ดวงจันทร์เป็นวัตถุท้องฟ้าที่มนุษย์รู้จัก และมีเสน่ห์มาหลายยุคหลายสมัย เมื่อมองด้วยตาเปล่าสามารถเห็นพื้นผิวได้ 2 แบบ คือ พื้นที่สูงสว่างและพื้นที่ราบมืด ในกลางศตวรรษที่ 17 กาลิเลโอและนักดาราศาสตร์ยุคแรกๆ ได้สร้างกล้องพร้อมกับใช้สังเกต สิ่งที่สังเกตเห็นคือร่องรอยหลุมอุกกาบาต ที่ซ้อนทับกันเต็มไปหมด สิ่งที่เรารู้ในหลายศตวรรษที่ผ่านมา คือทราบว่าดวงจันทร์มีความหนาแน่นน้อยกว่าโลก แม้ว่าข้อมูลเหล่านี้เราจะรู้มาก่อนแล้วก็ตาม แต่ในยุคใหม่นี้เท่าที่เป็นไปได้ ความลับของดวงจันทร์ก็ได้ก็ได้ถูกเปิดเผยเกือบหมดแล้ว  ปัจจุบันดวงจันทร์เป็นวัตถุในระบบสุริยะ ที่เราทราบข้อมูลมากที่สุด เมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะ  ข้อมูลส่วนใหญ่ที่เราเข้าใจ คือ กระบวนการทางธรณีวิทยา และความสลับซับซ้อนของพื้นผิว

ในวันที่ 20 เดือนกรกฎาคม ค.ศ.1969 นีล อาร์มสตรอง (Neil Armstrong) กลายเป็นมนุษย์คนแรก ที่ได้เหยียบลงบนพื้นผิวของดวงจันทร์ และตามมาด้วย เอดวิน อัลดริน (Edvin Aldrin) ทั้งคู่เดินทางไปกับภารกิจของอะพอลโล 11 (Apollo 11) ประสบการณ์ที่พวกเขาและผู้เดินทางคนอื่นๆ ได้รับจากการไปสำรวจดวงจันทร์ คือ การใช้ชีวิตในสถานที่ที่ไม่มีบรรยากาศ การติดต่อสื่อสารกระทำการผ่านคลื่นวิทยุ เพราะคลื่นเสียงไม่สามารถเดินทางในสภาพอย่างนั้นได้ ท้องฟ้าของดวงจันทร์จะมีสีดำตลอดเวลา เพราะแสงต้องการชั้นบรรยากาศในการหักเห แต่ในกรณีของดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศ แสงจึงไม่เกิดการหักเห ท้องฟ้าจึงมีสีดำ  ประสบการณ์ที่เกิดกับนักบินอวกาศก็คือ การบังคับยานในสภาวะที่แรงดึงดูดต่างกับโลก   แรงดึงดูดของดวงจันทร์มีขนาด 1/6 เท่าของโลก กล่าวคือ ถ้าผู้ชายหนัก 180 ปอนด์บนโลก เขาจะหนักเพียง 30 ปอนด์บนดวงจันทร์

ดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลก 384,403 กิโลเมตร (238,857 ไมล์) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 3,476 กิโลเมตร (2,160 ไมล์) คาบการหมุนรอบตัวเองและเคลื่อนที่รอลโลกใช้เวลาประมาณ 27 วัน 7 ชั่วโมง 43 นาที เหตุผลของคาบการหมุน และการเคลื่อนที่รอบโลกที่ใช้เวลาเท่ากันนี้ เกิดขึ้นเพราะความไม่สมมาตรในการกระจายของมวลในดวงจันทร์ มีผลทำให้แรงดึงดูดของโลกหน่วงซีกของดวงจันทร์ให้หันเข้าหาโลกเพียงด้านเดียว  การสังเกตเห็นดวงจันทร์เกิดปรากฏการณ์เอียง (libration) เห็นมาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 17 แล้ว  ถึงแม้จะน้อยแต่การเอียง (สูงสุด 0.04o) ไม่คงที่ และทำให้วงของทอร์กไม่คงที่ในทิศทางแกนตะวันออก-ตกและเหนือ-ใต้

ในโครงการ อะพอลโล ได้มีการตั้งสถานีเกี่ยวกับการศึกษาพลังงานนิวเคลียร์ขึ้น 4 แห่ง จุดประสงค์เพื่อเก็บข้อมูลของแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นภายในดวงจันทร์  พบว่าร่องรอยที่เห็นได้ชัดคือการเปลี่ยนแปลงทางธีณีวิทยาและแรงน้ำขึ้นน้ำลง  แต่แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นบนดวงจันทร์มีสาเหตุมาจากการชนของอุกกาบาตและสิ่งที่มนษย์สร้างขึ้น เช่น การลงจอดของ Lunar Module บนดวงจันทร์  ชั้นเปลือกของผิวดวงจันทร์มีความหนาประมาณ 60 กิโลเมตร ความสม่ำเสมอของชั้นเปลือกมีปริมาณเพียง 10% ของปริมาตรของดวงจันทร์หรือน้อยกว่า 1% หากเปรียบเทียบกับโลก ผลจากแผ่นดินไหวทำให้ชั้นผิวและแมนเทิลโผล่ขึ้นมาที่ด้านบน ทำให้ผิวของดวงจันทร์มีความแตกต่างกัน  ไม่ปรากฏแน่ชัดเท่านใดนักว่าแกนกลางของดวงจันทร์จะเป็นเหล็ก นอกจากว่าถ้าเป็นเหล็กจริงแกนจะต้องเล็กมาก ข้อมูลของการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาจะช่วยสนับสนุนทฤษฎีการเกิดและพัฒนาการของดวงจันทร์ได้

นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าในช่วงที่ดวงจันทร์ฟอร์มตัว ดวงจันทร์ถูกกระหน่ำจากอุกกาบาตอย่างหนัก ซึ่งทำให้หินที่มีอยู่เดิมบนชั้นเปลือกเกิดการผสมหลอมรวมกัน  ผลจากการชนของอุกกาบาตทำให้หินบนดวงจันทร์เกิดการเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่า “exotic” กล่าวคือ จากตัวอย่างของหินที่เก็บมาจาก 9 แหล่ง พบว่ามีความแตกต่างกันมาก  การชนของอุกกาบาตทำให้พื้นผิวเป็นหลุมลึกและเศษชิ้นส่วนเกิดการกระจายสู่พื้นที่ข้างเคียง ทำให้เห็นเป็นทางยาวซึ่งง่ายต่อการสังเกต   ด้วยชั้นที่บางทำให้เปลือกผิวเกิดการแตก ส่งผลให้หินบะซอลท์ที่หลอมอยู่ด้านล่าง ไหลล้นออกมาสู่ผิวด้านนอก  เนื่องจากดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยาการทำให้ไม่มีน้ำ ดังนั้นสารประกอบทางเคมีที่อยู่ในดินจึงไม่มีการเปลี่ยนแปลง หินที่มีอายุมากกว่า 4 พันล้านปี ยังคงมีสภาพเหมือนเดิมไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งข้อมูลเหล่านี้จะบ่งบอกถึงจุดกำเนิดของระบบสุริยะได้  แต่ไม่สามารถพยากรณ์การเกิดของโลกได้  กระบวนการทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นบนดวงจันทร์ ในบางครั้งเกิดจากการชนครั้งใหญ่ เช่น บริเวณมืดที่เห็นบนดวงจันทร์ โดยบริเวณนี้คาดว่าในอดีตเคยถูกกระหน่ำด้วยอุกกาบาตอย่างต่อเนื่อง และสุดท้ายก็ถูกชนด้วยอุกกาบาตขนาดใหญ่ ข้อมูลนี้ได้จากซากหินในอดีตที่เหลือในครั้งนั้น

อ่านต่อหน้า 2