subota, 10. prosinca 2011.

GALILEO GALILEI

 Talijanski fizičar i astronom rođen 15. veljače 1564. u Pisi. Nakon završenih medicinskih studija posvećuje se izučavanju geometrije i Arhimedovih djela te postaje jedan od najvećih fizičara i astronoma. Već kao student otkrio je izokroničnost njihala promatrajući njihanje svijećnjaka u pisanskoj katedrali. Bio je profesor matematike u Pisi (1589.-1592.), Padovi (1592.-1610.), a od 1610. opet u Pisi. Za vrijeme boravka u Padovi uglavnom se bavi problemima mehanike: proučava slobodni pad, gibanje niz kosinu, horizontalni hitac, istražuje izokronizam, a zatim proučavajući toplinsko rastezanje tekućina, konstruira prvi termoskop. Istražuje i otkriva kako se može konstruirati dalekozor. Svoj je izum demonstrirao 1609. na vrhu zvonika sv. Marka u Veneciji. Izumom dalekozora započinje plodni period Galilejevih astronomskih istraživanja i slijede jedno za drugim značajna otkrića: mliječni se put raspao u golem broj zvijezda slabog sjaja; mjesečeva površina pokazala se izbrazdana dolinama i brijegovima; oko Jupitera kruže četiri mjeseca; Venera pokazuje faze kao i Mjesec; na Sunčevoj površini pokazuju se pjege.

Njegova veličina nije samo u njegovom izumu, iako se može smatrati najvećim optikom svoga doba, nego u činjenici da je dalekozor usmjerio upravo prema nebu. Svoja prva astronomska otkrića i zapažanja objavio je u djelu "Siderius muncius" (1610.). Zalaganje za Kopernikov sistem, koji je jedini točan i istinit, dovelo je Galileja u sukob s crkvenim učenjem, pa mu je odlukom Inkvizicije 1616. zabranjeno naučavanje da se Zemlja okreće oko Sunca i da je ono središte svijeta. Iako je obećao da će odustati od svog uvjerenja ponukan otkrićima koje je izvršio nije mogao odustati od znanstvene istine i u svom djelu "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano..." (Firenza, 1632.) izlaže heliocentrički sustav. Ovo je djelo Crkva odmah označila kao heretičko. Galilejeva dosljednost da iznosi i brani znanstvenu istinu izazivala je oštru reakciju. U Rimu je održan je proces protiv Galileja (1633.), koji je tada bio u 70-oj godini života.

U progonstvu, lišen slobode, odvojen je od svijeta, pod stalnim nadozorom Inkvizicije, dovršio je svoje najveće djelo koje je započeo još u padovanskom periodu: "Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno du nuove scienze attenenti alla meccanica" (Leiden 1638., latinsko izdanje), kojim je udario temelje mehanici. U njemu je izložio zakone slobodnog pada, uveo pojam ubrzanja, obradio gibanje niz kosinu, horizontalni hitac itd. Ovim je djelom uveo eksperimentalnu metodu istraživajna i matematičko formuliranje eksperimentom utvrđenih zakonitosti i time položio temelje modernoj fizci. Preminuo je 8. siječnja 1642., a poslije smrti crkvene vlasti nisu dopustile da mu se podigne nadgrobni spomenik. Tek 1737. položen je u zajednički grob sa svojim učenikom Vivanijem i tada mu je podignut nadgrobni spomenik. Zabrana s njegovih djela u kojima podržava načelo pomičnosti Zemlje, a nasuprot geocentričkom sustavu koji je branila Crkva skinuta je 16. travnja 1757. godine. Prvo kompletno izdanje Galilejevih djela objavljeno je u Firenzi (1842.-1852.) u 16 svezaka.

STVARANJE PLANETARNOG SISTEMA

KOMETE

petak, 9. prosinca 2011.

OSNOVNA SAZVIJEŽĐA

ORION

Orion je po mnogima najljepše zviježđe noćnog neba jer sadrži veoma sjajne zvijezde, veoma je lako prepoznatljivo, i ima najsjajniju maglicu vidljivu golim okom M42 ili Orionovu maglicu.

Najsjajnija crvenkasta zvijezda je Betelgeuse. To je crveni superdiv udaljen otprilike 430 s.g. (svjetlosnih godina) i ta je zvijezda čak 630 puta veća od Sunca i 14 puta masivnija.

Desno od njega je Bellatrix, tri zvijezde u sredini su takozvani kosci ili Orionov pojas, a to su od lijeva nadesno Alnitak, Alnilam i Mintaka. Sve su to mlade vruče zvijezde oko 20 puta veće od Sunca.

Najsjajnija plavkasta zvijezda je Rigel. To je superdiv 70 puta veći i 17 puta masivniji od Sunca, udaljen je oko 850 s.g.

Ispod orionovog pojasa, vide se kao 3 zvijezde. To je zamišljeno kao Orionov nož. Ova crvenkasta ''zvijezdica'' nije zapravo zvijezda, nego slavna Orionova maglica ili M42.


Na slici se također vidi i slabija M43 iznad M42.
M42 je veliko rodilište zvijezda,a vidi se jer reflektira svjetlost zvijezda.
Ovaj objekt je veoma sjajan i lako se vidi i golim okom. Fenomenalan je za promatranje dvogledom i teleskopom ,ali ne preveliko povečanje.
Naravno ova prekrasna boja vidi se samo na slikama, jer ljudsko oko nije dovoljno osjetljivo da vidi ovu svjetlost s amaterskim teleskopima ili dvogledom. Ja sam ovu maglicu vidio kao zelenkasti objekt, također sam nazirao i M43,ali jedva jedvice.
Svakako pogledati.

Maglica Konjska Glava je vidljiva samo sa jako velikim povečanjem,ali ima veoma zanimljiv oblik po kojemu je i dobila ime.


Da je slika malo veća, vidio bi se Alnitak sa lijeve strane.

Orionov pojas ili kosci pokazuju u smjeru najsjajnije zvijezde noćnog neba koja se zove Sirius ,a nalazi se u zviježđu VELIKI PAS

Ono uokvireno na slici su 2 otvorena zvjezdana skupa. Lijevo je M47 ,a ispod Siriusa je M41.

Sirius je tako sjajan jer je jedna od nama najbližih zvijezda. Udaljen je samo 8.6 s.g. i to je zapravo dvostruki sustav zvijezda,ali susjed ima magnitudu 11.3 pa nikako nije vidljiv golim okom.


Afričko pleme Dogoni su odavno znali za postojanje Siriusa B, kao što su rekli i da postoji Sirius C koji još nije otkriven. Eto koga zanima neka si pogleda nešto o toj misteriji u jednoj od tema ovdje.

M41

M47




Također se nazire golim okom.

SUNCE

 


Ona se rađaju, formiraju se, prolaze kroz burnu mladost, i zatim žive u predviđenoj šabloni. Možda imaju i pratioca uz sebe. I onda jednog dana odjednom oslabe i umiru. Zvijezde su tako, na mnogo načina slične ljudima.
I naše Sunce, iako nam se čini trajnim i konstantnim, nije nikakav izuzetak. Nekada su ljudi smatrali Sunce drugačijom vrstom objekta no što su zvijezde. Vladalo je danima, dok su zvijezde vladale noćima. Ali unazad par stoljeća, astronomi su došli do spoznaje da je Sunce samo još jedno od srednje-starih članova porodice zvijezda. Iz tog ugla, Sunce bi izgledalo kao samo još jedna zvijezda - točka svijetlosti. I kao svako druga zvijezda, Sunce je smrtno.
Spoznaja da je Sunce zvijezda, dalo je jako veliki zamah astronomiji. Proučavajući Sunce, najbližu zvijezdu, naučnici su naučili sve o zvijezdama. Obrnutim postupkom, dakle proučavanjem zvijezda u svim njihovim raznolikostima, znanstvenici su naučili o prošlosti i budućnosti Sunca. A to im je pak reklo o prošlosti i budućnosti života na Zemlji. Na koncu, Sunce je temeljni izvor našeg hranidbenog lanca. Kada je Sunce počelo postojati, ono je omogućilo svijetlost i toplinu potrebnu da Zemlja postane pristupačno mjesto. Kada Sunce ugasne, naš planet neće više biti gostoljubiv za život.
Sl 1. Oblaci gdje se rađaju zvijezde
Unatoč napretku astronomije tokom zadnjih par stoljeća, naše znanje o zvijezdama nije potpuno. Nedavni napredci u astronomiji, od instrumenata sposobnih za promatranje 100 zvijezda odjednom, do Keckovog teleskopa s njegovim divovskim zrcalom od 10 metara (u usporedbi sa 2.4 metarskim od svemirskog teleskopa Hubble), su udružili snage sa snažnim računalima kako bi nam omogućili da saznamo kako su zvijezde rođene, kako evoluiraju i kako umiru.
Važnost Sunca Zemlji je jedan od glavnih razloga koje znanstvenici pokušavaju razumjeti. Inače, glavni impuls za nauku Sunčevog sustava došao je početkom prošlog stoljeća, ali ne od astronoma nego od geologa. Tada su naime, upotrjebom radioaktivnog izotopa, geolozi ustanovili da su najstarije stijene na Zemlji stare oko 4 milijarde godina. Nešto kasnije, ista starost je ustanovljena na stijenama koje su donesene sa Mjeseca, te na poznatom meteoritu s Marsa i to nam pokazuje da se radi očito o starosti koja je slična kod svih planeta u Sunčevom sustavu. Uz pretpostavku da su se Zemlja i drugi planeti formirali u otprilike isto vrijeme kada i Sunce, starost tih stijena nam govori da se je Sunce formiralo prije 4.5 i 5 milijardi godina. Krajnja izračunata starost je svakako došla kao iznenađenje mnogim znanstvenicima. Astronomi već znaju osnovne činjenice o Suncu. Ono je jednostavno velika kugla plina, napravljena uglavnom od Vodika, koju na okupu održava njegova snažna gravitacija, a predaje svjetlost zbog postojanja neke izvorne energije u njemu.  Astronomi su mislili da je izvor ove energije sporo ali nepokolebljivo sažimanje Sunca pod silom gravitacije. No takva vrst energije bi održavala Sunce živim samo 20 milijuna godina. Druge vrste energije, npr. divovska vatra bi sagorjeli čak i brže.
Ovo neslaganje u starosti je primjer kako prepreka u naučnom razumijevanju često uključuje uvid iz različitih polja izučavanja. U godinama nakon Prvog svjetskog rata Britanski astronom Arthur Eddington je sastavio zajedno tri ideje i hrabro je predložio novu vrstu izvora energije za Sunce.
Prvo, astronomi su znali da Sunce mora biti jako vruće i gusto u centru ako želi poduprijeti svoju vlastitu težinu. Plin na visokim temperaturama napreže visok pritisak, a to drži vanjske slojeve Sunca.
Drugo, fizičari su nedavno usporedili težinu četiri atoma vodika sa jednim atomom helija. Četiri atoma vodika i jedan atom helija su u suštini sastavljeni od istog broja subatomskih čestica. Pa ipak, helij je manje težak.
Treće, nova teorija relativiteta Alberta Einsteina pokazala je da se materiju može pretvoriti u energiju (E=mc2).
U početku, ove tri ideje mogu djelovati potpuno nepovezano. Ali iz njih Eddington je zaključio da je izvor energije Sunca proces nepoznat na Zemlji: fuzija vodika u helij.
Sl 2. Presjek našeg Sunca
Riječ "nuklearno" je dobila loš ugled. Normalno, ljudi to odmah povezuju sa masovnim uništenjem. No u sretnijim okolnostima, upravo su nuklearni procesi odgovorni za održavanje života na Zemlji. Duboko u vrućoj i gustoj jezgri Sunca, vodikovi atomi su gusto zbijeni, tj. sjedinjeni u helijeve atome - nešto kao da izdrobite par lopti za baseball i dobijete loptu za nogomet. Helijev atom ima manju masu no vodikovih atoma od kojih je napravljen, a ta nedostajuća masa se pretvara u energiju.
Malo drugih zamisli može stvoriti toliko energije kao što ju stvara nuklearna fuzija. Mala količina vodika može stvoriti nesagledivu količinu energije - stoga su nuklearne bombe toliko jake, i zbog toga Sunce može sijati milijardama godina. 

Povijest porodice
Kako je Sunce postalo vruče i gusto da uopće nastane ? Ovo je tajna zvjezdanog rođenja. Iako nismo bili u blizini kada se je rodilo naše Sunce, mi možemo pročitati njegovu prošlost proučavajući zvijezde. Možemo pogledati u svemir i vidjeti zvijezde koje se upravo sada rađaju.
Najbliži primjerak je u sazviježđu Oriona koji se vidi na sjevernoj hemisferi tokom zime. Tisućama godina, oblik je podsjećao ljude na osobu sa jednom uzvišenom rukom koja nosi pojas. Ako pogledate ispod pojasa, ugledat čete četiri svijetle plave zvijezde zvane Trapezium. Ako pogledate sa dalekozorom, pojavljuje se mutan obris zvan Orionova maglica. Ove zvjezdane jasle su nezamislivo velike, a grudast oblak hladnog plina i prašine se pretvara u stotine novih zvijezda. Plin je uglavnom sačinjen od vodika; prašina je pak slična prašini u pješčanoj oluji, uglavnom mikroskopske stijene. Unutar oblaka se nalaze stotine kondenziranih, hladnih grudastih oblika plina i prašine. Metež izazvan primjerice udarnim valom zvjezdane eksplozije, može izazvati svaku od tih gruda da počinju kolapsirati pod vlastitom težinom.

Sl 3. NGC 604 - zvjezdane jasle 
Možemo vidjeti mnogo primjera takvih regija gdje se formiraju zvijezde. Čini se da se zvijezde, poput ljudi, rađaju u obiteljima. Za zvijezde, te velike obitelji se nazivaju zvjezdanim skupovima, i znamo za 1500 takvih zvjezdanih skupova. Astronomi pretpostavljaju da se je Sunce također formiralo u obitelji, ali kao što je tipično za skupove, Sunce se je odvojilo u prvih 100 milijuna godina. Oko dvije trećine zvijezda se rađaju u bliskom paru ili čak po tri zvijezde, no Sunce je usamljeno.
Astronomi nisu potpuno složeni oko pitanja od kuda dolaze ti oblaci, ali očito je da plin i prašina imaju više od jednog izvora. Postoji "stari" vodikov plin koji je povezan sa stvaranjem Svemira. Postoje plin i prašina koje je naša galaksija ukrala od njenih susjednih galaksija, poput "Mageljanove struje", struje plina otrgnute od Velikog Mageljanovog Oblaka. I postoje plin i prašina iz prijašnjih generacija zvijezda. Kada zvijezde umru, one otpuhnu velik dio materijala u svemir, gdje se pak on može formirati u nove zvijezde. Zvijezda u galaksiji su savršeni strojevi za reciklažu: Koriste plin i prašinu svaki puta iz početka.
Kada su se masivne grude hladnog plina i prašine urušile, nuklearne sile su započele svoj dio posla. Težina svog tog plina i prašine je stvorila veliki pritisak i gustoću u centru, a trenje padajućih čestica je oslobodilo vrućinu. Kada je temperatura u jezgri dosegnula par milijuna stupnjeva, vodikovi atomi su započeli fuziju, stvarajući atome helija. To je oslobodilo energiju pa se je povećao pritisak i još više atoma se je povezalo, i tako ponovo. Nastala je lančana reakcija koja će potrajati milijardama godina.
Sl 4. Zvijezde okružene protoplanetarnim diskovima
Vanjski pritisak stvoren ovom nuklearnom fuzijom je bio protuteža unutarnjem pritisku gravitacije i kada se ove dvije veličine ponište, prvobitna gruda prašine i plina se prestane urušavati. Astronomi misle da je ovaj proces trajao oko 100 milijuna godina. I sunce je bilo rođeno.
Iako je prvobitno Sunce usisalo većinu plina i prašine iz prvobitne grude, neki dijelovi su ipak ostali. Kako se je taj dodatni materijal vrtio oko centra, centrifugalna sila ga je spriječila da padne na centar. Umjesto toga, on se je spljoštio u kovitlani disk. Astronomi su vidjeli mnogo takvih diskova oko novo rođenih zvijezda. Unutar tih diskova, znanstvenici smatraju, da se mrlje materijala nagomilavaju zajedno u mala tijela koja zovemo planeti, asteroidi i komete.
Sl 5. Mogući planeti i infracrvena prašina

Prava vrsta
Ovisno o veličini prvobitne nakupine plina i prašine, proces zvjezdanog rođenja može stvoriti različite vrste zvijezda. Mala nakupina nikada ne razvije dovoljno pritiska i temperature da započne nuklearnu fuziju. Ona je ukleta da mora ostati tamna, nesretna zvijezda poznatija kao smeđi patuljak. Velika nakupina postaje velika zvijezda, tako vruća i svijetla da izgori u svega par desetaka milijuna godina. Srednje velika nakupina, ne pre mala i ne pre velika, postaje osrednja zvijezda, kao što je naše Sunce. Ovo je svakako dobro: Da je Sunce mnogo manje, Zemlja bi bila mračan i mrtav svijet, a da je Sunce veće, Zemlja bi bila spržena.
U svojim ranim godinama Sunce je prošlo kroz svoju burnu mladost, pušući jake vjetrove koji su očistili Sunčev sustav od plinova koji se nisu formirali u planete. Nakon toga se je Sunce smirilo. Iz proučavanja stijena, fosila i Antarktičkog leda, znanstvenici misle da je sunce tokom vremena malo posvijetlilo.
Sl 6. Sunce u različitim valnim duljinama. Odozgo:
vidljiva, UV i rendgenska slika Sunca.
Koliko će dugo sijati ? Da bi došli do tog podatka, astronomi promatraju skupove zvijezda, poput primjerice onog po imenu Messier 67, koji je star otprilike kao i naše Sunce. Simulirajući životne cikluse tih zvijezda na kompjuteru, astronomi su proračunali koliko dugo zvijezde žive. Oni predviđaju da će naše Sunce pretvarati vodik u helij tokom sljedećih 5 milijardi godina. Kada bi Sunce bilo auto, rezervoar bi bio napola pun.
Što će se desiti kada Sunce ostane bez goriva (vodika) ? Srećom, Sunce će imati još rezervi vodika u vanjskim slojevima koji okružuju jezgru. Jezgra će zagrijati ovu ljusku vodika. Kada se ljuska dovoljno zagrije da započne fuziju vodika u helij, oslobođenje energije će se odvijati tamo. Nešto kao da smo izvukli par litara iz dodatnog spremnika u autu.
No taj trik ima cijenu. Izvor energije više neće biti gusta masivna jezgra, nego ljuska bliže površini a to će napraviti veliku razliku u strukturi Sunca. Sunce će se tako napuhavati dok mu se promjer ne poveća 30 puta. Tako će postati crveni div, sličan zvijezdi Arktur, iako mnogo manji od superdiva kao što je Betelgeuse. Crveni div je crven zato što je njegova vanjska temperatura spuštena između 5000 i 1500 stupnjeva celzijusa (za zvijezdu crveno znači hladno). Ova faza crvenog diva će trajati oko 2 milijuna godina.
Sl 7. Odnos veličina današnjeg Sunca (lijevo) i Sunca u fazi crvenog diva (desno)

Vremenska bomba u sredini
Pretpostavlja se da Sunce neće progutati Zemlju kada bude u fazi crvenog diva. No to je malo olakšanje. Napuštanjem normalne fuzije u jezgri, naše Sunce se neće previše brinuti o svojim planetima. Izbacivati će tisuću puta više energije, pretvarajući Zemlju u pakao. Solarni vjetar (struja čestica koja nam sada daje zabavne stvari poput aurore) će postati ciklon koji će onemogućiti radio komunikacije i vjerojatno ogoliti i ispariti atmosferu. Ako pogledamo svjetliju stranu, Sunce kao crveni div bi moglo otopiti vodom bogate ali sada smrznute satelite Jupitera i Saturna. Ljudi ako će još postojati bi se mogli tamo preseliti.
U međuvremenu, što se događa sa helijem proizvedenim u ljusci ? Polako pada prema mrtvoj ali još uvijek vrućoj jezgri Sunca, stvarajući jezgru još masivnijom i zbijenom. Ovo još povećava temperaturu jezgre, dok se odjednom helij u jezgri ne upali i počne sagorijevati u ugljik. Ako se vratimo na naš auto, ovo je kao da sagorijevamo plinove iz auspuha. Kraj se polako približava. Sada pak Sunce mora reorganizirati svoju unutarnju strukturu, obzirom da je izvor energije opet jezgra. Sunce će se skupiti natrag na veličinu nešto veću od originalnog promjera i predavati će 10 puta više energije no što sada daje. Ova faza traje samo sljedećih 500 milijuna godina, pošto ima mnogo manje jezgra helija. Trebalo je četiri jezgre vodika za jednu jezgru helija, a sada trebaju tri jezgre helija za jednu jezgru ugljika i proizvodnja energije je mnogo manje efikasna.
Kako Sunce istroši helij u jezgri, ono se neizbježno okreće rezervama u vanjskim slojevima. Tako se Sunce ponovo širi. Ovoga puta toliko raste da je se vanjski rub jedva gravitacijski održava sa jezgrom. Sunce se jedva drži na okupu i zadnja faza crvenog diva se može održati samo 100 milijuna godina.
Od ovog trenutka stvari će se početi odvajati. Sunčevi vanjski slojevi, oslobođeni gravitacijskog zahvata jezgre će odlebdjeti. U periodu od 10,000 godina, ovi slojevi će se proširiti svemirom kao enormna kugla plina, osvijetljena sada golom jezgrom. Ovi slojevi stvaraju planetarnu maglicu, koja se tako naziva jer u manjim teleskopima oblak plina izgleda kao disk planeta. Vruća zvijezda je sada "bijeli patuljak", zvjezdana žeravica. Kao bijeli patuljak, (bivše Sunce) će tako sijati jako dugo.
Sl 8. Zvijezda postaje bijeli patuljak
No, neće biti dramatične eksplozije da zabavi naše udaljeno potomstvo: Sunce bi trebalo nastati sa barem osam puta većom masom, da završi u spektakularnoj eksploziji supernove. Sunce, umjereno u životu ima poluglasnu smrt. Nakon što nestane planetarna maglica, neće biti nikakve fuzije, samo nakupina vrućeg ugljika i neke sretne uspomene. Sunce će tada biti potpuno mrtvo.
Kugla plina se nosi svemirom i eventualno se sakupi u novi oblak i postane sljedeća generacija formiranja zvijezda. Možda će jednog dana i pepeo našeg Sunca dati svoj udio u rođenju nove zvijezde, živjeti, umrijeti i možda održavati život na drugim malim toplim planetima.

MJESEC

 


Mjesečev krajolik je u potpunosti drugačiji od Zemljinog. Umjesto dominacije kontinenata i oceana, Mjesečevo lice je posvuda izbrazdano kraterima - okruglim udubinama ili zavalama, koje su stvorene udarima međuplanetarnih gromada kamenja tokom povijesti Sunčevog sustava. Krateri su sada tihi svjedoci vremena od prije nekoliko milijardi godina - kada su sudari sa takvim veliki tijelima bili mnogo češći.
Sl 1. Odnos veličina u mjerilu: Mjesec  i Zemlja
Zemlja je također iskusila izobilje takvih udara, ali naš planet ima nekoliko karakteristika koje brišu kratere relativno brzo (na geološkoj vremenskoj skali) - ili čak potpuno sprječava njihovu pojavu.
Zemljina atmosfera sagorijeva manje komade asteroidnih metala i stijena ili leda uslijed trenja. Tipična brzina takvih meteorida je oko 25,000 km/h - intenzivna vrućina izazvana trenjem sa zrakom ih jednostavno "ispari"; dok gore, vidimo užarene tragove na nebu, poznate kao meteorite (ponekad zvane "padajuće zvijezde). Mjesec nema atmosferu, tako da i najmanji komad čestice sa velikom brzinom može pogoditi površinu i stvoriti krater.

   Sl .  2    Zemlja, Mjesec i udaljenost između njih u mjerilu
Na Zemlji, erozija uslijed vode i vjetra uglavnom "obriše" kratere koje proizvedu objekti dovoljno veliki da dođu do površine zemlje. Ovisno o klimatskim karakteristikama na mjestu udara, krater veličine 1 kilometra u promjeru (poput onog poznatog meteorskog kratera u Arizoni) može biti potpuno promijenjen erozijom u svega 100,000 godina (imajte na umu da je sto tisuća godina svega 1/10,000 dio od milijarde godina, a vjeruje se da je Sunčev sustav star oko četiri i pol milijarde godina). Mjesec nema zrak i vodu da izvrše bilo kakvu eroziju kratera pa još uvijek trpi ožiljke stare milijardama godina.
Površinske aktivnosti na Zemlji poput vulkana, potresa te polaganog pomicanja kore (pomaci tektonskih ploča), uspješno sakrivaju najveće kratere tokom razdoblja od par milijuna do stotina milijuna godina. Mjesec je geološki mrtav planet, pa mu nedostaje proces "liječenja".
 
Sl 3. Mora i uzvisine
Formiranje kratera
Možemo očekivati da udarni krateri imaju različite oblike, ovisno o kutu pod kojim je komad udario u zemlju - dakle da samo udari koji su došli direktno odozgora imaju kružni oblik. Međutim svi Mjesečevi (osim svega nekoliko), krateri su kružni. Zapravo je kružni oblik tih kratera bi često korišten kao argument protiv takozvane "hipoteze udara" kod stvaranja kratera. Pa ipak, veličina udara koja je formirala kratere na Mjesecu (i drugdje) su to napravili eksplozijom a ne samo udubljivanjem zemlje. Krateri stvoreni takvim eksplozijama - sličnim onima stvorenim artiljerijskim granatama - su kružni, bez obzira iz kojeg su smjera došli.
Izvor energije za udarnu eksploziju dolazi od brzine objekta koji udara. Međuplanetarni komad koji juri prema Mjesecu dođe do minimalnog ubrzanja od 8,000 km/h pri mjestu udara. Pri toj brzini, nagli sudar meteorida (tako se nazivaju ti komadi koji lete svemirom) sa površinom Mjeseca stvara dovoljno topline da ispari samog (ili djelomično) sebe, te nešto zemlje na koju padne. Taj ispareni materijal se naglo širi - eksplodira - i stvori kružni krater.
 Sl 4. Površina Mjeseca
Raznoliki krateri
Uz toplinu i svjetlo, sila udarne eksplozije izbaci velik dio materijala van "zdjele" po obližnjem terenu. Ponekad se taj materijal rasprostre zrakastim prugama koje se protežu i šire oko kratera.
Krateri veći od 10 kilometara u promjeru često imaju vrhove u sredini. To su planine ili brjegovi koji su izgurani pritiskom Mjeseca kada je odstranjena težina stijena koje su raznesene udarom.
Najveća udarana obilježja na Mjesecu su enormne udarne zavale: velike kružne ravnice od 300 do preko tisuću kilometara u promjeru. Postoji samo dvadesetak takvih kratera i svi veći su na "prednjoj" strani Mjeseca (ona okrenuta Zemlji). Astronomi vjeruju da je većina tih zavala formirana prije četiri milijarde godina u relativno kratkom vremenskom periodu. Zašto su se najveći udari desili upravo tada, nije poznato, ali je očito da su nakon toga uslijedili samo mali udari.
 
 Sl 5. Astronauti na Mjesecu
Mora (nizine) i gorja
Tlo velikih zavala na strani Mjeseca koja je okrenuta prema Zemlji je pokriveno golemim prostranstvima tamno obojanih stijena. Te velike ravnine su relativno glatke i imaju manje velikih kratera nego druga područja Mjeseca. Naziva ih se nizinama, ili još češće morima, jer su Galileo i ostali rani istraživači mislili da ona predstavljaju glatka područja gdje se nalazi voda. Danas znamo da to nije voda, nego već okamenjena lava koja je tekla kroz niža područja Mjeseca nakon što je izbačena velikim udarima koji su formirali zavale. Uzorci materijala sa tih mora su doneseni na Zemlju od strane astronauta iz programa Apollo i ustanovljena im je starost od 3.9 do 3.2 milijardi godina, što je mlađe od ostalih područja Mjesečeve kore. Gorja pak zauzimaju oko 80% površine Mjeseca (uključujući gotovo cijelu tamnu stranu Mjeseca), i uglavnom su prožeta starim udarnim kraterima.
 Sl 6. Traženje prikladnog mjesta za iskop
Povijest Mjesečeve površine
Naš moderni pogled na povijest Mjeseca se uglavnom zasniva na analizi uzoraka Mjesečeve površine koje su donijele letjelice SAD-a i bivšeg SSSR-a, u razdoblju od 1960-tih i 1970-tih godina prošlog stoljeća. Čini se da je Mjesec nastao u otprilike isto vrijeme kada Zemlja i drugi planeti, otprilike prije 4.6 milijardi godina. Rano u povijesti, kiša kamenja koje je preostalo od formiranja Sunčevog sustava, bombardiralo je i prekrilo površinu Mjeseca kraterima. Najveći od njih - oni koji su napravili velike zavale - dogodili su se pod kraj razdoblja najvećih bombardiranja, prije 4 milijarde godina. Tokom sljedećih milijardu godina nakon toga, lava je istjecala iz Mjesečeve unutrašnjosti, poplavljujući doline i starajući mora. Od tada je bilo jako malo aktivnosti na Mjesečevoj površini, osim sporadičnih udara koji su stvarali kratere, uglavnom manji komadi. Tek mnogo kasnije, bilo je nekoliko manjih posjeta "objekata" koji su ostavili otiske na Mjesecu umjesto kratera - bilo je to dvanaest Američkih astronauta.
 Sl 7. Astronauti na Mjesecu
Istraživanje Mjeseca
Ljudi su promatrali Mjesec milijunima godina, koliko su naše vrste na ovom planetu. Ipak, tokom kratkog vremenskog perioda od 18 godina, mi smo poslali letjelicu na Mjesec, koja nam je rekla više o našem satelitu nego što smo naučili tokom svih ovih milenija koji su prošli.
Od 1959-te godine (kada je letjelica Luna 1 obišla prvi put pored Mjeseca), do 1976-te godine (kada je Luna 24 donijela zadnji Mjesečev uzorak na Zemlju), 32 bez-ljudske letjelice i 9 ljudskih, uspješno je posjetilo Mjesec ili područje pored Mjeseca. To je bilo izrazito uzbudljivo vrijeme za proživjeti kada smo mi ljudska bića prvi puta upregnuli naše mogućnosti da putujemo svemirom.
 Sl 8. Astronaut u mjesečevom modulu
Možemo primijetiti da su sve misije na Mjesec koje su predočene u tabeli, bile lansirane od bivšeg Sovjetskog Saveza ili SAD-a. Mnoge, ako ne sve, su imale jak politički poticaj koji je bio između 1959-76, utrke za svemirskim brodom koji će doći do Mjeseca. Svemir (i posebno Mjesec) se je gledalo kao mjesto za dokazivanje tehnološke moći tih dviju "supersila". U tom smislu SAD su dobile "utrku" na Mjesec; Apollo program stvorio je jedina do sada slijetanja sa ljudskom posadom. Pa ipak, može se raspraviti da su Sovjeti bili više dosljedni i ustrajni u svojem Mjesečevom programu. Naime, njihove automatizirane Luna letjelice su nastavile svoj program još četiri godine nakon Apollo programa.
 Sl 9. Pogled na stijenu
Od istinskih znanstvenih koristi koje su došle kao rezultat ove velike političke utrke, svakako je mnogo detaljnije poznavanje našeg susjednog svijeta, njegovog sastava i strukture, mnogo čišća slika njegove geološke prošlosti i budućnosti i stotine tisuća fascinantnih fotografija. Fotografije koje je donijela posada Apolla, letjelica Surveyor, Lune orbiteri i druge letjelice pridonose značajanom događaju u povijesti naše vrste. One su naše kolektivno pamćenje našeg prvog posjeta drugom svijetu.
 Sl 10. Pogled na Zemlju

Popis misija bez posade koje su išle na Mjesec
 
Letjelica
Datum lansiranja
Bilješke



Luna 1
01/02/59
Prvi prelet Mjeseca
Luna 2
09/12/59
Pad na Mjesec 09/14; prvi objekt na Mjesecu ljudskog podrijetla
Luna 3
10/04/59
Prelet, prve fotografije tamne strane Mjeseca
Ranger 7
07/28/64
Prve snimke iz blizine; pad na Mare Nubium
Ranger 8
02/17/65
Pad na Mare Tranquillitatis
Ranger 9
03/21/65
Pad na krater Alphonsus
Zond 3
07/18/65
Snimke tamne strane
Luna 9
01/31/66
(02/03/66)
Prvo meko spuštanje na Mjesec u
Oceanus Procellarum
Luna 10
03/31/66
Prva letjelica koja je ušla u orbitu oko Mjeseca
Surveyor 1
05/30/66
Meko spuštanje na Oceanus Procellarum
Lunar Orbiter 1
08/10/66
Fotografiranje mjesta predloženih za slijetanje Apolla
Luna 11
08/24/66
Orbiter
Luna 12
10/22/66
Prvi Sovjetski orbiter koji je poslao fotografije
Lunar Orbiter 2
11/06/66
Fotografiranje mjesta predloženih za slijetanje Apolla
Luna 13
12/21/66
Meko spuštanje u Oceanus Procellarum
Lunar Orbiter 3
02/05/67
Fotografiranje mjesta predloženih za slijetanje Apolla
Surveyor 3
04/17/67
Meko spuštanje u Oceanus Procellarum, posječen od strane astronauta Apolla 12 god 1969
Lunar Orbiter 4
05/04/67
Fotografije za mapiranje tamne strane
Explorer 35
07/19/67
Studija magnetnog polja Mjeseca iz Mjesečeve orbite
Lunar Orbiter 5
08/01/67
Fotografije za mapiranje tamne strane
Surveyor 5
09/08/67
Meko spuštanje u Mare Tranquillitatis
Surveyor 6
11/07/67
Meko spuštanje u Sinus Medii
Surveyor 7
01/07/68
Sletio pored kratera Tycho
Luna 14
04/07/68
Orbiter
Luna 16
09/12/70
Lander; prvo automatizirano vraćanje Mjesečevih uzoraka tla na Zemlju (101 gram)
Luna 17
11/10/70
Automatizorno vozilo, putovalo 10.5 km po površini
Luna 19
09/28/71
Orbiter
Luna 20
02/14/72
Lander; dostavio oko 100 grama uzoraka tla na Zemlju
Luna 21
01/08/73
Lunokhod prošao preko 35 km na površini
Luna 22
05/29/74
Orbiter
Luna 23
10/28/74
Lander; ali bez vraćenih uzoraka
Luna 24
08/09/76
Lander; vratio oko 150 grama uzoraka na Zemlju
[Letjelice Luna iZond su bile Sovjetske, sve ostale su od SAD-a.]

 Sl 11. Uspješno slijetanje posade Apolla 14
Misije iz programa Apollo
 
Misija
Datum lansiranja
Posada
Bilješke




Apollo 11  
07/16/69  
Neil A. Armstrong*
Michael Collins
Edwin E. Aldrin, Jr.*
Prvo spuštanje ljudske posade 07/20/69, u Mare Tranquillitatis
Apollo 12
11/14/69
Charles Conrad, Jr.*
Richard F. Gordon
Alan L. Bean*
Sletjeli u Oceanus Procellarum
Apollo 13
04/11/70
James A. Lovell, Jr.
John L. Swigert, Jr.
Fred W. Haise, Jr.
Nezgoda na putu prisilila ih je na povratak na Zemlju
Apollo 14
01/31/71
Alan B. Shepard, Jr.*
Stuart A. Roosa
Edgar D. Mitchell*
Sletjeli na Fra Mauro
Apollo 15
07/26/71
David R. Scott*
Alfred M. Worden
James B. Irwin*
Sletjeli na rub od Imbrium Basina pored Apennine Mountains
Apollo 16
04/16/72
John W. Young*
Thomas K. Mattingley, II
Charles M. Duke, Jr.
Sletjeli na gorje pored Kratera Descartes
Apollo 17
12/07/72
Eugene A. Ceman*
Ronald E. Evans
Harrison H. Schmitt*
Sletjeli u dolinu Taurus Littrow
* Hodali na Mjesecu