Путешествия к Луне

При низком Солнце (вскоре после новолуния) путь к Морю Южному вам укажут цепочки кратеров и долины, тянущиеся на юго-восток от южных окраин Моря Нектара. Среди них особенно выделяется немного изогнутая Долина Рейта протяженностью 500 км и шириной 30 км. Это цепочка вторичных кратеров, возникшая при образовании бассейна Моря Нектара. Сравните ее с цепочкой кратеров в бассейне Моря Гумбольдта, о которой упоминалось выше. Они очень похожи.

Чем выше поднимается Солнце, тем хуже видны цепочки и долины на поверхности Луны, а вблизи полнолуния они и вовсе теряются из виду. В этом случае ориентиром при поисках Моря Южного могут служить крупные лучевые системы кратеров Фурнерий и Стевин, расположенные к юго-востоку от Моря Нектара, на полпути к Морю Южному.

Либрация по широте, подходящая для наблюдений Моря Гумбольдта, неблагоприятна для наблюдений Моря Южного, и наоборот, потому что эти моря находятся на противоположных высоких широтах. Но даже несмотря на оптимальную для наблюдений Моря Южного максимальную либрацию (восточную по долготе и южную по широте), вы все равно не увидите его полностью: часть моря останется на обратной стороне, вне пределов видимости с Земли. В целом это обширное образование представляет собой слабо затопленный кольцевой бассейн, состоящий из отдельных заполненных лавой участков и кратеров. Диаметр внешнего кольца, опоясывающего его, – 880 км. Промежуточные кольца выражены слабо. Выбросов и отложений не наблюдается.

Если время ваших наблюдений совпало с максимальной западной либрацией по долготе в период между фазами полнолуния и новолуния, направьте телескоп на освещенный западный край видимого диска Луны. Здесь вы увидите образования, расположенные в западной либрационной зоне, в том числе и небольшой участок Моря Восточного в экваториальной области. Море Восточное является антиподом Моря Смита, и по многим характеристикам они очень похожи друг на друга. Их бассейны почти одинаковы по размеру и глубине – удивительный на первый взгляд факт, если учесть различие возрастов этих образований. Оба моря содержат до краев заполненные лавой кратеры, причем в Море Смита таких кратеров, как и кратеров других типов, насчитывается больше, вероятно, из-за его более древнего возраста. Интересная особенность этих морей – оба они содержат гравитационные аномалии. По своему территориальному положению, сырьевым ресурсам и потенциалу научных задач моря Смита и Восточное считаются наиболее перспективными районами для создания лунной базы. Одновременно на лунном диске вы их не увидите: в момент полнолуния, когда с Земли видно Море Смита, из-за либрации не видно Море Восточное, и наоборот.

3.4. Следы в Море Ясности

14 сентября 1959 г., в 0 час 2 мин 24 с по московскому времени советская автоматическая станция «Луна-2» впервые в истории коснулась нашей небесной соседки. Залив Лунника – так был назван участок морской поверхности протяженностью 100 км, расположенный между хорошо заметными кратерами Аристилл, Архимед и Автолик, куда «Луна-2» доставила вымпелы с изображением герба Советского Союза.

Здесь, в центральной части видимого полушария Луны соединяются, почти касаясь друг друга, два крупных круговых бассейна – Море Ясности и Море Дождей. Оба эти бассейна образовались около 4 млрд лет назад, когда падения крупных тел на поверхность Луны были значительно более частыми, чем сегодня. Сначала ударил метеорит, образовавший гигантскую круглую воронку Моря Ясности диаметром 740 км, а затем падение еще более крупного тела образовало бассейн Моря Дождей, выбросы из которого нарушили правильность формы краев Моря Ясности и частично засыпали его. Заполнение образовавшихся гигантских впадин вулканической лавой происходило в течение последующих нескольких сотен миллионов лет и имело сложную историю.

Рис. 3.7. Море Ясности.

Рис. 3.8. Панорама лунной поверхности, привезенная экспедицией «Аполлон-17».

А теперь приглашаю вас на прогулку по окрестностям Моря Ясности.

Сейсмическое зондирование на месте посадки «Аполлона-17» показало, что дно бассейна Моря Ясности находится на 1500 м ниже лавовой поверхности на западе и на 2000 м – на востоке. Проведенные измерения показали также, что Море Ясности имеет промежуточный слой на глубине около 1000 м, и этот факт свидетельствует о том, что море заполнялось по крайней мере в два отдельных этапа.

За последние 3 млрд лет на Луне не происходило сколько-нибудь заметных событий, лишь продолжали падать на поверхность метеориты, хотя в значительно меньшем количестве и значительно меньших размеров, чем прежде. А после того, как гигантские камни километровых размеров образовали кратеры Коперник и Тихо, никакие крупные тела уже не сталкивались с Луной. Поэтому безвоздушная и безводная поверхность нашей космической соседки навечно запечатлела следы древних событий, происходивших в Солнечной системе.

Между тем после полета «Луны-2» рукотворные тела нарушали покой в окрестности Моря Ясности еще несколько раз. В июле 1971 г. южнее Залива Лунника опустилась кабина «Аполлона-15» с двумя астронавтами на борту – Д. Скоттом и Дж. Ирвином. Они посадили свой корабль вблизи Борозды Хэдли, известной уже тем, что ее можно увидеть с помощью наземного телескопа. Ее ширина составляет около 1 км, а длина – около 100 км (см. рис. 2.18). Борозда извивается по юго-восточному краю Болота Гниения приблизительно параллельно краю Апеннинских Гор, которые возвышаются на 1–2 км над поверхностью окружающих морей. Для передвижения по Луне астронавты использовали четырехколесный электромобиль. С его помощью Скотт и Ирвин проехали около 10 км, собрали 78,6 кг образцов горных пород и грунта, установили на поверхности научную аппаратуру.

Рис. 3.9. Эти следы, оставленные астронавтами и их аппаратурой на поверхности Луны, сохранятся в течение миллионов лет.

А в декабре 1972 г., теперь уже на восточном краю бассейна Моря Ясности, в горной Долине Тавр-Литтрова, расположенной между двумя хорошо заметными в телескоп кратерами: Витрувий диаметром 29 км и Литтров диаметром 30 км, – высадились астронавты «Аполлона-17» X. Шмитт и Ю. Сернан. На поверхности Луны они провели более 22 часов и помимо проведения различных экспериментов собрали 110 кг образцов лунного грунта. Для передвижения они тоже использовали электромобиль.

Наконец, в январе 1973 г. вновь на восточной окраине Моря Ясности, в южной части кратера Лемонье, совершила посадку одна из последних советских автоматических станций – «Луна-21» с «Луноходом-2» на борту. В непосредственной близости от места этой посадки расположена холмистая область, к востоку и югу переходящая в материковую местность и далее в горные массивы Тавр. С января по май «Луноход-2» прошел более 37 км, включая участки с весьма сложным рельефом, сыпучим грунтом и каменными россыпями.

Во всех указанных случаях на поверхности Луны были оставлены отработанные посадочные ступени, средства передвижения, инструменты и научные приборы. Эти атрибуты космической техники, которые из-за их малых размеров нельзя увидеть в наземный телескоп, будут храниться в условиях лунной среды многие и многие миллионы лет. Простой расчет, основанный на том, что слой реголита толщиной в несколько метров формировался на Луне в течение нескольких миллиардов лет, приводит к следующей оценке средней интенсивности обновления поверхности нашей соседки: миллиметровый слой за миллион лет. Это значит, что следы космонавтов или луноходов сантиметровой глубины сохранятся на поверхности Луны в течение нескольких миллионов лет!

При первом взгляде в телескоп Море Ясности представляется широким простором однообразных серых тонов. Но при более внимательном рассмотрении здесь обнаруживается множество интересных деталей, их красочных вариаций и подробностей. С каждой новой фазой при соответствующей либрации вам будут открываться все новые и новые особенности рельефа.

При возрасте Луны в пять дней терминатор проходит через моря Нектара и Спокойствия и достигает мощной горной системы Тавр. В это время на восточном краю Моря Ясности понемногу появляются из темноты кратеры Витрувий, Литтров, Лемонье и большой красивый Посидоний, входящие в состав горной цепи Тавра. К северу от последней вплоть до соединения с западной оконечностью Моря Холода расстилаются гладкие равнины Озера Сновидений и Озера Смерти.

Лемонье — невыразительный, древний, затопленный лавой кратер диаметром 61 км, вал которого частично разрушен. На берегу моря он образовывает большую губу, так как обращенная к морю стенка кратера полностью скрывается под морской поверхностью.

В отличие от Лемонье, Посидоний приоткроет вам много интересных особенностей своей истории. Расположенный в северо-восточной части Моря Ясности, немного севернее Лемонье, он имеет диаметр 95 км и глубину 2 300 м. Дно его приподнято и находится на том же уровне, что и примыкающая лавовая поверхность моря. Но по отражающей способности Посидоний и поверхность Моря Ясности разительно отличаются друг от друга, что указывает на различие в их химическом составе. Наблюдения с Земли и из космоса показали, что спектральные характеристики Посидония соответствуют породам горных районов Тавра. Поэтому, вероятнее всего, его дно состоит из материковых пород бассейна и не затоплялось лавой.

В условиях хорошей видимости, возможно, уже на пределе разрешения вашего телескопа, вы увидите, что кратер имеет несколько центральных пиков. Они обычно затенены длинными грядами, которые извиваются в спирали, начинаясь от внутренних его стенок. Похоже, что эти гряды являются верхними краями гигантских оползней. Сети борозд, пересекающих дно кратера, то появляются, то исчезают вновь в поле зрения в зависимости от прозрачности земной атмосферы и возможностей вашего телескопа. Особенно выделяется длинная борозда, которая с севера на юг рассекает дно на две части.

На шестой день от новолуния терминатор уже проходит через середину Моря Ясности, и поэтому становятся отчетливо видны морщинистые гряды, украшающие его поверхность. Так же хорошо выступает рельеф узкого перешейка между морями Спокойствия и Ясности, в состав которого входят кратеры Дауэс, Плиний, а также Мыс Архерузий. Дауэс — свежий 18-километровый кратер. К югу от него расположен большой кратер Плиний, имеющий диаметр 43 км и глубину 2300 м. Он хорошо террасирован и выставляет напоказ необычный центральный пик, поэтому в условиях освещения утренними лучами Солнца выглядит как двойной кратер.

По мере подъема Солнца вы легко заметите, что восточные и южные окраины поверхности Моря Ясности имеют различные оттенки, и что его темный материал проникает на различные расстояния в окаймляющие Море горы. Раньше считали, что этот темный материал, который является обогащенной железом и титаном лавой, моложе, чем светло-серые лавы в центре моря. Но образцы, привезенные экспедицией «Аполлон-17», и подробные исследования плотностей числа мелких кратеров на фотографиях, полученных с лунной орбиты, показали, что темные лавы на самом деле старше.

Перемещаясь по южному берегу Моря Ясности мимо Мыса Архерузия на запад, вы приблизитесь к яркому кратеру Менелай диаметром 26 км, который входит в состав хребта Гем. На темной поверхности моря почти всегда хорошо виден светлый луч, исходящий от Менелая в виде заметной белой полосы, которая разделяет Море Ясности на две равные части. Полоса проходит через такой же яркий, как Менелай, кратер Бессель диаметром 16 км, расположенный примерно на половине расстояния между Менелаем и геометрическим центром Моря Ясности. А в условиях освещения высокими лучами Солнца за этой светлой полосой в Море Ясности можно проследить и дальше – к северу в направлении Озера Смерти и восточной границы Моря Холода и в юго-западном направлении по материковым районам лунного шара вплоть до кратера Тихо. На месте посадки «Аполлона-17» были обнаружены вторичные кратеры, порожденные ударами тел, выброшенных из Тихо во время его образования почти 110 млн лет назад. Это подтвердило предположение о том, что светлый луч в Море Ясности, проходящий по Менелаю и Бесселю, пересекающий весь центральный материк и простирающийся аж на 4000 км, принадлежит к системе лучей Тихо!

Другим замечательным свежим следом на лике Луны в Море Ясности является небольшой яркий кратер Линней, расположенный в западной части территории морской поверхности, напротив пролива, соединяющего моря Ясности и Дождей. Впервые это светлое образование было замечено в 1823 г. и интерпретировано как дно кратера диаметром от 6 до 11 км. Но в 1866 г. астроном Ю. Шмидт неожиданно обратил внимание на то, что кратер пропал, и на его месте появилось белое пятно. Затем последовали сообщения о других изменениях, и Линней стал одним из самых знаменитых загадочных кратеров на Луне.

Ясность наступила лишь после получения фотографий с «Аполлона-15», которые показали, что Линней – это очень молодой, но при этом самый обычный ударный кратер. Оказалось, что наблюдаемое в телескоп светлое пятно состоит из небольшого кратера диаметром 2450 м и глубиной 600 м, окруженного светлым ореолом из выбросов, яркость которых подвержена значительным изменениям в течение лунного дня. Очевидно, что именно оптические эффекты несут ответственность за загадочные изменения вида Линнея. Пусть эта история станет уроком для некоторых любителей, предпочитающих легко и произвольно интерпретировать наблюдения лунных объектов, находящихся на пределе разрешения небольших телескопов.

Фаза первой четверти, когда терминатор проходит через центральные части лунного диска, очень благоприятна для изучения района, откуда мы начали свое путешествие: горных хребтов, обрамляющих Море Ясности с запада, а также части Апеннин, охватывающих с юго-востока Море Дождей. В восточной части последнего в это время понемногу появляются из темноты кратеры Аристипп (55 км), Автопик (39 км), а несколько позднее – Архимед (82 км). Особенно хорошо видна лучевая система, исходящая во все стороны от Аристилла: можно заметить, как на грубой поверхности Кавказских Гор лучи исчезают и появляются вновь уже на дне Моря Ясности.

3.5. Коперник и его окрестности

Вскоре после первой четверти, когда возраст Луны составляет 8–9 суток, утренний терминатор вступает в Море Дождей – самую замечательную и наиболее хорошо сохранившуюся кольцевую структуру видимой стороны Луны. Изучение разнообразных и любопытных объектов, связанных с этим морем, составляет одну из главных задач наблюдателя при этой фазе. Сегодня мы отправимся на экскурсию в район знаменитого кратера Коперник, расположенного к югу от гор, окружающих этот бассейн.

Рис. 3.10. Южная часть Моря Дождей. Кратер Коперник

Первоначальная кольцевая структура Моря Дождей возникла при падении крупного метеоритного тела около 3,85 млрд лет назад и является одной из самых молодых на Луне. С юго-востока Море Дождей охватывает дугообразный горный хребет Апеннины. Это крупнейшее горное образование на Луне протяженностью 600 км. Крутым уступом он обрывается к поверхности Моря и полого спускается на его внешнюю сторону.

Продолжением Апеннин являются Карпаты, окаймляющие Море Дождей с юго-запада. Это сравнительно невысокая цепь разрозненных вершин и коротких горных гряд протяженностью 400 км. Непосредственно к югу от Карпат и располагается главный герой нашего рассказа – великолепный Коперник, один из красивейших кратеров на всей лунной поверхности. Его диаметр составляет 93 км, а глубина – только 3,8 км. Но в момент удара первоначальная глубина кратера была больше и составляла 7–8 км. Вопреки обыкновению, в его центре возвышается не одна горка, а целая группа вершин, так как немедленно после удара кора оказала обратное действие, выбросив вверх сразу три центральных пика, которые являются образцами более глубоких частей лунной коры.

Коперник – один из самых молодых кратеров подобного размера. В связи с этим его именем был назван последний геологический период Луны. Коперниковский период продолжается и в настоящее время. Сейсмометры, установленные на Луне экспедициями «Аполлон», подтвердили, что метеоритные удары по поверхности происходят до сих пор. Статистика показывает, что в течение 10 млн лет на Луне образуется по крайней мере от одного до трех новых кратеров диаметром до 10 км. Поэтому вполне может случиться, что, в очередной раз наведя свой телескоп на нашу космическую соседку, вы обнаружите на ней новый кратер!

Свежие и молодые кратеры, возникшие в Коперниковскую эпоху, отличаются ярко выраженным рельефом, не очень большими размерами, светлой окраской и наличием лучевых систем. Естественно, что более молодые по времени возникновения кратеры частично разрушают ранее существовавший ландшафт. Это хорошо видно на примере Коперника, слой выбросов из которого сравнительно недавно, 800 млн лет назад, перекрыл южную часть бассейна Моря Дождей. Вот почему Карпаты так невысоки по сравнению с другими элементами внешнего кольца Моря Дождей (Альпами, Кавказом и Апеннинами) – они были частично засыпаны в результате удара, образовавшего Коперник.

Любителям астрономии следует помнить, что Коперник – благодатный объект для наблюдений с любым инструментом. Даже самый маленький телескоп представит вам панораму кратера, которая заметно меняется от ночи к ночи, каждый раз, шаг за шагом, открывая все новые и новые особенности этого уникального образования. Первые лучи Солнца касаются пиков кратерного вала на десятые сутки после новолуния. Буквально за не сколько часов освещенные области увеличиваются и превращаются в светлое кольцо – даже незначительное изменение высоты Солнца здесь резко меняет ситуацию.

Рис. 3.11. Кратер Коперник.

Рис. 3.12. Кратер Коперник, сфотографированный во время взлета лунной кабины экспедиции «Аполлон-17»

Быстро убывающие тени говорят о том, что вал Коперника имеет небольшую высоту и достаточно отлогие склоны. Восход Солнца – лучшее время для наблюдений вторичных кратеров Коперника, хорошо заметных при косом освещении. Они образовались при падении крупных фрагментов породы, выброшенных во время ударного взрыва. Некоторые из вторичных кратеров располагаются в виде цепочек, вытянутых по направлению от Коперника. Особенно много их к северу и востоку от главного кратера. При спокойной атмосфере вы можете разглядеть, что эти цепочки состоят из почти прилегающих друг к другу куполов или небольших кратеров. А в моменты особенно хорошей видимости в поле вашего зрения могут внезапно появиться сотни мелких воронок, создавая потрясающий эффект, вознаграждающий терпение наблюдателя.

Обратите внимание на сложный узор из небольших кратеров к востоку от Коперника. Этот узор накладывается на затопленный морским материалом кратер-призрак Стадий диаметром 69 км. Когда-то он был «нормальным» кратером, но сейчас почти полностью залит лавой из Залива Зноя, в котором расположен. Это доказывает, что Стадий – древний кратер; он образовался до того, как более трех миллиардов лет назад произошло затопление бассейнов Моря Дождей и Залива Зноя базальтовой лавой. Незатопленной осталась лишь небольшая дуга северо-восточного края кратера, в том месте, где Стадий сливается с группой холмов вблизи Эратосфена.

Кратер Эратосфен, расположенный у юго-восточной оконечности Апеннин, имеет диаметр 58 км и очень похож на кратер Коперник, хотя и уступает ему в размерах. Оба они молоды, так как возникли после образования лунных морей и обладают свежими и интенсивными покровами выбросов и полями вторичных кратеров. Правда, в отличие от Коперника, у Эратосфена нет светлой лучевой системы.

Конец бесплатного ознакомительного фрагмента.