Ruch Księżyca wokół Ziemi

ZIEMIA I KSIĘŻYC

Księżyc to najbliższe Ziemi ciało niebieskie. Średnia odległość naszej planety od naturalnego satelity wynosi zaledwie 385 tyś. kilometrów. Księżyc widoczny jest z Ziemi tylko dlatego, że świeci światłem odbitym od Słońca. Ze względu na zmieniające się położenie Księżyca względem Słońca, widziany z Ziemi satelita zdaje się zmieniać swój kształt - od wąskiego rogalika do regularnego okręgu. Cały ten cykl zamyka się w tzw. miesiącu księżycowym, a poszczególne fazy oświetlenia noszą nazwę faz Księżyca. O Księżycu wiemy dużo, a to dzięki lądowaniu człowieka na jego powierzchni. Zawdzięczamy to amerykańskiemu programowi kosmicznemu Apollo, w ramach którego astronauci pomiędzy lipcem 1969 rokiem i grudniem 1972 roku sześciokrotnie lądowali na Księżycu. Jak na naturalnego satelitę, Księżyc jest stosunkowo duży w porównaniu z Ziemią.

Księżyc

Jego średnica wynosi 3476 km, co stanowi jedną czwartą ziemskiej średnicy (12756 km). Większość naturalnych satelitów Układu słonecznego to niewielkie, w porównaniu z macierzystymi planetami, ciała niebieskie. Największy satelita Jowisza, Ganimedes, ma wielkość równą tylko 1/25 wielkości planety. Z tego powodu traktuję się Ziemie i Księżyc jako podwójny układ planetarny. Jako uzasadnienie przytacza się fakt, że wielkość Księżyca równa jest połowie wielkości Plutona i jest on niewiele mniejszy od Merkurego. Choć Księżyc jest ogromny jak na satelitę, jego masa stanowi tylko 1/8 masy Ziemi. Stąd siła grawitacji na Księżyc jest sześciokrotnie mniejsza niż na Ziemi. Mimo to, bardzo wyraźnie odczuwamy wpływ na Ziemi - to ona decyduje o powstawaniu pływów morskich, oraz wpływa na hamowanie ruchu obrotowego naszej planety. Badania paleontologiczne wykazują, że 500 mln lat temu Ziemia potrzebowała zaledwie 21 godzin na pełny obrót dookoła własnej osi. Długość ziemskiej doby wzrasta o 0,001 sekundy na stulecie.

Ziemia

Naturalny satelita (księżyc) to ciało niebieskie pochodzenia naturalnego, obiegające planetę. Ściśle rzecz biorąc planeta i jej księżyce krążą wokół wspólnego środka masy. Tradycyjnie tylko największy obiekt z takiego układu jest nazywany planetą, lecz w przypadku planety i księżyca o zbliżonych rozmiarach mówi się czasem o planetach podwójnych (np. układy Ziemia - Księżyc i Pluton - Charon). W Układzie Słonecznym jest co najmniej 140 księżyców. (Najprawdopodobniej wiele innych krąży wokół planet w układach pozasłonecznych). Duże planety gazowe posiadają rozbudowany system satelitów, Merkury i Wenus nie mają księżyców, Pluton ma trzy księżyce - jeden duży i dwa mniejsze, Mars ma dwa niewielkie księżyce, Ziemia ma jeden stosunkowo duży księżyc.
Księżyc, który jest drugim (po Słońcu) pod względem jasności obiektem na niebie. Księżyc porusza się wokół Ziemi po prawie kołowej orbicie, położonej w płaszczyźnie nachylonej do płaszczyzny ekliptyki (płaszczyzna geometryczna zawierająca orbitę Ziemi) pod kątem 5,1o. Średnia odległość Księżyca od Ziemi wynosi 384,4 tys. km, Najmniejsza odległość nazywamy perygeum, a największą apogeum. Okres jego obiegu wokół naszej planety jest równy 27,3 dnia, a okres jego obrotu jest równy okresowi obiegu wokół Ziemi, a więc Księżyc pozostaje do niej zwrócony zawsze tą samą stroną. Promień Księżyca wynosi 1738 km (0,27 promienia Ziemi), a jego masa jest równa 7,35x1022 kg, co stanowi 1/81 masy Ziemi (stosunek masy Księżyca do masy Ziemi jest największy ze stosunków mas satelitów do mas ich macierzystych planet w Układzie Słonecznym). Średnia gęstość materii, z której składa się Księżyc, wynosi zaledwie 3,34 g/cm3.
Na Księżycu nie ma atmosfery (otoczki gazowej) i nie ma wody. Uderzające meteoryty i staczające się ze stoków górskich kamienie nie powodują więc hałasu. Bez atmosfery panuje tam martwy spokój. Jaskrawe Słońce i czarny mrok nocy następują bezpośrednio po sobie. Temperatura powierzchni dnia przekracza 130C, a w nocy spada do -150C. Siła ciężkości (przyciąganie) Księżyca jest z powodu jego małej masy znacznie mniejsza niż na Ziemi: stosunek tych sił wynosi 1:6. Człowiek ważący na Ziemi 72 kg na Księżycu ważyłby tylko 12 kg