugi najgostejši naravni satelit za Io. Lunin tir je sočasen z Zemljinim vrtenjem, tako da opazovalec na Zemlji vidi vedno isto stran Lune.

Luna (vir: pixels.com)

Za bližnjo stran Lune so značilna temna ognjeniška morja med svetlimi starodavnimi skorjastimi gorami in izrazitimi udarnimi kraterji. Čeprav je navidezni sij Lune za Soncem največji, je njeno površje dejansko zelo temno, s podobnim odbojnim koeficientom kot ga ima premog. Njena pojava na nebu in njene stalne mene so že od nekdaj pomembno kulturno vplivale na jezik, koledar, umetnost in mitologijo.

Temne in relativno brezoblične Lunine ravnine, ki jih lahko jasno vidimo s prostim očesom, se imenujejo morja (latinsko mare), saj so starodavni astronomi verjeli, da jih napolnjuje voda. Dejansko pa so to obsežni strjeni bazeni starodavne bazaltne lave. Večina te lave je izbruhnila ali pritekla v vdrtine, ki so povezane z udarnimi kotanjami. Morja skoraj večinoma ležijo na bližnji strani Lune, in pokrivajo 31 % površja bližnje strani. Na oddaljeni strani je le nekaj raztresenih krp morij, ki pokrivajo le 2 % površja. Nekateri vzorci so stari celo 4,2 milijarde let, najmlajši izbruhi pa verjetno stari le 1,2 milijarde let.

Svetlejša območja na Luni se imenujejo višavja (terrae), saj so višja od večine morij. Njihovo starost so ugotovili radiometrično in so nastala pred 4,4 milijardami let. Verjetno predstavljajo nagrmadene kamnine Luninega magmatskega oceana. Z razliko od Zemlje verjetno nobena Lunina gora ni nastala kot posledica tektonskih dogodkov. Drug velik geološki proces, ki je vplival na Lunino površje, so udarni kraterji, ki so nastali, ko so asteroidi in kometi trčili z Luninim površjem. Ocenjujejo, da je na Lunini bližnji strani približno 300.000 kraterjev, ki so širši od 1 km. Imenovali so jih po učenjakih, znanstvenikih, umetnikih in raziskovalcih. Ker so se udarni kraterji kopičili s skoraj stalno hitrostjo, lahko za ocenjevanje starosti površja uporabljajo štetje števila kraterjev na enoto površine. Radiometrične starosti udarnih stopljenih skal, ki so jih zbrali med odpravami Programa Apollo, kažejo na vrednosti od 3,8 do 4,1 milijarde let.

3.2. Lunine mene

Luna je osvetljena, ker se sončna svetloba od nje odbija. Ker Luna kroži okoli Zemlje, se njena osvetljenost spreminja. Z Zemlje jo vidimo včasih celo, včasih delno, včasih je ne vidimo. Temu pravimo Lunine mene . To so mlaj, prvi krajec, ščip in zadnji krajec.

Lunine mene, vir httpwww.rad.sik.siwp-contentuploads201701Mlada-in-stara-luna.pdf

Mlaj in ščip sta si časovno razmaknjena za okoli 14 dni (dva tedna). Približno na polovici med mlajem in ščipom nastopi prvi krajec, ko je Luna vidna v obliki svetlega polkroga, podobnega črki D. Osvetljeni polkrog je z največjo debelino obrnjen v desno, proti Soncu ali: Sonce je desno od Lune. Približno na polovici med ščipom in mlajem nastopi zadnji krajec, ko je Luna vidna v obliki svetlega polkroga, podobnega črki C. Osvetljeni polkrog je z največjo debelino obrnjen v levo, proti Sonc ali: Sonce je levo od Lune

3.3. Mrki

3.3.1. Lunin mrk

Lunin mrk nastane, ko so Sonce, Luna in Zemlja poravnani v ravni črti in je Zemlja na sredini.

Lunin mrk (vir: arnes.si/gljsentvid)

Ko se to zgodi, se od Lune svetloba ne more odbijati, saj je v senci Zemlje. Sicer polna luna postane temna, del Sončeve svetlobe pa zaradi loma le-te v Zemljini atmosferi Luno vseeno doseže. Večina modre svetlobe se zaradi kisika in ozona v ozračju razprši in ostanejo v glavnem odtenki rdeče barve, v katerih posledično sveti Luna. Pri tem je odtenek barve Lune odvisen od trenutnih lastnosti zemeljske atmosfere, dejavnosti Sonca ter razdalje med Zemljo in Luno.

Do delnega ali polsenčnega Luninega mrka pride, ko Luna zaide v Zemljino polsenco in se sence sploh ne dotakne. Sij Lune se le malo zmanjša, zato mrka neizkušeni opazovalec sploh ne more opaziti. Lunin mrk se večinoma pojavi dvakrat na leto.

Lunin mrk (vir: wikipedia.org)

3.3.2. Sončev mrk

Sončev mrk nastane, kadar se Sonce, Luna in Zemlja navidezno poravnajo na premico, Luna pa je med Zemljo in Soncem. Gledano z Zemlje je Luna pred Soncem in tao zastira svetlobo s Sonca. Pojavi se lahko le ob mlaju ali prazni luni. Sončevi mrki so eni izmed najbolj spektakularnih nebesnih pojavov. Vsako leto je z Zemlje vidnih od dva do celo pet sončevih mrkov, ki so v večini vidni iz neposeljenih območij. Vsak mrk je povezan tudi z Luninim mrkom, ki se zgodi nekaj mesecev (tudi tednov) prej ali pa kasneje.

Sončev_mrk geometrija (vir: httpos_pavao_belas.skole.hr)

Del Zemljine površine zaide v senco, kadar Luna Sončevi svetlobi zapre pot do Zemlje. Okoli 25-30 odstotkov mrkov je popolnih; takrat Luna za opazovalce na ožjem območju, imenovanem območje popolnega mrka, za nekaj minut popolnoma zastre Sonce. Nastane tema, pojavijo se zvezde in nebo izgleda kot ponoči. Med kratkimi trenutki popolnega mrka lahko s prostimi očmi opazujemo Sončevo korono: njegovo redko, zelo segreto zunanjo atmosfero.

Popolni Sončev mrk (vir: sl.wikipedia.org)

Poleg tega območja je širše območje, na katerem opazovalci vidijo le delno zakrit Sončev obris. Okoli 35 odstotkov mrkov je samo delnih. Mrki pa so lahko tudi kolobarjasti oz. obročasti, pojavijo se takrat, kadar je Luna tako daleč od Zemlje, da ne prekrije vsega Sonca. Ob vrhuncu takega mrka je temna Lunina obla obdana z ozkim obročem svetlobe. Izjema pa je hibridni Sončev mrk, tu gre za popolni in kolobarjasti Sončev mrk hkrati. Z dela Zemlje namreč lahko opazujemo popolni, z drugega dela pa kolobarjasti Sončev mrk. Ker je Lunin tir okrog Zemlje nagnjen za približno 5° proti ravnini Zemljinega tira okrog Sonca, mrki ne nastopijo med vsakim ščipom ali mlajem. Da nastopi mrk, mora biti Luna blizu presečišča obeh ravnin tirov. Periodičnost in ponovno pojavitev Sončevih in Luninih mrkov opisuje saroški cikel s periodo približno 18 let. Pri opazovanju sončne svetlobe brez ustrezne zaščite pride to poškodb oči, zato je potrebno pri opazovanju uporabiti očala z zaščitno folijo. 11.avgusta 1999 smo popolni Sončev mrk doživeli tudi na Goričkem.

Sončev mrk 1999 (vir: sl.wikipedia.org)
Opazovanje mrka 1999, Čepinci (vir: Irma Benko)