Kuu

Löytäminen
Löytäjät	–
Löytöaika	esihistoriallinen
Kiertoradan ominaisuudet
Planeetta	Maa
Keskietäisyys	384 400 km
Eksentrisyys	0,0549
Kiertoaika	27,3217 d (27 d 7 h 43 min)
Inklinaatio	5,145°
Fyysiset ominaisuudet
Päiväntasaajan halkaisija	3 474,2 km
Massa	7,342 × 1022 kg 0,0123 Maan massaa
Keskitiheys	3,344 g/cm³
Painovoima pinnalla	1,62 m/s²
Pakonopeus pinnalla	2,38 km/s km/s
Pyörähdysaika	27,3217 d
Albedo	0,12
Pinnan lämpötila	alin: 40 K (−233 °C) keski: 250 K (−23 °C) ylin: 396 K (123 °C)
Kaasukehän ominaisuudet
Kaasunpaine	3 × 10−10 Pa
Koostumus
Pinnan koostumus – happea – piitä – magnesiumia – rautaa – kalsiumia – alumiinia – kromia – titaania – mangaania	Osuus 43 % 20 % 19 % 10 % 3 % 3 % 0,42 % 0,18 % 0,12 %

Kuu (symboli: ☽) on Maan ainoa luonnollinen kiertolainen ja aurinkokunnan viidenneksi suurin kuu. Sen säde vastaa 27 prosentia Maan säteestä, mikä tekee siitä aurinkokunnan suhteessa emoplaneettaansa suurimman kuun. Kuun massa vastaa 1,2 prosenttia ja tiheys 61 prosenttia Maan vastaavasta. Se kiertää Maata keskimäärin noin 384 400 kilometrin etäisyydellä.

Kuu on vuorovesilukkiutunut Maan kanssa. Tämä tarkoittaa, että Kuusta on kääntynyt Maahan päin aina sama puoli, jolloin ns. Kuun pimeä puoli jää aina näkymättömiin. Kuu heijastaa Auringon valoa, ja on taivaan toiseksi kirkkain kohde Auringon jälkeen. Noin kuukaudessa Kuu käy läpi säännölliset vaiheet uusikuusta puolikuun kautta täysikuuhun. Erityisesti tämä on tehnyt Kuusta tärkeän kulttuurillisen ikonin, jolla on ollut suuri vaikutus eri kansojen ajanmittaukseen, kieleen, mytologiaan ja taiteeseen.

Kuun uskotaan syntyneen samoihin aikoihin kuin Maankin, lähes 4,5 miljardia vuotta sitten. Synnystä on esitetty useita erilaisia teorioita, joista suosituin on törmäyshypoteesi. Törmäyshypoteesin mukaan nuoreen Maahan törmäsi noin planeetta Marsin kokoinen kohde, protoplaneetta Theia. Törmäyksessä Maan kiertoradalle jääneestä materiaalista muodostui Kuu.

Kuu on ainoa vieras taivaankappale, jonka pinnalla ihminen on kävellyt. Ensimmäinen miehittämätön luotain laskeutui Kuun pinnalle vuonna 1959, ja vuosina 1969–1972 sinne suuntautui kuusi miehitettyä avaruuslentoa, joista ensimmäinen oli Apollo 11. Vuoden 1972 jälkeen Kuussa on vieraillut vain tieteellistä työtä tekeviä miehittämättömiä luotaimia.

Synty

Pääartikkeli: Kuun synty

Vallitsevan teorian mukaan Marsin kokoinen planeetta törmäsi Maahan. Kuuma törmäys synnytti kaasurenkaan, josta tiivistyi ja kasautui Kuu.

Kuun syntyä ei osata täsmälleen selittää. Nykyisin yleisen käsityksen mukaan Kuun uskotaan syntyneen Marsin kokoisen protoplaneetta Theian törmättyä Maahan Aurinkokunnan syntyvaiheessa. Törmääjä liikkui lähes Maan radalla ja törmäsi Maahan hyvin viistosti. Tällöin se saattoi irrottaa Maasta ainetta Maata kiertämään. Maa oli tuolloin nykyistä pienempi. Törmäyskitka oli niin valtava, että se kuumensi suuren määrän kiveä kaasuksi. Kaasu nousi Maata kiertämään ja muuttui renkaaksi kaasuosasten keskinäisten törmäysten ja kiertoliikkeen takia.

Kaasua alkoi tiivistyä hitusiksi samaan tapaan kuin rakeita syntyy kuuro- ja ukkospilvissä. Hitusista kasvoi melko nopeasti suurempia kivenmurikoita. Kasautuminen oli mahdollista pintojen tarttuvuuden, vetovoiman ja pienen keskinäisen liikenopeuden takia.

Kivenmurikat törmäilivät toisiinsa ja aikaa myöten kasautuivat yhä suuremmiksi kappaleiksi. Suurten kappaleiden radat häiritsivät vetovoimallaan pienempien ratoja törmäämään itseensä. Näin kappaleet saattoivat kasvaa hyvin suuriksi. Osa renkaasta satoi Maahan.

Lopulta syntyi Kuu, jonka rata muuttui paljon vuorovaikutuksessa renkaan kanssa. Kuu loittoni alussa nopeasti Maasta, mutta pian etääntyminen hidastui.

Kuun kuori oli kiinteytynyt viimeistään 4,4 miljardia vuotta sitten. Kuun meret muodostuivat pääasiallisesti 3,5–3,0 miljardia vuotta sitten, mutta merien laavoja on ajoitettu välille 4,2–1,2 miljardia vuotta sitten. Meret syntyivät suurten pikkuplaneettojen osumakohtiin Kuun sisuksista tihkuneesta laavasta.

Science-lehdessä vuonna 2014 julkaistussa artikkelissa esitetään todisteita siitä, että jo aiemmin uskottu Theia-planeetan törmäys Maahan tapahtui 4,5 miljardia vuotta sitten. Löydettyjä kiviä on analysoitu, ja niistä on löytynyt materiaalia toisesta planeesta, siis Theiasta.

Fyysiset ominaisuudet

Koostumus

Tieteen kehittyessä on havaittu, että Kuun kuori koostuu kevyistä kivilajeista, esimerkiksi gabrosta. Kuun suurin kraatteri on lähes 600 km:n läpimittainen Hertzsprung. Tunnetuin lienee paljainkin silmin näkyvä Tycho, josta lähtee sädemäisesti kirkkaita viiruja.

Varhaiset kivinäytteet Kuun meristä osoittivat, että basalteissa on poikkeuksellisen vähän europiumia verrattuna muihin harvinaisiin maametalleihin. Tätä kutsutaan europiumanomaliaksi, ja sen selitys on europiumin taipumus rikastua plagioklaasimaasälpiin, joita vastaavasti löytyy runsain määrin Kuun vaaleilta ylänköalueilta anortosiitin muodossa.

13. marraskuuta 2009 NASA ilmoitti LCROSS-luotaimen havaintoihin pohjautuen, että Kuussa on suuri määrä jäätynyttä vettä, joka on todennäköisesti peräisin aurinkotuulesta.

Pinnanmuodot

Pääartikkeli: Luettelo Kuun pinnanmuodoista

Interaktiivinen kartta Kuun Maahan näkyvistä pinnanmuodoista. Osoita ja napsauta kohdetta hiirellä. (Kuva)

Kuun tunnetuimpia pinnanmuotoja ovat sen kraatterit, joita on valtava määrä. Ne ovat asteroidien ja meteoroidien törmäyskuoppia. Kraattereita on erityisen runsaasti kuun vaaleilla ylänköalueilla. Kuussa on monia suuria tummia jähmettyneitä laavatasankoja, joissa kraattereita on melko vähän. Kuussa on myös suuria rotkomaisia laaksoja, jotka ovat romahtaneita laavatunneleita.

Kuun nimistö on pääosin perua muutaman sadan vuoden takaa; 1600-luvulla tummia alueita alettiin kutsua meriksi, ja meret nimettiin pääosin ilmaston termien ja mielialojen mukaan. Kraatterit on nimetty kuuluisien filosofien, luonnontieteilijöiden ja tutkimusmatkailijoiden mukaan.

Kiertorata ja suhde Maahan

Kiertorata

Kuun kiertosuunta on taivaalla tähtien suhteen itään. Sen kiertoaika Maan ympäri on noin 27 vuorokautta 7 tuntia ja 43 minuuttia.

Kuu kiertää Maata ellipsin muotoisella radalla vastapäivään. Kuulla ei ole varsinaista kaasukehää ja tämän vuoksi lämpötilat vaihtelevat Kuun vuorokauden aikana +130 ja −200 celsiusasteen välillä. Kuun etäisyys maasta vaihtelee noin 357 000 kilometristä noin 406 000 kilometriin.

Kuusta on aina sama puoli kääntyneenä Maata kohti. Vasta avaruusluotaimilla pystyttiin kartoittamaan kokonaan Maahan kaukoputkella suoraan näkymätön Kuun kääntöpuoli. Näkyvä osa Kuun pinnasta on kuitenkin hiukan enemmän kuin puolet (noin 59 %), sillä pääasiassa Kuun radan muodon vuoksi Kuu näennäisesti hieman huojahtelee puolelta toiselle.

Vaiheet

Pääartikkeli: Kuun vaiheet

Kuun rata-arvoja

Kuun vaihe riippuu siitä, kuinka suuri osa Auringon valaisemasta puoliskosta on nähtävillä. Uudenkuun aikaan Maata kohti kääntynyt puolisko on pimeä, koska Kuu ja Aurinko ovat taivaalla melkein samalla suunnalla. Ensimmäisessä neljänneksessä puoliskon länsipuoli on valaistuna (Maassa pohjoiselta pallonpuoliskolta nähtynä Kuun oikea puoli).

Täydenkuun aikaan koko maata kohti kääntynyt puolisko on valaistuna. Viimeisessä neljännessä Kuun puoliskon itäpuoli on valaistuna (Maassa pohjoiselta pallonpuoliskolta nähtynä Kuun vasen puoli). Valon ja varjon rajaa Kuun pinnalla kutsutaan terminaattoriksi.

Yhtä kuunkierrosta kutsutaan sideeriseksi kuukaudeksi, joka on sidottu Kuun liikkeisiin taustatähtiin nähden. Sen pituus on 27 vuorokautta 7 tuntia 43,7 minuuttia. Muita kuukausia ovat tasauspisteeseen sidottu trooppinen kuukausi, Kuun radan perigeumiin sidottu anomalistinen kuukausi ja kahden uuden kuun väliseen aikaan sidottu synodinen kuukausi. Sideerinen, trooppinen ja anomalistinen kuukausi ovat muutamien kymmenien minuuttien tarkkuudella samoja, synodinen kuukausi sen sijaan Maan kiertoliikkeen vuoksi yli kaksi vuorokautta pitempi.

Kuun pyörähdysaika akselinsa ympäri on lukkiutunut samaksi kuin sen kiertoaika Maan ympäri (sideerinen kuukausi). Siten Kuusta on aina sama puoli Maata kohti. Kuun oma vuorokausi (esim. auringonnoususta seuraavaan auringonnousuun Kuusta katsottuna) on puolestaan synodisen kuukauden pituinen.

Pimennykset

Pääartikkeli: Kuunpimennys

Kun Kuu, Maa ja Aurinko ovat samalla suoralla, havaitaan uudenkuun aikana auringonpimennys ja täydenkuun aikana kuunpimennys. Kuun vetovoima on pääasiallinen Maan vuorovesien aiheuttaja.

Tutkimus

Aikaisempien teorioiden mukaan Kuu olisi syntynyt suuren asteroidin törmättyä n. 30-40 miljoonan vuoden ikäiseen maahan. Törmäys sinkosi avaruuteen ainetta, josta sitten aikaa myöten syntyi Kuu. Uusimpien tietokonesimulaatioiden perusteella aikaa olisikin kulunut yli tuplasti enemmän, eli oletetun törmäyksen tapahtuessa Maa olisi ollut olemassa jo 95 miljoonaa vuotta. Toisin kuin aiempi arvio, tämä uusi tutkimus ei perustu radiometrisiin mittauksiin vaan 259 erilaiseen tietokonesimulaatioon, joissa mallinnettiin sisempien kiviplaneettojen muodostumista Aurinkoa kiertäneestä materiaalikiekosta. Tutkijaryhmää johti ranskalainen Seth Jacobson Cote d'Azurin observatoriosta.

Avaruusmatkat

Ensimmäinen ihmisen laskeutuminen kuunpinnalle tapahtui 20. heinäkuuta vuonna 1969, jolloin avaruusalus Apollo 11 laskeutui Kuuhun, mukanaan kaksi astronauttia, Neil Armstrong ja Buzz Aldrin. Kaiken kaikkiaan Kuussa on käynyt 12 astronauttia vuosina 1969–1972.

Maa ja Kuu samassa mittakaavassa. Yksi pikseli vastaa noin 500 kilometrin matkaa.

Katso myös

• Ilmeniitti
• Kuukartta
• Superkuu
• Taulukko Kuun vaiheista
• Vuorovesilukkiutuminen

Kirjallisuutta

• Montgomery, Scott: Kuu: Maan kiehtova seuralainen. (The Moon and the Western imagination, 1999). Suom. Jorma Keskitalo. Helsinki: Tammi, 2009. ISBN 978-951-31-4666-5.
• Ross, Stewart: Kuu. (Moon: Science, history, and mystery, 2009). Suom. Mirja Muurinen. Helsinki: Gummerus, 2009. ISBN 978-951-20-7997-1.
• Westman, Juhani: Vanha ja uusi kuu. Ursan julkaisuja 55. Helsinki: Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 1995. ISBN 951-9269-78-9.
• Whitehouse, David: Kuun elämäkerta. (The Moon: A biography, 2001). Suom. Risto Varteva ja Markus Hotakainen. Helsinki: WSOY, 2004. ISBN 951-0-28401-7.

Aiheesta muualla

• 1960-luvun kuulennoilta saatua aineistoa
• Ursa: Esitelmä Kuusta
• Ursa: Taivaalla tapahtuu – Kuu joulukuussa 2016
• Kuun vaiheet, nousu lasku, ikä ja kalenteri

Karttoja ja kuvamateriaalia

• Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon (englanniksi)
• Google Moon
• Zoomattava Kuun kartta

Aurinkokunta

Aurinko · Merkurius · Venus · Maa · Mars · Ceres · Jupiter · Saturnus · Uranus · Neptunus · Pluto · Haumea · Makemake · Eris

---

Kuun valloituksen aikajana

  Neuvostoliitto

(OKB/Lavotškin)

  Yhdysvallat

(NASA/USAF)

  Japani

(JAXA)

  Kiina

(CNSA)

  Eurooppa

(ESA)

  Intia

(ISRO)

  Neuvostoliitto

  Yhdysvallat

  Japani

  Kiina

  Eurooppa (ESA)

  Intia