Topografia da Lua - Topography of the Moon
A topografia da Lua (também conhecida como geografia da Lua , cartografia da Lua , selenografia ou selenodesia ) é o mapeamento da superfície da Lua e o estudo de sua forma . Foi medido pelos métodos de altimetria a laser e análise de imagem estéreo , incluindo dados obtidos durante várias missões. A característica topográfica mais visível é a bacia gigante do Pólo Sul-Aitken do outro lado , que possui as elevações mais baixas da Lua. As elevações mais altas são encontradas apenas a nordeste desta bacia, e foi sugerido que esta área pode representar depósitos de material ejetado espessos que foram colocados durante um evento de impacto oblíquo na bacia do Pólo Sul-Aitken. Outras grandes bacias de impacto, como maria Imbrium , Serenitatis , Crisium , Smythii e Orientale , também possuem elevações regionalmente baixas e bordas elevadas .
Outra característica distintiva da forma da Lua é que as elevações são, em média, cerca de 1,9 km mais altas no lado oposto do que no lado próximo. Se for assumido que a crosta está em equilíbrio isostático e que a densidade da crosta é a mesma em todos os lugares, então as elevações mais altas estariam associadas a uma crosta mais espessa. Usando dados de gravidade, topografia e sísmicos , acredita-se que a crosta tenha em média cerca de 50 ± 15 km de espessura, com a crosta do lado oposto sendo em média mais espessa do que o lado próximo em cerca de 15 km.
Selenografia
Selenografia é o estudo da superfície e das características físicas da Lua . Historicamente, a principal preocupação dos selenografistas era mapear e nomear os mares lunares , crateras , cadeias de montanhas e outros vários recursos. Esta tarefa foi amplamente concluída quando imagens de alta resolução dos lados próximos e distantes da Lua foram obtidas por espaçonaves em órbita durante o início da era espacial. No entanto, algumas regiões da Lua permanecem com imagens precárias (especialmente perto dos pólos) e as localizações exatas de muitas feições (como a profundidade das crateras ) são incertas por vários quilômetros. Hoje, a selenografia é considerada uma subdisciplina da selenologia , que em si é mais frequentemente referida como simplesmente "ciência lunar". A palavra selenografia é derivado do grego deidade lunar Σελήνη Selene e γράφω grapho, "eu escrevo".
História
A ideia de que a Lua não é perfeitamente lisa se origina em pelo menos c. 450 aC , quando Demócrito afirmou que as "altas montanhas e vales ocos" da Lua eram a causa de suas marcas. No entanto, não foi até o final do século 15 DC que um estudo sério da selenografia começou. Por volta de 1603 DC, William Gilbert fez o primeiro desenho lunar baseado na observação a olho nu. Outros logo se seguiram, e quando o telescópio foi inventado, desenhos iniciais de baixa precisão foram feitos, mas logo depois disso melhorados em conjunto com a ótica . No início do século 18, as librações da Lua foram medidas, o que revelou que mais da metade da superfície lunar era visível para observadores na Terra. Em 1750, Johann Meyer produziu o primeiro conjunto confiável de coordenadas lunares que permitiu aos astrônomos localizar características lunares.
O mapeamento lunar tornou-se sistemático em 1779 quando Johann Schröter começou a observação meticulosa e medição da topografia lunar . Em 1834, Johann Heinrich von Mädler publicou o primeiro grande cartograma (mapa) da Lua, compreendendo 4 folhas de tamanho, e posteriormente publicou The Universal Selenography . Todas as medições lunares foram baseadas em observação direta até março de 1840, quando JW Draper , usando um refletor de 5 polegadas, produziu um daguerreótipo da Lua e, assim, introduziu a fotografia na astronomia . No início, as imagens eram de qualidade muito ruim, mas, como com o telescópio 200 anos antes, sua qualidade melhorou rapidamente. Em 1890, a fotografia lunar havia se tornado uma reconhecida subdisciplina da astronomia .
Fotografia lunar
O século 20 testemunhou mais avanços na selenografia. Em 1959, a espaçonave soviética Luna 3 transmitiu as primeiras fotos do outro lado da Lua , dando a primeira vista da história. Os Estados Unidos da América lançaram a espaçonave Ranger entre 1961 e 1965 para fotografar a superfície lunar até o momento em que a impactaram, os Orbitadores Lunares entre 1966 e 1967 para fotografar a Lua da órbita e os Surveyors entre 1966 e 1968 para fotografar suavemente pousar na superfície lunar. Os Lunokhods soviéticos 1 (1970) e 2 (1973) percorreram quase 50 km da superfície lunar, fazendo fotografias detalhadas da superfície lunar. A espaçonave Clementine obteve o primeiro cartograma (mapa) quase global da topografia lunar e também imagens multiespectrais . Sucessivas missões transmitiram fotografias de resolução crescente.
Cartografia lunar e toponímia
A ilustração mais antiga conhecida da Lua foi encontrada em um túmulo de passagem em Knowth , County Meath , Irlanda . A tumba foi datada de carbono para 3330–2790 AC. Leonardo da Vinci fez e anotou alguns esboços da Lua em c. 1500. William Gilbert fez um desenho da Lua no qual denominou uma dúzia de feições de superfície no final do século 16; foi publicado postumamente em De Mondo Nostro Sublunari Philosophia Nova . Após a invenção do telescópio , Thomas Harriot (1609), Galileo Galilei (1609) e Charles Scheiner (1614) também fizeram desenhos.
Michiel Florent van Langren foi um pioneiro da modernidade na história da cartografia lunar e selenografia. As primeiras denominações sérias das características da superfície da Lua, baseadas na observação telescópica, foram feitas por Van Langren em 1645. Seu trabalho é considerado o primeiro verdadeiro cartograma (mapa) da Lua porque demarcou os vários mares lunares , crateras e montanhas e cadeias. Muitas de suas denominações eram distintamente católicas , denominando crateras em homenagem à realeza católica e cabos e promontórios em homenagem aos santos católicos . Os mares lunares foram denominados em latim para mares e oceanos terrestres. Crateras menores foram denominadas em homenagem a astrônomos, matemáticos e outros estudiosos famosos.
Em 1647, Johannes Hevelius produziu a obra rival Selenographia , que foi o primeiro atlas lunar. Hevelius ignorou a nomenclatura de Van Langren e, em vez disso, denominou a topografia lunar de acordo com as características terrestres, de modo que os nomes das características lunares correspondiam aos topônimos de suas contrapartes geográficas terrestres, especialmente porque estas últimas foram denominadas pelas antigas civilizações romana e grega . Este trabalho de Hevelius influenciou seus astrônomos europeus contemporâneos, e a Selenographia foi a referência padrão em selenografia por mais de um século.
Giambattista Riccioli , SJ , um padre católico e estudioso que viveu no norte da Itália foi o autor do presente esquema de nomenclatura lunar latina . Seu Almagestum novum foi publicado em 1651 como um resumo do pensamento astronômico atual e dos desenvolvimentos recentes. Em particular, ele delineou os argumentos a favor e contra vários modelos cosmológicos, tanto heliocêntricos quanto geocêntricos. Almagestum Novum continha material de referência científica baseado no conhecimento contemporâneo, e os educadores contemporâneos em toda a Europa o usaram amplamente. Embora este manual de astronomia tenha sido substituído há muito tempo, seu sistema de nomenclatura lunar é usado até hoje.
As ilustrações lunares no Almagestum novum foram desenhadas por um colega educador jesuíta chamado Francesco Grimaldi, SJ . A nomenclatura foi baseada em uma subdivisão da superfície lunar visível em octantes que foram numerados no estilo romano de I a VIII. O octante I referenciou a seção noroeste e os octantes subsequentes procederam no sentido horário em alinhamento com as direções da bússola. Portanto, Octant VI estava ao sul e incluía as crateras Clavius e Tycho .
A nomenclatura latina tinha 2 componentes: o primeiro denominou as características gerais de terrae (terras) e maria (mares) e o segundo denominou as crateras. Riccioli foi o autor de topônimos lunares derivados de nomes de várias condições, incluindo as climáticas, cujas causas foram historicamente atribuídas à lua. Assim, havia mares de crise ("Mare Crisium"), serenidade ("Mare Serenitatis") e fertilidade ("Mare Fecunditatis"). Havia também mares de chuva ("Mare Imbrium"), nuvens ("Mare Nubium") e frio ("Mare Frigoris"). As características topográficas entre os maria eram comparativamente denominadas, mas eram opostas aos topônimos dos maria . Assim, havia as terras da esterilidade ("Terra Sterilitatis"), do calor ("Terra Caloris") e da vida ("Terra Vitae"). No entanto, esses nomes para as regiões montanhosas foram suplantados em cartografias (mapas) posteriores. Veja a lista de recursos no Moon # Terra para uma lista completa.
Muitas das crateras foram denominadas topicamente de acordo com o octante em que estavam localizadas. As crateras em Octants I, II e III foram denominadas principalmente com base em nomes da Grécia antiga , como Platão , Atlas e Arquimedes . No meio das crateras Octants IV, V e VI foram denominadas com base em nomes do antigo Império Romano , como Júlio César , Tácito e Taruntius . Em direção à metade sul do cartograma lunar (mapa), crateras foram denominadas em homenagem a estudiosos, escritores e filósofos da Europa medieval e regiões árabes. Os extremos externos de Octants V, VI e VII, e todos de Octant VIII foram denominados em homenagem aos contemporâneos de Giambattista Riccioli . Características de Octant VIII também foram denominadas em homenagem a Copérnico , Kepler e Galileu . Essas pessoas foram "banidas" para longe dos "antigos", como um gesto à Igreja Católica . Muitas crateras ao redor do Mare Nectaris foram denominadas em homenagem aos santos católicos de acordo com a nomenclatura de Van Langren. Todos eles estavam, no entanto, relacionados de alguma forma com a astronomia . Cartografias posteriores (mapas) removeram o "St." de seus topônimos .
A nomenclatura lunar de Giambattista Riccioli foi amplamente usada após a publicação de seu Almagestum Novum , e muitos de seus topônimos são usados atualmente. O sistema era cientificamente inclusivo e considerado eloqüente e poético em estilo e, portanto, agradou amplamente a seus contemporâneos. Também era facilmente extensível com novos topônimos para recursos adicionais. Assim, substituiu a nomenclatura de Van Langren e Hevelius.
Astrônomos posteriores e cartógrafos lunares aumentaram a nomenclatura com topônimos adicionais . O mais notável entre esses colaboradores foi Johann H. Schröter , que publicou um cartograma (mapa) muito detalhado da Lua em 1791, intitulado Selenotopografisches Fragmenten . A adoção de Schröter da nomenclatura de Riccioli perpetuou-a como a nomenclatura lunar universalmente padrão. Uma votação da União Astronômica Internacional (IAU) em 1935 estabeleceu a nomenclatura lunar de Riccioli , que incluía 600 topônimos lunares , como universalmente oficial e doutrinal.
A IAU posteriormente expandiu e atualizou a nomenclatura lunar na década de 1960, mas os novos topônimos foram limitados a topônimos em homenagem a cientistas falecidos. Depois que a espaçonave soviética fotografou o outro lado da Lua, muitas das características recém-descobertas foram denominadas em homenagem aos cientistas e engenheiros soviéticos. A IAU atribuiu todos os novos topônimos lunares subsequentes . Algumas crateras foram denominadas em homenagem aos exploradores espaciais .
Crateras satélite
Johann H. Mädler foi o autor da nomenclatura para crateras de satélite. As crateras subsidiárias ao redor de uma cratera principal foram identificadas por uma letra. Essas crateras subsidiárias eram geralmente menores do que a cratera à qual estavam associadas, com algumas exceções. As crateras podem receber letras de "A" a "Z", com "I" omitido. Como a grande maioria dos topônimos das crateras eram masculinos, as crateras principais foram genericamente denominadas crateras " patronímicas ".
A atribuição das letras às crateras satélites foi originalmente um tanto aleatória. As letras eram normalmente atribuídas às crateras por ordem de significância, e não por localização. A precedência dependia do ângulo de iluminação do Sol no momento da observação telescópica, que poderia mudar durante o dia lunar. Em muitos casos, as atribuições eram aparentemente aleatórias. Em vários casos, a cratera satélite foi localizada mais perto de uma cratera principal com a qual não estava associada. Para identificar a cratera patronímica, Mädler colocou a letra de identificação ao lado do ponto médio da feição que estava mais próximo da cratera principal associada. Isso também tinha a vantagem de permitir a omissão dos topônimos das crateras principais dos cartogramas (mapas) quando suas características subsidiárias eram rotuladas.
Com o tempo, os observadores lunares atribuíram um epônimo a muitas das crateras satélites . A União Astronômica Internacional (IAU) assumiu autoridade para denominar feições lunares em 1919. A comissão para denominar essas feições formalmente adotou a convenção de usar letras romanas maiúsculas para identificar crateras e vales.
Quando cartogramas (mapas) adequados do outro lado da Lua se tornaram disponíveis em 1966, Ewen A. Whitaker denominou características de satélite com base no ângulo de sua localização em relação à cratera principal com a qual estavam associados. Uma cratera satélite localizada ao norte da cratera principal foi identificada como "Z". O círculo completo de 360 ° ao redor da cratera principal foi então subdividido uniformemente em 24 partes, como um relógio de 24 horas. Cada ângulo de "hora", no sentido horário, recebeu uma letra, começando com "A" à 1 hora. As letras "I" e "O" foram omitidas, resultando em apenas 24 letras. Assim, uma cratera ao sul de sua cratera principal foi identificada como "M".
Elevação de referência
A Lua obviamente carece de qualquer nível médio do mar para ser usado como datum vertical . Os USGS 's Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), um instrumento da NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), emprega um modelo de elevação digital (DEM) que usa o nominal raio lunar de 1,737.4 km (1,079.6 mi). O selenóide (o geóide da Lua) foi medido gravimetricamente pelos satélites gêmeos GRAIL .
Mapas lunares históricos
A seguir está uma lista de mapas e atlas lunares historicamente notáveis, organizados em ordem cronológica por data de publicação.
- Michel van Langren , mapa gravado, 1645.
- Johannes Hevelius , Selenographia , 1647.
- Giovanni Riccioli e Francesco Grimaldi , Almagestum novum , 1651.
- Giovanni Domenico Cassini , mapa gravado, 1679 (reimpresso em 1787).
- Tobias Mayer , mapa gravado, 1749, publicado em 1775.
- Johann Hieronymus Schröter , Selenotopografisches Fragmenten , 1º volume 1791, 2º volume 1802.
- John Russell , imagens gravadas, 1805.
- Wilhelm Lohrmann , Topographie der sichtbaren Mondoberflaeche , Leipzig, 1824.
- Wilhelm Beer e Johann Heinrich Mädler , Mappa Selenographica totam Lunae hemisphaeram visibilem complectens , Berlim, 1834-36.
- Edmund Neison , The Moon , London, 1876.
- Julius Schmidt , Charte der Gebirge des Mondes , Berlim, 1878.
- Thomas Gwyn Elger , The Moon , London, 1895.
- Johann Krieger , Mond-Atlas , 1898. Dois volumes adicionais foram publicados postumamente em 1912 pela Academia de Ciências de Viena.
- Walter Goodacre , Map of the Moon , Londres, 1910.
- Mary A. Blagg e Karl Müller , Named Lunar Formations , 2 volumes, Londres, 1935.
- Philipp Fauth , Unser Mond , Bremen, 1936.
- Hugh P. Wilkins , mapa da Lua de 300 polegadas , 1951.
- Gerard Kuiper et al. , Photographic Lunar Atlas , Chicago, 1960.
- Ewen A. Whitaker et al. , Rectified Lunar Atlas , Tucson, 1963.
- Hermann Fauth e Philipp Fauth (postumamente), Mondatlas , 1964.
- Gerard Kuiper et al. , System of Lunar Craters , 1966.
- Yu I. Efremov et al. , Atlas Obratnoi Storony Luny , Moscou, 1967–1975.
- NASA , Lunar Topographic Orthophotomaps , 1978.
- Antonín Rükl , Atlas da Lua , 2004.
Galerias
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Veja também
- Gravitação da Lua
- Geologia da Lua
- Lua do Google
- Égua lunar
- Ocultação de pastoreio lunar
- Nomenclatura planetária
- Ciência planetária
- Coordenadas selenográficas
- Lista de maria na lua
- Lista de crateras na Lua
- Lista de características da Lua
- Lista de montanhas na lua
- Lista dos vales da Lua
Referências
Bibliografia
- Scott L. Montgomery (1999). A Lua e a Imaginação Ocidental . University of Arizona Press . ISBN 0-8165-1711-8.
- Ewen A. Whitaker (1999). Mapping and Naming the Moon: A History of Lunar Cartography and Nomenclature . Cambridge University Press. ISBN 0-521-62248-4.
- William P. Sheehan; Thomas A. Dobbins (2001). Lua épica: uma história da exploração lunar na era do telescópio . Willmann-Bell.
links externos
- NASA Catalog of Lunar Nomenclature (1982), Leif E. Andersson e Ewen A. Whitaker
- O Projeto Galileo: A Lua
- Observando a Lua: o Guia do Astrônomo Moderno
- Redes de controle lunar (USGS)
- A ascensão e queda da observação lunar , Kevin S. Jung
- Atlas Lunar Consolidado
- Exposição virtual sobre a topografia da Lua na biblioteca digital do Observatório de Paris