Maa ja Kuu

12. klass > Füüsika > 5. kursus: Mikro- ja megamaailma füüsika

Maa

132

Küllap tunneb keskmine gümnaasiumi õpilane Maad paremini kui keskmine astrofüüsik teisi planeete.

Nimetagem siinkohal ära vaid tähtsaimad Maad iseloomustavad karakteristikud, mille abil hiljem teisi planeete Maaga võrdlema asume.

Seega on Maa Päikesest lugedes kolmas planeet, mille:

  • kaugus Päikesest:
    * suurim (afeel) 152 098 232 km = 1,01671388 AU
    * vähim (periheel) 147 098 290 km = 0,98329134 AU
    * keskmine 149 598 261 km (≈150 milj.km) = 1AU,
  • kiirus orbiidil: 29,8 km/s,
  • tiirlemisperiood: 1yr (Maa-aasta) = 365,256363004d (Maa-päeva) = 8 766,152712096h = 525 969,16272576min = 31 558 149,7635456s,
  • pöörlemisperiood: 1d = 24h =
  • kaaslaste arv: 1 (Kuu),
  • läbimõõt:
    * ekvaatoril 12 756,2 km,
    * poolustel 12 713,6 km,
    * keskmine 12 742,0 km
  • ruumala: 1.08321∙1012 km3
  • mass: 5,97219∙1024 kg
  • tihedus: 5,515 g/cm3,
  • raskuskiirendus (raskusjõud) planeedi pinnal: 9,798 m/s2 = 1g,
  • paokiirus : 11,186 km/s,
  • temperatuur pinnal:
    * minimaalne: −89.2°C,
    * keskmine: +15°C,
    * maksimaalne: +56.7°C
  • atmosfäärirõhk planeedi (mere) pinnal: 1 atm = 760mmHg ≈ 101,3kPa.
  • atmosfääri koostises on:
    * 78,08% lämmastikku (N2)
    * 20,95% hapnikku (O2)
    * 0,930% argooni (Ar)
    * 0,039% süsihappegaasi (CO2)
    * ~ 1% veeauru (H2O, sõltub ilmaoludest)

Olgu Maa kohta rõhutatud veel, et Maal on keskmise tugevusega (magnetinduktsiooniga) magnetväli 25 … 65 μT (mikroteslat), mille poolused asuvad planeedi geograafiliste pooluste läheduses. Geograafilise põhjapooluse kaugus (polaarkoordinaadid 90,0°N; 180,0°W) magnetilisest lõunapoolusest (koordinaadid 85,9°N; 147,0°W) on vaid umbes 455,9 km pikki meridiaani mõõdetuna.

Maa pöörlemistelg moodustab tiirlemistasandiga 23,4° nurga (23°24’ ≈ 0,4084π rad).

Kuu

133

Kuu on Maale ainus looduslik kaaslane ning kõige lähem taevakeha. (Tõe huvides olgu siiski nimetatud, et aeg-ajalt satuvad Maale lähemale üksikud väikeplaneedid – asteroidid, samuti sabatähed ehk komeedid).

Kuu tähtsaimad karakteristikud on:

  •  kaugus Maast
    * keskmine 384 399 km,
    * lähim 362 000 km,
    * suurim 405 400 km
  • kiirus orbiidil 1,02 km/s,
  • tiirlemisperiood 27,321582d = 27d7h43min6s,
  • pöörlemisperiood 27,321582d = 27d7h43min6s,
  • sünoodiline periood (faaside kordumise periood) 29,530589d = 29d12h44min2,9s,
  • läbimõõt
    * keskmine 3 474,20km = 0,273 Maa läbimõõtu,
    * ekvaatoril 3 476,28km = 0,273 Maa läbimõõtu,
    * poolustel 3 471,94km = 0,273 Maa läbimõõtu,
  • mass 7,35∙1022 kg = 0,0123 Maa massi,
  • tihedus 3,35 g/cm3,
  • raskusjõud pinnal 0,1654g (gkuu=1,622 m/s2),
  • paokiirus 2,38 km/s,
  • pinnatemperatuur (ekvatoriaalpiirkonnas)
    * keskmine -53°C,
    * madalaim -203°C,
    * kõrgeim +117°C,
  • atmosfäärirõhk pinnal 0 atm.

Kuu on oma mõõtmetelt emaplaneedi suhtes kõige suurem kaaslane. Ta asub Maale nii lähedal, et keskmine vaatleja näeb tema pinnal sama palju detaile kui astronoom keskmise suurusega teleskoobiga Marssi uurides.

Kuna Kuu asend joonel Maa – Kuu – Päike muutub, siis muutub ka Kuu nähtav kuju. Kuu faasides räägitakse järgmistes lõigetes põhjalikumalt.

Kuna Kuu ja Maa on mõlemad Päikesest palju väiksemad läbipaistmatud kehad, siis tekib nende taha täis- ja poolvarjudest koosnev varjupiirkond. Kui emb-kumb satub teise varjupiirkonda, tekivad Kuu- või Päikesevarjutused. Varjutusi käsitletakse põhjalikumalt järgmistes lõigetes.

Oma väiksuse tõttu ei ole Kuul (märkimist väärivat) atmosfääri – see on umbes 1010 korda hõredam kui maapinnal. Kuul puudub ka hüdrosfäär. Tumedad tasandikud, mida tavatsetakse kutsuda Kuu meredeks ja ookeanideks, kuid nende peegeldumisnäitaja (albeedo) on ümbritsevast pisut madalam. Üldse on Kuu albeedo 12% (võrdluseks Maal on see 37%) – seega peegeldab Kuu kosmosesse tagasi palju vähem valgust kui Maa.

134

Kuul on näha palju suuremaid ning väiksemaid kraatreid (foto Kuu tagaküljelt), mis on tekkinud kokkupõrgetest kosmilist päritolu objektidega. Kraatrite vanust hinnatakse 4 … 4,5 miljardile aastale, mered ja ookeanid on aga pärit kokkupõrgetest 2,5 … 3,7 miljardi aasta tagusest ajast – seega on Kuud ajaloo jooksul tabanud vähemalt kaks suurt meteoriidi „rünnakut“. Kuna Kuul pole atmosfääri, siis on kokkupõrgetest tekkinud armid jäänud Kuu pinnale enam-vähem sellisena nagu nad tekkisid. Tõenäoliselt tabas samasugune meteoriidirahe tol ajastul ka Maad, kuid siinne atmosfäär ja hüdrosfäär on enamiku neist jälgedest ära pühkinud.

Kuu magnetväli on nõrk. Selle magnetinduktsioon on kõigest 1 … 100 nT.

Et Kuu pöörlemistelg on peaaegu risti tema (ja Maa) tiirlemistasandiga, siis Kuul aastaaegu ei esine.

Kuu teema lõpetuseks olgu öeldud, et Kuu on ainuke taevakeha Maa kõrval, millel on astunud inimese jalg. Esimese inimesena astus 20. juulil 1969 a. Kuu pinnale USA astronaut Neil Alden Armstrong, kelle koos Edwin Eugene (Buzz) Aldrin’iga toimetas sinna kosmoselaev Apollo 11. Kokku on Kuu pinnal kõndinud 12 inimest, kelle viisid sinna kosmoselaevad Apollo 11 … Apollo 17 (välja arvatud Apollo 13, mis pidi oma Kuu-missiooni katkestama). Pildil Apollo 17 missiooniga Kuul käinud Eugene Cernan.

TEST:

Füüsika test. Kuu. Vali õiged vastused

Loe lisaks:

Maa ja Kuu perioodiline liikumine

 

135

NASA kaamera näiteba kuu möödumist maast:

Kuu ja maa