Лунная поверхность испещрена кратерами самых разных размеров - от полуметра до 250 км. Они имеют разное происхождение: более мелкие образовались в
результате падения метеоритов, а самые крупные представляют собой остатки вулканов.
Вид поверхности Луны вызывает ассоциации с пустынями нашей планеты. Большая часть поверхности покрыта реголитом - смесью мелкой пыли и каменных осколков,
оставшихся после столкновений с метеорами.
Характерной чертой ландшафта Луны является отличие "морей" от материков. Моря представляют собой низины, т.е. они находятся ниже среднего уровня поверхности
Луны. В большинстве своем моря расположены на стороне спутника, обращенной в сторону нашей планеты. Моря занимают около 16% поверхности Луны. Моря являются
равнинами с гладкой, без шероховатостей, поверхностью. Кратеров на их территории немного. В связи с тем, что поверхность лунных морей отражает меньшее количество
солнечного света по сравнению с другими частями ландшафта, они кажутся темными. Считается, что моря обязаны своим происхождением истечению лавы вследствие
вулканической деятельности, имевшей место относительно недавно (3,8-3,3 миллиарда лет тому назад) по сравнению с другими, более древними лунными
структурами, например, материками.
Материки расположены на возвышениях Луны, это более светлые области с большим числом кратеров самых разнообразных размеров, которые часто накладываются друг
на друга. Новые геологические образования обычно перекрывают старые.
На поверхности Луны присутствуют и целые цепи гор, их высота достигает в отдельных случаях 8000 м. Они расположены бессистемно, в основном вокруг морей,
одна очень высокая гора находится недалеко от Северного полюса Луны.
Кратеры и разломы, удары метеоритов
Большая часть кратеров и крупных круглых углублений образовалась от ударов метеоритов. Если метеориты были внушительных размеров, сила удара вызывала
извержение лавы из лунной мантии. Вокруг некоторых кратеров можно увидеть следы, по которым проходили лавовые потоки.
Лунные кратеры
Соударение метеоритов с лунным грунтом происходит при космических скоростях, тогда как в земной атмосфере большинство метеоритов тормозится до сравнительно
небольших скоростей (только метеориты весом более тонны при падении на Землю могут сохранить свою скорость) а наиболее мелкие чаще всего испаряются в
атмосфере. Соударение метеоритов с Луной происходит со средними скоростями около 20-30 км/с и сопровождается выделением огромной кинетической
энергии (превосходящей, например, в три раза химическую энергию, выделяемую при взрыве того же по массе количества нитроглицерина).
Поэтому ударное преобразование горных пород, по общему мнению многих учёных, является одним из наиболее характерных геологических процессов, обусловливающих
структуру лунных грунтов.
Сверхвысокий вакуум, по мнению многих учёных, является одним из важнейших факторов лунной среды. По существующим
представлениям, вакуум на поверхности Луны достигает 10-10 10-16 мм рт. столба. Он может быть причиной склонности мелкораздробленных частиц
лунного грунта к адгезии (слипанию) под действием межмолекулярных сил, возникающих при соприкосновении чистых поверхностей частиц.
Все структуры рельефа лунной поверхности практически не подвержены эрозии из-за отсутствия как атмосферы, так и мощной разрушительной геологической активности.
Ещё одним фактором, который может в какой-то мере влиять на механические свойства лунного грунта, является возможное накопление электростатических
(положительных) зарядов на частицах лунного грунта, происходящее за счёт электронной эмиссии лунной поверхности под действием ультрафиолетового,
рентгеновского и солнечного корпускулярного излучений. В результате на Луне могут происходить электростатическое отталкивание и миграция пылевых частиц.
Что такое либрация?
С Земли можно наблюдать лишь одну сторону Луны. Об обратной стороне люди впервые смогли получить представление только благодаря фотографиям, полученным с
автоматических межпланетных станций в пятидесятые годы XX века. С Земли можно наблюдать более 50% лунной
поверхности. Это возможно вследствие некоторого покачивания лунного диска, так называемой «либрации». Она была открыта ещё Галилеем, учёный называл этот
феномен «колебаниями». Благодаря либрации в определенные моменты можно увидеть с Земли до 59% лунной поверхности.
Луна — ближайшее к Земле крупное космическое тело. Луна является единственным естественным спутником Земли. Расстояние от Земли до Луны: 384400 км.
Видимая часть Луны
В середине поверхности Луны, обращённой в
сторону нашей планеты, находятся большие моря (тёмные пятна). Они представляют собой районы, очень давно залитые лавой.
• Среднее расстояние от Земли: 384000 км (мин. 356000 км, макс. 407000 км) • Диаметр экватора — 3480 км • Сила тяжести — 1/6 от земной
• Период обращения Луны вокруг Земли — 27,3 земных суток • Период вращения Луны вокруг оси — 27,3 земных суток. (Период обращения вокруг Земли и
период вращения Луны равны, это значит, что Луна всегда обращена к Земле одной стороной; обе планеты вращаются вокруг общего центра, находящегося внутри
земного шара, поэтому принято считать, что Луна вращается вокруг Земли.) •
Сидерический месяц (фазы): 29 суток 12 часов 44 минуты 03 секунды • Средняя скорость вращения по орбите: 1 км/с. • Масса Луны равна 7,35 x1022 кг.
(1/81 земной массы) • Температура на поверхности: — максимальная:
122°C; — минимальная: -169°C. • Средняя плотность: 3,35 (г/см³).
• Атмосфера: отсутствует; • Вода: отсутствует.
Считается, что внутреннее строение Луны похоже на строение Земли. Луна имеет жидкое ядро диаметром около 1500 км, вокруг которого
располагается мантия толщиной около 1000 км, а верхний слой представляет собой кору, покрытую сверху слоем лунного грунта. Самый поверхностный слой грунта
состоит из реголита, серого пористого вещества. Толщина этого слоя около шести метров, а толщина лунной коры равна в среднем 60 км.
Люди тысячелетиями наблюдают это удивительное ночное светило. У каждого народа о Луне сложены песни, мифы и сказки. Причём песни в основном
лирические, задушевные. В России, например, невозможно встретить человека, которому была бы не известна русская народная песня "Светит месяц", а на Украине
все любят прекрасную песню "Нiч яка мiсячна". Впрочем, я не могу ручаться за всех, особенно за молодых людей. Ведь могут, к сожалению,
найтись и такие, каким больше по душе "Rolling Stones" и их ро́ковые эффекты. Но не будем отвлекаться от темы.
Интерес к Луне
Интерес к Луне люди испытывали с глубокой древности. Уже в VII веке до
н.э. китайские астрономы установили, что промежутки времени между одинаковыми фазами Луны равны 29,5 суток, а продолжительность года равна 366 суткам.
Примерно в то же время в Вавилоне звездочёты издали своеобразную клинописную книгу по астрономии на глиняных табличках, где
содержались све́дения о Луне и пяти планетах. Удивительно, но звездочёты Вавилона уже знали, как рассчитать периоды времени между лунными затмениями.
Не намного позже, в VI веке до н.э.
грек Пифагор уже утверждал, что Луна светит не собственным светом, а отражает на Землю солнечный свет.
На основании наблюдений давно уже составлены точные лунные календари для различных районов Земли.
Наблюдая тёмные участки на поверхности Луны, первые астрономы были уверены, что они видят озёра или моря́, подобные земным. Они ещё не знали,
что ни о какой воде нельзя говорить, потому что на поверхности Луны температура днём достигает плюс 122°C, а ночью - минус 169°C.
До появления спектрального анализа, а потом и космических ракет изучение Луны сводилось по существу к визуальному наблюдению или, как
теперь говорят, к мониторингу. Изобретение телескопа расширило возможности изучения как Луны, так и других небесных тел. Элементы лунного пейзажа,
многочисленные кратеры (различного происхождения) и "моря" впоследствии стали получать имена выдающихся людей, в основном учёных. На видимой стороне Луны
появились имена учёных и мыслителей разных эпох и народов:
Платона и Аристотеля, Пифагора и
Архимеда, Дарвина и Гумбольдта,
Васко да Гамы и Амундсена, Птолемея и Коперника, Гаусса и
Кеплера, Струве и Келдыша,
Эйлера и Лоренца и других.
В 1959 году советская автоматическая станция сфотографировала обратную сторону Луны. К имевшимся лунным загадкам прибавилась ещё одна: в
отличие от видимой стороны, на обратной стороне Луны тёмных участков "морей" почти нет.
Обнаруженные на обратной стороне Луны кратеры по предложению советских астрономов были названы именами
Циолковского, Ломоносова, Жуля Ве́рна, Джордано Бруно, Эдисона и Максвелла, а один из
тёмных участков назвали Морем Москвы. Названия утверждены Международным Астрономическим союзом.
Один из кратеров на видимой стороне Луны носит имя Геве́лий. Это имя польского астронома Яна Геве́лия (1611-1687), который одним из первых
рассматривал Луну в телескоп. В родном его городе Гданьске Геве́лий, юрист по образованию и страстный любитель астрономии, издал подробнейший по тем временам
атлас Луны, назвав его "Селеногра́фией". Эта работа принесла ему всемирную известность. Атлас состоял из 600 страниц in folio и
из 133 гравюр. Гевелий сам набирал тексты, изготавливал гравюры и сам печатал тираж. Он не стал гадать, кто из смертных достоин, а кто не достоин запечатлеть
своё имя на вечной скрижали лунного диска. Обнаруженным на поверхности Луны горам Геве́лий дал земные названия: Карпаты, Альпы, Апеннины, Кавказ, Рифейские (т.е. Уральские) го́ры.
Много знаний о Луне накоплено наукой. Мы знаем, что Луна светит отраженным её поверхностью солнечным светом. Луна постоянно повёрнута к
Земле одной стороной, потому что полный оборот её вокруг собственной оси и оборот вокруг Земли одинаковы по продолжительности и равны 27 земным суткам и
восьми часам. Но почему, по какой причине возникла такая синхронность? Это одна из загадок.
Фазы Луны
Схема циклов лунных фаз.
При вращении Луны вокруг Земли лунный диск меняет своё положение относительно Солнца. Поэтому наблюдатель на Земле видит Луну
последовательно как полный яркий круг, затем как полумесяц, становящийся всё более тонким серпом, пока этот серп полностью не исчезнет из поля зрения. Потом
всё повторяется: тонкий серп Луны вновь появляется и увеличивается до полумесяца, а затем и до полного диска. Фаза, когда Луну не видно, называется
новолунием. Фаза, в течение которой тоненький "серп", появившись с правой стороны лунного диска, вырастет до полукруга, называется первой четвертью.
Освещённая часть диска растёт и захватывает весь диск - наступила фаза полнолуния. После этого освещенный диск уменьшается до полукруга (последняя
четверть) и продолжает уменьшаться, пока узенький "серп" с левой стороны лунного диска не исчезнет из поля зрения, т.е. снова наступает новолуние и всё повторяется.
Смена лунных фаз.
Полная смена фаз происходит за 29,5 земных суток, т.е. примерно в течение месяца. Вот почему в народной речи Луну называют месяцем.
Итак, в явлении смены фаз Луны ничего чудесного нет. Не является также чудом и то, что Луна не падает на Землю, хотя и испытывает мощное
тяготение Земли. Не падает потому, что силу тяготения уравновешивает сила инерции движения Луны по орбите вокруг Земли. Здесь действует закон всемирного
тяготения, открытый ещё Исааком Ньютоном. Но ... почему возникло движение Луны вокруг Земли, движение Земли и других планет вокруг Солнца, какая причина, какая
сила изначально заставила эти небесные тела двигаться указанным образом? Ответ на этот вопрос надо искать в тех процессах, которые происходили тогда, когда
возникали Солнце и вся Солнечная система. Но откуда можно получить знания о том, что было много миллиардов лет назад? Человеческий разум может заглянуть как в
невообразимо далёкое прошлое, так и в будущее. Об этом свидетельствуют достижения многих наук, в том числе астрономии и астрофизики.
Высадка человека на Луну
Самыми впечатляющими и без преувеличения эпохальными достижениями научно-технической мысли в
XX веке были: запуск в СССР первого искусственного спутника Земли 7 октября 1957 года, первый полёт человека в космос, выполненный Юрием
Алексеевичем Гагариным 12 апреля 1961 года и высадка человека на Луну, осуществлённая Соединёнными Штатами Америки 21 июля 1969 года.
На сегодня на Луне побывало уже 12 человек (все они граждане
США), но слава всегда принадлежит первым. Первыми людьми, ступившими на поверхность Луны были Нейл Армстронг и Эдвин О́лдрин. Они высадились на Луну из
космического корабля "Аполлон-11", который пилотировался астронавтом Майклом Ко́ллинзом. Коллинз находился на космическом корабле, который летел по
окололунной орбите. После завершения работы на лунной поверхности Армстронг и О́лдрин стартовали с Луны на лунном отсеке космического корабля и после стыковки
на окололунной орбите перешли на корабль "Аполлон-11", который затем взял курс на Землю. На Луне астронавты провели научные наблюдения, сделали снимки
поверхности, собрали образцы лунного грунта и не забыли установить на Луне государственный флаг своей родины.
Первые астронавты, побывавшие на Луне. Слева направо: Нейл Армстронг, Майкл Коллинз, Эдвин ("Базз") Олдрин.
Первые астронавты проявили мужество и настоящий героизм. Слова эти стандартные, но они в полной мере относятся к Армстронгу, О́лдрину и
Ко́ллинзу. Опасность могла поджидать их на каждом этапе полёта: при старте с Земли, при выходе на орбиту Луны, при высадке на Луну. А где была гарантия, что
они с Луны возвратятся на корабль, пилотируемый Ко́ллинзом, а затем и благополучно долетят до Земли? Но и это не всё. Не было никому известно заранее,
какие условия встретят людей на Луне, как поведут себя их космические скафандры. Единственно, чего могли не опасаться астронавты, так это того, что они не утонут
в лунной пыли. Советская автоматическая станция "Луна-9" в 1966 году совершила посадку на одной из равнин Луны, и её приборы сообщили: пыли нет! Между прочим,
генеральный конструктор советских космических систем Сергей Павлович Королёв, ещё ранее, в 1964 году, основываясь исключительно на своей научной интуиции,
заявил (причём письменно), что на Луне пыли нет. Конечно, имеется в виду не полное отсутствие какой-либо пы́ли, а отсутствие слоя пыли ощутимой толщины. Ведь
раньше некоторые учёные предполагали наличие на Луне слоя рыхлой пы́ли глубиной до 2-3 метров и более.
Но Армстронг и О́лдрин убедились лично в правоте академика С.П. Королёва: никакой пыли на Луне нет. Но это было уже после посадки, а при выходе
на поверхность Луны волнение было большое: частота пульса у Армстронга достигала 156 ударов в минуту, не очень успокаивало то обстоятельство, что прилуне́ние
происходило в "Море спокойствия".
Интересно знать
Интересный и неожиданный вывод на основе изучения особенностей поверхности Луны сделали совсем недавно некоторые российские геологи и астрономы. По их
мнению, рельеф обращенной к Земле стороны Луны очень напоминает поверхность Земли, какой она была в прошлом. Общие очертания лунных "морей" являются как бы
отпечатком контуров земных континентов, которыми они были 50 миллионов лет
назад, когда, по
гипотезе А. Венегера, почти вся суша Земли выглядела как один огромный континент. Выходит, что по какой-то причине "портрет" молодой Земли отпечатался
на поверхности Луны. Вероятно, это произошло тогда, когда лунная поверхность была в мягком, пластичном состоянии. Что это был за процесс (если он, конечно,
был), в результате которого произошло такое "фотографирование" Земли Луной? Кто ответит на этот вопрос?
