Что мы знаем о Луне

о Луне

Космический спутник Земли — Луна. Что мы знаем о Луне? Это самое яркое и крупное небесное тело на ночном небосводе. Являясь единственным естественным спутником Земли, она вращается вокруг нее по эллиптической орбите со средней скоростью 3681 км/ч. Расстояние между центрами Земли и Луны колеблется из-за эллиптической орбиты последней от 356 400 до 406 800 км и составляет в среднем 384 400 км. Периоды обращения Луны вокруг своей оси и вокруг Земли совпадают, поэтому Луна обращена к нам всегда одной и той же стороной.

Читайте также: Луна. Тайны и загадки

Давным-давно Луна имела совсем другой период обращения вокруг своей оси, но из-за постоянных приливных сил Земли ее вращение стало таким, каким оно есть сейчас. Ее диаметр примерно в четыре раза меньше диаметра Земли (3475 км), а масса меньше в восемьдесят раз(!), что несколько озадачивает ученых, так как при таких пропорциях и примерной схожести горных пород можно предположить, что у Луны есть обширные внутренние полости! Луну по своей природе можно отнести к телам планетарного типа. Форма ее блика к шарообразной с радиусом 1737 км, а средняя плотность 3,347 г/см3, что составляет 0,607 средней плотности  Земли.

Что мы знаем о Луне
Эта загадочная Луна

Сила тяжести на Луне в 6 раз меньше Земной. На ней нет ни атмосферы, ни гидросферы. Сколько-нибудь заметного магнитного поля также нет. Из-за медленного вращения вокруг оси, поверхность, обращенная к Солнцу нагревается до +130°С, а в течении ночи остывает до — 170 °С. Так как атмосфера отсутствует, Лунная поверхность постоянно подвержена губительному для всего живого воздействию всех видов излучения, а также систематическому «обстрелу» метеоритами и более мелкими частицами. Из-за этого вся поверхность Луны покрыта реголитом — обломочно-пылевым слоем толщиной в ряде случаев до 10-12 метров. У реголита очень малая теплопроводность, поэтому даже на глубине в несколько десятков сантиметров практически отсутствуют колебания температуры.

Версии о происхождении Луны

На сегодняшний день нет единого мнения о происхождении Луны. На протяжении столетий учеными выдвигались по этому поводу различные версии. Первую научную гипотезу выдвинул в 1878 году британский астроном Д.Г.Дарвин (между прочим второй сын знаменитого британского естествоиспытателя Чарльза Дарвина). Согласно его теории, Луна отделилась от быстро вращающейся Земли в виде магматического сгустка под действием центробежных сил, и в дальнейшем из этого сгустка потом образовалась Луна. Эту теорию шуточно называют «дочерней».

Есть альтернативная «теория захвата», согласно которой Луна существовала независимо от Земли как отдельное космическое тело, в определенный момент захваченное гравитационным полем Земли. Эту теорию шуточно называют «супружеской». Согласно гипотезы О.Ю.Шмидта и его последователей, земля и Луна образовались почти одновременно из единого сгустка материи, «выросли» на одной орбите как двойная планета. Сперва — Земля, потом — Луна (шуточно — «сестринская» гипотеза). До 1970-х годов данная гипотеза считалась наиболее проработанной.

Столкновение планет
Планетарная катастрофа

Есть гипотеза «испарения», согласно которой из расплавленной протоземли в пространство были «выпарены» значительные массы вещества, которые в дальнейшем остыли, сконденсировались и образовали Луну. Гипотеза многих лун предполагает, что несколько небольших лун, изначально захваченных гравитационным полем Земли, столкнулись друг с другом, разрушились, и из их осколков образовалась нынешняя Луна. Гипотеза гигантского столкновения предполагает, что протоземля в далеком прошлом столкнулась с другим огромным небесным объектом. Из выброшенного в космос вещества в дальнейшем образовалась Луна.

Астероиды в космосе
Астероиды

Есть версия о взрыве природного ядерного реактора. Природный ядерный реактор перешел в критический режим, взорвался и выбросил с планеты Земля огромные массы вещества, достаточные для образования нашего спутника. Наконец, есть экзотическая версия о том, что никакой это ни естественный спутник, а искусственно созданная внеземной высокоразвитой цивилизацией космическая база. У каждой из гипотез есть свои соображения за и против.

Поверхность Луны испещрена многочисленными метеоритными кратерами разного размера. В телескоп с Земли можно рассмотреть кратеры диаметром не менее 1 километра. Всего их около 300 тысяч. Самые крупные кратеры диаметром более 100 км окружены валом с пологими склонами высотой 2-3 км.

Любопытно, что все кратеры имеют почти правильную круговую форму, как будто все метеориты падали на поверхность со всех сторон строго вертикально. Сложно такое представить. В действительности метеориты должны падать под разными углами к поверхности и оставлять следы от своего падения в виде неправильного овала с вывалом грунта на одной из сторон. Ну, а если еще учесть, что глубина всех и больших и малых кратеров имеет примерно одну и ту же глубину, и на луне нет атмосферы, чтобы ветрами сглаживать неровности, то возникает естественный вопрос: «А как это так? Может это все камуфляж?» Так или иначе имеем то, что имеем, и разбираться с этим еще предстоит. Возможно, тем экспедициям, которые планируется в недалеком будущем опять полететь на Луну.

Флаг СССР на Луне

Первая карта Луны с названиями

Первую карту Луны составил Галилей. На этой карте было всего несколько кратеров и пара больших темных районов. Другие астрономы, пользуясь гораздо лучшими телескопами, составили более детальные карты.

Достаточно понятную карту Лунной поверхности  сделал польский астроном Ян Гевелий. Свой объемный труд под названием «Селенография» он опубликовал в 1647 году. Давая названия лунным объектам, он исходил из принятого в те времена взгляда, что Луна это та же Земля, только меньших размеров. Поэтому и названия были соответствующими земным. Гористым областям дали названия: Таврические, Кавказские горы, Альпы, Аппенины, Карпатские горы. Согласитесь, это вызывает некоторую путаницу и недоразумения.

Галилео Галилей
Галилео Галилей

Ян Гевелий
Ян Гевелий

Темные области Гевелий назвал морями, хотя уже в то время было известно, что на Луне нет ни воды ни воздуха. Лунные моря — это равнинные низменности, залитые лавой, пересеченные трещинами и невысокими извилистыми валами. Морям он не стал давать, по счастию, земные названия. На карте Луны появились Море Дождей, Море Спокойствия, Море Ясности, Море Нектара, Море Кризисов, Море Паров, Море Изобилия, Море Холода, Море Облаков, Море Влажности. А так же Океан Бурь, заливы: Залив Центральный, Залив Зноя, Залив Радуги, Залив Росы.

Метеоритным кратерам тоже всем придумали названия. Большое количество названий придумал итальянский астроном  Джованни Баттиста Риччоли. В 1651 году он выпусил книгу под названием «Новый Альмагест», в которую включил свою версию карты лунной поверхности. Риччоли отвегал взгляды Коперника, считая Землю центром вселенной, и утверждал, что все небесные тела вращаются вокруг Земли по совешенным кругам. Зная о теории Кеплера, что планеты (в том числе и Земля) ходят вокруг Солнца по эллиптическим орбитам он отвергал ее, даже не аргументируя это. 

Естественно, навания, которые давал Риччоли метеоритным кратерам, отразили его отношение к астрономам того времени. Самый большой кратер, находящийся около южного полюса Луны получил название Тихо (в честь астронома Тихо Браге, утверждавшего, что все планеты кроме Земли движутся вокруг Солнца по круговым орбитам, а само Солнце с вращающимися вокруг него планетами движется вокруг Земли).

Взглядов Браге придерживался и Риччоли. Два других кратера поменьше назвали именами Коперника и Кеплера. В этом случае Риччоли проявил великодушие, простив им их приверженность системе центрального положения Солнца. Так же на карте есть  кратер Клавдия Птолемея, Гиппарха (Этот древнегреческий астроном был первым, кто подвел под теорию о центральном положении Земли во Вселенной математическую базу, приемлемую для того времени), Альбатегниуса (латинская версия имени великого арабского астронома Х века Аль‑Баттани), Аристарха (астроном древности, живший в IV столетии до нашей эры) ну и т.д. 

О Луне. Видимая сторона
Карта видимой стороны Луны
О Луне. Карта обратной стороны
Карта обратной стороны Луны

Как видно, карта Луны превратилась в своеобразный перечень (вернее, почетный список) астрономических достижений. Есть здесь и имена философов древности. Кроме уже упомянутых выше, присутствуют имена Пифагора, Анаксагора, Эратосфена, Аристотеля, Евклида, Посидония, Анаксимена, Фалеса.

Среди современных астрономов  в этом списке названий можно найти имена Бесселя, Бонда, Кассини, Фламмариона, Флемстида, Гершеля, Хаггинса, Ласселла, Мессье, Ньютона и Пикеринга.

Среди тех, кто не был астрономом, но в честь которых были названы лунные кратеры, можно найти Кювье, Герике, Гуттенберга, Геродота и Юлия Цезаря. Один кратер носит имя самого Риччоли.

Советские астрономы продолжили традицию Риччоли и дали названия многим кратерам на обратной стороне Луны, причем сделали очень важное нововведение. Они дали одному кратеру имя писателя‑фантаста – Жюля Верна.

кратеры на Луне
Лунные кратеры

Исследования Луны

Первые исследования Луны при помощи космических аппаратов начались еще в далеком 1959 году. Длительное время на Луне работали советские автоматические аппараты «Луноход-1» и «Луноход-2». Они обследовали обширную территорию лунной поверхности свыше 100 км2. Большой объем исследований был проведен советскими автоматическими станциями серии «Луна» и американскими «Сервейор». Первой мягко прилунилась «Луна-9» в феврале 1969 года. Автоматическая станция «Луна-3», впервые сфотографировала обратную сторону Луны. В 1969 году на поверхность Луны впервые ступила нога человека, американского астронавта Нейла Армстронга. Всего в ходе американской лунной программы на Луне побывало 12 астронавтов.

Рисунок Луноход-1
Луноход-1

Образцы лунного грунта (всего около 400 кг), доставленные ранее на Землю многочисленными экспедициями, всесторонне исследованы в земных лабораториях. Лунные породы похожи на земные изверженные породы, но в них гораздо меньше железа, воды, летучих элементов. В них преобладают силикаты и оксиды, есть карбиды, сульфиды, фосфаты, фосфиды. Реголит, покрывающий всю лунную поверхность, похож по своим физико-механическим свойствам на влажный песок. Средний размер частиц реголита — 1 мм, встречаются и более крупные фрагменты. Никаких признаков жизни в виде микроорганизмов на Луне не обнаружено.

С поверхности Луны были доставлены сейсмографы, которые позволили зафиксировать значительное число лунотрясений — до 3000 в год. Все они, правда, очень слабые — их сейсмическая энергия в миллиард раз слабее, чем у землетрясений. При регистрации сейсмических колебаний было уточнено внутреннее строение Луны. Лунная кора оказалась гораздо толще земной: от 60 до 100 км. Под реголитом находится слой пород, выброшенных при образовании крупных кратеров, а еще ниже до глубины ~󠅥 1 км лежат базальтовые породы.

В настоящее время существуют различные проекты создания на Луне орбитальных баз. Создание таких баз позволит постоянно проводить наблюдения за нашей планетой, объектами ближнего и дальнего космоса, другие исследования, трудно осуществимые на Земле. Отсутствие воздуха, низкая гравитация дает возможность построить, к примеру, на обратной стороне Луны огромный по земным меркам телескоп. Можно построить синхрофазотрон размером хоть в сто километров. И при этом не будет постоянной возни с откачиванием из него воздуха.

На Луне можно добывать полезные ископаемые, которых мало на Земле. Тот же самый Гелий-3 — побочный продукт реакций, протекающих на Солнце. Гипотетически, при термоядерном синтезе, когда в реакцию вступает 1 тонна гелия-3 с 0,67 тоннами дейтерия, высвобождается энергия, эквивалентная сгоранию 15 миллионам тонн нефти. И хотя на настоящий момент еще не изучена техническая возможность осуществления данной реакции — все впереди! Населению же нашей планеты лунного ресурса гелия-3 могло бы хватить по некоторым расчетам примерно на пять тысяч лет.

Лунная база. Проект
Проект лунной базы

В последнее время появились сообщения о том, что и вода на Луне присутствует! Российский нейтронный детектор ЛЕНД, установленный на борту американского искусственного спутника Луны ЛРО, обнаружил, что в ее приполярной зоне водяной лед составляет 3-8 % массы пород. По некоторым оценкам, из 1 тонны лунного грунта можно добыть порядка 40 — 45 литров воды.

О своих намерениях создать на Луне собственные стационарные базы заявили несколько стран, в том числе Индия, Россия и Китай. Возможные сроки реализации данных проектов 30 — 40-е годы ХХI века.

Возможно Вам будет интересно:

c-sin






Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *