Dlaczego zawsze widzimy tę samą stronę Księżyca?
Księżyc przez cały czas „patrzy” na Ziemię niemal tą samą stroną. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że w ogóle się nie obraca. W rzeczywistości jest jednak zupełnie odwrotnie. Księżyc obraca się wokół własnej osi, tylko robi to w idealnym tempie zgodnym z czasem obiegu wokół Ziemi. Taki stan nazywa się rotacją synchroniczną albo blokadą pływową.
Jak działa rotacja synchroniczna?
Wyobraźmy sobie, że Księżyc krąży wokół Ziemi, ale nie obraca się wokół własnej osi. W takim przypadku podczas jednego obiegu widzielibyśmy kolejno jego różne strony: przód, bok, tył i drugi bok. Tymczasem z Ziemi oglądamy niemal cały czas tę samą półkulę. To dowód na to, że Księżyc wykonuje dokładnie taki obrót, który pozwala mu utrzymać tę samą stronę zwróconą ku naszej planecie.
Skąd wzięło się to zgranie?
Za wszystko odpowiada grawitacja oraz pływy, choć nie oceaniczne, lecz pływy skalne. Ziemia działa na Księżyc z nieco inną siłą po stronie bliższej i dalszej. Ta różnica delikatnie go odkształca. Dawniej Księżyc najpewniej obracał się szybciej, ale powstałe wybrzuszenie nie było idealnie ustawione względem linii łączącej oba ciała niebieskie.
W efekcie grawitacja Ziemi zaczęła działać jak hamulec. Przez bardzo długi czas odbierała Księżycowi energię obrotu, aż jego ruch obrotowy zwolnił i zsynchronizował się z ruchem orbitalnym. To właśnie dlatego dziś widzimy prawie zawsze tę samą półkulę Księżyca.
Blokada pływowa w Układzie Słonecznym
To nie jest wyjątkowy przypadek. Blokada pływowa jest bardzo częsta w kosmosie. Wiele księżyców w Układzie Słonecznym zachowuje się podobnie. Na przykład duże księżyce Jowisza i Saturna również pokazują swoim planetom stale tę samą stronę.
Nie widzimy tylko 50 procent Księżyca
Warto wiedzieć, że z Ziemi nie obserwujemy dokładnie połowy powierzchni Księżyca. Dzięki zjawisku zwanemu libracją, czyli niewielkiemu pozornemu kołysaniu, możemy z czasem zobaczyć około 59 procent jego powierzchni.
Skąd to się bierze? Po pierwsze, orbita Księżyca jest lekko eliptyczna, więc jego prędkość orbitalna trochę się zmienia. Po drugie, obrót własny Księżyca jest bardziej równomierny. Do tego dochodzi jeszcze zmiana perspektywy wynikająca z obserwacji z różnych miejsc na obracającej się Ziemi.
Czym jest „ciemna strona Księżyca”?
Określenie „ciemna strona Księżyca” jest bardzo mylące. Druga półkula nie jest wiecznie pogrążona w ciemności. Dostaje światło słoneczne tak samo jak strona zwrócona ku nam. Po prostu z Ziemi jej normalnie nie widzimy.
Znacznie lepiej mówić: niewidoczna strona Księżyca albo dalsza strona Księżyca.
Dlaczego dalsza strona wygląda inaczej?
To, co kryje się po niewidocznej stronie, zaskoczyło badaczy. Dalsza półkula Księżyca wygląda inaczej niż ta, którą znamy z nocnego nieba. Ma znacznie mniej ciemnych, bazaltowych mórz księżycowych i więcej kraterów.
Jedna z hipotez mówi, że skorupa po tamtej stronie jest średnio grubsza. W przeszłości mogło to utrudniać lawie wydostawanie się na powierzchnię. To jeden z powodów, dla których obie półkule Księżyca nie są lustrzanym odbiciem.
Pierwsze zdjęcia niewidocznej strony Księżyca
Pierwsze fotografie dalszej strony Księżyca przesłała radziecka sonda Łuna 3 w 1959 roku. Dla ludzi był to przełomowy moment. Po raz pierwszy mogliśmy zobaczyć półkulę, która przez całą historię obserwacji pozostawała ukryta przed naszym wzrokiem.
Czy Ziemia też jest zablokowana pływowo?
Nie, Ziemia nie jest zablokowana pływowo względem Księżyca, ponieważ obraca się dużo szybciej. Jednak Księżyc oddziałuje także na Ziemię. Spowalnia jej obrót bardzo powoli, a sam stopniowo się oddala, w tempie około 3,8 centymetra rocznie.
To zostało zmierzone bardzo dokładnie dzięki odbłyśnikom pozostawionym na Księżycu przez astronautów misji Apollo.
Księżyc nie jest nieruchomy
Gdy patrzysz na Księżyc, widzisz nie nieruchomą kulę, ale obiekt ukształtowany przez grawitację i miliardy lat ewolucji. Jedna strona jest niemal stale zwrócona ku Ziemi, a druga przez większość czasu pozostaje ukryta.
To nie dlatego, że Księżyc się nie obraca. Obraca się, tylko dokładnie tak, jak trzeba, by cały czas pokazywać nam niemal tę samą twarz.
Materiał wideo
Zobacz materiał wideo:
