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夜空を見上げる。地球で唯一の衛星である月は、35億年以上にわたって私たちの惑星を周回しています。人間が空を見上げて月を見つめることができなかった時代はかつてありませんでした。

その結果、すべての人間文化の神話と占星術の伝統において重要な役割を果たしてきました。多くの文化はそれを神であると考えていましたが、他の文化はその動きが彼らが予兆を予測するのを助けることができると信じていました。しかし、それが惑星地球に及ぼす影響は言うまでもなく、月の真の性質と起源が理解されるようになったのは、現代になって初めてです。

サイズ、質量、軌道：

月の平均半径は1737 km、質量は7.3477 x10²²で、月は地球のサイズの0.273倍、質量は0.0123です。地球に比べてそのサイズは、衛星にとってはかなり大きくなります。冥王星に比べてカロンのサイズに次いで2番目です。平均密度は3.3464 g /cm³で、地球の0.606倍の密度で、太陽系（イオに続く）で2番目に密度の高い月です。最後に、それは1.622 m / sに相当する表面重力を持っています²、これは地球標準（g）の0.1654倍、つまり17％です。

月の軌道は0.0549のマイナーな離心率を持っており、近地点では356,400〜370,400 km、遠地点では404,000〜406,700 kmの距離で地球を周回します。これにより、384,399 km、つまり0.00257 AUの平均距離（半長軸）が得られます。月の軌道周期は27.321582日（27日7時間43.1分）であり、地球と潮汐で固定されています。つまり、同じ面が常に地球の方を向いています。

構造と構成：

地球と同じように、月は、内核、外核、マントル、および地殻を含む差別化された構造を持っています。コアは鉄分が豊富な中実の球で、直径は240 km（150マイル）で、主に液体鉄でできた半径約300 km（190マイル）の外側コアで囲まれています。

コアの周りには、半径が約500 km（310マイル）の部分的に溶融した境界層があります。この構造は、45億年前の月の形成直後に、地球規模のマグマ海の部分的な結晶化によって発達したと考えられています。このマグマ海の結晶化により、上部にマグネシウムと鉄が豊富なマントルが形成され、かんらん石、単斜輝石、斜方輝石などの鉱物が下に沈みました。

マントルはまた、マグネシウムと鉄が豊富な火成岩で構成されており、地球化学的マッピングにより、マントルは地球自身のマントルよりも鉄に富んでいることが示されています。周囲の地殻は平均で50 km（31マイル）の厚さと推定され、火成岩で構成されています。

月は、イオに次いで太陽系で2番目に密度の高い衛星です。ただし、月の内核は小さく、全半径の約20％です。その組成は十分に制限されていませんが、おそらく少量の硫黄とニッケルを含む金属鉄合金であり、月の時間変化する回転の分析は、少なくとも部分的に溶融していることを示しています。

月にも水の存在が確認されており、その大部分は永久に日陰のクレーターの極にあり、月面の下にある貯水池にもある可能性があります。広く受け入れられている理論によると、ほとんどの水は月の太陽風の相互作用によって生成され、プロトンは月の塵の酸素と衝突してH²Oを生成しましたが、残りは彗星の影響によって堆積しました。

表面の特徴：

月の地質学（別名セレノロジー）は地球のそれとはかなり異なります。月はかなりの大気を欠いているため、天候は発生しません。したがって、風による浸食はありません。同様に、液体の水がないため、その表面に流れる水によって引き起こされる浸食もありません。その小さいサイズと低い重力のために、月は形成後より急速に冷却され、構造プレート活動を経験しません。

代わりに、月面の複雑な地形は、特に衝撃クレーターと火山のプロセスの組み合わせによって引き起こされます。これらの力により、衝突クレーター、噴出物、火山、溶岩流、高地、窪地、しわの尾根、地溝などの特徴を持つ月面の景観が生まれました。

月の最も特徴的な側面は、明るいゾーンと暗いゾーンのコントラストです。明るい表面は「月の高地」として知られ、暗い平原は マリア （ラテン語から派生 牝馬、 「海」の場合）。高原は主に長石で構成される火成岩でできていますが、微量のマグネシウム、鉄、輝石、イルメナイト、磁鉄鉱、かんらん石も含まれています。

対照的に、海の地域は玄武岩（すなわち火山）の岩から形成されます。マリア地域はしばしば「低地」と一致しますが、低地（南極エイトケン盆地内など）が常にマリアに覆われているわけではないことに注意することが重要です。高地は目に見えるマリアよりも古く、クレーターがひどい。

その他の機能には、チャネルに似た細長い窪みであるリルが含まれます。これらは一般に、次の3つのカテゴリのいずれかに分類されます。滑らかな曲線を持つ弓状のリル。まっすぐな道をたどる線形のリル。これらの特徴は、多くの場合、その後冷却されて崩壊した局部的な溶岩洞の形成の結果であり、その起源（古い火山のベントまたは月のドーム）にさかのぼることができます。

月のドームは、火山活動に関連する別の機能です。比較的粘り気のある、おそらくシリカに富む溶岩が局所的な噴出口から噴火すると、月のドームと呼ばれるシールド火山が形成されます。これらの広く丸みを帯びた円形の特徴は、緩やかな勾配を持ち、通常は直径8〜12 kmで、中点で標高が数百メートルになります。

しわの尾根は、マリア内の圧縮構造力によって作成された機能です。これらの特徴は、表面の座屈を表し、マリアの部分全体に長い尾根を形成します。地溝帯は、伸長応力の下で形成される構造的特徴であり、構造的には2つの正常な断層から構成され、それらの間に下降ブロックが含まれます。ほとんどの地溝帯は、大きな衝突盆地の端近くの月のマリア内にあります。

衝突クレーターは月の最も一般的な特徴であり、固体（小惑星または彗星）が高速で表面に衝突したときに作成されます。衝撃の運動エネルギーは、くぼみを作成する圧縮衝撃波を作成し、その後、噴出物のほとんどをクレーターから押し出す希薄波が続き、その後、跳ね返って中央ピークを形成します。

これらのクレーターのサイズは、小さな穴から、直径が約2,500 km、深さが13 kmの巨大な南極エイトケン盆地までさまざまです。一般に、衝撃クレーターの月の歴史は、時間とともにクレーターのサイズが減少する傾向に従います。特に、最大の衝突盆地は初期の間に形成され、これらは小さなクレーターによって連続的に重ねられました。

月の近くだけでも、1 km（0.6マイル）より広い約30万個のクレーターがあると推定されています。これらのいくつかは学者、科学者、芸術家、探検家にちなんで名付けられました。大気、天候、最近の地質学的プロセスの欠如は、これらのクレーターの多くがよく保存されていることを意味します。

月面のもう1つの特徴は、レゴリス（月の塵、月の土壌）の存在です。小惑星と彗星の衝突の何十億年にもわたって作成された、結晶化したダストのこの細かい粒子は、月面の大部分を覆っています。レゴリスには、岩、元の岩盤からの鉱物の破片、および衝撃の間に形成されたガラス状の粒子が含まれています。

レゴリスの化学組成は、その場所によって異なります。高地のレゴリスはアルミニウムとシリカが豊富ですが、マリアのレゴリスは鉄とマグネシウムが豊富で、シリカが少ない玄武岩で、玄武岩が形成されています。

月の地質学的研究は、地球ベースの望遠鏡観測、軌道を回る宇宙船からの測定、月のサンプル、および地球物理学的データの組み合わせに基づいています。中にいくつかの場所が直接サンプリングされました アポロ 1960年代後半から1970年代初頭にかけてのミッションでは、約380キログラム（838ポンド）の月の岩と土が地球に帰還し、ソビエトのいくつかのミッションもルナプログラム。

雰囲気：

水星と同様に、月の大気は希薄であり（外気圏として知られています）、その結果、気温が激しく変化します。これらの範囲は平均して-153°C〜107°Cですが、-249°Cという低い気温も記録されています。 NASAのLADEEによる測定により、外気圏は主にヘリウム、ネオン、アルゴンで構成されていることが判明しました。

ヘリウムとネオンは太陽風の結果であり、アルゴンは月の内部でのカリウムの自然な放射性崩壊から発生します。恒久的に影になっているクレーターに、そして潜在的には土壌自体の下に凍結水が存在しているという証拠もあります。水は太陽風によって吹き込まれたか、彗星によって堆積された可能性があります。

形成：

月の形成については、いくつかの理論が提案されています。これらには、地球の地殻から遠心力による月の分裂、月は地球の重力によって捕捉された事前形成されたオブジェクト、および原始降着円盤で一緒に形成される地球と月が含まれます。月の推定年齢もまた、太陽系が形成されてからおよそ4〜4億5000万年前の4億4〜4億4500万年前から4億5270億±10億年前まで形成されています。

今日の一般的な仮説は、約45億年前に新しく形成された原始地球と火星サイズのオブジェクト（Theiaと呼ばれる）間の衝撃の結果として形成されたEarth-Moonシステムです。この影響により、両方のオブジェクトから軌道に物質が吹き付けられ、最終的には月が形成されます。

これはいくつかの理由で最も受け入れられている仮説になっています。 1つには、そのような影響は初期の太陽系では一般的であり、影響をモデル化したコンピューターシミュレーションは、地球-月系の角運動量の測定や月のコアの小さなサイズと一致しています。

さらに、さまざまな隕石を調べたところ、他の太陽系の内部の天体（火星やベスタなど）は、地球に対して非常に異なる酸素およびタングステンの同位体組成を持っていることがわかりました。対照的に、アポロ計画によって持ち帰られた月の岩石を調べると、地球と月の同位体組成はほぼ同じであることがわかります。

これは、地球と月に共通の起源があることを示唆する最も説得力のある証拠です。

地球との関係：

月は、27.3日（その恒星周期）ごとに約1回、恒星に対して地球の周りを完全に周回します。ただし、地球は同時に太陽の周りを軌道を移動しているため、月が地球に同じ位相を示すまでに少し時間がかかります。これは約29.5日（その周期的周期）です。軌道上での月の存在は、さまざまな方法で地球上の条件に影響を与えます。

最も直接的で明白なのは、その重力が地球に及ぼす力です。それは潮汐効果です。この結果、海面が上昇します。これは、一般に潮汐と呼ばれます。地球は月の動きよりも約27倍速く回転するため、バルジは月の動きよりも速く地球の表面に沿って引きずられ、1日に1回地球の軸を中心に回転しながら回転します。

海の潮汐は、海底を通る地球の自転への水の摩擦結合、水の動きの慣性、陸の近くで浅くなる海盆、異なる海盆間の振動など、他の効果によって拡大されます。地球の海での太陽の引力は月の引力のほぼ半分であり、それらの重力の相互作用が春と小潮の原因です。

月と月に最も近いバルジの間の重力結合は、地球の回転に対するトルクとして作用し、地球のスピンから角運動量と回転運動エネルギーを排出します。次に、角運動量が月の軌道に追加されて加速され、月がより長い周期でより高い軌道に持ち上げられます。

この結果、地球と月の間の距離が増加し、地球の回転が遅くなっています。レーザーリフレクター（アポロ計画の間に取り残された）を使った月の測距実験からの測定により、月から地球までの距離は1年あたり38 mm（1.5インチ）増加することがわかりました。

この地球と月の回転のスピードと速度の低下により、最終的には地球と月の間に相互の潮汐ロックが発生します。これは、冥王星とカロンが経験するものと似ています。しかし、そのようなシナリオは数十億年かかる可能性が高く、太陽はそれよりずっと前に赤い巨人になって地球を飲み込むと予想されています。

月面でも、27日間で約10 cm（4インチ）の振幅の潮が発生します。2つの要素があります。それは、地球による固定要素（同期回転しているため）と太陽からの変動要素です。これらの潮汐力によって引き起こされる累積応力により、月の地震が発生します。地震よりも頻度は低く、弱いにもかかわらず、振動を減衰させる水がないため、月の地震は長持ちする可能性があります（1時間）。

月が地球上の生命に影響を与えるもう1つの方法は、掩蔽（つまり、日食）によるものです。これらは、太陽、月、地球が直線上にあるときにのみ発生し、月食と日食の2つの形式のいずれかになります。月食は、満月が太陽を基準にして地球の影（アンブラ）の背後を通過するときに発生します。これにより、満月が暗くなり、赤みがかった外観になります（別名「血の月」または「サンギンの月」）。

日食は、月が太陽と地球の間にある新月の間に発生します。それらは空の見かけ上のサイズと同じであるため、月は太陽を部分的にブロックするか（金環日食）、または完全にブロックします（皆既日食）。皆既日食の場合、月は太陽の円盤を完全に覆い、太陽コロナが肉眼で見えるようになります。

地球の周りの月の軌道は太陽の周りの地球の軌道に対して約5°傾いているため、すべての満月と新月で日食が発生するわけではありません。日食が発生するには、月が2つの軌道面の交点の近くにある必要があります。月による太陽の日食と地球による月の日食の周期性と繰り返しは、「サロスサイクル」によって記述されます。約18年の期間。

観察の歴史：

人間は先史時代から月を観測してきました。月の周期を理解することは、天文学の初期の進展の1つでした。これの最も初期の例は、バビロニアの天文学者が月食の18年間のサトロス周期を記録した紀元前5世紀に由来し、インドの天文学者は月の月の伸びを説明していました。

古代ギリシャの哲学者アナクサゴラス（紀元前510年〜428年頃）は、太陽と月はどちらも巨大な球状の岩であり、後者は前者の光を反射したと推論しました。アリストテレスの「天国で「彼は紀元前350年に書いた、月は可変要素（地球、水、空気、火）の球体と天の星の間の境界を示すと言われました。これは何世紀にもわたって支配する影響力のある哲学です。

紀元前2世紀、セレウキアのセレウコスは、潮汐は月の誘引によるものであり、その高さは月と太陽の相対的な位置に依存することを正しく理論化しました。同じ世紀に、Aristarchusは月のサイズと地球からの距離を計算し、距離に対する地球の半径の約20倍の値を取得しました。これらの数値は、平均距離が地球の半径の59倍で、直径が0.292であるプトレマイオス（紀元前90〜168年）によって大幅に改善され、地球の直径は正しい値（それぞれ60と0.273）に近かった。

紀元前4世紀までに、中国の天文学者Shi Shenは日食と月食を予測するための指示を出しました。漢王朝（紀元前206年〜西暦220年）の時代までに、天文学者は月明かりが太陽から反射されたことを認識し、ジンファン（紀元前78〜37年）は月が球状であると仮定しました。

西暦499年、インドの天文学者アリヤバタは彼の中で言及しました アリヤバティヤ その反射された日光が月の輝きの原因です。天文学者であり物理学者であるAlhazen（965-1039）は、太陽光が月の鏡のように反射されたのではなく、月のあらゆる部分からあらゆる方向に光が放射されていることを発見しました。

宋王朝のシェンクオ（1031〜1095）は、月の満ち欠けの段階を説明する寓話を作成しました。シェンによれば、それは反射する銀の丸いボールに匹敵し、白い粉を捨てて側面から見ると三日月のように見えました。

中世の間、望遠鏡が発明される前は、月は球体としてますます認識されていましたが、月は「完全に滑らか」であると信じられていました。アリストテレスの宇宙論とキリスト教の教義を組み合わせた中世の天文学に沿って、この見解は月と他の惑星が存在していると見なされるようになる科学革命（16世紀と17世紀の間に）の一部として後に挑戦されます地球に似ています。

ガリレオガリレイは自分のデザインの望遠鏡を使って、1609年に月の最初の望遠鏡で描いた絵の1つを描きました。 シデレウス・ヌンキウス （「Starry Messenger」）。彼の観察から、彼は月は滑らかではなく、山とクレーターがあったことを指摘しました。これらの観測は、木星を周回する月の観測と相まって、彼が宇宙の太陽中心モデルを前進させるのを助けました。

続いて月の望遠鏡によるマッピングが行われ、月の特徴が詳細にマッピングされて名前が付けられました。イタリアの天文学者、ジョバンニアバティスタリッチョーリとフランチェスコマリアグリマルディによって割り当てられた名前は、現在も使用されています。 1834年から1837年の間にドイツの天文学者ウィルヘルムビールとヨハンハインリッヒメドラーによって作成された月の特徴と月の特徴に関する本は、月の特徴の最初の正確な三角法研究であり、1,000を超える山の高さを含みました。

ガリレオによって最初に指摘された月のクレーターは、イギリスの天文学者リチャードプロクターが衝突によって形成されたと提案した1870年代まで火山であると考えられていました。この見解は、19世紀の残りを通じて支持を得ました。そして20世紀初頭までに、宇宙地質学の成長分野の一部である月の層序の発達につながりました。

探索：

20世紀半ばの宇宙時代の始まりとともに、月を物理的に探査する能力が初めて可能になりました。そして、冷戦の始まりとともに、ソビエトとアメリカの宇宙計画の両方は、最初に月に到達するための継続的な努力の中に閉じ込められました。これは当初、探査機と着陸船の探査機を地上に送ることから成り、有人ミッションを行う宇宙飛行士で最高潮に達しました。

月の探査はソビエトと共に本格的に始まりましたルナプログラム。 1958年に本格的に開始されたプログラムでは、3つの無人プローブが失われました。しかし、1959年までに、ソビエトは15台のロボット宇宙船を月に無事に派遣し、宇宙探査で多くの初号を達成しました。これには、地球の重力を逃れた最初の人造のオブジェクトが含まれていました（ルナ1）、月面に衝撃を与える最初の人造のオブジェクト（ルナ2）、そして月の向こう側の最初の写真（ルナ3).

1959年から1979年の間に、プログラムは月面での最初のソフトランディングを成功させました（ルナ9）、そして月を周回する最初の無人車両（ルナ10）–両方とも1966年に。岩石と土壌のサンプルは3人で地球に持ち帰られましたルナ帰還ミッションの例– ルナ16 (1970), ルナ20 （1972）、そして ルナ24 (1976).

月面に着陸した2つの先駆的なロボット探査車– ルナ17（1970）および ルナ21 （1973）–ソビエトルノホドプログラムの一部として。 1969年から1977年にかけて実施されたこのプログラムは、主に計画されたソビエト有人月ミッションをサポートするために設計されました。しかし、ソビエトの有人月プログラムの中止により、それらは月面を撮影して探査するためのリモート制御ロボットとして使用されました。

NASAは、60年代初頭に最終的に月が着陸するための情報とサポートを提供するためのプローブを打ち始めました。これは、1961年から1965年にかけて実行され、月の風景の最初のクローズアップ写真を作成したレンジャープログラムの形をとっていました。その後、1966年から67年の間に月全体の地図を作成する月面探査機プログラムと、1966年から68年の間にロボット着陸船を地表に派遣する測量士プログラムが続きました。

1969年、宇宙飛行士のニールアームストロングは、月面を歩く最初の人物になり、歴史を築きました。アメリカの使命の司令官として アポロ11号、彼は1969年7月21日02:56 UTCに月に最初に足を踏み入れました。これは、宇宙飛行士を月面に派遣して研究を行い、最初の人間になることを目的としたアポロ計画（1969-1972）の集大成を表しています。地球以外の天体に足を踏み入れる。

アポロ 11 に 17 ミッション（保存 アポロ13号は、計画された月面着陸を中止しました）合計13人の宇宙飛行士を月面に送り、380.05キログラム（837.87ポンド）の月の岩と土を返しました。すべてのアポロ着陸の間、科学機器パッケージも月面に設置されました。熱流プローブ、地震計、磁力計を含む長寿命の計器ステーションが アポロ12、14、15、16 そして 17 着陸地点、そのいくつかはまだ運用中です。

月のレースが終わった後、月の任務は停滞しました。しかし、1990年代までに、さらに多くの国が宇宙探査に関与するようになりました。 1990年、日本は宇宙船を月軌道に配置する3番目の国となりました。飛天宇宙船、小さい方をリリースしたオービター ハゴロマ 調査。

1994年、アメリカは国防総省/ NASAの共同宇宙船を送りました クレメンタイン 月の軌道に乗って、月の地球に近い最初の地形図と月面の最初の全球マルチスペクトル画像を取得します。その後1998年に 月探査機 ミッションは、月極に過剰な水素が存在していることを示していました。これは、恒久的に影になったクレーター内のレゴリスの上部数メートルに氷が存在しているためと考えられます。

2000年以降、月の探査は激化し、関係する当事者の数が増加しています。 ESAの SMART-1 宇宙船は、これまでに作成された2番目のイオン推進宇宙船で、2004年11月15日から2006年9月3日に月に衝突するまでの軌道上で、月面の化学元素の最初の詳細な調査を行いました。

中国はチャンゲ計画の下で月探査の野心的な計画を追求してきました。これで始まりました Chang’e 1は、月の16か月の軌道（2007年11月5日から2009年3月1日）の間に月の完全なイメージマップを取得することに成功しました。これは2010年10月に続いた Chang’e 2 2012年12月に小惑星4179 Toutatisのフライバイを実行する前に、より高い解像度で月をマッピングした宇宙船。その後、深宇宙へと向かった。

2013年12月14日、 Chang’e 3 月面着陸機を月面に着陸させることにより、その前任の軌道ミッションを改善し、月面着陸船がユツ（文字通り「ジェイドウサギ」）。そうすることで、 Chang’e 3 以来、最初の柔らかい月面着陸をしました ルナ24 1976年、そして最初の月面探査機ミッション ルノホト2 1973年に。

2007年10月4日から2009年6月10日までの間に、宇宙航空研究開発機構（JAXA） かぐや（「セレーネ」） ミッション–高解像度ビデオカメラと2つの小型無線送信衛星を搭載した月周回衛星–月の地球物理学データを取得し、地球軌道の向こうから最初の高解像度映画を撮りました。

インド宇宙研究機関（ISRO）の最初の月面ミッション チャンドラヤーンI、2008年11月から2009年8月の間に月を周回し、月面の高解像度の化学的、鉱物学的、写真地質図を作成し、月の土壌に水分子が存在することを確認しました。 2013年にロスコスモスと協力して2番目のミッションが計画されましたが、キャンセルされました。

NASAは新しい千年紀にも忙しかった。 2009年に、彼らは共同で立ち上げた 月面偵察オービター （LRO）と月のCRaterの観測とセンシング衛星 （LCROSS）インパクター。 LCROSSは、2009年10月9日に広く観測されているカベウス噴火口に影響を与えることにより、任務を完了しました。 LRO 現在、正確な月高度計と高解像度画像を取得しています。

2つのNASA 重力回復と内部ライブラリ （GRAIL）宇宙船は、月の内部構造についてさらに学ぶミッションの一環として、2012年1月に月を周回し始めました。

今後の月面ミッションにはロシアの ルナグロブ– 地震計のセットを備えた無人着陸機、およびその故障した火星に基づくオービター フォボス・グラント ミッション。 2007年9月13日に発表されたGoogle Lunar X Prizeによる民間資金による月探査も推進されており、月面にロボット探査車を着陸させ、他の特定の基準を満たすことができる人には、2,000万ドルを提供しています。

宇宙条約の条件の下で、月は平和的な目的のために探検するためにすべての国に自由のままです。宇宙探査への取り組みが進むにつれ、月面基地の建設や、場合によっては恒久的な定住さえも実現するかもしれません。遠い未来を見ると、月に住んでいるネイティブ生まれの人間、おそらくルナリアンとして知られていることを想像することはまったく不可能ではありません（私はルニーズがもっと人気になると想像します！）

スペースマガジンには、月に関する興味深い記事がたくさんあります。以下は、今日私たちが知っているほとんどすべてを網羅したリストです。私たちはあなたが探しているものを見つけることを願っています：