کره ی ماه
کره ماه که تنها قمر طبیعی زمین است ، پوشیده از سنگ بوده و قطرش یک چهارم قطر زمین می باشد . ماه ، نوری از خود ندارد اما نور خورشید را منعکس کرده و قابل رویت می شود . کره ماه پوشیده از غبار بوده ، آب و حیات در آن یافت نمی شوند . بخاطر جاذبه ی بسیار ضعیفش نمی تواند ذرات گاز را نگه دارد و بنابراین فاقد جو است . در سطح ماه هزاران گودال شهابسنگی وجود داردند که گدازه آتشفشانی در بعضی از این گودال های بزرگ تراوش کرده و باعث تشکیل دریای « ماریا » در سطح ماه شده است .
شکل گیری کره ی ماه
ماه و زمین بطور همزمان و حدود 4.5 میلیارد سال پیش شکل گرفتند . این که ماه دقیقا چگونه به وجود آمده هنوز معلوم نشده است . ممکن است همراه با زمین در اوایل شکل گیری منظومه ی شمسی شکل گرفته باشد یا این که بعد ها جذب میدان جاذبه شده و در مدار قرار گرفته است . نظریه ای که بیش از سایر نظریات پذیرفته شده این است که ماه از برخورد یک سیارک به اندازه ی مریخ به زمین به وجود آمده است .
طولانی تر شدن روزها
افزایش متقابل جاذبه های زمین و ماه بر همدیگر باعث افزایش حرکت وضعی هر دو جسم شده است . بعنوان مثال ، زمانی مدت حرکت وضعی زمین ( طول شبانه روز ) فقط 10 ساعت بود ، اما این زمان به 24 ساعت کنونی افزایش یافته است . اگر این روند همچنان ادامه پیدا کند طول ماه ها به 47 روز خواهد رسید اما مقیاس زمانی این روند بسیار طولانی تر از عمر خورشید بوده ، بنابراین منظومه شمسی عمر کافی برای رسیدن به آن زمان را نخواهد داشت .
معمای پیدایش ماه
سالهاست که منشا شکل گیری ماه برای منجمین ناپیداست. یافتههای سفینهی سازمان فضایی اروپا ، اسمارت 1 ، شواهد جدیدی را در مورد طرز تشکیل قمر زمین نشان میدهد. این فضاپیما نشانههایی از وجود موادی مانند کلسیم، منیزیم و سیلی را بر سطح ماه یافته است.با وجود این یافتهها، دانشمندان میتوانند منشا و شکل گیری ماه را دقیقتر بررسی کنند.
آیا ماه در ابتدا در فضا رها بوده و بر اثر جاذبهی زمین جذب این سیاره شده؟ یا این دو جسم از ابتدای شکلگیری منظومهی شمسی در کنار هم به وجود آمدهاند؟ شاید هم بر اثر برخورد جسمی عظیم به زمین، قسمتی از زمین کنده شده و ماه را به وجود آورده است. اینها همه نظریههایی هستند که دانشمندان در مورد شکلگیری ماه مطرح کردهاند .
اما با وجود یافتههای جدید فضاپیمای اسمارت 1 سازمان فضایی اروپا، میتوان منشا ماه را دقیقتر مورد بررسی قرار داد.این فضاپیما با استفاده از ابزار D-CIXS توانست اثراتی از وجود عنصر کلسیم را بر سطح ماه بیابد. مسئولین ابزار D-CIXS در سازمان فضایی اروپا وجود عناصر آلمینیوم، منیزیم و سیلی را نیز تایید کردهاند. «مانوئل گریند» رئیس بخش ابزار D-CIXS از دانشگاه ولز میگوید:"ما تا پیش از این نقشهی پراکندگی عنصر آهن را بر سطح ماه داشتیم . حال وقت آن است که نقشه ی پراکندگی عناصر دیگر را به دست آوریم".
در نهم اوت ۱۹۷۶ فضاپیمای روسی لونا 24 به سمت ماه پرتاب شد و در ۱۸ اوت در دریای بحرانها بر سطح ماه فرود آمد . این فضاپیما نمونههایی را از خاک ماه در منطقهی دریای بحرانها به زمین آورد .
در ژانویهی ۲۰۰۵ ، هنگامی که اسمارت 1 بر فراز دریای بحرانها (همان منطقهای که سفینه ی روسی فرود آمده بود) قرار داشت، در سطح خورشید انفجاری عظیم رخ داد. عموما دانشمندان سعی دارند تا در زمان وقوع این نوع انفجار ها فضاپیما را دور از تابش خورشید نگه دارند اما این بار، این اتفاق دقیقا همان چیزی بود که مسئولین ابزار D-CIXS منتظر آن بودند . این ابزار با تابش پرتو ایکس کار میکند.به این طریق که هنگامی که پرتو ایکس به سطح ماه میتابد ، مولکولهای سطحی ماه تحریک شده و از خود پرتو ایکس تابش میکنند .
این امواج از سطح ماه به ابزار D-CIXS میرسد و این ابزار با بررسی هر کدام از آنها، به خواص مولکولی که موج را تابش کرده پی میبرند. در طی انفجار خورشیدی پرتو ایکس لازم برای انجام این کار به مولکول های سطح ماه تابید. پس از انجام تجزیه و تحلیلها، دانشمندان این پروژه به این نتیجه رسیدند که یافتههای آنها با نمونههایی که فضاپیمای روسی از همان منطقه آورده بود، همخوانی دارد . پس از ماموریت سفینه های آپولو به ماه در دههی ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ و نمونههای خاک ماه که با خود به زمین آوردند ، دانشمندان به شباهت بسیار زیاد مواد سطحی ماه و مواد درونی زمین که قسمتهایی از گوشته (یکی از لایههای درونی زمین) را تشکیل میدهد پیبردند. این نتایج نشان داد که به احتمال زیاد ماه بر اثر برخورد سیاره ای به اندازه ی مریخ با زمین، از زمین کنده شده و در فضا رها شده است. اما مشکلاتی هم در این نظریه وجود دارد. مثلا ایزوتوپهایی که در سنگهای ماه پیدا شده و در زمین موجود نیست.
گریند می گوید :"در نتیجه میتوان گفت که سنگهایی که سفینههای آپولو با خود به زمین آورده اند، تنها متعلق به بخشی از سطح ماه است و گواه بر وجود عناصری خاص در کل
سطح ماه نیست .»
با به دست آوردن پراکندگی عناصر مختلف بر سطح ماه، دانشمندان میتوانند ترکیب مواد در زمین اولیه را دقیقتر مشخص کنند. همچنین میتوان گفت که ممکن است بیشتر عناصر ماه از جسم برخورد کننده با زمین (به اندازه ی مریخ ) گرفته شده باشد و این دلیلی است بر متفاوت بودن بعضی از عناصر زمین و ماه. برای پیبردن به عناصر داخلی ماه در آینده دانشمندان به مدلهای دقیقتری از ساختار و تحول قمر زمین نیاز خواهند داشت.
گودال ها و دریاها
بیش از 3.5 میلیارد سال پیش ، سطح ماه به شدت توسط شهابسنگ ها بمباران شد و گودال های زیادی در سطح آن به وجود آمدند . وسعت بعضی از این گودال ها ، به 300 کیلومتر ( 185 مایل ) می رسد که توسط دیواره هایی از کوه های سنگی که بر اثر برخورد شهابسنگ ها به وجود آمده اند ، محصور شده اند . بعضی از گودال ها ، دیوارهای تراس دار یا حلقه های کوهستانی هم مرکز داشته و در اکثر آن ها قله هایی نیز وجود دارند . گودال های که رگه های بزرگ و درخشان توف دارند ، بسیار تماشایی هستند . تعدادی از گودال های بزرگتر از گدازه ی آتشفشانی پر شده و دریاهایی در سطح ماه به وجود آورده اند .
گودال کوهستانی
این گودال رگه دار که 84 کیلومتر ( 52 مایل ) قطر داشته و در جنوب غربی نیمه نزدیک ماه قرار دارد ، « تیکو » نامیده می شود . تیکو دارای دیوارهای بلند تراس دار و قله های مرکزی است .
اهله ی ماه
همیشه 50 درصد سطح ماه در معرض نور خورشید قرار دارد . میزان ناحیه ی روشن ماه ، به موقعیت ماه نسبت به زمین و خورشید بستگی دارد . اندازه ی ناحیه ی قابل رویت ، از کاملا تاریک تا ماه کامل متغییر است . این دوره ی کامل هشت مرحله دارد که اهله ی ماه نامیده می شوند . چرخه ی اهله ی ماه هر 29.53 روز کامل می شود .
