Mėnulis yra vienintelis gamtinis Žemės palydovas, artimiausias jai kosminis kūnas. Vidutinis nuotolis nuo Žemės 384 400 km, greitis 1,023 km/s. Apskriejimo periodas — žvaigždinis mėnuo — yra 27,3 vidutinės saulinės paros. Kadangi jis tiksliai lygus apsisukimo apie ašį periodui, tai Mėnulis pasisukęs į Žemę visada ta pačia puse. Kaip jau minėta, Mėnulio sinodinis periodas yra 29,5 vidutinės saulinės paros — tiek laiko jame trunka para. Mėnulio trauka sukelia periodiškus Žemės vandenynų potvynius ir atoslūgius. Potvyniai būna į Mėnulį atgręžtoje ir priešingoje Žemės pusėje, atoslūgiai — 90^o kampu į Mėnulio kryptį.

Mėnulio skersmuo yra 3476 km, arba 1/4 Žemės skersmens. Jo masė lygi 1/81,3 Žemės masės, o vidutinis tankis 3,3 g/cm³, taigi 1,7 karto mažesnis negu vidutinis Žemės tankis. Tai rodo, kad Mėnulio viduje yra daug mažiau metalų. Mėnulio paviršiuje gravitacija 6 kartus mažesnė negu Žemėje, todėl visi kūnai, tarp jų ir astronautai, ten yra tiek pat kartų lengvesni.



Mėnulio ir Žemės
palyginimas

Mėnulis neturi atmosferos. Nedidelė jo trauka negali ilgai išlaikyti dujų apvalkalo, nes antrasis kosminis greitis Mėnulio paviršiuje yra tik 2,4 km/s.

Mėnulio paviršius gana tamsus — atspindi tik 7 % krintančios į jį Saulės šviesos. Dėl šios priežasties ir dėl to, kad nėra atmosferos, per pusę mėnesio trunkančią dieną Mėnulio paviršius ties pusiauju įkaista iki 400 K (apie +130 ^oC), o per naktį atvėsta iki 100—110 K (apie -160 — -170^oC).

Plika akimi Mėnulyje matomos tamsios dėmės. Tai lygios žemesnės sritys, vadinamos jūromis. Matomoje Mėnulio pusėje yra Lietų, Giedros, Ramybės, Derlingumo, Krizių jūros ir Audrų vandenynas esantis rytinėje Mėnulio disko dalyje. Šviesios sritys yra kalnynai vadinami žemynais. Šie pavadinimai yra sąlygiški, nes Mėnulio paviršiuje nėra vandens. Žiūrint pro mažą teleskopą arba žiūroną, Mėnulio paviršiuje matosi daugybė apskritų kraterių. Jų ypač daug kalnuotose srityse. Jūrose pasitaiko pavienių didelių kraterių. Jūrų pakraščiais driekiasi kalnų grandinės, kai kurios iki 6 km aukščio.

Mėnulio krateriai įvairiausio dydžio — nuo kelių metrų iki 200 km pločio. Apskriti turi žemus ir plokščius dugnus, o kraštus riboja kelių kilometrų aukščio briaunos. Daugelyje kraterių yra centrinis kalnas. Nuo didžiausių kraterių į visas puses driekiasi šviesūs spinduliai. Mėnulio kraterius išrausė krisdami į jo paviršių dideli meteoritai. Taip susidarė ir kai kurios apvalios, jūros pavyzdžiui, Lietų ir Rytų. Kraterio arba jūros dugną užpildė išsiveržusi iš Mėnulio gelmių lava. Iš Žemės nematomoje Mėnulio pusėje jūrų daug mažiau, ten vyrauja kraterių nusėti kalnynai.

Mėnulis yra geriausiai ištirtas dangaus kūnas. 1959 — 1976 m. jį tyrė automatinės stotys, 1968—1972 m. — pilotuojami "Apollo" erdvėlaiviai, Mėnulyje buvo nusileidę 12 astronautų. Į Žemę atgabenta apie 400 kg jo paviršiaus uolienų.

Betyrinėjant Mėnulį

Šešėlių būna ne tik Žemėje, bet ir aplink kitus dangaus kūnus, tačiau jie nepalyginamai didesni už šešėlius Žemėje. Jau žinome, kad Saulė pati skleidžia šviesą, o Mėnulis šviečia tik apšviestas Saulės.

Žemės palydovas Mėnulis apsisuka apie Žemę per 27,3 paros. Kadangi tuo pačiu metu Žemė skrieja kartu su Mėnuliu ir aplink Saulę, tai Mėnulis atsiduria įvairiose padėtyse Saulės atžvilgiu. Dėl to keičiasi apšviestos jo dalies išvaizda, arba fazės (gr. phasis — pasirodymas). Mėnulį matome tai kaip siaurą pjautuvą, tai kaip šviečiantį skritulį ar jo dalį. Fazių kaitą gali paaiškinti sekančiame paveiksle, kuriame iš Saulės sklindanti šviesa pavaizduota lygiagrečiais spinduliais. Kai Mėnulis atsiduria tarp Saulės ir Žemės, mes jo nematome, nes Saulė apšviečia priešingą Žemei jo pusę. Tik maždaug po poros dienų galime išvysti siaurą ruoželį — jaunaties pjautuvą. Šviesią ir tamsią Mėnulio dalį skirianti riba atrodo lenkta, nes Mėnulis yra rutulio formos.

Kai Žemė atsiduria tarp Saulės ir Mėnulio, matoma visa apšviesta jo pusė. Tokia Mėnulio fazė vadinama pilnatimi.

Mėnuliui artėjant į pilnatį, iš Žemės matoma vis didesnė apšviesta jo dalis. Kai Saulė apšviečia pusę matomo Mėnulio disko, pasiekiama priešpilnio fazė.

Po pilnaties fazės Mėnulis ima "dilti" — matoma vis mažesnė apšviesta jo dalis. Kai lieka apšviesta tik kairioji jo pusė, prasideda delčios fazė.

Taigi tarp jaunaties ir pilnaties yra priešpilnis, o tarp pilnaties ir jaunaties — delčia. Kiekviena Mėnulio fazė trunka beveik savaitę.

Saulės apšviesti Mėnulis ir Žemė meta šešėlius. Jie būna labai ilgi, ištįsę didesniu atstumu negu nuotolis tarp Žemės ir Mėnulio. Šių šešėlių bendras vaizdas, nesilaikant mąstelio, parodytas paveiksle.

Mėnulio ir Saulės
užtemimai

Mėnulio užtemimu vadinamas įvykis, kai visas Mėnulis ar bent dalis jo patenka į Žemės šešėlį, kurio skersmuo ties Mėnulio orbita yra apie 9100 km, t.y. maždaug 2,6 karto didesnis už Mėnulio skersmenį. Tai gali atsitikti tik esant pilnačiai. Jei į Žemės šešėlį pasineria visas Mėnulis, matome visišką Mėnulio užtemimą, jei dalis jo — dalinį. Visiškas Mėnulio užtemimas trunka iki 1 h 40 min, dalinis — dviem valandomis ilgiau.

Užtemimo metu Mėnulis atrodo rausvas, nes Žemės atmosfera geriau praleidžia joje lūžusius raudonuosius spindulius ir labiau išbarsto violetinius bei mėlynus.

Kai jaunas Mėnulis meta šešėlį į Žemę, įvyksta visiškas Saulės užtemimas; kur ant Žemės krinta Mėnulio pusšešėlis, matomas dalinis Saulės užtemimas.

Mėnulio šešėlio skersmuo Žemės paviršiuje dažniausiai esti 40—100 km, tačiau kai Mėnulis yra arčiausiai Žemės, jis gali siekti iki 270 km. Mėnulio šešėlis per Žemės paviršių bėga beveik į rytus 0,5—1 km/s greičiu, todėl visiškas Saulės užtemimas vienoje vietoje trunka vidutiniškai 2—3 minutes, ilgiausiai — 8 min. Tuo tarpu dalinis Saulės užtemimas gali tęstis iki dviejų valandų ir ilgiau.

Visiškas Saulės užtemimas toje pačioje Žemės vietoje pasikartoja maždaug kas 300 metų, dalinis — kas 2—3 metai. Lietuvoje paskutinis visiškas Saulės užtemimas buvo matomas 1954 m. birželio 30 d.

Per metus Žemėje gali būti nuo dviejų iki penkių Saulės užtemimų (tarp jų ir dalinių) bei iki dviejų Mėnulio užtemimų.