Selenografia

Aby zapoznać się z albumem muzycznym, zobacz Selenography (album) .
Topography of the Moon measured from the Lunar Orbiter Laser Altimeter on the mission Lunar Reconnaissance Orbiter, referenced to a sphere of radius 1737.4 km
Topografia Księżyca.
Model STL 3D Księżyca z 10-krotnym wyolbrzymieniem wysokości, renderowany na podstawie danych z wysokościomierza laserowego Lunar Orbiter z Lunar Reconnaissance Orbiter

Selenografia to badanie powierzchni i cech fizycznych Księżyca ( znane również jako geografia Księżyca lub selenodezja ). Podobnie jak geografia i areografia , selenografia jest subdyscypliną w dziedzinie planetologii . Historycznie głównym zajęciem selenografów było mapowanie i nazywanie księżycowego terranu , identyfikującego maria , kratery , pasma górskie i inne różne cechy. Zadanie to zostało w dużej mierze ukończone, gdy we wczesnej erze kosmicznej uzyskano obrazy o wysokiej rozdzielczości bliskiej i dalekiej strony Księżyca za pomocą orbitującego statku kosmicznego. Niemniej jednak niektóre regiony Księżyca pozostają słabo sfotografowane (zwłaszcza w pobliżu biegunów), a dokładne położenie wielu cech (takich jak głębokość kraterów ) jest niepewnych o kilka kilometrów. Dziś selenografia jest uważana za subdyscyplinę selenologii , która sama w sobie jest najczęściej nazywana po prostu „nauką księżycową”. Słowo selenografia pochodzi od Greckie bóstwo księżycowe Σελήνη Selene i γράφω graphō, „Piszę”.

Historia

Zobacz też: Eksploracja Księżyca
„Dzień Księżyca” z książki Recreations in Astronomy autorstwa HD Warrena DD, 1879. Późniejsze badania wykazały, że cechy powierzchni są znacznie bardziej zaokrąglone ze względu na długą historię zderzeń.

Pomysł, że Księżyc nie jest idealnie gładki, pochodzi z co najmniej ok. 450 pne , kiedy Demokryt stwierdził, że „wyniosłe góry i puste doliny” Księżyca były przyczyną jego oznaczeń. Jednak dopiero pod koniec XV wieku rozpoczęto poważne studia nad selenografią. Około roku 1603 William Gilbert wykonał pierwszy rysunek Księżyca na podstawie obserwacji gołym okiem. Wkrótce pojawiły się inne, a kiedy teleskop , wykonano wstępne rysunki o słabej dokładności, ale wkrótce potem ulepszono je wraz z optyką . Na początku XVIII wieku libracje Księżyca, które ujawniły, że ponad połowa powierzchni Księżyca była widoczna dla obserwatorów na Ziemi. W 1750 roku Johann Meyer stworzył pierwszy wiarygodny zestaw współrzędnych księżycowych , który pozwolił astronomom zlokalizować cechy księżyca. [ potrzebne źródło ]

Mapowanie Księżyca stało się systematyczne w 1779 roku, kiedy Johann Schröter rozpoczął skrupulatne obserwacje i pomiary topografii Księżyca . W 1834 roku Johann Heinrich von Mädler opublikował pierwszy duży kartograf (mapę) Księżyca, składający się z 4 arkuszy, a następnie opublikował The Universal Selenography . Wszystkie pomiary Księżyca opierały się na bezpośrednich obserwacjach do marca 1840 r., kiedy JW Draper, używając 5-calowego reflektora, stworzył dagerotyp Księżyca i tym samym wprowadził fotografię do astronomii . Początkowo obrazy były bardzo słabej jakości, ale podobnie jak w przypadku teleskopu 200 lat wcześniej, ich jakość szybko się poprawiła. Do 1890 roku fotografia księżycowa stała się uznaną subdyscypliną astronomii .

Fotografia księżycowa

XX wiek był świadkiem większego postępu w selenografii. W 1959 roku radziecka sonda kosmiczna Łuna 3 przesłała pierwsze zdjęcia niewidocznej z Ziemi strony Księżyca , dając pierwszy w historii widok tego księżyca. Stany Zjednoczone wystrzeliły sondę Ranger w latach 1961-1965, aby sfotografować powierzchnię Księżyca do momentu uderzenia w nią, Lunar Orbiters w latach 1966-1967, aby sfotografować Księżyc z orbity, a Surveyors w latach 1966-1968, aby sfotografować i miękko wylądować na powierzchnię Księżyca. The Radzieckie Lunochody 1 (1970) i ​​2 (1973) przemierzyły prawie 50 km powierzchni Księżyca, wykonując szczegółowe zdjęcia powierzchni Księżyca. Sonda Clementine uzyskała pierwszy prawie globalny kartograf (mapę) topografii Księżyca , a także obrazy multispektralne . Kolejne misje przesyłały zdjęcia o coraz większej rozdzielczości.

Topografia Księżyca

Księżyc został zmierzony metodami altymetrii laserowej i analizy obrazu stereo , w tym danych uzyskanych podczas kilku misji. Najbardziej widocznym topograficznym jest gigantyczny basen bieguna południowego-Aitken po drugiej stronie , który posiada najniższe wzniesienia na Księżycu. Najwyższe wzniesienia znajdują się na północny wschód od tego basenu i sugeruje się, że obszar ten może reprezentować grube wyrzutów , które zostały umieszczone podczas ukośnego uderzenia basenu bieguna południowego i basenu Aitken. Inne duże baseny uderzeniowe, takie jak maria Imbrium , Serenitatis , Crisium , Smythii i Orientale również posiadają regionalnie niskie wzniesienia i podwyższone brzegi .

Inną wyróżniającą cechą kształtu Księżyca jest to, że wzniesienia są średnio o około 1,9 km wyższe po drugiej stronie niż po bliższej. Jeśli założy się, że skorupa jest w równowadze izostatycznej i że gęstość skorupy jest wszędzie taka sama, to wyższe wzniesienia byłyby związane z grubszą skorupą. Korzystając z danych grawitacyjnych, topograficznych i sejsmicznych , uważa się, że skorupa ma średnio około 50 ± 15 km grubości, przy czym skorupa po drugiej stronie jest średnio grubsza niż bliższa o około 15 km. [ przestarzałe źródło ]

Kartografia Księżyca i toponimia

Mapa Księżyca autorstwa Jana Heweliusza (1647)

Najstarszą znaną ilustrację Księżyca znaleziono w grobie przejściowym w Knowth w hrabstwie Meath w Irlandii . Grób był datowany węglem na 3330–2790 pne. Leonardo da Vinci wykonał i opisał kilka szkiców Księżyca w ok. 1500. William Gilbert wykonał rysunek Księżyca, na którym nazwał tuzin cech powierzchni pod koniec XVI wieku; została opublikowana pośmiertnie w De Mondo Nostro Sublunari Philosophia Nova . Po wynalezieniu teleskopu Thomas Harriot (1609), Galileo Galilei (1609) i Christoph Scheiner (1614) również wykonywali rysunki.

Nazwy cech powierzchni Księżyca, oparte na obserwacjach teleskopowych, zostały wykonane przez Michaela van Langrena w 1645 r. Wiele z jego wyznań było wyraźnie katolickich , określając kratery na cześć katolickiej rodziny królewskiej oraz peleryny i cyple na cześć katolickich świętych . Księżycowe maria były denominowane po łacinie dla ziemskich mórz i oceanów. Mniejsze kratery zostały nazwane na cześć astronomów, matematyków i innych znanych uczonych.

Studium Księżyca z Micrographia Roberta Hooke'a z 1665 roku

W 1647 roku Jan Heweliusz stworzył konkurencyjne dzieło Selenographia , które było pierwszym atlasem Księżyca. Heweliusz zignorował nazewnictwo Van Langrena i zamiast tego nazwał topografię Księżyca zgodnie z cechami ziemskimi, tak że nazwy obiektów księżycowych odpowiadały toponimom ich geograficznych ziemskich odpowiedników, zwłaszcza że te ostatnie były określane przez starożytne cywilizacje rzymskie i greckie . To dzieło Heweliusza wywarło wpływ na współczesnych mu europejskich astronomów i Selenographię był standardowym odniesieniem w selenografii przez ponad sto lat.

Giambattista Riccioli SJ , katolicki ksiądz i uczony mieszkający w północnych Włoszech , jest autorem obecnego schematu łacińskiej nomenklatury księżycowej. Jego Almagestum novum zostało opublikowane w 1651 roku jako podsumowanie ówczesnej myśli astronomicznej i ostatnich wydarzeń. W szczególności przedstawił argumenty za i przeciw różnym modelom kosmologicznym, zarówno heliocentrycznym, jak i geocentrycznym. Almagestum Novum zawierało naukowe materiały referencyjne oparte na współczesnej wiedzy, z których szeroko korzystali współcześni pedagodzy w całej Europie. Chociaż ten podręcznik astronomii już dawno został zastąpiony, jego system nomenklatury księżycowej jest używany nawet dzisiaj.

Księżycowe ilustracje w Almagestum novum zostały narysowane przez innego jezuickiego wychowawcę , Francesco Grimaldi SJ . Nomenklatura opierała się na podziale widocznej powierzchni Księżyca na oktanty ponumerowane w stylu rzymskim od I do VIII. Oktant I odniósł się do sekcji północno-zachodniej, a kolejne oktanty postępowały zgodnie z ruchem wskazówek zegara, zgodnie z kierunkami kompasu. Tak więc Octant VI znajdował się na południu i obejmował Clavius ​​i Tycho .

Nomenklatura łacińska składała się z dwóch elementów: pierwszy określał szerokie cechy terrae (lądy) i maria (mórz), a drugi określał kratery. Riccioli jest autorem toponimów księżycowych wywodzi się od nazw różnych warunków, w tym klimatycznych, których przyczyny historycznie przypisywano Księżycowi. Tak więc istniały morza kryzysów („Mare Crisium”), spokoju („Mare Serenitatis”) i płodności („Mare Fecunditatis”). Były też morza deszczu („Mare Imbrium”), chmur („Mare Nubium”) i zimna („Mare Frigoris”). Cechy topograficzne między mariami były porównywalnie nazwane, ale były przeciwne toponimom marii . Istniały więc krainy bezpłodności („Terra Sterilitatis”), upałów („Terra Caloris”) i życia („Terra Vitae”). Jednak te nazwy dla regionów górskich zostały wyparte na późniejszych kartografach (mapach). Zobacz listę funkcji na Moon#Terra, aby uzyskać pełną listę.

Próbki map księżycowych w Selenetopographische Fragmente autorstwa Johanna Hieronymusa Schrötera .

Wiele kraterów zostało nazwanych miejscowo zgodnie z oktantem, w którym się znajdowały. Kratery w Oktantach I, II i III były określane głównie na podstawie nazw ze starożytnej Grecji , takich jak Platon , Atlas i Archimedes . W kierunku środka w Oktantach IV, V i VI kratery zostały nazwane na podstawie imion ze starożytnego Cesarstwa Rzymskiego , takich jak Juliusz Cezar , Tacyt i Taruntius . W kierunku południowej połowy księżycowego kartografu (mapy) kratery zostały nazwane na cześć uczonych, pisarzy i filozofów średniowiecznej Europy i regionów arabskich. Zewnętrzne krańce Octants V, VI i VII oraz wszystkie Octant VIII zostały nazwane na cześć współczesnych Giambattista Riccioli . Cechy Oktanta VIII zostały również nazwane na cześć Kopernika , Keplera i Galileusza . Osoby te zostały „wygnane” do niej z dala od „starożytnych”, jako gest wobec Kościoła katolickiego . [ potrzebne źródło ] Wiele kraterów wokół Mare Nectaris zostało nazwanych na cześć katolickich świętych zgodnie z nomenklaturą Van Langrena. Wszystkie były jednak w jakiś sposób związane z astronomią . Późniejsze kartografy (mapy) usunęły „św.” z ich toponimów .

Nomenklatura księżycowa Giambattisty Riccioli była szeroko stosowana po opublikowaniu jego Almagestum Novum , a wiele jej toponimów jest obecnie używanych. System obejmował naukowo i był uważany za elokwentny i poetycki w stylu, dlatego bardzo spodobał się jemu współczesnym. Można go było również łatwo rozszerzyć o nowe toponimy dla dodatkowych funkcji. W ten sposób zastąpił nazewnictwo Van Langrena i Heweliusza.

Później astronomowie i kartografowie księżycowi rozszerzyli nomenklaturę o dodatkowe toponimy . Najbardziej znanym z tych autorów był Johann H. Schröter , który w 1791 roku opublikował bardzo szczegółową kartografię (mapę) Księżyca, zatytułowaną Selenotopografisches Fragmenten . Przyjęcie przez Schrötera Riccioli utrwaliło ją jako powszechnie standardową nomenklaturę księżycową. Głosowanie Międzynarodowej Unii Astronomicznej (IAU) w 1935 roku ustanowiło księżycową nomenklaturę Riccioli , która obejmowała 600 księżycowych toponimy jako powszechnie oficjalne i doktrynalne.

IAU później rozszerzyła i zaktualizowała nomenklaturę księżycową w latach sześćdziesiątych XX wieku, ale nowe toponimy ograniczały się do toponimów honorujących zmarłych naukowców. Po tym, jak sowiecki statek kosmiczny sfotografował niewidoczną stronę Księżyca, wiele nowo odkrytych cech nazwano na cześć sowieckich naukowców i inżynierów. IAU wszystkim kolejnym nowym toponimom księżycowym . Niektóre kratery nazwano na cześć odkrywców kosmosu .

Kratery satelitarne

Johann H. Mädler jest autorem nazewnictwa kraterów satelitarnych. Kratery pomocnicze otaczające główny krater zostały oznaczone literą. Te kratery pomocnicze były zwykle mniejsze niż krater, z którym były związane, z pewnymi wyjątkami. Kraterom można było przypisać litery od „A” do „Z” z pominięciem „I”. Ponieważ zdecydowana większość toponimów kraterów była rodzaju męskiego, główne kratery były ogólnie nazywane kraterami „ patronimicznymi ”.

Przypisanie listów do kraterów satelitarnych było pierwotnie nieco przypadkowe. Litery były zazwyczaj przypisywane do kraterów według kolejności znaczenia, a nie lokalizacji. Pierwszeństwo zależało od kąta padania światła słonecznego w czasie obserwacji teleskopowej, co mogło się zmienić w ciągu dnia księżycowego. W wielu przypadkach zadania były pozornie przypadkowe. W wielu przypadkach krater satelity znajdował się bliżej głównego krateru, z którym nie był powiązany. Aby zidentyfikować krater patronimiczny, Mädler umieścił literę identyfikacyjną z boku punktu środkowego obiektu, który był najbliżej powiązanego głównego krateru. Miało to również tę zaletę, że pozwalało na pominięcie toponimów głównych kraterów z kartografów (map) podczas oznaczania ich cech pomocniczych.

Z biegiem czasu obserwatorzy księżycowi przypisywali wielu kraterom satelitów eponim . Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) przejęła uprawnienia do określania cech księżycowych w 1919 r. Komisja ds. określania tych obiektów formalnie przyjęła konwencję używania wielkich liter rzymskich do oznaczania kraterów i dolin.

Kiedy odpowiednie kartografy (mapy) drugiej strony Księżyca stały się dostępne do 1966 r., Ewen A. Whitaker nazwał obiekty satelitarne na podstawie kąta ich położenia względem głównego krateru, z którym były powiązane. Krater satelity znajdujący się na północ od głównego krateru został zidentyfikowany jako „Z”. Pełny krąg 360° wokół głównego krateru został następnie podzielony równo na 24 części, jak zegar 24-godzinny. Każdemu kątowi „godziny”, biegnącemu zgodnie z ruchem wskazówek zegara, przypisano literę zaczynającą się na „A” na godzinie 1. Litery „I” i „O” zostały pominięte, co dało tylko 24 litery. W ten sposób krater na południe od jego głównego krateru został zidentyfikowany jako „M”.

Rzędna odniesienia

Księżyc oczywiście nie ma żadnego średniego poziomu morza, który mógłby być wykorzystany jako punkt odniesienia w pionie . Wysokościomierz laserowy Lunar Orbiter (LOLA) USGS , instrument na Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) NASA , wykorzystuje cyfrowy model wysokości (DEM) , który wykorzystuje nominalny promień Księżyca 1737,4 km (1079,6 mil). Selenoid ( geoida Księżyca) został zmierzony grawimetrycznie przez bliźniacze satelity GRAIL .

Historyczne mapy księżycowe

Mapa Księżyca z Andrees Allgemeiner Handatlas (1881) autorstwa Richarda Andree

Poniżej znajduje się lista map i atlasów księżycowych o znaczeniu historycznym, ułożona chronologicznie według daty publikacji.

Galerie

Księżyc
Księżycowa bliższa strona
Księżycowa niewidoczna strona
Księżycowy biegun północny
Księżycowy biegun południowy
Księżyc - Oceanus Procellarum („Ocean burz”)
Starożytne doliny ryftowe – struktura prostokątna (widoczna – topografia – gradienty grawitacyjne GRAIL ) (1 października 2014).
Antyczne doliny ryftowe – kontekst.
Starożytne ryfty – zbliżenie (koncepcja artysty).

Zobacz też

Cytaty

Bibliografia

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Selenography&oldid=1140382984 ”