Ebben az enyhén ironikus megszólalásban kétségkívül van némi igazság még napjaink szemlélőire vonatkoztatva is: a Hold valóban sokszor látszik a derült éjszakai égbolton, ám néha már nem is tulajdonítunk jelentőséget a létezésének, egész egyszerűen természetesnek vesszük a jelenlétét. E cikkünkben igyekszünk röviden összefoglalni a Holdról alkotott jelenlegi ismereteinket, s megmutatni Földünk kísérőjének érdekes tulajdonságait.
A Hold mint az éjszakai égbolt legfényesebb objektuma igen fontos szerepet töltött be a legtöbb korai kultúra, vallás vagy akár irodalom alakításában. Az ókori civilizációk közül számos tisztelte a Holdat istenként vagy még gyakrabban istennőként, mások a női ciklust, a halál és újjászületés körforgását, az aratás idejét vagy ünnepeket igazítottak hozzá. Ezekről a képzettársításokról egész könyveket lehetne írni, itt azonban csak néhány mitológiai vonatkozást említünk meg. Talán az egyik legjelentősebb a görög mitológiában való megjelenés: ott Szelené istennő alakját társították hozzá, s ez a név megmaradt a Hold felszínének vizsgálatára és feltérképezésére napjainkban használt szakkifejezésben, a szelenológiában is.
Később a Napot és a Holdat mint egységet tekintették a görögök, és míg a Nap istenének háború és a vadászat isteneként ismert férfit, Apollónt választották, ikertestvérével, Artemisz istennővel azonosították a Holdat. Ezen istenekről kapták nevüket a későbbiekben is megemlítendő emberes holdmissziók. A Nap mint férfi és Hold mint nő képzettársítás évezredeken át megmaradt a különféle kultúrákban, összetartozásukat pedig remekül szemlélteti a többek között a kínai kultúra egymásba fonódó, egymás nélkül nem is létező jin és jang szimbóluma is. Szintén érdekes lehet, hogy a rómaiak holdistennőjét Lunának hívták, amely elnevezés szintén gyakran jelenik meg a Holddal kapcsolatos bizonyos szavak etimológiájában. A holdkóros emberre használt angol kifejezés, a lunatic ennek ékes példája.
Jin és Jang.
Minthogy a Hold emberemlékezet óta megfigyelhető a mindennapok égboltján, már a korai tudományban kialakult az a gondolat, miszerint a Hold és a Föld egy rendszert, egy egységet alkot. A rendszer elemei Kepler törvényei alapján ellipszis alakú pályán keringenek a közös tömegközéppont körül. Mivel azonban a Föld tömege 81-szerese a Holdénak, ez a bizonyos tömegközéppont a Föld belsejében foglal helyet.
A Hold Föld körüli keringésének ideje határozza meg a hónap definícióját, ezt azonban többféleképpen is értelmezhetjük, így különböző hónapmeghatározások léteznek. Ezek közül a két legismertebbet emeljük ki. Azt az keringési időt, ami ahhoz szükséges, hogy a Hold a csillagokhoz viszonyítva ugyanazt a pozíciót vegye fel, sziderikus hónapnak nevezzük, időtartama pedig ~27,32 nap. A Hold két azonos fázisa között, vagyis például két telehold, két újhold vagy két (azonos állású) félhold között eltelt időt szinodikus hónapnak nevezzük. Ez egy kicsit hosszabb a sziderikus periódusnál, ~29,53 nap.
Holdunk, bár tömege jóval kisebb a Földénél, jelentős gravitációs hatást is gyakorol a Földre, ami leglátványosabban az árapálynak nevezett jelenségben nyilvánul meg, vagyis a tenger vízszintjének szemmel látható és a szárazföldek szintjének kevésbé észrevehető periodikus változásában. Ennek oka a következő: a Hold gravitációs ereje erőteljesebben hat a földfelszín hozzá éppen közelebb eső részére, így azokon a részeken megemelkedik a tengervíz szintje (dagály), míg a Föld erre merőleges területei enyhén lesüllyednek (apály). Természetesen a Nap is gyakorol árapályhatást a Földre, ennek mértéke azonban a Holdéhoz képest csekély, nagyjából 1/3-a annak. Az árapályhatás okozza ezenkívül azt, hogy a Föld forgása évszázadonként körülbelül 3 másodperccel lassul, a Föld forgástengelyének iránya változik, illetve a Hold minden évben nagyjából 3,8 centiméterrel távolabb kerül a Földtől.
Szintén érdekes jelenség a Hold kötött keringése, vagyis az, hogy a Föld körüli keringési ideje egyenlő azzal az idővel, amíg kísérőnk a saját tengelye körül körbefordul. Ennek okán a Föld felszínéről a Holdnak mindig ugyanazt az oldalát látjuk. Ehhez azonban hozzájárul a librációnak nevezett jelenség, ami az égitestnek egyfajta látszólagos, periodikus billegését jelenti. Emiatt tehát valójában csak megközelítőleg igaz, hogy a Holdnak mindig ugyanazt a felét látjuk: a billegés miatt a felszín 59%-áról mondhatjuk el azt, hogy valamikor megfigyelhető a Földről, míg a maradék 41%-a található mindig a túloldalon, amit tévesen néha sötét oldalnak is neveznek.
Ezek mellett megemlítendő az a szinte banálisnak számító tény is, hogy a Holdat minden nap más alakúnak látjuk az égbolton, amiket holdfázisoknak nevezünk. Ez annak köszönhető, hogy a Hold, mint ahogy a Föld vagy Naprendszerünk többi bolygója és holdja, nem bocsát ki saját fényt, hanem a Napból érkező sugárzást veri vissza. Éppen ezért amint a Hold kering a Föld körül, folyamatosan változik a megvilágítottsága. Amikor a Hold pontosan a Nap és a Föld között foglal helyet, akkor van újhold. Ekkor a Hold a Földnek nappali oldaláról látszana, ha az égbolt fényessége nem tenné lehetetlenné az észlelést. Az újholdat követő napokban egy vékony, D betűhöz hasonlatos sarlót figyelhetünk meg az égen, amely egy hét alatt (első negyed) eléri a félhold, majd még egy hét múlva a telehold állapotát. Eddig a Hold látszólag növekedett, ezután viszont csökkenni kezd, egy hét alatt ismét eléri a félhold állapotot (utolsó negyed), majd a következő héten egyre vékonyabb, C alakú sarlóvá alakul át, végül pedig elölről kezdi ezt a periódust az újhold fázisától. Ennek szemléltetésére alakult ki a magyar nyelvben a következő megfogalmazás: amikor a holdat D alakúnak látjuk, akkor növekszik, tehát „dagad”, amikor pedig C betűhöz hasonlatos a sarló, a Hold mérete „csökken”.
A Föld–Hold–Nap hármas rendszerhez kapcsolódik a holdfogyatkozás, illetve a napfogyatkozás jelensége is. Ezeket az okozza, hogy a Hold pályája a Föld és a Nap keringési síkjával nem egy síkban kering, hanem azzal egy nagyjából 5 fokos szöget zár be, és ilyen módon nem minden hónapban, hanem csak annál jóval ritkábban kerül olyan különleges pozícióba, amikor a fogyatkozások létrejöhetnek. Napfogyatkozás csak újholdkor lehetséges, amikor a a Hold néhány percig pontosan a Föld és a Nap közé kerül, s így a Föld bizonyos pontjairól szemlélve kitakarja a nappali Napot. A napfogyatkozás lehet részleges, teljes vagy gyűrűs.
Holdfogyatkozáskor ezzel ellentétben a Föld van a rendszer középpontjában, a Nap és a Hold között, és árnyékot vet a Holdra. Ez a napfogyatkozásnál ritkábban fordul elő, viszont a Földnek minden olyan pontjáról látható, ahonnan a Hold éppen látszik.
Most, hogy megismertük a Föld–Hold rendszer legfontosabb elemeit, érdemes néhány szót ejteni arról, hogy hogyan is keletkezhetett a Hold, illetve milyen fizikai tulajdonságok jellemzik.
A Hold keletkezésének magyarázatára többféle elmélet is született, ám azok közül máig a legelfogadottabb az úgynevezett Theia–Gaia hipotézis. Eszerint a korai Naprendszerben, amikor még gyakoriak voltak az ütközések, a Föld mellett elhaladt egy Mars méretű, Theia nevű égitest, és a Földdel ütközve kitépett egy darabot annak köpenyéből. Ebből alakulhatott ki később a ma ismert, 1737 km-es sugarú Hold, amelynek vizsgálatából megállapították, hogy anyaga valóban hasonló a Föld köpenyének összetételéhez. A mérések szerint a Hold belsejében egy, a méretéhez képest kicsi, szilárd, belső vasmag található, amelyet egy folyékony külső mag, egy részben folyékony réteg, egy szilikátokat és fémeket tartalmazó köpeny, legkívül pedig egy szilárd kéreg vesz körül. Ezt a kérget egy több méter vastag porréteg borítja, amelyet regolit vagy holdpor néven ismerünk, kialakulását pedig a meteoritbombázáshoz és a nagy hőingáshoz kötjük.
A Hold felszínét akár szabad szemmel megfigyelve is szembetűnő, hogy vannak rajta világosabb és sötétebb területek. A világosabb területek felföldekhez kapcsolódnak, és a terra nevet viselik, míg a sötétebb színű medencék a holdtenger vagy mare nevet kapták (a tenger elnevezés hagyománytiszteletből megmaradt, noha azokon a területeken egy csepp víz sincs). Szintén látványos, hogy a Hold felszíne igen kráterezett, különböző méretű és alakú becsapódási formák tarkítják, amelynek eredményeként alakult ki a breccsának nevezett kőzettípus a Holdon. A meteoritbecsapódások mellett a felszínt alakító másik említésre méltó folyamat a vulkanizmus, amely a medencéket bazaltos kőzetanyaggal, úgynevezett mare bazalttal töltötte fel.
A Földön kívül a Hold az egyetlen olyan égitest, amelyről rétegtani információk is rendelkezésre állnak. Ez alapján a Hold fejlődésének történetét különböző korszakokra és ehhez tartozó különböző rétegekre, felszínformákra oszthatjuk fel. Holdunk legkésőbb keletkezett, legfiatalabb felszínformái a kopernikuszi krátereknek nevezett sugársávos képződmények, amelyeket a sugársáv nélküli, eratoszthenészi kráterek követnek a sorban. Mindezeknél idősebbek az imbrium korszak képződményei, a mare bazalttal elöntött medencék s kidobott takarók. A Hold egyik legidősebb képződménye a Nektár-medence, amelynek kialakulását nektári korszaknak nevezték el, s minden korábban keletkezett kőzettest a prenektári nevet kapta.
Mivel a Hold a hozzánk legközelebbi égitest, számos űrszonda, illetve néhány emberes küldetés is kapcsolódik hozzá. Ezeknek részletes bemutatása azonban túlmutat jelen cikk keretein, így csupán néhány példát sorolunk fel a legismertebb missziókból. Előbbiek közül jelentős a szovjet Luna, az amerikai Pioneer program, illetve a NASA Ranger és Lunar Orbiter küldetése. Emellett természetesen egyéb nemzetek, például a koreaiak, a kínaiak és a japánok is erősen érdeklődnek a Hold iránt. Megemlítendő a Holdra embereket küldő Apollo-program, amelynek keretében 12 ember juthatott el a Hold felszínére. A jelenleg futó Artemis-program keretein belül a tervek szerint nemsokára az első nő is a Holdra léphet.
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet