همه چیز درباره ماه؛ تنها قمر زمین

زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۱۹ دقیقه
ماه بر فراز اتمسفر

ماه، تنها قمر طبیعی زمین و نزدیک‌ترین جرم آسمانی بزرگ به زمین است. جرمی که از دوران ماقبل تاریخ شناخته شده و پس از خورشید درخشان‌ترین جرم آسمان است.

زیبایی بی‌مانند ماه از روی زمین، در طول تاریخ منبع جذابیت و کنجکاوی بوده و الهام‌بخش سنت‌های غنی فرهنگی و نمادین شده است. در برخی از تمدن‌های گذشته، ماه به عنوان یکی از خدایان در نظر گرفته می‌شد و سلطه‌ی آن به طور چشمگیری در کنترل هم‌آهنگ آن بر جزر و مد و چرخه‌ی باروری زنان آشکار شد.

افسانه‌ها و اسطوره‌های باستانی از قدرت ماه در القای طلسم‌ها با جادو، تبدیل انسان به جانوران و تغییر رفتار مردم در نوسانی خطرناک میان عقل و دیوانگی خبر می‌دهند. شاعران و آهنگسازان هم از جذابیت‌های رمانتیک ماه و جنبه‌های تاریک‌تر آن استفاده کرده‌اند و الهام گرفته‌اند و نویسندگان، داستان‌هایی را از سفرهای خیالی به ماه مطرح کرده‌اند؛ حتی بسیار پیش از آنکه فضانوردان آپولو، در واقعیت به این جرم آسمانی سفر کنند.

شکل‌گیری و منشأ ماه

یکی از اساسی‌ترین پرسش‌هایی که ذهن دانشمندان در علم نجوم را به خود مشغول کرده، این است که ماه چگونه به وجود آمده است؟ برای پاسخ به این پرسش، نظریه‌های گوناگونی در طول قرن‌ها مطرح شده که هر یک در زمان خود بخشی از واقعیت را توضیح داده‌اند. با پیشرفت فناوری و دسترسی به نمونه‌های سنگی از سطح ماه، دیدگاه دانشمندان دقیق‌تر و علمی‌تر شده و امروزه نظریه‌ی برخورد بزرگ، به‌عنوان محتمل‌ترین توضیح برای منشأ ماه شناخته می‌شود.

نظریه‌های مختلف درباره منشأ ماه

پیش از شکل‌گیری فرضیه برخورد بزرگ، سه فرضیه‌ی عمده برای توضیح منشأ ماه مطرح بود که از جمله‌ی این نظریه‌ها می‌توان به «نظریه جدایش» (Fission Theory)، «نظریه اسارت» (Capture Theory) و «شکل‌گیری هم‌زمان» (Co-formation Theory) اشاره کرد.

  1. نظریه‌ی جدایش (Fission Theory):
    بر اساس این نظریه که در اواخر قرن نوزدهم محبوب بود، ماه در آغاز بخشی از زمین بوده که در اثر چرخش سریع زمین از آن جدا شده و در مدار فعلی‌اش قرار گرفته است. برخی حتی باور داشتند که ماه از ناحیه‌ای به نام اقیانوس آرام جدا شده است. با این حال، این نظریه نمی‌تواند تفاوت ترکیبات بین ماه و زمین را به‌خوبی توضیح دهد، و همچنین از نظر دینامیکی با چرخش فعلی زمین همخوانی ندارد.

  2. نظریه‌ی اسارت (Capture Theory):
    این فرضیه بیان می‌کند که ماه در جایی دیگر از منظومه‌ی شمسی شکل گرفته است و بعدها توسط گرانش زمین به دام افتاده است. در نگاه اول این فرضیه قابل قبول به نظر می‌رسد، اما از نظر مکانیک مداری بسیار بعید است که جرمی به بزرگی ماه، بدون ایجاد برخورد و تخریب، به مدار پایدار زمین وارد شود. همچنین شباهت‌های زیادی بین ایزوتوپ‌های سنگ‌های ماه و زمین، این نظریه را زیر سؤال می‌برد.

  3. نظریه‌ی هم‌زمان (Co-formation Theory):
    بر پایه این نظریه، زمین و ماه به طور هم‌زمان و از یک ابر گازی و گردوغبار مشترک در دوران اولیه‌ی منظومه‌ی شمسی متولد شده‌اند. اگرچه این نظریه می‌تواند برخی ویژگی‌های مداری ماه را توضیح دهد، اما نمی‌تواند اختلاف ترکیب هسته‌ی زمین و ماه را توجیه کند.

نظریه برخورد بزرگ

طرحی گرافیکی از فرضیه برخورد بزرگ
Credit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

فرضیه برخورد بزرگ (Giant Impact Hypothesis)

در حال حاضر، پذیرفته‌شده‌ترین نظریه درباره منشأ ماه، فرضیه‌ی برخورد بزرگ است. این نظریه بر پایه‌ی شواهد زمین‌شناسی، دینامیکی و شیمیایی شکل گرفته است و برای نخستین بار در دهه‌ی 1970 میلادی به‌طور جدی مطرح شد.

طبق این فرضیه، حدود 4.5 میلیارد سال پیش، یعنی تنها چند ده میلیون سال پس از شکل‌گیری زمین، یک جرم آسمانی به اندازه‌ی مریخ به نام «تیا» (Theia) با زمین اولیه برخورد کرده است. این برخورد بسیار شدید، بخش‌هایی از پوسته و گوشته‌ی زمین و تیا را به فضا پرتاب کرده است. مواد این برخورد به مرور زمان به یکدیگر چسبیده و جرمی کروی به نام ماه را شکل داده‌اند.

دلایلی که از این نظریه پشتیبانی می‌کنند عبارت‌اند از:

  • شباهت ترکیب ایزوتوپی: نمونه‌های سنگی که فضانوردان مأموریت‌های آپولو از ماه به زمین آورده‌اند، نشان می‌دهد که ترکیب ایزوتوپی آن‌ها بسیار شبیه به زمین است و این موضوع می‌تواند نشانه‌ای از یک منشأ مشترک محسوب شود.

  • جرم و چگالی ماه: ماه نسبت به زمین، هسته‌ی فلزی کوچک‌تری دارد و این موضوع با فرضیه‌ی برخورد بزرگ همخوانی دارد، زیرا بیشتر مواد پرتاب شده، متعلق به لایه‌های بیرونی زمین و تیا بوده‌اند، نه از هسته‌ی فلزی آن‌ها.

  • شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای: مدل‌سازی‌های کامپیوتری نشان داده‌اند که برخوردی در این مقیاس می‌تواند واقعا یک قمر با ویژگی‌های فعلی تولید کند.

با وجود تمام این شواهد، هنوز هم برخی پرسش‌ها در این زمینه باقی‌ مانده است، از جمله اینکه چرا ترکیب ایزوتوپی ماه، تا این اندازه به زمین شبیه است، در حالی که انتظار می‌رود بخشی از ماه از مواد تیا تشکیل شده باشد. این موضوع باعث شده برخی دانشمندان نسخه‌های پیشرفته‌تری از فرضیه‌ی برخورد بزرگ را هم مطرح کنند.

ساختار و ترکیبات ماه

هرچند ممکن است ماه از فاصله‌ی دور تنها یک کره‌ی خاکستری و سرد به نظر برسد، اما در واقع ساختار درونی پیچیده و ویژگی‌های زمین‌شناختی قابل توجهی دارد. آگاهی از این ساختار، نه تنها به داشتن درک بهتر از ماه کمک می‌کند، بلکه سرنخ‌هایی را هم درباره‌ی تاریخچه‌ی زمین و منظومه‌ی شمسی در اختیار ما قرار می‌دهد. برخلاف زمین که هنوز پویا و دارای فعالیت‌های زمین‌ساختی و آتشفشانی فعال است، ماه اما بیشتر دوران‌های پرجنب‌وجوش خود را پشت سر گذاشته و امروز جرمی نسبتا سرد و غیرفعال به شمار می‌رود.

لایه های ماه

لایه‌های ماه
Credit: NASA/Theophilus Britt Griswold, with input from Sander Goossens, Isamu Matsuyama, Gael Cascioli, and Erwan Mazarico

لایه‌های داخلی ماه

ماه هم مانند زمین دارای ساختار لایه‌ای اما با تفاوت‌هایی قابل توجه است. این ساختار از سه بخش اصلی تشکیل شده است.

  • پوسته (Crust):

    ضخامت پوسته‌ی ماه در حدود 30 تا 40 کیلومتر است. این پوسته عمدتا از سنگ‌های بازالتی و مواد معدنی مانند آلومینیوم، سیلیس و کلسیم تشکیل شده است.

  • گوشته (Mantle):
    در زیر پوسته، گوشته‌ای با ضخامت حدود 1000 کیلومتر قرار دارد که ترکیبی از مواد سیلیکاتی و آهن-منیزیم است. شواهد نشان می‌دهد که در گذشته‌های دور، گوشته‌ی ماه فعالیت آتشفشانی داشته، اما امروزه این فعالیت‌ها به پایان رسیده است.

  • هسته (Core):
    هسته‌ی ماه نسبت به هسته‌ی زمین کوچک‌تر است و حدود 1 تا 2 درصد از جرم کل آن را تشکیل می‌دهد. به نظر می‌رسد که این هسته ترکیبی از آهن، گوگرد و نیکل باشد و بخشی از آن هنوز در حالت مایع است. میدان مغناطیسی ضعیف فعلی ماه احتمالا بازمانده‌ای از دوره‌ای است که هسته‌اش فعال‌تر بوده است.

سطح و ویژگی‌های زمین‌شناسی

سطح ماه از چشم‌اندازی ناهموار پر از دهانه‌ها، دره‌ها، کوه‌ها و دشت‌های سنگ بازالت تشکیل شده است. این عوارض طبیعی، نتیجه‌ی میلیاردها سال برخورد شهاب‌سنگ‌ها و فعالیت‌های آتشفشانی کهن در قمر زمین هستند. به طور کلی می‌توان سطح ماه را به دو نوع ناحیه تقسیم کرد.

  • مناطق تاریک یا دریاوارها (Mare):
    این نواحی، پهناور، صاف و به رنگ تیره هستند و در حقیقت بازمانده‌ی جریان‌های گدازه‌ی بازالتی هستند که در گذشته از شکاف‌های سطح ماه به بیرون نفوذ کرده‌اند. واژه‌ی Mare به معنای «دریا» است، چون در گذشته تصور می‌شد که این نواحی، دریاهای واقعی هستند.

  • مناطق روشن یا سرزمین‌های بلند (Highlands):
    این نواحی نسبت به دریاوارهای ماه، قدیمی‌تر، مرتفع‌تر و پر از دهانه هستند. جنس آن‌ها عمدتا از سنگ آنورتوزیت است که غنی از آلومینیوم است و رنگی روشن دارد.

دریاهای سطح ماه

دریاوار هومبولتیانوم ماه
Credit: Sky at Night

سطح قمر زمین همچنین از لایه‌ای نازک و پودری به نام رگولیت (Regolith) پوشیده شده است که در اثر برخوردهای زیادی شهاب‌سنگ‌ها طی میلیاردها سال ایجاد شده است و ترکیبی از گرد، خرده‌سنگ و خاک بسیار ریز دارد.

تفاوت ترکیبات ماه و زمین

هرچند ماه و زمین شباهت‌های زیادی در ترکیب ایزوتوپی دارند که همین موضوع فرضیه‌ی برخورد بزرگ را هم تقویت می‌کند، اما از نظر ترکیب کلی، تفاوت‌هایی هم میان آن‌ها هست.

  • کمبود مواد فرار:
    مواد فرار مانند آب، نیتروژن و کربن در ماه بسیار کمتر از زمین وجود دارند. این موضوع احتمالا نتیجه‌ی گرمای شدیدی است که در اثر برخورد اولیه ایجاد شده است یا به طور کلی این مواد در طول زمان به خلأ فرار کرده‌اند.

  • هسته‌ی کوچک‌تر:
    هسته‌ی فلزی ماه نسبت به زمین کوچک‌تر است و این نشان می‌دهد که بیشتر مواد ماه از لایه‌های بیرونی سیاره‌ی زمین و جرم عظیم تیا آمده‌اند و نه از هسته‌ی آن‌ها.

  • ترکیب سنگ‌ها:
    سطح ماه بیشتر از سنگ‌های آذرین مانند بازالت و آنورتوزیت تشکیل شده است، در حالی که زمین تنوع سنگی بسیار بیشتری دارد که ناشی از فعالیت‌های زمین‌ساختی، فرسایش و چرخه‌ی آب در سیاره‌ی ماست.

حرکت‌های ماه

ماه برخلاف ظاهر آرام و بی‌تحرکش، مانند دیگر اجرام آسمانی، به طور پیوسته در فضا در حال حرکت است. حرکت‌های اصلی قمر زمین شامل گردش به دور زمین، چرخش به دور خودش و همچنین حرکت در مدار زمین به دور خورشید می‌شود و نقش مهمی در پدیده‌هایی مانند جزر و مد، خورشیدگرفتگی و ماه‌گرفتگی ایفا می‌کنند. اطلاع از جزئیات حرکت ماه از دید مکانیک سماوی به شناخت بهتر اجرام مشابه و همچنین شیوه‌ی اثرگذاری ماه بر زندگی ساکنان زمین، کمک می‌کند.

گردش ماه به دور زمین و خودش

ماه در مدت تقریبا 27.32 روز یک دور کامل به دور زمین می‌چرخد که به آن «ماه نجومی» (Sidereal Month) گفته می‌شود. نکته‌ی جالب این است که مدت چرخش ماه به دور خودش هم دقیقا همین مقدار است. این پدیده «قفل گرانشی» (Tidal Locking) یا «هم‌چرخی کشندی» نام دارد و باعث می‌شود که ما از زمین همیشه فقط یک نیمه‌ی ماه را ببینیم.

به بیان دیگر، ماه در همان زمانی که یک دور کامل به دور زمین می‌زند، یک دور هم به دور خودش می‌چرخد. این هم‌زمانی باعث می‌شود یک نیم‌کره‌ی ماه همیشه از دید ناظر زمینی پنهان و در سایه بماند و تصویربرداری از آن فقط با کمک فضاپیماها و تصاویر ماهواره‌ای امکان‌پذیر باشد.

مدار و فازهای ماه

مدار و فازهای ماه
Credit: Cosmos at Your Doorstep

پدیده‌های مرتبط با حرکت ماه

حرکت‌های ماه در مدارش باعث شکل‌گیری مجموعه‌ای از پدیده‌های طبیعی و آسمانی است که از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به ماه‌گرفتگی، خورشیدگرفتگی، طلوع و غروب ماه اشاره کرد.

خورشیدگرفتگی (کسوف)

خورشیدگرفتگی هنگامی روی می‌دهد که ماه میان زمین و خورشید قرار بگیرد و بدین ترتیب سایه‌اش روی زمین بیفتد. این پدیده تنها در فاز ماه نو و در صورتی اتفاق می‌افتد که ماه، زمین و خورشید دقیقا در یک راستا باشند.

ماه‌گرفتگی (خسوف)

ماه‌گرفتگی زمانی روی می‌دهد که زمین میان خورشید و ماه قرار بگیرد و در نتیجه سایه‌ی زمین بر سطح ماه بیفتد. این پدیده فقط در فاز ماه کامل اتفاق می‌افتد.

طلوع و غروب ماه

هرچند با توجه به چرخش زمین به دور خودش، طلوع و غروب ماه هم مانند دیگر اجرام آسمانی روی می‌دهد و این وابسته به حرکت ماه نیست اما چرخش ماه به دور زمین باعث می‌شود که هر شب جای ماه و طلوع و غروب آن در آسمان تغییر کند.

چرخه‌های ماه

از دید ناظر زمینی و در طول هر ماه قمری، ماه ظاهر خود را در آسمان تغییر می‌دهد. این تغییرات که به آن‌ها اَهلّه یا فازهای ماه گفته می‌شود، به دلیل زاویه‌ی تابش نور خورشید و موقعیت ماه در مدارش نسبت به زمین و خورشید ایجاد می‌شوند. یک چرخه‌ی کامل فازهای ماه حدود 29.5 روز طول می‌کشد که به آن ماه قمری یا ماه سینودیک گفته می‌شود.

چرخه‌ی ماه شامل فازهای مهم زیر می‌شود که به ترتیب رخ می‌دهند.

  1. ماه نو (New Moon): زمانی است که ماه بین زمین و خورشید قرار دارد و بنابراین نور شدید خورشید مانع دیدن آن می‌شود.

  2. هلال رو به افزایش (Waxing Crescent): در این حالت بخش کوچکی از ماه به صورت یک هلال روشن دیده می‌شود.

  3. تربیع اول (First Quarter): نیمی از ماه روشن و نیمی از آن تاریک خواهد بود.

  4. رو به بدر شدن (Waxing Gibbous): در این حالت بیش از نصف ماه روشن خواهد بود.

  5. ماه کامل (Full Moon): همان‌طور که نامش نشان می‌دهد در این فاز، سطح ماه به صورت کامل روشن می‌شود.

  6. رو به کاهش (Waning Gibbous): روشنایی ماه شروع به کاهش می‌کند.

  7. تربیع آخر (Last Quarter): نیمه‌ی دیگر ماه روشن خواهد بود و در حقیقت جای نیمه‌های تاریک و روشن نسبت به تربیع اول تغییر می‌کند.

  8. هلال در حال کاهش (Waning Crescent): تنها بخش کوچکی از ماه باقی مانده تا چرخه به ماه نو برسد.

این چرخه‌های منظم، علاوه بر ایجاد زیبایی در آسمان به ویژه همراه با اجرام آسمانی دیگر از جمله سیارات، در بسیاری از تقویم‌های سنتی و دینی مانند تقویم قمری اسلامی نیز کاربرد دارند.

تلسکوپ اسکای واچر مدل Skyliner 200P Classic
75,000,000 تومان
badge-icon
100+ نفر به این کالا علاقه دارند
badge-icon
1000+ بازدید در 24 ساعت اخیر
badge-icon
100+ نفر به این کالا علاقه دارند

تأثیر ماه بر زمین

ماه فراتر از یک جرم درخشان در آسمان شب، نقش اساسی در پایداری و توازن سیستم زمین ایفا می‌کند. تأثیرات گرانشی آن، نه تنها باعث شکل‌گیری پدیده‌ی جزر و مد می‌شود، بلکه به عنوان یک نیروی تنظیم‌کننده، در پایداری محور زمین و نوسانات اقلیمی هم شناخته می‌شود و این تأثیرات از جنبه‌های مختلف قابل بررسی‌اند. بدون حضور ماه، شرایط روی زمین می‌توانست به مراتب ناپایدارتر و متفاوت‌تر از چیزی باشد که امروز تجربه می‌کنیم.

جزر و مد

نیروی گرانشی ماه، عامل اصلی جزر و مد در اقیانوس‌ها و دریاهای زمین است. این نیرو باعث ایجاد برآمدگی در سطح آب در ناحیه‌ی زیر ماه و ناحیه‌ی مقابل آن می‌شود. زمین با چرخش از میان این برآمدگی‌ها می‌گذرد و در نتیجه، اکثر سواحل در طول شبانه‌روز دو بار مد و دو بار جزر را تجربه می‌کنند. حضور ماه باعث ایجاد نظم در این پدیده‌ی طبیعی شده و بر چرخه‌های زیستی بسیاری از موجودات دریایی نیز تأثیر دارد.

اثر جزر و مد

اثر جزر و مد
Credit: Ocean Info

تأثیرات گرانشی و نوسانات زمین

ماه علاوه بر تأثیر بر آب‌های سطحی زمین، نقش مهمی در ثبات محور گردش زمین دارد. گرانش ماه مانند یک میراگر (مهارکننده) طبیعی عمل می‌کند که مانع از نوسانات شدید در محور چرخش زمین می‌شود. بدون ماه، محور زمین می‌توانست به‌شدت نوسان کند و این موضوع تغییرات شدید آب‌وهوایی و اقلیمی را به دنبال داشت. به همین دلیل ماه در پایداری نسبی فصل‌ها و تعادل اقلیم زمین، سهمی غیرقابل انکار دارد.

چهره‌ پنهان ماه

یکی از رازآلودترین ویژگی‌های ماه این است که از دید ناظر زمینی همیشه فقط یک سمت از آن دیده می‌شود. این پدیده باعث شده تا سمت دیگر ماه تا قرن بیستم کاملا ناشناخته باقی بماند و در ادبیات علمی و عمومی با عنوان «سمت پنهان» یا «سمت دور ماه» (Far Side of the Moon) شناخته شود. برخلاف تصور رایج اما سمت دور ماه در تاریکی نیست، بلکه آن هم به اندازه‌ی سمت رو به زمین نور خورشید را دریافت می‌کند، با این تفاوت که از دید ناظر زمینی پنهان است.

چرا همیشه یک سمت ماه را می‌بینیم؟

همان‌طور که اشاره شد، این موضوع به پدیده‌ی قفل گرانشی مربوط می‌شود. ماه در مدت زمانی حدود 27.32 روز یک دور کامل پیرامون زمین می‌چرخد و در همین مدت هم دقیقا یک دور به دور خودش می‌زند. این هماهنگی باعث می‌شود که همیشه یک نیم‌کره‌ی ماه به سمت زمین باشد و نیم‌کره‌ی دیگر هرگز از زمین دیده نشود.

قفل گرانشی ماه و زمین در طول میلیاردها سال، بر اثر کشش‌های گرانشی متقابل این دو جرم به وجود آمده و اکنون ماه در یک وضعیت پایدار با زمین قفل شده است. این موضوع باعث شده تا سمت دور ماه تا پیش از عصر فضا، همچنان یک معما باقی بماند.

دو سمت ماه

مقایسه دو نیمه ماه
Credit: NASA/GSFC/Arizona State University

آنچه درباره سمت دور ماه می‌دانیم

سمت دور ماه برای نخستین بار در سال 1959 توسط کاوشگر شوروی به نام لونا 3 (Luna 3) تصویربرداری شد. یافته‌های فضاپیماها نشان داده است که سمت دور ماه کاملا متفاوت از سمت رو به زمین است.

  • سطح آن دارای کوهستان‌های بیشتر و دهانه‌های برخوردی عمیق‌تر است.

  • برخلاف نیم‌کره‌ی قابل مشاهده که دارای نواحی تاریک بزرگ به نام دریاهای ماه (Lunar Maria) است، سمت دور ماه تقریبا هیچ دریاوار بزرگی ندارد.

  • پوسته‌ی این بخش ضخیم‌تر از نیم‌کره‌ی دیگر است، که همین عامل ممکن است مانع از شکل‌گیری دریاوارهای آتشفشانی در آن شده باشد.

در سال‌های اخیر، کاوشگر چینی «چانگ‌ای 4» (Chang’e 4) در سال 2019 نخستین فرود نرم را در سمت دور ماه را انجام داد و داده‌های بی‌سابقه‌ای را از سطح، ترکیبات و ساختار آن منطقه فراهم کرد.

تلسکوپ مدل CRG60700C

مأموریت‌های فضایی و اکتشافات ماه

همان‌طور که اشاره شد، ماه همیشه در طول تاریخ از بزرگ‌ترین کنجکاوی‌های آسمانی بشر بوده است. جرمی درخشان که نه تنها در اسطوره‌ها و ادبیات نقش داشته، بلکه علم و فناوری هم نگاه ویژه‌ای به آن داشته است. با آغاز عصر فضا در قرن بیستم، بشر کوشید تا با فرستادن فضاپیماها و حتی قدم گذاشتن بر سطح ماه، این همسایه‌ی قدیمی خود را از نزدیک بشناسد. به همین دلیل مأموریت‌های فضایی به ماه، چه رباتیک و چه سرنشین‌دار، نقشی کلیدی در گسترش درک ما از تاریخ منظومه‌ی شمسی، زمین‌شناسی سیاره‌ای و حتی آینده‌ی اکتشافات فضایی داشته‌اند.

مأموریت‌های رباتیک

نخستین فعالیت‌های بشر برای شناخت علمی ماه از نزدیک، توسط فضاپیماهای بدون سرنشین رباتیک برداشته شد. اتحاد جماهیر شوروی با برنامه‌ی «لونا» (Luna) در سال‌های 1958 تا 1976 میلادی موفق شد چندین کاوشگر را به مدار یا سطح ماه بفرستد. در این میان، لونا 2 نخستین شیء ساخت انسان بود که به سطح ماه رسید و لونا 3 نخستین تصاویر را از سمت دور ماه به زمین مخابره کرد.

در همین دوره آمریکا هم برنامه‌هایی مانند «رنجر» (Ranger) یا «برخوردگرهای تصویربردار»، «لونار اوربیتر» (Lunar Orbiter) یا «نقشه‌بردار مدارگرد» و «سرویور» (Surveyor) یا «فرودگرهای نرم» را اجرا کرد تا برای مأموریت‌های انسانی آماده شود.

علاوه بر این، در سال‌های اخیر کشورهای دیگر هم وارد رقابت اکتشاف ماه شده‌اند. چین با برنامه‌ی «چانگ‌ای» (Chang’e) گام‌های بلندی در این زمینه برداشته و مأموریت‌هایی چون چانگ‌ای 3 با فرود نرم در سال 2013، چانگ‌ای 3 با نخستین فرود بشر در سمت دور ماه در سال 2019 و چانگ‌ای 5 با بازگردانی نمونه در 2020 را با موفقیت انجام داده است.

هند هم با مأموریت رباتیک «چاندرایان» (Chandrayaan)، ژاپن هم با مأموریت «سیلین» (SELENE) یا به ژاپنی «کاگویا» (Kaguya) و اتحادیه اروپا و حتی شرکت‌های خصوصی مانند «استروبوتیکس» (Astrobotic) هم در این مسیر گام برداشته‌اند.

بشر در ماه

گام نهادن بشر روی ماه
Credit: NASA

مأموریت‌های انسانی

یکی از برجسته‌ترین دستاوردهای بشر در قرن بیستم، برنامه‌ی «آپولو» (Apollo) از سوی ناسا بود. این برنامه از سال 1961 آغاز شد و در سال 1969 با فرود تاریخی آپولو 11 به اوج رسید؛ در این مأموریت «نیل آرمسترانگ» (Neil Armstrong) و «باز آلدرین» (Buzz Aldrin) به عنوان نخستین انسان‌ها بر سطح ماه قدم گذاشتند. آپولو 11 نقطه عطفی در تاریخ فناوری و تلاش‌های علمی بشر محسوب می‌شود. پس از آن، پنج مأموریت موفق دیگر هم بین سال‌های 1969 تا 1972 انجام شد و در مجموع 12 فضانورد روی ماه فرود آمدند.

می‌توان گفت که مأموریت‌های آپولو نقش بزرگی در شناخت ماه ایفا کردند. فضانوردان در این مأموریت‌ها بیش از 380 کیلوگرم نمونه از سنگ و خاک ماه جمع‌آوری کردند و با نصب ابزارهایی مانند لرزه‌نگار و بازتاب‌دهنده‌های لیزری، سنجش داده‌های بی‌نظیری را برای بررسی ساختار داخلی و رفتار گرانشی ماه ممکن کردند. آخرین مأموریت، آپولو 17 در سال 1972 میلادی، پایانی موقتی بر حضور انسان در ماه بود اما میراث علمی و فنی این مأموریت‌های تاریخی همچنان پابرجاست.

آینده‌ی سفرهای فضایی به ماه

در دهه‌ی اخیر، چشم‌انداز حضور دوباره‌ی انسان در ماه با جدیت دنبال می‌شود. برنامه‌ی آرتمیس (Artemis) ناسا، که از سال 2017 آغاز شده، با هدف بازگرداندن فضانوردان به سطح ماه و ایجاد پایگاه‌های طولانی‌مدت در جریان است. مأموریت بدون سرنشین آرتمیس 1 در سال 2022 با موفقیت اجرا شد و قرار است آرتمیس 2 به عنوان یک مأموریت سرنشین‌دار در مدار اطراف ماه بگردد. در نهایت آرتمیس 3 به عنوان نخستین فرود انسانی بر سطح ماه در قرن 21، برنامه‌ریزی شده است.

در کنار ناسا، شرکت‌های خصوصی مانند «اسپیس‌ایکس» (SpaceX) با فضاپیمای «استارشیپ» (Starship) و «بلو اوریجین» (Blue Origin) و همچنین آژانس‌های فضایی چین، روسیه و هند هم اهداف بلندپروازانه‌ای را برای دستیابی به ماه دارند. آینده‌ی کاوش‌های ماه شامل استخراج منابعی همچون یخ آب، تولید سوخت موشک و حتی استفاده از ماه به عنوان سکوی پرتاب برای سفرهای مریخ خواهد بود. ماه، دروازه‌ای به دوران جدیدی از حضور فرازمینی بشر به شمار می‌آید.

طرحی گرافیکی از پایگاه‌های آینده در ماه

طرحی گرافیکی از پایگاه‌های آینده در ماه
Credit: James Vaughan

دانستنی‌های جالب درباره ماه

قمر زمین توجه بسیاری را به خود جلب کرده است و بسیاری از حقایق علمی درباره‌ی آن به موضوعاتی در فرهنگ عامه هم تبدیل شده است. به همین دلیل دانستن موضوعات جالب درباره‌ی آن می‌تواند هیجان‌انگیز باشد.

حقایق کمتر شنیده شده درباره‌ی ماه

ماه تقریبا بوی باروت می‌دهد

فضانوردان آپولو گزارش داده‌اند که وقتی خاک ماه را به داخل ماژول فرماندهی برده‌اند و بویی شبیه به باروت سوخته داشته است. دلیل این بو احتمالا ترکیب اکسیدهای فلزی در خاک خشک و فرآیندهای اکسیداسیون در برخورد با اکسیژن است.

ماه به‌آرامی از زمین دور می‌شود

فاصله‌ی ماه از زمین هر سال حدود 3.8 سانتی‌متر بیشتر می‌شود. این پدیده ناشی از اثرات جزر و مدی و انتقال انرژی میان زمین و ماه است.

رد پای انسان در ماه میلیون‌ها سال باقی می‌ماند

به دلیل نبود باد و آب در سطح ماه، هیچ چیز نمی‌تواند آثار به جا مانده مثل رد پاها، جای فرود فضاپیماها و وسایل رها شده را پاک کند. این آثار احتمالا میلیون‌ها سال حفظ می‌شوند.

رد پای انسان روی ماه

رد پای انسان روی ماه
Credit: NASA

روزهای داغ‌تر از اجاق و شب‌های سردتر از قطب جنوب

دمای روزانه در سطح ماه می‌تواند به 127 درجه‌ی سانتی‌گراد برسد، در حالی که شب‌ها تا منفی 173 درجه کاهش می‌یابد.

وجود ماه‌لرزه

مانند زمین و مریخ، ماه هم لرزش‌هایی دارد که به آن‌ها «ماه‌لرزه» (Moonquake) گفته می‌شود. برخی از آن‌ها به اندازه‌ای شدید هستند که می‌توانند تا یک ساعت هم ادامه داشته باشند.

رکوردها و ویژگی‌های منحصربه‌فرد ماه

تنها جرم آسمانی با حضور انسان

با وجود مأموریت‌های فراوان به مریخ و دیگر سیارات، همه‌ی این مأموریت‌ها به صورت رباتیک انجام شده‌اند. بدین ترتیب تا کنون ماه تنها مکان فراسوی زمین است که انسان به سطح آن رسیده است.

قمری بزرگ نسبت به سیاره‌ی مادر

ماه بزرگ‌ترین ماه در منظومه شمسی نسبت به سیاره‌ی میزبانش نیست، اما در مقایسه با زمین، خیلی بزرگ است. قطر ماه حدود یک‌چهارم زمین است. این نسبت در بین دیگر ماه‌های منظومه‌ی شمسی بی‌نظیر است.

ماه در واقع یک کره‌ی کامل نیست

سطح ماه اندکی کشیده‌تر از یک کره‌ی کامل است و شکل آن کمی بیضوی است. همچنین مرکز جرم آن دقیقا در مرکز هندسی آن قرار ندارد.

نداشتن جو

ماه دارای جوی بسیار رقیق و ضعیف است که در حقیقت همان لایه‌ی «اگزوسفر» (Exosphere) این جرم فضایی به شمار می‌رود. این جو نمی‌تواند مانند جو زمین از سطح آن محافظت کند یا باعث شکل‌گیری اقلیم آب‌وهوایی شود.

اتمسفر ماه

ساختار اتمسفر ماه
Credit: NASA

زبانه‌های ماه

مأموریت‌های فضایی بیش از 200 تن زباله روی ماه رها کرده‌اند. این زباله‌ها شامل فرودگرهای بدون استفاده، ماه‌نوردها، ابزارهای علمی، پرچم‌ها و حتی بسته‌های غذایی و دوربین‌های قدیمی هستند.

جمع‌بندی

ماه، به عنوان تنها قمر طبیعی زمین و جرم درخشان آسمان شب، همیشه برای بشر جایگاه ویژه‌ای داشته و دارد. به همین دلیل هم نه تنها در هنرهای مختلف منبع الهام بوده است، بلکه پژوهش‌های گسترده‌ای هم درباره‌ی آن انجام شده است. از نظریه‌های علمی درباره‌ی منشأ آن تا کشف لایه‌های درونی، چرخه‌های حرکتی پیچیده و تأثیرات گرانشی ماه بر زمین، همه نشان می‌دهند که ماه برای اهالی زمین، یک جرم معمولی نیست بلکه نقشی بنیادین در پایداری و پویایی سیستم زمین-ماه دارد.

به همین دلیل هم در عصر فضا، بشر با مأموریت‌های رباتیک و انسانی از جمله آپولو به دنبال کاوش و بهره‌برداری بیشتر از این همدم زمین است. در دوران حاضر پروژه‌هایی مانند آرتمیس که بازگشت انسان به ماه و ساخت پایگاه‌های دائمی را هدف قرار داده‌اند، نه تنها گامی به سوی حضور پایدار در ماه هستند، بلکه با آزمودن فناوری، زمینه‌ساز مأموریت‌های آینده به مریخ و فراتر از آن هم به شمار می‌روند. مطالعه‌ی ماه نه فقط برای شناخت بهتر گذشته‌ی کیهان، بلکه برای ساخت آینده‌ای میان‌سیاره‌ای برای بشر اهمیتی حیاتی دارد.

منابع: NASA, NASA Science Royal Museums Greenwich, Britanica, Space

پرسش‌های متداول درباره‌ی ماه، قمر زمین
آیا همیشه فقط یک سمت ماه رو به زمین است؟
بله، به دلیل پدیده‌ی قفل گرانشی، مدت زمان گردش ماه به دور زمین و چرخش آن به دور خودش برابر است. بدین ترتیب همیشه یک نیم‌کره‌ی ماه رو به زمین است و نیم‌کره‌ی دیگر، موسوم به «نیمه‌ی پنهان ماه» از دید ناظر زمینی مخفی می‌ماند.
آیا ماه جو دارد؟
ماه جو مشابه زمین ندارد اما دارای یک جو بسیار رقیق و پراکنده به نام اگزوسفر است. این لایه‌ی رقیق و ضعیف برخلاف جو زمین، نمی‌تواند از ماه در برابر تابش‌های کیهانی یا شهاب‌سنگ‌ها محافظت کند.
چرا ماه باعث جزر و مد در زمین می‌شود؟
نیروی گرانش ماه باعث کشیده شدن آب‌های سطح زمین به سمت خودش می‌شود که همراه با حرکت چرخشی زمین، پدیده‌ی جزر و مد را ایجاد می‌کند. اگرچه خورشید هم در این پدیده نقش دارد، اما اثر ماه بسیار قوی‌تر است.
آیا امکان زندگی در ماه وجود دارد؟
چون کره‌ی ماه جو، آب مایع و دمای مناسب ندارد، در شرایط فعلی، زندگی انسانی پایدار روی آن امکان‌پذیر نیست. با این حال، ناسا و دیگر سازمان‌های فضایی، به ویژه در قطب جنوب ماه با توجه به وجود منابع یخ آب، در حال طراحی زیست‌گاه‌هایی هستند که بتوانند در آینده شرایط زیستی مناسبی برای انسان‌ها فراهم کنند.


برچسب‌ها :
دیدگاه شما

پرسش امنیتی *تعداد پاسخ به پرسش امنیتی تمام شده است. لطفا مجدد تلاش نمایید.

loading...
بازدیدهای اخیر
بر اساس بازدیدهای اخیر شما
تاریخچه بازدیدها
مشاهده همه
دسته‌بندی‌های منتخب برای شما
X