Topografie měsíce - Topography of the Moon

Topografie měsíce měřená laserovým výškoměrem Lunar Orbiter na misi Lunar Reconnaissance Orbiter, vztažená na kouli o poloměru 1737,4 km
Topografie měsíce.
STL 3D model z Měsíc s 10 × nadmořskou výškou vykreslenou údaji z Lunar Orbiter Laser Altimeter of the Lunar Reconnaissance Orbiter

The topografie z Měsíc byla měřena metodami laserové altimetrie a stereofonní analýzy obrazu, včetně dat získaných během Clementine mise. Nejviditelnějším topografickým prvkem je obří odvrácená strana Povodí jižního pólu-Aitken, který má nejnižší výšky Měsíce. Nejvyšší nadmořské výšky se nacházejí právě na severovýchod od této pánve a předpokládá se, že tato oblast může být silná ejecta ložiska, která byla umístěna během šikmé události nárazu na jižní pól-Aitken. Další velká nárazová povodí, například Maria Imbrium, Serenitatis, Krize, Smythii, a Orientální, také mají regionálně nízké nadmořské výšky a zvýšené ráfky.

Dalším charakteristickým rysem tvaru Měsíce je, že výšky jsou v průměru kolem 1,9km vyšší na vzdálené straně než na blízké straně. Pokud se předpokládá, že kůra je v izostatická rovnováha a že hustota kůry je všude stejná, pak by vyšší nadmořské výšky byly spojeny se silnější kůrou. Pomocí gravitace, topografie a seismické data, předpokládá se, že kůra je v průměru asi 50 ± 15 km silná, přičemž krajní strana kůry je v průměru silnější než strana blízká asi o 15 km.[1][zastaralý zdroj ]

Selénografie

Selénografie je studium povrchových a fyzikálních vlastností Měsíc. Historicky bylo hlavním zájmem selenografů mapování a pojmenování měsíce Maria, krátery, pohoří a další různé funkce. Tento úkol byl z velké části dokončen, když byly obrázky u a daleko strany Měsíce byly získány obíháním kosmické lodi během rané vesmírné éry. Nicméně některé oblasti Měsíce zůstávají špatně zobrazeny (zejména v blízkosti pólů) a přesné umístění mnoha prvků (jako hloubky kráteru ) jsou nejisté o několik kilometrů. Dnes je selenografie považována za subdisciplínu selénologie, který sám o sobě je nejčastěji označován jako jednoduše „lunární věda“. Slovo selenografie je odvozeno od řecký lunární božstvo Σελήνη Selene a γράφω graphō, „píšu“.

Dějiny

Viz také: Průzkum Měsíce
"Lunar Day", z knihy Rekreace v astronomii H. D. Warren D. D., 1879. Pozdější studie ukázala, že povrchové prvky jsou mnohem zaoblenější kvůli dlouhé historii dopadů.

Myšlenka, že Měsíc není dokonale hladký, pochází přinejmenším C. 450 př. N.l., když Democritus tvrdil, že příčinou jeho značení byly „vznešené hory a dutá údolí“ Měsíce.[2] Avšak až na konci 15. století našeho letopočtu začalo vážné studium selenografie. Kolem inzerátu 1603, William Gilbert vytvořil první lunární kresbu na základě pozorování pouhým okem. Ostatní brzy následovali, a když dalekohled byl vynalezen, byly vytvořeny počáteční výkresy se špatnou přesností, ale brzy poté byly vylepšeny v tandemu s optika. Na počátku 18. století se librace byly změřeny měsíce, což odhalilo, že pozorovatelé na Zemi viděli více než polovinu měsíčního povrchu. V roce 1750 vytvořil Johann Meyer první spolehlivou sadu lunárního měsíce souřadnice který umožňoval astronomům lokalizovat měsíční objekty.[Citace je zapotřebí ]

Lunární mapování se stalo systematickým v roce 1779, kdy Johann Schröter začalo pečlivé pozorování a měření měsíce topografie. V roce 1834 Johann Heinrich von Mädler zveřejnil první velký kartograf (mapu) Měsíce o velikosti 4 listů a následně publikoval Univerzální selenografie.[3] Všechna měření měsíce byla založena na přímém pozorování až do března 1840, kdy J.W. Obchodník s textilem pomocí 5 palcového reflektoru vyrobil a daguerrotyp Měsíce, a tak představil fotografii astronomie. Zpočátku byly obrázky velmi špatné kvality, ale stejně jako u dalekohled O 200 let dříve se jejich kvalita rychle zlepšila. V roce 1890 se měsíční fotografie stala uznávanou subdisciplínou astronomie.

20. století bylo svědkem většího pokroku v selenografii. V roce 1959 sovětský kosmická loď Luna 3 předal první fotografie odvrácená strana Měsíce, což je první pohled na to v historii. The Spojené státy americké zahájila Hraničář kosmická loď mezi lety 1961 a 1965 k fotografování měsíčního povrchu až do okamžiku, kdy jej zasáhly, Měsíční orbitery mezi lety 1966 a 1967 k fotografování Měsíce z oběžné dráhy a Zeměměřiči mezi lety 1966 a 1968 fotografovat a jemně přistávat na měsíčním povrchu. The sovětský Lunokhods 1 (1970) a 2 (1973) prošli téměř 50 km měsíčního povrchu a pořizovali podrobné fotografie měsíčního povrchu. The Clementine kosmická loď získala první téměř globální kartograf (mapu) měsíce topografie, a také multispektrální obrázky. Po sobě jdoucí mise přenášely fotografie zvyšujícího se rozlišení.

Měsíční kartografie a toponymie

Viz také: Van Langrenova mapa Měsíce (První publikovaná vědecká mapa Měsíce s topografickou nomenklaturou, 1645); Selenografie; a Almagestum novum
Michiel van Langren mapa města Měsíc, 1645
Mapa Měsíce od Johannes Hevelius (1647)

Nejstarší známá ilustrace Měsíce byla nalezena v a průchod hrob v Knowth, County Meath, Irsko. Hrobka byla uhlík ze dne do roku 3330–2790 př.[4] Leonardo da Vinci vytvořil a komentoval některé náčrtky Měsíce v c. 1500. William Gilbert na konci 16. století vytvořil kresbu Měsíce, ve které nazval tucet povrchových prvků; byla vydána posmrtně v De Mondo Nostro Sublunari Philosophia Nova. Po vynálezu dalekohled, Thomas Harriot (1609), Galileo Galilei (1609) a Charles Scheiner (1614) také kreslil.[5]

Michiel Florent van Langren byl raně novodobým průkopníkem v historii lunární kartografie a selenografie.[6] První vážné označení povrchových vlastností Měsíce, založené na teleskopickém pozorování, vytvořil Van Langren v roce 1645. Jeho práce je považován za první skutečný kartograf (mapa) Měsíce, protože vymezoval různé lunární maria, krátery a hory a pohoří.[7][8] Mnoho z jeho označení bylo zřetelně katolík, označující krátery na počest katolíka královská hodnost a mysy a ostrohy na počest katolíka svatí. Měsíc Maria byly denominovány v latinský pro suchozemská moře a oceány. Menší krátery byly denominovány na počest astronomů, matematiků a dalších slavných vědců.

Studie Měsíce z Robert Hooke Mikrografie z roku 1665

V roce 1647 Johannes Hevelius produkoval konkurenční dílo Selenografie, což byl první lunární atlas. Hevelius ignoroval nomenklaturu Van Langrena a místo toho označil lunární topografie podle pozemských rysů tak, že názvy měsíčních rysů odpovídaly toponymům jejich geografických pozemských protějšků, zejména proto, že tyto byly pojmenovány starověkými římský a řecký civilizace. Tato práce Hevelia ovlivnila jeho současné evropské astronomy a Selenografie byl standardní odkaz na selenografii po více než století.

Giambattista Riccioli, SJ, a Katolický kněz a učenec, který žil na severu Itálie je autorem současného schématu latinský lunární nomenklatura. Jeho Almagestum novum byla zveřejněna v roce 1651 jako souhrn tehdejšího astronomického myšlení a nedávného vývoje. Zejména nastínil argumenty ve prospěch a proti různým kosmologickým modelům, heliocentrickým i geocentrickým. Almagestum Novum obsahoval vědecké referenční látky založené na současných znalostech a současní pedagogové v celé Evropě je široce používali. Ačkoli je tato příručka astronomie již dávno nahrazena, její systém lunární nomenklatury se používá dodnes.

Měsíční ilustrace v Almagestum novum byly nakresleny člověkem jezuita jmenovaný pedagog Francesco Grimaldi, SJ. Názvosloví bylo založeno na dělení viditelného měsíčního povrchu na oktanty, které byly očíslovány římským stylem od I do VIII. Oktant jsem odkazoval na severozápadní část a následné oktanty postupovaly ve směru hodinových ručiček v souladu se směry kompasu. Octant VI byl tedy na jih a zahrnoval Clavius a Tycho Krátery.

The latinský nomenklatura měla 2 složky: první označovala široké rysy terrae (přistane) a Maria (moře) a druhý označil krátery. Riccioli napsal lunární toponyma odvozeno od názvů různých podmínek, včetně klimatických, jejichž příčiny byly historicky přisuzovány Měsíci. Existovala tedy moře krizí („Mare Crisium“), vyrovnanosti („Mare Serenitatis“) a plodnosti („Mare Fecunditatis“). Byly zde také dešťové moře („Mare Imbrium“), mraky („Mare Nubium“) a studené („Mare Frigoris“). Topografické rysy mezi Maria byly srovnatelně označeny, ale byly naproti toponyma z Maria. Existovaly tedy země sterility („Terra Sterilitatis“), tepla („Terra Caloris“) a života („Terra Vitae“). Tyto názvy horských oblastí však byly nahrazeny pozdějšími kartografy (mapami). Vidět Seznam funkcí na Měsíci # Terra pro úplný seznam.

Ukázky lunárních map v Selenetopographische Fragmente podle Johann Hieronymus Schröter.

Mnoho kráterů bylo denominováno podle oktantu, ve kterém se nacházely. Krátery v oktantech I, II a III byly primárně denominovány na základě jmen z Starověké Řecko, jako Platón, Atlas, a Archimedes. Směrem do středu v oktantech IV, V a VI byly krátery denominovány na základě jmen ze starověku římská říše, jako Julius Caesar, Tacitus, a Taruntius. Směrem k jižní polovině lunárního kartografu (mapy) byly krátery denominovány na počest učenců, spisovatelů a filozofové z středověká Evropa a arabské regiony. Vnější extrémy oktantů V, VI a VII a všech oktantů VIII byly označeny na počest současníků Giambattista Riccioli. Vlastnosti Octant VIII byly také označeny na počest Copernicus, Kepler, a Galileo. Tyto osoby byly „vykázány“ daleko od „starověku“, jako gesto pro katolický kostel.[Citace je zapotřebí ] Mnoho kráterů kolem Mare Nectaris byly denominovány na počest katolík svatí podle nomenklatury Van Langrena. Všichni však byli v nějakém režimu připojeni k astronomie. Pozdější kartografy (mapy) odstranily „sv.“ od jejich toponyma.

Lunární nomenklatura Giambattista Riccioli byl po vydání jeho široce používán Almagestum Novuma mnoho z nich toponyma jsou v současné době používány. Systém byl vědecky inkluzivní a byl považován za výmluvný a poetický styl, a proto se jeho současníkům velmi líbil. Bylo také snadno rozšiřitelné o nové toponyma pro další funkce. Nahradilo tak nomenklaturu Van Langrena a Hevelia.

Později astronomové a lunární kartografové rozšířili nomenklaturu o další toponyma. Nejvýznamnější z těchto přispěvatelů byl Johann H. Schröter, který v roce 1791 vydal velmi podrobný kartograf (mapu) Měsíce s názvem Selenotopografisches Fragmenten. Schröterovo přijetí Riccioli nomenklatura ji udržovala jako všeobecně standardní lunární nomenklaturu. Hlasování Mezinárodní astronomická unie (IAU) v roce 1935 zavedla lunární nomenklaturu Riccioli, který zahrnoval 600 lunárních toponyma, jako všeobecně oficiální a doktrinální.

IAU později rozšířila a aktualizovala lunární nomenklaturu v 60. letech, ale nová toponyma byly omezeny na toponyma ctít zesnulé vědce. Po sovětský kosmická loď vyfotografovala vzdálená strana Měsíce bylo mnoho nově objevených rysů pojmenováno na počest sovětských vědců a inženýrů. The IAU přidělil všechny následující nové lunární toponyma. Některé krátery byly denominováno na počest vesmírných průzkumníků.

Satelitní krátery

Johann H. Mädler je autorem nomenklatury pro satelitní krátery. Dílčí krátery obklopující hlavní kráter byly označeny dopisem. Tyto vedlejší krátery byly obvykle menší než kráter, se kterým byly spojeny, až na některé výjimky. Kráterům mohla být přidělena písmena „A“ až „Z“, s vynecháním „I“. Protože velká většina toponyma krátery byly mužské, hlavní krátery byly obecně označeny “patronymic „krátery.

Přiřazení dopisů satelitním kráterům bylo původně poněkud nahodilé. Dopisy byly obvykle přidělovány kráterům spíše podle pořadí než podle místa. Priorita závisela na úhlu osvětlení od slunce v době teleskopického pozorování, které se mohlo během lunárního dne změnit. V mnoha případech byly úkoly zdánlivě náhodné. V řadě případů byl satelitní kráter umístěn blíže k hlavnímu kráteru, s nímž nebyl spojen. K identifikaci patronymického kráteru umístil Mädler identifikační písmeno na stranu středu objektu, který byl nejblíže přidruženému hlavnímu kráteru. To mělo také tu výhodu, že umožňovalo opomenutí toponyma hlavních kráterů z kartografů (map), když byly označeny jejich vedlejší rysy.

Postupem času měsíční pozorovatelé přidělili mnoho satelitních kráterů eponym. The Mezinárodní astronomická unie (IAU) převzala autoritu k označení lunárních útvarů v roce 1919. Komise pro označení těchto znaků formálně přijala konvenci používání velkých římských písmen k identifikaci kráterů a údolí.

Když byly do roku 1966 k dispozici vhodné kartografy (mapy) odvrácené strany Měsíce, Ewen A. Whitaker označil satelitní rysy na základě úhlu jejich umístění vzhledem k hlavnímu kráteru, se kterým byly spojeny. Satelitní kráter nacházející se přímo na sever od hlavního kráteru byl identifikován jako „Z“. Celý kruh 360 ° kolem hlavního kráteru byl poté rovnoměrně rozdělen na 24 částí, jako jsou 24hodinové hodiny. Každému „hodinovému“ úhlu ve směru hodinových ručiček bylo přiděleno písmeno začínající písmenem „A“ v 1 hodinu. Písmena „I“ a „O“ byla vynechána, což mělo za následek pouze 24 písmen. Kráter na jih od jeho hlavního kráteru byl tedy identifikován jako „M“.

Referenční výška

Měsíci zjevně chybí hladina moře. The USGS je Laserový výškoměr Lunar Orbiter (LOLA), nástroj na NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), zaměstnává a digitální výškový model (DEM), který využívá měsíční referenční poloměr 1737,4 km (1079,6 mil).[9]

Historické lunární mapy

Mapa Měsíce z Andrees Allgemeiner Handatlas (1881) od Richard Andree

Následuje seznam historicky významných měsíčních map a atlasů seřazených v chronologickém pořadí podle data zveřejnění.

Galerie

Měsíc
Lunární blízká strana
Měsíční odvrácená strana
Lunární severní pól
Lunární jižní pól
Měsíc - Oceanus Procellarum („Oceán bouří“)
Starověký příkopová údolí - obdélníková struktura (viditelná - topografie - GRAIL gravitační přechody ) (1. října 2014).
Starověký příkopová údolí - kontext.
Starověký příkopová údolí - detailní (koncept umělce).

Viz také

Reference

  1. ^ Mark Wieczorek, M. A .; et al. (2006). "Konstituce a struktura měsíčního interiéru". Recenze v mineralogii a geochemii. 60 (1): 221–364. Bibcode:2006RvMG ... 60..221W. doi:10,2138 / rmg.2006.60.3.
  2. ^ Neison, Edmund; Nevill, Edmund Neville (1876). Měsíc a stav a konfigurace jeho povrchu. Longmans, Green a Company. p.81. demokratická měsíční údolí a hory.
  3. ^ Vosk a medový měsíc Archivováno 2007-07-24 na Wayback Machine; popis Maedlerovy práce a vytvoření prvního voskového modelu Měsíce.
  4. ^ Stooke, Philip J. (únor 1994). „Neolithic Lunar Maps at Knowth and Baltinglass, Ireland“. Časopis pro historii astronomie. 25: 39–55. Bibcode:1994JHA .... 25 ... 39S. doi:10.1177/002182869402500103.
  5. ^ Taton, Reni (2003). Reni Taton; Curtis Wilson; Michael Hoskin (eds.). Planetární astronomie od renesance po vzestup astrofyziky, část A, Tycho Brahe po Newtona. Obecné dějiny astronomie. 2. Cambridge University Press. str. 119–126. ISBN  0-521-54205-7.
  6. ^ Whitaker, Ewen A. (1999), „Kapitola 3: Van Langren (Langrenus) a narození Selénografie ``; v Ewen A. Whitaker, Mapování a pojmenování Měsíce: Historie lunární kartografie a nomenklatury. (New York: Cambridge University Press, 1999), s. 37–47
  7. ^ Wood, Charles A. (27. prosince 2017). „Lunární síň slávy“. Sky & Telescope (skyandtelescope.org). Citováno 27. července 2020.
  8. ^ „Knihovní položka měsíce: Almagestum novum Giovanniho Riccioliho“. Královská muzea v Greenwichi (rmg.co.uk). 19. září 2016. Citováno 19. července 2020. Riccioli a Grimaldi Mapy nebyly první z Měsíce. V roce 1645 zveřejnil Michael Van Langren první mapu Měsíce, která zavádí schéma jmen pro její vlastnosti, čímž se odlišuje od dřívějších neoznačených kreseb Měsíce. O dva roky později, v roce 1647, Johannes Hevelius publikoval ve své práci mapy Měsíce Selenografie.
  9. ^ „Moon LRO LOLA Elevation Model 118m v1“. Astropedia. USGS.

Bibliografie

externí odkazy