1η φάση «Αρίσταρχος» 2005, Λύκειο, Θέμα 1: εκφώνηση και λύση

(Α) Φάσεις: Νέα Σελήνη → αύξων μηνίσκος → πρώτο τέταρτο → αύξουσα αμφίκυρτη → Πανσέληνος → φθίνουσα αμφίκυρτη → τελευταίο τέταρτο → φθίνων μηνίσκος, σε έναν συνοδικό μήνα (29,5 μέρες). Οφείλονται στο ότι ο Ήλιος φωτίζει πάντα το μισό της Σελήνης, και εμείς, καθώς εκείνη περιφέρεται, βλέπουμε κάθε φορά διαφορετικό μέρος από το φωτισμένο μισό. Δεν οφείλονται στη σκιά της Γης. Ίδιο ημισφαίριο: η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της σε ακριβώς όσο χρόνο περιφέρεται γύρω από τη Γη (27,3 μέρες), λόγω παλιρροϊκού κλειδώματος: οι παλιρροϊκές δυνάμεις της Γης «φρενάρισαν» την περιστροφή της. Με τις «λικνίσεις» βλέπουμε περίπου το 59% της επιφάνειάς της.

(Β) Ατμόσφαιρα: πρακτικά όχι, μόνο μια εξαιρετικά αραιή «εξώσφαιρα». Η βαρύτητά της είναι μικρή (ταχύτητα διαφυγής 2,4 km/s), και τα μόρια αερίων, θερμαινόμενα από τον Ήλιο, αποκτούν αρκετή ταχύτητα για να διαφύγουν. Επιπλέον, δεν έχει μαγνητικό πεδίο να την προστατεύει από τον ηλιακό άνεμο.

(Γ) Δημιουργία: η επικρατέστερη είναι η θεωρία της γιγάντιας πρόσκρουσης. Πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, ένα σώμα μεγέθους Άρη (η «Θεία») χτύπησε τη νεαρή Γη. Τα συντρίμμια από τους μανδύες των δύο σωμάτων σχημάτισαν δίσκο γύρω από τη Γη, και από αυτόν συγκεντρώθηκε η Σελήνη. Η θεωρία εξηγεί γιατί η Σελήνη έχει μικρό σιδερένιο πυρήνα, λίγα πτητικά στοιχεία και πετρώματα με ισοτοπική σύσταση σχεδόν ίδια με της Γης.