Topographie des Mondes - Topography of the Moon
Die Topographie des Mondes (auch bekannt als Geographie des Mondes , Kartographie des Mondes , Selenographie oder Selenodesie ) ist die Kartierung der Mondoberfläche und das Studium seiner Form . Es wurde mit den Methoden der Laseraltimetrie und der Stereobildanalyse gemessen , einschließlich der Daten, die während mehrerer Missionen gewonnen wurden. Das sichtbarste topografische Merkmal ist das riesige Südpol-Aitken-Becken , das die niedrigsten Erhebungen des Mondes besitzt. Die höchsten Erhebungen befinden sich direkt im Nordosten dieses Beckens, und es wurde vermutet, dass dieses Gebiet dicke Ejekta- Lagerstätten darstellen könnte, die während eines schrägen Einschlagsereignisses vom Südpol auf das Aitken-Becken eingelagert wurden. Andere große Einschlagsbecken wie das maria Imbrium , Serenitatis , Crisium , Smythii und Orientale weisen ebenfalls regional niedrige Erhebungen und erhöhte Ränder auf .
Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal der Mondform ist, dass die Erhebungen auf der Gegenseite im Durchschnitt etwa 1,9 km höher sind als auf der Nahseite. Geht man davon aus, dass sich die Kruste im isostatischen Gleichgewicht befindet und die Krustendichte überall gleich ist, dann wären die höheren Erhebungen mit einer dickeren Kruste verbunden. Unter Verwendung von Gravitations-, Topographie- und seismischen Daten wird angenommen, dass die Kruste im Durchschnitt etwa 50 ± 15 km dick ist, wobei die Kruste der fernen Seite im Durchschnitt etwa 15 km dicker ist als die nahe Seite.
Selenographie
Selenographie ist die Untersuchung der Oberfläche und der physikalischen Eigenschaften des Mondes . Historisch gesehen war das Hauptanliegen der Selenographen die Kartierung und Benennung der Mondmaria , der Krater , der Bergketten und anderer verschiedener Merkmale. Diese Aufgabe war weitgehend abgeschlossen, als in der frühen Weltraumzeit hochauflösende Bilder der nahen und fernen Seite des Mondes von Raumfahrzeugen im Orbit aufgenommen wurden. Trotzdem bleiben einige Regionen des Mondes schlecht abgebildet (insbesondere in der Nähe der Pole) und die genauen Positionen vieler Merkmale (wie Kratertiefen ) sind um mehrere Kilometer unsicher. Heute gilt die Selenographie als Unterdisziplin der Selenologie , die selbst meist einfach als "Mondwissenschaft" bezeichnet wird. Das Wort Selenographie leitet sich von der griechischen Mondgottheit Σελήνη Selene und γράφω graphō, „ich schreibe“ ab.
Geschichte
Die Idee, dass der Mond nicht vollkommen glatt ist, stammt mindestens von c. 450 v. Chr. , als Demokrit behauptete, dass die "hohen Berge und hohlen Täler" des Mondes die Ursache für seine Markierungen seien. Allerdings begann erst Ende des 15. Jahrhunderts n. Chr. ein ernsthaftes Studium der Selenographie. Um 1603 machte William Gilbert die erste Mondzeichnung, die auf der Beobachtung mit bloßem Auge beruhte. Andere folgten bald, und als das Teleskop erfunden wurde, wurden erste Zeichnungen von geringer Genauigkeit angefertigt, die jedoch bald zusammen mit der Optik verbessert wurden . Im frühen 18. Jahrhundert wurden die Librationen des Mondes gemessen, die ergaben, dass mehr als die Hälfte der Mondoberfläche für Beobachter auf der Erde sichtbar war. Im Jahr 1750 hergestellt Johann Meyer den ersten zuverlässigen Satz von Mond- Koordinaten , die Astronomen Mond Merkmale zu lokalisieren gestattet.
Lunar Mapping wurde systematisch im Jahr 1779 , als Johann Schröter begann sorgfältige Beobachtung und Messung des Mond Topographie . 1834 veröffentlichte Johann Heinrich von Mädler die erste große Kartographie (Karte) des Mondes, bestehend aus 4 Blättern in der Größe, und er veröffentlichte anschließend The Universal Selenography . Alle Mondmessungen basierten auf direkter Beobachtung bis März 1840, als JW Draper mit einem 5-Zoll-Reflektor eine Daguerreotypie des Mondes anfertigte und damit die Fotografie in die Astronomie einführte . Die Bilder waren zunächst von sehr schlechter Qualität, aber wie beim Teleskop vor 200 Jahren verbesserte sich ihre Qualität schnell. Bis 1890 war die Mondfotografie zu einer anerkannten Teildisziplin der Astronomie geworden .
Mondfotografie
Das 20. Jahrhundert erlebte weitere Fortschritte in der Selenographie. 1959 übermittelte die sowjetische Raumsonde Luna 3 die ersten Fotos von der Rückseite des Mondes und gab damit den ersten Blick in die Geschichte. Die Vereinigten Staaten von Amerika starteten die Raumsonde Ranger zwischen 1961 und 1965, um die Mondoberfläche bis zu ihrem Aufprall zu fotografieren, die Lunar Orbiters zwischen 1966 und 1967, um den Mond aus der Umlaufbahn zu fotografieren, und die Surveyors zwischen 1966 und 1968, um sie sanft zu fotografieren auf der Mondoberfläche landen. Die sowjetischen Lunokhods 1 (1970) und 2 (1973) durchquerten fast 50 km der Mondoberfläche und machten detaillierte Fotografien der Mondoberfläche. Die Clementine Raumsonde des ersten fast global cartograph (Karte) der Mond Topographie und auch Multispektralbilder . Aufeinanderfolgende Missionen übermittelten Fotos mit zunehmender Auflösung.
Mondkartographie und Toponymie
Die älteste bekannte Abbildung des Mondes wurde in einem Ganggrab in Knowth , County Meath , Irland gefunden . Das Grab wurde auf 3330–2790 v. Chr. datiert . Leonardo da Vinci machte und kommentierte einige Skizzen des Mondes in c. 1500. William Gilbert fertigte Ende des 16. Jahrhunderts eine Zeichnung des Mondes an, in der er ein Dutzend Oberflächenmerkmale bezeichnete; es wurde posthum in De Mondo Nostro Sublunari Philosophia Nova veröffentlicht . Nach der Erfindung des Teleskops , Thomas Harriot (1609), Galileo Galilei (1609) und Charles Scheiner (1614) machte auch Zeichnungen.
Michiel Florent van Langren war ein Pionier der Frühen Neuzeit in der Geschichte der Mondkartographie und -selenographie. Die ersten ernsthaften Bezeichnungen der Oberflächenmerkmale des Mondes, basierend auf Teleskopbeobachtungen, wurden 1645 von Van Langren gemacht. Seine Arbeit gilt als die erste echte Kartographie (Karte) des Mondes, da sie die verschiedenen Mondmaria , Krater und Berge und Weiten. Viele seiner Denominationen waren ausgesprochen katholisch und bezeichneten Krater zu Ehren des katholischen Königshauses und Umhänge und Vorgebirge zu Ehren katholischer Heiliger . Die lunar maria wurden in lateinischer Sprache für terrestrische Meere und Ozeane bezeichnet. Kleinere Krater wurden zu Ehren von Astronomen, Mathematikern und anderen berühmten Gelehrten benannt.
1647 schuf Johannes Hevelius das Konkurrenzwerk Selenographia , den ersten Mondatlas. Hevelius ignoriert die Nomenklatur von Van Langren und stattdessen die Mond denominiert Topographie nach terrestrischen Merkmalen, so dass die Namen der Oberflächenformationen des Mondes auf die toponyms ihrer geographischen terrestrischen Pendants entsprachen, zumal diese durch die alten lauteten römischen und griechischen Zivilisationen. Diese Arbeit von Hevelius beeinflusste seine zeitgenössischen europäischen Astronomen, und die Selenographia war über ein Jahrhundert lang das Standardwerk der Selenographie .
Giambattista Riccioli , SJ , ein katholischer Priester und Gelehrter, der in Norditalien lebte, verfasste das vorliegende Schema der lateinischen Mondnomenklatur. Sein Almagestum novum wurde 1651 als Zusammenfassung des damals aktuellen astronomischen Denkens und der jüngsten Entwicklungen veröffentlicht. Insbesondere skizzierte er die Argumente für und gegen verschiedene kosmologische Modelle, sowohl heliozentrische als auch geozentrische. Almagestum Novum enthielt wissenschaftliche Referenzmaterialien, die auf zeitgenössischem Wissen basieren, und zeitgenössische Pädagogen in ganz Europa verwendeten es in großem Umfang. Obwohl dieses Handbuch der Astronomie längst überholt ist, wird sein System der Mondnomenklatur noch heute verwendet.
Die Mondillustrationen im Almagestum novum wurden von einem befreundeten Jesuitenpädagogen namens Francesco Grimaldi SJ gezeichnet . Die Nomenklatur basierte auf einer Unterteilung der sichtbaren Mondoberfläche in Oktanten, die im römischen Stil von I bis VIII nummeriert wurden. Oktant I bezog sich auf den nordwestlichen Abschnitt, und die nachfolgenden Oktanten verliefen im Uhrzeigersinn in Übereinstimmung mit den Kompassrichtungen. Oktant VI befand sich also im Süden und umfasste Clavius- und Tycho- Krater.
Die lateinische Nomenklatur hatte 2 Komponenten: die erste bezeichnete die breiten Merkmale von terrae (Land) und maria (Meere) und die zweite bezeichnete die Krater. Riccioli verfasste Mondtoponyme, die aus den Namen verschiedener Bedingungen abgeleitet wurden, einschließlich klimatischer Bedingungen, deren Ursachen historisch dem Mond zugeschrieben wurden. So gab es die Meere der Krisen ("Mare Crisium"), der Gelassenheit ("Mare Serenitatis") und der Fruchtbarkeit ("Mare Fecunditatis"). Es gab auch Meere aus Regen ("Mare Imbrium"), Wolken ("Mare Nubium") und Kälte ("Mare Frigoris"). Die topographischen Merkmale zwischen den Maria wurden vergleichbar benannt, waren jedoch den Toponymen der Maria entgegengesetzt . So gab es die Länder der Sterilität ("Terra Sterilitatis"), der Hitze ("Terra Caloris") und des Lebens ("Terra Vitae"). Diese Namen für die Hochlandregionen wurden jedoch auf späteren Kartographen (Karten) verdrängt. Eine vollständige Liste finden Sie in der Liste der Funktionen des Moon#Terra .
Viele der Krater wurden nach dem Oktanten, in dem sie sich befanden, thematisch benannt. Krater in den Oktanten I, II und III wurden hauptsächlich auf der Grundlage von Namen aus dem antiken Griechenland wie Plato , Atlas und Archimedes benannt . Gegen Mitte der Oktanten IV, V und VI wurden die Krater nach Namen aus dem alten Römischen Reich benannt , wie Julius Caesar , Tacitus und Taruntius . In der südlichen Hälfte der Mondkartographie (Karte) wurden Krater zu Ehren von Gelehrten, Schriftstellern und Philosophen des mittelalterlichen Europas und der arabischen Regionen benannt. Die äußeren Extreme der Oktanten V, VI und VII sowie der gesamte Oktant VIII wurden zu Ehren der Zeitgenossen von Giambattista Riccioli benannt . Merkmale von Oktant VIII wurden auch zu Ehren von Copernicus , Kepler und Galileo benannt . Diese Personen wurden weit weg von den "Alten" dorthin "verbannt", als Geste an die katholische Kirche . Viele Krater rund um das Mare Nectaris wurden nach der Nomenklatur von Van Langren zu Ehren katholischer Heiliger benannt . Sie alle waren jedoch in irgendeiner Weise mit der Astronomie verbunden . Spätere Kartographen (Karten) entfernten die "St." von ihren Ortsnamen .
Die Mondnomenklatur von Giambattista Riccioli war nach der Veröffentlichung seines Almagestum Novum weit verbreitet , und viele seiner Toponyme werden derzeit verwendet. Das System war wissenschaftlich umfassend und galt als beredt und poetisch und fand daher bei seinen Zeitgenossen großen Anklang. Es war auch leicht mit neuen Toponymen für zusätzliche Funktionen erweiterbar. Damit ersetzte sie die Nomenklatur von Van Langren und Hevelius.
Spätere Astronomen und Mondkartographen ergänzten die Nomenklatur mit zusätzlichen Toponymen . Der bemerkenswerteste unter diesen Mitwirkenden war Johann H. Schröter , der 1791 eine sehr detaillierte Kartographie (Karte) des Mondes mit dem Titel Selenotopografisches Fragmenten veröffentlichte . Schröters Übernahme von Ricciolis Nomenklatur verewigt sie als universelle Standard-Mondnomenklatur. Eine Abstimmung der Internationalen Astronomischen Union (IAU) im Jahr 1935 etablierte die Mondnomenklatur von Riccioli , die 600 Mondtoponyme umfasste , als allgemein offiziell und doktrinär.
Die IAU erweiterte und aktualisierte später die Mondnomenklatur in den 1960er Jahren, aber neue Toponyme wurden auf Toponyme beschränkt, die verstorbene Wissenschaftler ehren. Nachdem die sowjetische Raumsonde die andere Seite des Mondes fotografiert hatte , wurden viele der neu entdeckten Merkmale zu Ehren sowjetischer Wissenschaftler und Ingenieure benannt. Die IAU vergab alle nachfolgenden neuen Mondtoponyme . Einige Krater wurden zu Ehren von Weltraumforschern benannt .
Satellitenkrater
Johann H. Mädler hat die Nomenklatur für Satellitenkrater verfasst. Die Nebenkrater, die einen großen Krater umgeben, wurden durch einen Buchstaben gekennzeichnet. Diese Nebenkrater waren normalerweise kleiner als der Krater, mit dem sie verbunden waren, mit einigen Ausnahmen. Den Kratern könnten die Buchstaben "A" bis "Z" zugeordnet werden, wobei "I" weggelassen wurde. Da die große Mehrheit der Toponyme von Kratern maskulin waren, wurden die Hauptkrater allgemein als „ patronymische “ Krater bezeichnet.
Die Zuordnung der Buchstaben zu Satellitenkratern war ursprünglich eher zufällig. Die Buchstaben wurden den Kratern in der Regel in der Reihenfolge ihrer Bedeutung und nicht nach ihrer Position zugeordnet. Der Vorrang hing vom Beleuchtungswinkel der Sonne zum Zeitpunkt der Teleskopbeobachtung ab, der sich während des Mondtages ändern konnte. In vielen Fällen waren die Zuweisungen scheinbar zufällig. In einer Reihe von Fällen befand sich der Satellitenkrater näher an einem größeren Krater, mit dem er nicht assoziiert war. Um den Patronym-Krater zu identifizieren, platzierte Mädler den Kennbuchstaben an der Seite des Mittelpunkts des Merkmals, die dem zugehörigen Hauptkrater am nächsten lag. Dies hatte auch den Vorteil, dass die Toponyme der großen Krater aus den Kartographen (Karten) weggelassen werden konnten, wenn ihre Nebenmerkmale beschriftet wurden.
Im Laufe der Zeit haben Mondbeobachter vielen der Satellitenkrater einen Namensgeber zugewiesen . Die Internationale Astronomische Union (IAU) übernahm 1919 die Befugnis zur Benennung von Mondmerkmalen. Die Kommission zur Benennung dieser Merkmale verabschiedete formell die Konvention, römische Großbuchstaben zur Identifizierung von Kratern und Tälern zu verwenden.
Als 1966 geeignete Kartographen (Karten) der Rückseite des Mondes zur Verfügung standen, bezeichnete Ewen A. Whitaker Satellitenmerkmale basierend auf dem Winkel ihrer Position relativ zum Hauptkrater, mit dem sie verbunden waren. Ein Satellitenkrater, der sich nördlich des Hauptkraters befindet, wurde als "Z" identifiziert. Der volle 360°-Kreis um den großen Krater wurde dann gleichmäßig in 24 Teile unterteilt, ähnlich einer 24-Stunden-Uhr. Jedem im Uhrzeigersinn laufenden "Stunden"-Winkel wurde ein Buchstabe zugeordnet, der bei 1 Uhr mit "A" begann. Die Buchstaben „I“ und „O“ wurden weggelassen, so dass nur 24 Buchstaben vorhanden sind. So wurde ein Krater südlich seines Hauptkraters als "M" identifiziert.
Referenzhöhe
Der Mond hat offensichtlich keinen mittleren Meeresspiegel , der als vertikales Datum verwendet werden könnte . Die USGS ‚s Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), ein Instrument auf der NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), verwendet ein digitales Höhenmodell (DEM), die die Nominal verwendet Mondradius von 1,737.4 km (1,079.6 mi). Das Selenoid (das Geoid für den Mond) wurde von den GRAIL- Zwillingssatelliten gravimetrisch vermessen .
Historische Mondkarten
Im Folgenden finden Sie eine Liste historisch bemerkenswerter Mondkarten und Atlanten, die in chronologischer Reihenfolge nach Veröffentlichungsdatum geordnet sind.
- Michel van Langren , gestochene Karte, 1645.
- Johannes Hevelius , Selenographia , 1647.
- Giovanni Riccioli und Francesco Grimaldi , Almagestum novum , 1651.
- Giovanni Domenico Cassini , gestochene Karte, 1679 (Nachdruck 1787).
- Tobias Mayer , gestochene Karte, 1749, 1775 veröffentlicht.
- Johann Hieronymus Schröter , Selenotopografisches Fragmenten , 1. Band 1791, 2. Band 1802.
- John Russell , gravierte Bilder, 1805.
- Wilhelm Lohrmann , Topographie der sichtbaren Mondoberflaeche , Leipzig, 1824.
- Wilhelm Beer und Johann Heinrich Mädler , Mappa Selenographica totam Lunae hemisphaeram visibilem complectens , Berlin, 1834-36.
- Edmund Neison , Der Mond , London, 1876.
- Julius Schmidt , Charte der Gebirge des Mondes , Berlin, 1878.
- Thomas Gwyn Elger , Der Mond , London, 1895.
- Johann Krieger , Mond-Atlas , 1898. Zwei weitere Bände wurden posthum 1912 von der Wiener Akademie der Wissenschaften herausgegeben.
- Walter Goodacre , Karte des Mondes , London, 1910.
- Mary A. Blagg und Karl Müller , Named Lunar Formations , 2 Bände, London, 1935.
- Philipp Fauth , Unser Mond , Bremen, 1936.
- Hugh P. Wilkins , 300-Zoll-Mondkarte , 1951.
- Gerard Kuiperet al. , Fotografischer Mondatlas , Chicago, 1960.
- Ewen A. Whitaker et al. , Rektifizierter Mondatlas , Tucson, 1963.
- Hermann Fauth und Philipp Fauth (posthum), Mondatlas , 1964.
- Gerard Kuiperet al. , System der Mondkrater , 1966.
- Yu I. Efremov et al. , Atlas Obratnoi Storony Luny , Moskau, 1967–1975.
- NASA , Mondtopographische Orthophotokarten , 1978.
- Antonín Rükl , Atlas des Mondes , 2004.
Galerien
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Siehe auch
- Gravitation des Mondes
- Geologie des Mondes
- Google Mond
- Mondstute
- Mondbeweidungsbedeckung
- Planetennomenklatur
- Planetenwissenschaft
- Selenographische Koordinaten
- Liste von Maria auf dem Mond
- Liste der Krater auf dem Mond
- Liste der Funktionen auf dem Mond
- Liste der Berge auf dem Mond
- Liste der Täler auf dem Mond
Verweise
Literaturverzeichnis
- Scott L. Montgomery (1999). Der Mond und die westliche Imagination . Presse der Universität von Arizona . ISBN 0-8165-1711-8.
- Ewen A. Whitaker (1999). Kartierung und Benennung des Mondes: Eine Geschichte der Mondkartographie und Nomenklatur . Cambridge University Press. ISBN 0-521-62248-4.
- William P. Sheehan; Thomas A. Dobbins (2001). Epischer Mond: Eine Geschichte der Mondforschung im Zeitalter des Teleskops . Willmann-Bell.
Externe Links
- NASA Catalog of Lunar Nomenclature (1982), Leif E. Andersson und Ewen A. Whitaker
- Das Galileo-Projekt: Der Mond
- Den Mond beobachten: The Modern Astronomer's Guide
- Lunar Control Networks (USGS)
- Aufstieg und Fall der Mondbeobachtung , Kevin S. Jung
- Konsolidierter Mondatlas
- Virtuelle Ausstellung über die Topographie des Mondes in der digitalen Bibliothek des Pariser Observatoriums