Таинственная Луна: что она может рассказать ученым?

Луна

«На Луне все время хочется прыгать вверх» (Нейл Армстронг).

Одинаково таинственно светила и светит Луна мыслителям Эллады, для которых она была богиней Селеной, и беспокойным сынам космического века. Воспетая поэтами и фантастами, какие тайны хранит она? «Единокровная» часть Земли или «гость» из космоса, холодная или горячая, молодая или старая? Соблаговолит ли повернуться к нам другой стороной? Что «знает» Луна о прошлом Земли? Космические полеты позволили ответить на часть из этих вопросов. И поставить множество новых…

Человек хочет знать планету, на которой живет. С момента, когда он понял, что Земля не покоится на трех китах, он многое постиг. Определил размеры Земли и начертил карты не только суши, но и дна океанов, взобрался на самую высокую вершину и опустился на дно самой глубокой океанской впадины, организовал научные станции на ледяном куполе Антарктиды.

Но прошел век великих географических открытий на поверхности Земли. «Белые пятна» неизвестности затаились глубоко, в сверхсжатых и раскаленных недрах. Мечта Жюля Верна о буровом снаряде, который может просверлить Землю до центра, оказывается неосуществимой — давление в ядре в миллионы раз превышает давление на поверхности Земли, а температура в центре достигает температуры на поверхности Солнца. Самая глубокая скважина пробурена пока лишь на глубину, немногим большую тысячной части земного радиуса.

Как ответить на волнующие вопросы о таинственной жизни недр Земли, которая проявляется в землетрясениях, извержениях вулканов, движениях целых континентов?

На помощь приходит наука геофизика. Сейсмическая волна, подобно лучу прожектора, на короткое время освещает непознанные глубины. Но, увы, некоторые проблемы жизни Земли нельзя решить, находясь на ее поверхности. Как это ни парадоксально на первый взгляд, понять собственную Землю до конца можно лишь побывав в космосе. Извне видны все ее основные оболочки: атмосфера, и в ней белые облака; гидросфера — синь океанов и морей; коричнево-красные материки — литосфера. Воздушные и водные потоки, растительность и животный мир неузнаваемо изменили и преобразовали поверхность планеты, смыв с нее следы «младенчества». На Земле не встречено породы старше 3,8 млрд лет — почти целый первый миллиард лет ее жизни ускользает от взора ученых. А ведь знать, какой Земля была вначале, значит понять, и как она будет развиваться дальше, и что ждет нас, ее жителей.

Но вот есть не так уж далеко от Земли (всего 10 раз обогнуть экватор, правда, если развить вторую космическую скорость, — в этом основная трудность) космическое тело, лишенное воздуха и воды, облик которого изменен лишь ударами метеоритов да потоком сверхбыстрых протонов. Тело это — Луна, вечный и единственный спутник Земли. Найти на Луне следы первых шагов Земли во Вселенной — эти чаяния людей оказались не напрасными.

Вспомним и о других «преимуществах» пребывания на Луне: это идеальная астрономическая обсерватория — звезды там будто «застывшие», они не заходят целый месяц, и небо прозрачно — ни пылинки в телескопе.

Луна

И еще: малое притяжение делает Луну удобной стартовой площадкой для полетов к иным планетам, звездам и мирам. Кстати, длительное влияние космического облучения при таких полетах тоже ведь можно исследовать на Луне.

Вот для чего нужна Луна землянам.

Откуда взялась Луна?

О происхождении Луны, как говорят, «ученые спорят». Многочисленные гипотезы различных авторов могут быть грубо объединены в три группы.

Гипотезы «отрыва» считают, что Луна была раньше частью вещества Земли. В одном варианте — некогда вблизи Земли пронеслась комета, которая силой своего притяжения вырвала кусок из Марианской впадины Тихого океана. В другом варианте, предложенном Джорджем Дарвином, первоначально единая жидкая масса в ходе вращения деформировалась в два шаровидных тела, ставших Луной и Землей после разрыва перемычки.

Гипотезы «захвата» предполагают, что Луна была готовой планетой Солнечной системы (Г. К. Юри), но в какой-то момент перешла на околоземную орбиту, возможно, под реактивным действием вулканического извержения необычайной силы (Н. Бонев).

Наконец, третий взгляд, которого придерживаются вслед за О. Ю. Шмидтом многие ученые, — Луна и Земля образовались в едином процессе объединения, слипания частиц из холодного газопылевого протопланетного облака, вращавшегося вокруг Солнца.

Космическая пара Земля — Луна издавна изумляла астрономов. У планет Солнечной системы, как правило, несколько спутников с крохотными массами. Луна у Земли — единственная, масса ее аномально велика, расстояние до планеты большое, приливное взаимодействие сильное. Прямо-таки Земля — Луна — «двойная планета».

Земля и Луна

…Недавно в Институте физики Земли Е. Л. Рускол предложила более детальную модель аккумуляции Луны в околоземном рое. Когда-то на расстоянии 3—25 земных радиусов вокруг Земли обращалось два или три супутника-протолуны, суммарная масса которых составляла массу теперешней Луны. Под действием приливного трения протолуны отодвигались от Земли и в то же время сближались между собой. В результате более 4 млрд лет назад произошло их «слияние», лучше сказать — грандиозное столкновение на скоростях более 2 км/сек. Камни разрушаются при ударах на скоростях в 10 раз меньших. Не мудрено, что «новорожденная» Луна оказалась не просто тепленькой, а прямо-таки горячей, нагретой до температуры выше 1000°К.

Это время в жизни Земли и Луны (оно длилось более 500 млн лет) трудно вообразить. Их непрерывно хлестал «ливень» метеоритов разного калибра. Одно тело размером более 150 км врезалось в Луну в районе Моря Дождей 3,9 млрд лет назад и образовало пробоину в коре, расплавив ударным теплом базальт. Он начал выливаться и, медленно остывая, заливал пониженные участки Луны, образуя каменные равнины темного цвета. Наблюдая эти пятна в телескопы с Земли, астрономы, начиная с Галилея, по аналогии с тем, как выглядит вода с высоты в сравнении с сушей, назвали их «морями».

Были они, астрономы, большими романтиками, поэтому имена морей очень красивые: Ясности, Спокойствия, Плодородия, Дождей, Нектара, Кризисов и целый Океан Бурь. Моря — основная особенность ландшафта видимой стороны Луны. Пока ее не облетела первая космическая ракета, резонно было думать, что обратная сторона похожа на видимую. Каково же было удивление астрономов: с той стороны практически не оказалось равнин — «морей», сплошные горы. Почему это так, до конца не ясно. Может быть, потому, что образование морей — событие уникальное, связанное с редкими, катастрофическими столкновениями.

Ученые считают, что когда-то, миллиарды лет назад, Луна была вдвое ближе к Земле (теперь она находится в среднем на расстоянии 400 000 км) и орбита ее была более вытянутой. Теперь силы приливного трения заставляют Луну поворачиваться вокруг своей оси ровно за то же время, что и вокруг Земли, — 27 земных суток. Этот эффект образно описывает Жюль Верн в романе «Из пушки на Луну».

Представим себе человека, обходящего круглый обеденный стол с аппетитным блюдом в центре. Он идет, облизываясь, не в силах оторвать взгляд от еды, а другой человек, наблюдающий за ним из угла комнаты, замечает, что, обойдя стол один раз, он повернулся вокруг себя тоже ровно один раз. Потому-то земляне видят и всегда будут видеть (в обозримое для жизни цивилизации время) лишь половину Луны. Строго говоря, чуть больше — существует так называемая «либрация», покачивание Луны под действием сил притяжения Солнца, благодаря которой мы наблюдаем еще 10 процентов лунной территории…

Луна

Луна продолжает удаляться от Земли — этим компенсируется замедление вращения Земли за счет сил трения приливов, создаваемых Луной. Очень не скоро, через 50 млрд лет, расстояние между ними возрастет в полтора раза, земные сутки удлинятся в 50 раз, и с Луны будет видно только одно полушарие Земли.

Можно ли развести на Луне костер? (Спойлер – нет).

Странный, странный мир окружил первых посланцев Земли. Ни воздуха, ни воды, ни жизни. В 80 раз меньшая по сравнению с Землей масса не позволяет Селене удержать атмосферу, ее притяжение оказывается меньше, чем скорости теплового движения молекул газов, они отрываются и улетают в космос.

Незащищенная, но и не измененная атмосферой поверхность Луны имеет облик, определяемый внешними космическими факторами: ударами метеоритов, солнечным «ветром» и космическими лучами. За дневное время несколько верхних сантиметров лунной поверхности прогреваются выше температуры кипения воды (+ 120°С), а за время ночи остывают до —170°С. Такие термические перегрузки вызывают растрескивание пород. Еще больше взрыхляют их удары метеоритов.

В результате Луна оказалась покрытой рыхлым слоем, так называемого реголита толщиной несколько метров. Но слой собственно пыли невелик: от 1 до 5 см. Твердые пылевые частички, не смоченные влагой и не «проложенные» воздушными прокладками, обладают странным свойством: мягкий порошок упорно сопротивляется углублению буровой трубки (не удалось получить колонку более 2,7 м) и в то же время не удерживает ее в вертикальном положении.

Луна

Поразительна изменчивость цвета поверхности, он очень зависит от высоты Солнца. При низком Солнце поверхность Селены мрачно-зеленая. Ближе к полудню краски приобретают теплые коричневые тона, Луна становится «дружелюбнее».

Надежной защитой от вакуума и тепловых перегрузок служит астронавтам скафандр. Его «лунный вес» менее 10 кг, но центр тяжести смещен вверх и назад, так что человеку приходится принимать позу «усталой обезьяны» — прямую стойку в полуприсяде.

Первые «гости» Луны, американские астронавты — Армстронг и Олдрин — отмечали, что лунное тяготение приятнее как земного, так и невесомости и что «Луна представляет собой весьма удобное и приятное место для работы». Они использовали три способа передвижения: хождение, подскоки при ходьбе и бег вприпрыжку. При этом скорость передвижения составляет от полуметра до 2 метров в секунду; свободные прыжки с сохранением контроля за движением возможны на высоту до 1 метра. «На Луне все время хочется прыгать вверх» (Нейл Армстронг).

Здесь можно сильнее, чем на Земле, наклониться в любую сторону без потери равновесия, а падения не имеют неприятных последствий — их скорость мала.

Первые астронавты так увлеклись процедурой передвижения по Луне, что получили напоминание из Хьюстона: главная цель экспедиции — сбор образцов и прежде всего «аварийной дозы» на случай, если бы пришлось взлететь досрочно. Но все шло по плану. Армстронг и Олдрин пробыли на поверхности Селены около 22 часов, в том числе вне кабины — 2 часа, собрали 22 кг образцов и поставили селенофизические приборы: лазерный отражатель, улавливатель благородных газов в солнечном ветре и сейсмометр. Вслед за первой на Луне побывало еще 5 экспедиций, 12 человек в скафандрах оставили навечно свои следы в лунной пыли.

американцы на Луне

Исследования Селены, конечно же, будут продолжены. На спутнике Земли еще будут построены ракетодромы — для полета к иным планетам, ведь брать старт с Луны много проще и энергетически экономнее из-за меньшего притяжения.

Наступит время, когда полет на Луну станет обыденным путешествием и, глядишь, будут продавать туда двухнедельные туристские путевки.

Но будущим селенопроходцам нужно будет приобретать специальные навыки туризма. На Луне не разведешь костер, там нет кислорода, не в чем гореть полену (да и полено-то надо везти с собой). Любителей петь под гитару тоже ждет разочарование. Можно, конечно, привезти ее и даже перебирать струны, но «селенаду» эту не услышишь. Звуковые волны — это ведь механические колебания частиц воздуха, а воздуха на Селене нет. И ночевки на Луне особенные. Ночь длится 2 земные недели, и температура почвы снижается до рекорда, не знакомого даже на полюсе холода Земли — станции «Восток» в Антарктиде.

на луне

В ночном небе Селены неподвижно стоит яркая (в 80 раз ярче, чем Луна) Земля, звезд гораздо больше и светят они, не мерцая, скользя по небосводу в 30 раз медленнее, чем звезды в земном небе. Не поможет там и верный спутник туриста — компас. На Луне нет такого стабильного и сильного магнитного поля, как на Земле. Оно там в тысячу раз слабее и неустойчивее.

Таков он, странный и непривычный лунный мир. Такая она, мрачная, пустынная и холодная по сравнению с теплой бело-голубой Землей, какой она выглядит из космоса.

«Луна — удивительная планета, и для геологов она настоящее сокровище. Но Землю я не променяю ни на что на свете», — сказал пилот «Аполлона-11» Коллинз.

Сюрпризы лунной сейсмики

Ученый, поставивший сейсмограф в новом месте, подобен врачу, принимающему нового больного. Та же неизвестность и ожидание — о чем расскажет биение пульса пациента? Сейсмограф — стетоскоп, сейсмограмма — электрокардиограмма. Но пациент у сейсмолога необычный — целая планета. Да еще какая — новая, нетронутая, неизвестная.

Первый сейсмический сигнал с Луны был получен 21 июля 1969 года. С того времени накоплено десятки тысяч сейсмограмм. И самое удивительное — сейсмическая жизнь ее оказалась очень необычной.

После полета «Аполлона-16» на видимой стороне Луны оказалось 4 однотипных сейсмических станции. По сравнению с земными они необычно чувствительны, способны заметить смещения почвы, не только не ощутимые человеком, но прямо-таки соизмеряемые с размерами атома. На Земле с такой аппаратурой не поработаешь — мешают шумы: океан, ветер, промышленные механизмы. Безжизненная Селена — благодатный полигон для тончайших измерений.

Первый сюрприз — необычайная длительность лунных сигналов. От удара метеорита или космического аппарата, от толчка лунотрясения поверхность колышется… часами. Ничего подобного на Земле не встретишь. Вернее, подобие есть, но совсем иной масштаб и причина. Существует, например, эффект реверберации в море, когда звуковые волны оказываются «пойманными» в слое с низкой скоростью и бегут в нем, многократно отражаясь от кровли и подошвы волновода. Но земной «звон» не выходит за пределы нескольких минут.

Отражатель на Луне

Не один год ломали голову и спорили сейсмологи и лишь теперь получили отгадку. Астронавты провели на Луне интересные опыты. Они поставили сейсмографы через несколько десятков метров и прошли между ними, постукивая по поверхности. Упругие волны от ударов просветили верхние слои лунного грунта. Кроме того, специально поставленные гранатометы уже после отлета людей по команде с Земли произвели взрывы зарядов. И вот что «увидали» волны: верхняя толща Луны состоит из нескольких слоев, скорость пробега волн в них очень мала. Лишь глубже одного километра она достигает значений, свойственных коренным кристаллическим породам. Слои эти очень неоднородны и разбиты трещинами из-за бесконечной метеоритной бомбардировки. Вот так и возникает странный сейсмический звон — волны, «пойманные» в низкоростном рыхлом «одеяле» Луны, бегут, рассеиваясь и растягиваясь на бесчисленных неоднородностях. К тому же из-за отсутствия воздуха там ничтожно малы неупругие тепловые потери — в этом убедились в земной лаборатории, прозвучивая породу в колбе, из которой откачали воздух.

Сейсмологи умеют определять одно свойство пород — механические константы, скорости пробега волны. Чтобы назвать породу, определить ее состав, они сравнивают эти скорости с лабораторными измерениями в разных образцах, помещая их в «естественные» условия высоких температур и давлений. В многочисленных образцах лунного реголита, привезенных из различных районов, звуковые волны бежали со скоростями от 1,25 км/сек. до 1,84 км/сек. Как же были поражены ученые, когда в образцах норвежского, итальянского, вермонтского, швейцарского и висконсинского сыров скорости оказались сходными: 1,57—1.83 км/сек. Получается почти по Гоголю: «Луна ведь обыкновенно делается в Гамбурге и прескверно делается» («Записки сумасшедшего») или по Э. Распе, у которого барон Мюнхаузен, как известно, открыл на Земле остров из сыра.

Аналогия-шутка может быть распространена и дальше. Ведь именно трещиноватость пород Луны вызывает странный «сейсмический звон». И как раз многие сорта сыра испещрены дырами.

Но, может быть, лунные сейсмические волны из-за своей странности потеряли там «волшебную» способность видеть глубины недр? К счастью, не потеряли. Они преподнесли исследователям следующий сюрприз — на Луне существует кора, подобная земной. Строго говоря, сказать точно это можно лишь про юго-восточную часть Океана Бурь. Там на расстоянии 180 км поставлены две сейсмические станции «Аполлон-12 и 14». И сюда по команде с Земли были сброшены третьи ступени ракеты, выводящей «Аполлоны» к Луне. Эти удары, подобные взрыву 10 тонн тротила, «просверлили» недра на 150 км в глубину.

Это была остроумная идея — использовать в качестве источника сейсмических волн удары отработанных космических аппаратов, ведь их вес, скорость, время и место падения точно известны. Лунной кабине, в которой астронавты садились на поверхность, этому славному труженику, после взлета и перехода людей в «Аполлон» тоже была уготована последняя, драматическая и очень важная для науки, роль — столкнуться с Селеной на первой лунной космической скорости (1,7 км/сек), разбиться вдребезги, но породить упругую волну. Лунные сейсмограммы были обработаны земными сейсмологами под руководством профессора Техасского университета Гарри Латэма. Результат — первый, пока приближенный, разрез лунной коры. Ее толщина довольно внушительная — 60 км, такая толстая кора на Земле имеется лишь в горах, в океане она не превышает 10 км, на континентальных равнинах — 40 км. Скорость пробега волн быстро растет с глубиной: от значений, меньших скорости звука в воде Земли, до обычных, свойственных «базальтам» лунных морей (5—5,5 км/сек.) на глубине 10 км.

В мантии Луны скорость волн сродни земной (и одновременно первой космической) — 8 км/сек. Похоже, что на глубине 300 км скорость поперечных волн уменьшается — вещество Луны приобретает другие механические свойства.

кратер Джордано Бруно на Луне

Продолжим наш разговор о необычном. Внимание, на Селену садится «Аполлон-15». С установкой этой, третьей по счету, сейсмической станции появилась возможность определять координаты очагов лунотрясений и изучать их более детально. Лунотрясения приготовили много сюрпризов. Основной — лунотрясения никому не могут принести вреда — они очень слабые, их энергия 109—1012 эргов. Это энергия 100 электрических лампочек — таких землетрясений на Памире происходит сотни в день, но их чувствуют только приборы. Во-вторых, лунотрясения происходят всегда в одно время, как по заказу, точнее «по приказу» Земли, через две недели. Тогда приливные силы земного тяготения оказываются экстремальными: освобождается «спусковой крючок» — Луна тихонько «щелкает», рождая сейсмические волны, которые здесь не грозный бич, а лишь «разведчики недр».

Очень непросто было во всем этом разобраться. Прежде всего — отличить лунотрясения от падений метеоритов. Потом — уточнить скоростную модель Луны, чтобы лучше определить очаги. К сегодняшнему дню на Селене намечено около 40 эпицёнтральных зон. Они образуют два пояса, пересекающихся почти в центре видимой стороны. Записи лунотрясений из каждой зоны очень похожи по форме — должно быть, очаговые зоны небольшие по размерам и стабильны во времени.

Сейсмическая станция «Аполлон-16» в континентальном районе Декарта оказалась самой чувствительной и результативной — на ней регистрируется более 3000 лунотрясений в год, в 5 раз больше, чем в Океане Бурь. Должно быть, здесь верхний слой реголита толще и рыхлее, чем под станцией «Аполлон-12».

Большой треугольник станций со стороной около 1000 км позволил определять глубины очагов. Первым определениям сейсмологи почти не поверили — слишком это было непривычно: глубина очага 800 км, то есть почти на половине расстояния от поверхности до центра Луны. Вспомним, что на Земле очаги сосредоточены в литосфере, на глубинах до 150 км и лишь в редких зонах (например, Курило-Камчатской) «затягиваются» в мантию до глубин 700 км. И ведь к тому же радиус Земли почти в 4 раза больше лунного. Странно, но факт. Факт, подтвержденный многократно: все (пока их 18) определения глубины лунных очагов пришлись на пояс 600—800 км.

лунный кратер

Как видим, Луна преподнесла сейсмологам немало сюрпризов. Можно бы и привыкнуть. Но вот слово взяла «обратная» сторона: 17 июля 1972 года в районе кратера Москвы упал долгожданный метеорит. Его масса превышала одну тонну, а скорость столкновения — 20 км/сек. Незащищенная атмосферой поверхность содрогнулась, как при взрыве термоядерной бомбы. Сейсмические волны, пронзив планету, качнули сейсмографы на видимой стороне. И что же? Среди волн, «заглянувших» глубже 800 км, не оказалось поперечных, сдвиговых. Известно, что они не распространяются в жидкости — именно эта особенность убеждает сейсмологов в том, что ядро Земли расплавлено.

Однако одного наблюдения мало, чтобы сделать столь ответственный вывод по поводу Луны. К счастью, «монолог» обратной стороны продолжался. Дюжина лунотрясений подтвердила вывод: центральная область Луны не пропускает или чрезвычайно ослабляет поперечные волны. Если это ультраосновные породы силикатного состава, как и в мантии, то температура превышает точку плавления (1000°С). Тогда это аналог земной «астеносферы» — частично расплавленного слоя пониженной скорости и вязкости в верхней мантии Земли, по которому, возможно, плавают глыбы «литосферы».

Ну вот, понемногу, как говорится, «сходятся концы с концами». Теперь становится понятнее, почему очаги лунотрясений локализуются в узкой переходной зоне внизу жесткой, пассивной литосферы, над расплавленной «астеносферой». Именно в этой неустойчивой зоне переходят в тепло изменения приливных сил, сюда проникают конвективные потоки из «астеносферы» Луны.

Что касается самого центра Луны, то есть намек на резкое уменьшение здесь скоростей сейсмических волн. Возможно, Луна имеет «ядро» из сернистого железа радиусом 300 км, составляющее 1 процент массы планеты.

Шекспир в «Короле Лире» писал: «И говорят, как в лихорадке, тряслась Земля». Как видим, Селена трясется иначе. Она холоднее и пассивнее Земли. Энергия, выделяемая лунотрясениями в год, в миллиарды раз меньше, чем на Земле.

Самый древний камень мира

Около 400 килограммов лунных образцов доставлены на Землю из 8 точек видимой стороны, находящихся на больших расстояниях друг от друга. Самый большой весит 10,5 кг.

Все они исследуются в земных лабораториях самым тщательным образом. Ни один земной образец не удостаивался столь пристального внимания.

Изученные образцы показали, что породы Селены, разные на ее морях и континентах, в общем, напоминают земные. Там нет ни одного элемента, выходящего за рамки таблицы Менделеева, и найдено всего лишь 4 новых минерала.

на луне

Темные породы лунных морей — кристаллические базальты, их небольшие различия для разных регионов свидетельствуют об общности происхождения — излияниях лавы из жерла древних вулканов или пробоинах, создаваемых при столкновении с крупными космическими телами. Они во многом похожи на земные, так называемые примитивные базальты, образующие ее кору. Базальты Луны имеют несколько повышенное содержание железа и титана. Например, в первых же пробах образцов из Моря Спокойствия титана оказалось 10 процентов, так что досужие журналисты начали даже прикидывать экономическую целесообразность открытия там разработок этого редкого элемента. Но в образцах базальта из других районов титана оказалось меньше. Золото и серебро как химические элементы на Луне присутствуют, но лунному «клондайку» не бывать — слишком их там мало. Все морские базальты отличаются малым содержанием летучих и легкоплавких элементов (щелочей натрия, калия и других) и, наоборот, обогащены тугоплавкими.

Светлые участки Луны — высокогорные области слагают так называемые анортозиты, это породы, как и базальты, основного состава (с малым содержанием окиси кремния), но богатые полевым шпатом. На лунных морях их не найдено, а вершины гор обратной стороны, по-видимому, сплошь анортозитовые.

Анортозиты встречаются и на Земле — на Балтийском, Алданском, Украинском щитах, их возраст свыше двух миллиардов лет, но происхождение неизвестно. Возможно, изучение лунных анортозитов прольет свет на эту земную проблему.

Состав реголита, покрывающего порошком моря и горы Луны, соответствует составу лежащих под ним коренных пород. Значит, он образовался при ударах и тепловых взрывах, вызванных падением метеоритов с космическими скоростями.

Возраст лунных образцов определен двояким способом. По соотношению родительских радиоактивных элементов тория, урана, калия-40, рубидия к их дочерним элементам определяется время затвердевания пород. Горы Апеннины «подарили» землянам самый древний кусок анортозита — 4,2 млрд лет. А частички реголита имеют абсолютный возраст 4,6 млрд лет, равный возрасту метеоритного материала, из которого скомплектовались планеты Солнечной системы. Возраст реголита определили, подсчитав число треков пробега частиц, при «обдувании» поверхности солнечным ветром. Первый и пока единственный ученый, побывавший на Луне, геолог Шмитт из экипажа «Аполлона-17» очень обрадовался, обнаружив оранжевую породу. Его предположения сбылись — это следы вулканизма, но возраста более 3 млрд лет.

Очень существенно, что на Луне не было встречено пород моложе 3 млрд лет. Это значит, что так давно там прекратилась активная тектоническая, магмическая и вулканическая деятельность. А в том, что Луна была активной и горячей, ученые не сомневаются. Об этом говорят непосредственно наблюдаемые астронавтами застывшие потоки лавы, прорывавшие стенки кратеров. По-видимому, многие крупные кратеры имеют вулканическое происхождение. Но даже в период «зрелости» Селены ее внутренняя жизнь отличалась от земной; например, хотя на Луне и отмечаются горы, и даже высокие (до 4 км), но нет складок, образовавшихся при горизонтальном перемещении пластов. А горы — результат либо воздымания отдельных блоков коры Луны, либо, и это чаще, — стенки между крупными кратерами ударного и вулканического происхождения, именно поэтому горы там только кольцевые.

Вспомним, что источник тектонической активности Земли многие геологи видят в разделении вещества по весу и в сложных фазовых превращениях, в движении легких элементов вверх, к коре, а тяжелых — вглубь, к ядру. Эти конвективные потоки вздымают горы, разрывают недра, даже движут целые континенты. Планета жива, пока в ней хватает вещества для разделения. Масса Луны много меньше земной, да и условия для перетекания хуже, недра там холоднее, радиоактивные вещества, видимо, подтянуты к коре, и Луна не разогревается, а теряет тепло…

Согласно тепловой модели Токсоза, профессора Массачусетского технологического института, в первые 1—2 млрд лет истории Луны ее вещество было расплавлено от поверхности до глубины нескольких сот километров. Впоследствии зона частичного расплава отодвинулась глубже 800 км.

Прояснилась, хотя и не до конца, и загадка происхождения Луны. Экзотические гипотезы «отрыва» спутника из Марианской впадины Тихого океана или ее «захвата» из пояса астероидов не подтверждаются законами небесной механики.

Лучше всего, пожалуй, соответствует истине гипотеза совместного образования Земли и Луны из протопланетного облака холодных газово-пылевых частиц. Но и она объясняет не все. Ученые шутят, что на первые две гипотезы можно отпустить по 10 процентов вероятности, а на третью — 20 процентов. Остальные 60 остаются на еще не высказанные идеи.

Миллиарды лет неуклонно удаляясь от Земли, в последние годы Селена стала ближе и понятнее людям.

Выяснилось, что она во многом похожа на Землю, состоит из сходных пород и расслоена на кору, мантию и ядро, но в отличие от Земли — тектонически пассивна.

Раскрыты причины и «календарь» образования лунных морей, порожденных столкновением Селены с крупнейшими космическими объектами. Именно к морям приурочены аномально большие силы притяжения, так называемые «масконы». Возможно, они вызваны вторжением инородных масс космического происхождения или перетеканием плотного материала.

Поверхность Луны дошла до нас в том виде, в каком она образовалась миллиарды лет назад. Ее не изменили ни ветры, ни течения, ни растения. Зато она подвержена своеобразному воздействию космической радиации, и ее исследование поможет людям лучше планировать межзвездные перелеты.

Мы прощаемся с Селеной, над горизонтом сияет теплая, родная и неповторимая Земля, для понимания которой человек и предпринял столь увлекательные, но и столь рискованные экспедиции.

Люди не напрасно стремились на Луну. Первозданная Селена дождалась прилета умных автоматов и человека и немного рассказала о своей истории. Вернее, только намекнула — загадок еще много. Но время работает на науку, на человека. Изучение Селены продолжается.

Автор: И. Галкин.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *