endast en sida av månen står faktiskt inför jorden, och det är svindlande att tro att för bara 40 år sedan hade vi ingen aning om hur den bortre sidan såg ut. Det tog tillkomsten av modern optik för att avslöja detaljer på den närmaste sidan.
När Galileo först vände ett teleskop mot månen 1609 upptäckte han en yta med stora cirkulära hål (kratrar).,
de flesta månstudier har kretsat kring att förstå vad dessa konstiga hål är, hur de bildades och vad de betyder för månens utveckling.
kratrarna och deras djup har spelat en stor roll vid beräkningen av satellitens ålder.
under rymdkapplöpningen på 1960-talet gjorde forskare en samordnad insats för att få en större förståelse för månen som förberedelse för att landa människor på dess yta.,
en serie robotprober kraschade olika in i, kretsade och landade på sin dammiga yta som en del av de preliminära stadierna av Apollo-projektet, testprocedurer i beredskap för de astronauter som skulle följa.
från dessa uppdrag fann vi att månen har en dammig, rock-strewn yta.,
kratrarna varierar i storlek – från stora bassänger som sträcker sig över tusentals kilometer till små mikroskopiska funktioner mindre än en miljondels meter över.
av alla upptäckta geologiska processer kan endast kollisionen av fasta föremål (effekter) producera ett sådant intervall.
före 1969 fann forskare också att de mörka, släta slätterna av lava (lunar maria) täcker stora områden på den närmaste sidan, men är nyfiken mindre omfattande på månens bortre sida.,
kemisk testning av ytan av mjuka landers avslöjade den järn – och magnesiumrika sammansättningen av basalt, den vanligaste typen av vulkanisk lava på jorden.
bemannade uppdrag
sex Apollo uppdrag landade på ett litet område på nära sidan av månen mellan 1969 och 1972 (den mest kända av dessa var uppenbarligen Neil Armstrongs Apollo 11) återvänder med över 382kg stenar och jord.
dessutom tog besättningarna tusentals fotografier, samlade fjärranalysdata, distribuerade långlivade instrument och genomförde många visuella observationer av ytan.,
från dessa omfattande datamängder har vi utvecklat en ganska detaljerad bild av månens utveckling och de processer som har format dess yta.
de tidiga besökarna upptäckte att månen är ganska vanlig i sin sammansättning och består av rocktyper som liknar de som finns på jorden. Två stora skillnader är dock anmärkningsvärda.
först är månstenarna nästan helt utan vatten eller hydrerade mineraler och berikas i eldfasta (hög smälttemperatur) element.,
För det andra är månens stenar extremt gamla; typiska prover från dark maria (de yngsta månenheterna) kristalliserade mellan 3,8 och 3,3 miljarder (det är 3 300 miljoner) år sedan.
forskare har upptäckt att höglandsproverna är ännu mer gamla, någonstans i området 4,5 och 3,9 miljarder år gamla, vilket gör några av dem nästan lika gamla som själva solsystemet.
högländerna är rika på elementen kalcium och aluminium, medan maria är hem för en överflöd av järn och magnesium.
denna kontrasterande smink tros vara resultatet av ”magma ocean”, ett globalt system av smält sten som dominerade månens yta tidigt i sin historia.
Så hur kom lunar magma ocean ursprungligen fram? För att svara på denna fråga måste vi först titta på de åtgärder som ledde till att månen själv föddes.,
det bildades faktiskt från en snabb montering av små kroppar som drogs ihop av tyngdkraften.
denna process koncentrerade så mycket energi i en liten volym att månen smälte till djup som skulle ha varit minst flera hundra kilometer.
i detta magma ocean, lågdensitetsmineraler som var rika på aluminium flöt till toppen och bildade en skorpa rik i en Stentyp som heter anorthosite.
under tiden sjönk högdensitetsmineraler som var rika på järn till botten och denna åtgärd skapade månens mantel.,
mycket senare smältes dessa höga järnstenar på djupet delvis för att bilda magma, som sedan utbröt på Månens yta som mare basalt.
månen fortsatte att sopa upp skräp från planets tillväxt, vilket skapade en krossad, kraftigt kraterad yta.
detta bombardemang verkar ha nått sin intensitet för omkring 3,9 miljarder år sedan i ett avsnitt som heter ”the cataclysm”.
denna störtflod av otänkbart våld formade de största, yngsta bassängerna som i sin tur samlade tjocka högar av vulkanisk basalt som bildade den mörka, släta maria.,
månen idag
översvämning av månens yta av lava började omkring 3,9 miljarder år sedan och var till stor del komplett på tre miljarder år.,
skräp har kraschat in i månen bara ibland sedan denna punkt, men när detta har inträffat har det resulterat i stora, spektakulära rayed kratrar som Copernicus och Tycho huggen in i ytan.
samtidigt har ett långsamt, Stabilt ”Regn” av mikrometeoriter sandblästrat månytan i ett fint pulver, vilket skapar ett tjockt lager av skräp som kallas regoliten (jord).
Apollo färdades till månen för att bevisa att det kunde göras och att börja detaljerade studier.,
genom att så småningom återvända, kommer vi att fortsätta att studera och lära sig att använda material och energiresurser för att skapa nya rymd kapacitet.
Vi kan extrahera syre från lokala stenar och jordar, både att andas och att använda i raket drivmedel. Vi kan också samla solvindväte och kombinera det med syre.
detta kommer inte bara att göra det möjligt för oss att skapa vatten som kan stödja människans liv och samtidigt generera el, det kommer i sin flytande form att ge det mest kraftfulla kemiska raketdrivmedlet som är känt för människan.,
men möjligheterna slutar inte där: gruvdrift månen för dessa resurser kommer att skapa den första off-planet bränslestation.
dessutom kan det finnas IS i satellitens mörka polarområden.
denna Is närhet till områden med permanent solljus kan göra långsiktig bostad av månen mindre en dröm, mer en möjlighet.
återvänder till månen kommer att öppna ett nytt kapitel i utforskning av rymden och skulle vara språngbräda för en helt ny serie resor.
Här lär vi oss att leva och arbeta produktivt på en värld bort från jorden.,
månen är nära, och det logiska första steget in i universum bortom.
hur bildades månen?
vår nuvarande bästa gissning är att månen skapades när en planet ungefär storleken på Mars kolliderade med proto-Earth 4,6 miljarder år sedan. Även om exakta detaljer om denna händelse förblir höljd i dunkel, har vi utvecklat en rudimentär förståelse av de troliga stegen inblandade.
världar kolliderar
Vänster: två planeter fanns en gång där jorden-månen systemet är nu., Det Mars-stora objektet träffar proto-Earth, delar förångande både mantlar och sprutar överhettad silikatånga i omloppsbana runt de nu kombinerade planeterna.
slå samman
mitt: den omgivande ångan kyls ned i små partiklar. På grund av den energi som skapas är partiklarna rika på eldfasta element och utarmade i flyktiga element. Skräpskivan är instabil och partiklarna samlas i en kropp.
en nymåne
höger: den snabba monteringen av månen släpper ut stora mängder värme., Den yttre halvan smälter och skapar ett ”magma ocean” från vilket månkärnan, manteln och skorpan segregerar. Detta börjar månens historia som ett planetobjekt.
den här artikeln kom ursprungligen i September 2006-numret av BBC Sky at Night Magzine. Dr Spudis var en lunar forskare vid Johns Hopkins University. Han gick bort i 2018.