پنجمین قمر طبیعی بزرگ که در منظومه شمسی وجود دارد ماه است که در شب ها کره زمین را به وسیله بازتابش نور خورشید روشن می کند. زمین فقط یک قمر دارد و اعتقاد بر این است که این قمر در اثر برخورد یک جسم بزرگ به زمین به وجود آمده است.
ماه گرد یا کروی نیست؛ بلکه به شکل تخم مرغ است که سمت برجسته آن به سمت زمین است و بیشترین جرم و جاذبه ماه در سمتی است که بر روی زمین قرار دارد و همانطور که می‌دانید گرانش بین زمین و ماه وجود دارد. پس گرانش قسمت برجسته‌تر با زمین بیشتر از سوی دیگر ماه می‌باشد و این موضوع روی توانایی چرخشش تاثیر گذاشته است.
ماه نزدیک‌ترین جِرم آسمانی به زمین است و کره ماه در حدود سی برابر قطر زمین از زمین فاصله دارد. میانگین فاصله ماه تا زمین ۳۸۴٬۴۰۳ کیلومتر و قطر ماه ۳٬۴۷۶ کیلومتر است. به‌خاطر این نزدیکیِ نسبیِ فاصله، ماه در آسمان شب تقریباً به‌اندازه خورشید دیده می‌شود، و گاه با گذر از جلوِ خورشید، باعث خورشیدگرفتگی نیز می‌شود.
نظریه اصلی در مورد پیدایش ماه این است که جسمی به اندازه مریخ حدود 4/5 میلیارد سال پیش با زمین برخورد کرده است. بقایای حاصل از تشکیل زمین و جسمی که با زمین برخورد کرده است در کنار یکدیگر جمع شده و ماهواره طبیعی زمین را با فاصله 384,000 کیلومتر (239,000 مایل) تشکیل داده است.
ماه در ابتدا در یک حالت ذوب شده قرار داشته است اما در حدود 100 میلیون سال پیش بیشتر اقیانوس‌های ماگمای جهانی متبلور شده و سنگ‌های کم چگال را به سمت بالا حرکت داده و در نهایت پوسته ماه را تشکیل دادند.
جو ماه بسیار نازک است و در نتیجه بارش ثابت سیارک‌ها، شهاب سنگ‌ها و ستاره‌های دنباله دار به سطح ماه و حفره‌های متعددی روی آن ایجاد می‌شود. دهانه Tycho در نتیجه همین برخوردها بر روی سطح ماه ایجاد شده که بیش از 85 کیلومتر (52 مایل) عرض دارد.
طی چندین میلیارد سال این برخوردها و تاثیرات آن سطح ماه را به قطعاتی از تخته سنگ‌های عظیم تا پودر مانند تبدیل کرده است. تقریباً کل ماه توسط انبوهی از گرد و غبار خاکستری ذغالی، پودری و بقایای سنگی پوشیده شده که ریگولیت ماه نامیده می‌شود. در زیر آن ناحیه‌ای از سنگ شکسته وجود دارد که به آن مگاریگولیت می‌گویند.
مناطق سبک ماه به عنوان ارتفاعات شناخته می‌شوند. قسمت‌های تاریک ماه که ماریا (به معنای دریاها به لاتین) نامیده می‌شوند، حوضه‌های تحت فشار هستند که بین 1/2 تا 4/2 میلیارد سال پیش با گدازه پر شده‌اند. این مناطق تاریک و روشن، سنگ‌هایی با ترکیبات و سنین مختلف را نمایش می‌دهند که شواهدی از چگونگی تبلور پوسته اولیه از اقیانوس ماگمای قمری را ارائه می‌دهد.
خود این دهانه‌ها که میلیاردها سال پیش تشکیل شده‌اند شواهدی از سابقه برخورد اجسام دیگر در منظومه شمسی و ماه هستند. اگر به مکان‌های مشخصی در ماه نگاه کنید قطعاتی از تجهیزات، پرچم‌های آمریکا و حتی دوربینی را که فضانوردان در ماه جا گذاشته‌اند را پیدا می‌کنید. این در حالی است که اگر بر روی ماه قرار داشتید متوجه می‌شدید که گرانش سطح ماه یک ششم زمین است و به همین دلیل در فیلم‌های پیاده روی فضانوردان بر روی ماه به نظر می‌رسد که آن‌ها تقریباً از سطح زمین می‌پرند.
دما در ماه هنگامی که خورشید به طور کامل بر آن می‌تابد در حدود 127 درجه سانتیگراد (260 درجه فارنهایت) است اما در تاریکی هوا دما به حدود منفی 173 درجه سانتیگراد (منفی 280 درجه فارنهایت) کاهش پیدا می‌کند.
این قمر دارای سه لایه هسته، گوشته و پوسته می باشد. با مطالعه اطلاعات به دست آمده از مأموریت آپولو ساختار هسته قمر زمین مشخص شد. هسته از یک هسته داخلی جامد که شعاع ۲۴۰ کیلومتری داشته و سرشار از آهن است تشکیل شده که اطراف آن از لایه آهن مذاب با شعاع ۹۰ کیلومتری پوشیده شده است. کل این مجموعه با لایه ای نیمه مذاب با ضخامت ۱۵۰ کیلومتر احاطه شده است. در قسمت بالای لایه نیمه مذاب، گوشته متشکل از مواد معدنی الیوین و پیروکسن تا پوسته این قمر امتداد دارد. بیشتر عناصر تشکیل دهنده گوشته منیزیم، آهن، سیلیسیم و اکسیژن است.
پوسته قمر زمین ضخامت های مختلفی در دو نیمکره دارد. طوری که ضخامت آن در نیمکره رو به زمین ۷۰ کیلومتر و در نیمکره دور از زمین ۱۵۰ کیلومتر می باشد. اکسیژن، سیلیسیم، منیزیم، آهن، کلسیم و آلومینیم مواد اصلی تشکیل دهنده پوسته این قمر است. اورانیوم، تیتانیوم، توریم، پتاسیم و هیدروژن نیز به مقدار کم در ساختار آن وجود دارد. قمر زمین ابتدا حالت مذاب داشت اما ۱۰۰ میلیون سال پیش پوسته ماه به دلیل جامد شدن اقیانوس های ماگمای جهانی تشکیل شده است. این قمر به خاطر اندازه کوچکی که دارد احتمالا حرارت داخلی خود را از دست داده است.
چون این قمر با سرعت یکسان به دور خود و زمین می چرخد، همیشه فقط یک نیمکره آن به سمت زمین است. قسمت های مختلف ماه با چرخش آن به دور زمین، در مقابل نور خورشید قرار می گیرد و به حالت های مختلف از زمین مشاهده می شود (هلال و بدر). آن قسمتی که از زمین روئیت می شود توسط خورشید روشن شده است اما در ماه بعد این قسمت، تاریک شده و قسمت دیگر آن توسط خورشید روشن شده و دیده می شود. این تابش اگر به طور کامل باشد ماه به صورت بدر و کامل دیده می شود ولی اگر فقط قسمتی از آن توسط تابش خورشید روشن شود به اندازه ای که روی آن تابش شده دیده می شود (هلال).
طول زمان چرخش این قمر به دور زمین ۲۷ روز طول می کشد اما به دلیل چرخش زمین به دور محور خود، این زمان چرخش ۲۹ روز به طول می انجامد.
اقیانوس های زمین توسط نیروی گرانش ماه به سمت آن کشیده می شود و مد را ایجاد می کند. در هنگام تشکیل ماه جدید و کامل، چون خورشید، زمین و قمر آن در یک راستا قرار می گیرند جزر و مدهای قوی شکل می گیرد. اما در یک چهارم اول و آخر هر ما ه جزر و مدهای ضعیف اتفاق می افتد. دلیل دیگر کشش های قمر زمین این است که قمر آن هر سال مقداری از نیروی چرخشی زمین را می گیرد و باعث حرکت کند چرخش زمین به اندازه ۱,۵ میلی ثانیه در هر ۱۰۰ سال می شود.
به دلیل نیروی جاذبه کمی که قمر زمین دارد در آن آب و هوا نیست و نمی تواند دریا یا اقیانوس داشته باشد. اما لکه های به شکل اقیانوس که در سطح آن وجود دارد و دریا خوانده می شود، سنگ گدازه ها هستند. میلیارد ها سال پیش در قسمت هایی از سطح سفید قمر زمین که دارای دهانه های آتشفشانی بوده گدازه ها جاری شدند و سطح آن را پوشانده اند. اما امروزه چون قمر ماه برخورد گلوله های آتشین کمی دارد دهانه های آتشفشانی در نواحی تاریک آن، نسبت به بخش سفید قدیمی کمتر است.
تا به امروز ۶۰ دهانه آتشفشانی در قمر زمین شناسایی شده که بعضی از آن ها مانند تیخو، کوپر نیکوس و کپلر می توانند پرتوهای درخشانی از گرد و غبار به بیرون تابش دهند. این ساطع شدن پرتوهای نورانی هنگام برخورد اجرام آسمانی به قمر زمین است. در کنار دهانه های آتشفشانی رشته کوه هایی وجود دارد که در واقع کناره های قیف هایی هستند که از برخورد اجرام آسمانی حاصل شده است.
در حین اکتشاف اولیه ماه و تجزیه و تحلیل همه نمونه‌های رسیده از مأموریت‌های آپولو و لونا تصور بر این بود که سطح ماه خشک است. اولین کشف قطعی آب در سال 2008 و در مأموریت Chandrayaan-1 که توسط هند انجام شد صورت گرفت. در این ماموریت بود که مولکول‌های هیدروکسیل در سطح ماه به صورت پراکنده و در قطب‌ها به صورت متمرکز مشاهده شد.
همچنین در مأموریت‌هایی مانند Lunar Prospector LCROSS و Lunar Reconnaissance Orbiter نه تنها نشان داده شد که سطح ماه دارای رطوبت است بلکه مشاهده شد که در واقع حجم زیادی از آب یخ در مناطقی از قطب‌های ماه که دائماً در سایه قرار دارند وجود دارد.
دانشمندان همچنین دریافتند که سطح ماه در هنگام بمباران ماه توسط میکرومتروئیدها (میکرومتوروئید ذره‌ای کوچکتر از یک دانه شن است. هر روز جو زمین با میلیون‌ها شهاب سنگ و میکرو شهاب سنگ تحت تأثیر قرار می‌گیرد) آب آزاد می‌کند.
سطح ماه توسط لایه‌ای چند سانتی متری از خاک خشک محافظت می‌شود که فقط توسط میکرومتروئیدهای بزرگ قابل شکستن است. هنگامی که میکرومتروئیدها به سطح ماه برخورد می‌کنند بیشتر مواد موجود در این دهانه بخار می‌شوند. موج ضربه انرژی کافی را برای آزاد کردن آب پوشاننده دانه‌های خاک حمل می‌کند که بیشتر این آب در فضا آزاد می‌شود.
در اکتبر سال 2020 رصدخانه Stratospheric رصد‌های مادون قرمز ناسا (SOFIA) برای اولین بار وجود آب در سطح نورگیر ماه را تأیید کرد. این کشف نشان داد که آب ممکن است در سطح ماه توزیع شود و محدود به مکان‌های سایه دار و سرد نباشد. SOFIA وجود مولکول‌های آب را در حفره «کلاویوس» (Clavius) یکی از بزرگترین حفره‌های ماه که از زمین قابل مشاهده است شناسایی کرد.
ماه جو بسیار نازک و ضعیفی دارد که اگزوسفر نامیده می‌شود. این جو نازک هیچ گونه محافظتی در برابر تابش خورشید یا تأثیرات آن از طریق شهاب سنگ‌ها ایجاد نمی‌کند.
ماه اولیه ممکن است یک مکانیزم تولید میدان‌های مغناطیسی جهانی برای سیارات زمینی ایجاد کرده باشد اما امروز ماه دارای یک میدان مغناطیسی بسیار ضعیفی است. در حقیقت باید بیان کرد که میدان مغناطیسی در زمین هزاران برابر از میدان مغناطیسی ماه قویتر است.
ماه نه ستاره است و نه سیاره. در حقیقت ماه سیاره زمین یک قمر است و به دلیل اینکه به کره زمین ارتباط دارد و تنها یکی است، انسان‌ها آن را به صورت ویژه مورد توجه قرار می‌دهند. در حال حاضر بیش از 150 قمر برای سیارات منظومه شمسی شناخته شده است.
سَمتِ پنهانِ ماه نیمکره‌ای از کره ماه است که به‌طور دائمی از کره زمین روی‌گردان است. سمتِ رو به زمین از کره ماه را سمت پیدای ماه می‌نامند. سمت پنهان ماه نخستین بار در سال ۱۹۵۹ توسط کاوشگر لونا ۳ شوروی عکس‌برداری شد و نخستین رؤیت مستقیم با چشم انسان در سال ۱۹۶۸ و در جریان مأموریت آپولو ۸ صورت گرفت. تا امروز جمعاً ۲۴ انسان موفق به مشاهده عینی سمت پنهان ماه شده‌اند. این افراد فضانوردان مأموریت‌های آپولو ۸ و آپولو ۱۰ تا ۱۷ بوده‌اند.
همیشه ۵۰ درصد سطح ماه در معرض نور خورشید قرار دارد. میزان ناحیه روشن ماه، به موقعیت ماه نسبت به زمین و خورشید بستگی دارد. اندازه ناحیه قابل رویت، از کاملاً تاریک تا ماه کامل متغیر است. این دوره کامل هشت مرحله دارد که اهله ماه نامیده می‌شوند. چرخه گام‌های ماه، هر ۲۹٫۵۳ روز کامل می‌شود.
منابع
خبرگزاری صداسیما
خبرگزاری عصرایران
خبرگزاری برنا
روزنامه ترک
