Жанна Родионова

ЛЕГКО ЛИ ДОСТАТЬ
ЛУНУ
С НЕБА?

Наше поколение выросло в удивительное время становления космонавтики и интереснейших открытий в Солнечной системе. Еще учась в старших классах школы мы были горды тем, что наша автоматическая станция "Луна 2" первой достигла лунной поверхности, а "Луна 3" сфотографировала невидимую с Земли сторону Луны в 1959 году. АМС "Зонд-3" в 1965 г. передала на Землю фотографии той части обратной стороны, которая еще не была сфотографирована. Таким образом, у нас впервые появилась возможность создания полной карты Луны. Моя дипломная работа была связана с обработкой снимков, полученных автоматической станцией "Зонд-3" и мне посчастливилось попасть на работу в отдел физики Луны и планет Государственного Астрономического Института им. П. К. Штернберга (ГАИШ).

Какое это было удивительное время - вторая половина шестидесятых годов: участие в подготовке Атласа обратной стороны Луны, в составлении и издании Полной карты Луны масштаба 1:5000000, Фотокарты видимого полушария Луны, крупномасштабной карты экваториальной области Луны, карты сегментов глобуса Луны. Все было впервые. Многие коллективы ученых и картографов под руководством Юрия Наумовича Липского принимали участие в этих работах. За короткий период с 1966 по 1970 г.г. были успешно осуществлены замечательные проекты: первая мягкая посадка на Луну АМС "Луна-9", посадки станций "Сервейер 1" и "Луна-13" (1966г.), в следующем году - три посадки КА "Сервейер" и завершение фотографирования лунной поверхности КА "Лунар Орбитер" с высоким разрешением, в 1969 г. посадка КК "Аполлон - 11" и "Аполлон - 12" с астронавтами, осуществление доставки лунного грунта АМС "Луна-16" и продолжительное путешествие " Лунохода-1", доставленного АМС "Луна-17" в 1970 г.

Двенадцать астронавтов побывали на Луне, а последняя АМС "Луна-24" опустилась на ее поверхность в августе 1976 г. Возвращаемый аппарат станции доставил на Землю лунный грунт с двухметровой глубины. И вот уже почти двадцать лет ни один космический аппарат не посещал Луну. Лишь КА "Галилео" и "Клементина" фотографировали ее поверхность. Но интерес ученых к Луне не угас. Разрабатываются многочисленные проекты создания долговременной базы на Луне, которые, по-видимому, будут осуществлены в начале будущего столетия. Немногим удастся побывать в этом удивительном мире, где нет воздуха и воды, а сила тяжести в шесть раз меньше, чем у нас на Земле.

Мы попытаемся познакомить вас с особенностями строения лунного ландшафта. Хорошо бы иметь глобус или карту Луны, которые мы выпускали, однако, если их у вас нет, тоже не беда - мы воспользуемся фотографиями и картами-схемами. Вы конечно видели темные пятна на лунном шаре. Особенно хорошо они видны в полнолуние. На телескопическом снимке, приведенном здесь в астронавтической ориентировке (север - наверху) вы можете рассмотреть эти темные области, представляющие собой лавовые равнины.

1.jpg (70967 bytes)

В системе наименований деталей рельефа Луны, используемой в настоящее время на картах, сохранились названия лунных гор, аналогичные земным названиям (Альпы, Апеннины, Кавказ и другие), данные польским астрономом Яном Гевелием в 1647 г. и система названий для кратеров и морей, предложенная итальянским астрономом Джованни Риччоли в 1651г. Кратеры названы в честь ученых, а термин "море" сохранился для обозначения темных пятен, видимых невооруженным глазом, хотя уже давно известно, что на Луне нет воды. По видимому в то время полагали, что там есть вода, поскольку водная поверхность при взгляде с высокой горы, выглядит темной. В начале семнадцатого века также считали, что Луна влияет на погоду на Земле и это отразилось в названиях лунных морей. Темные области, расположенные к западу от центрального меридиана носят названия: Океан Бурь, Море Дождей, Море Влажности, Море Облаков, Залив Росы, Залив Радуги, а к востоку от нулевого меридиана - Море Ясности, Море Спокойствия, Море Изобилия. Предполагалось, что появление Моря Дождей на лунном диске должно было означать наступление дождливой погоды, а появление после новолуния Моря Ясности - окончание дождливого периода.

2.jpg (62728 bytes)

Впоследствии астрономы, составляя свои карты, добавляли новые названия, заменяли прежние. Чтобы навести порядок в обозначении лунных деталей рельефа Международный астрономический союз в 1935 г. утвердил список наименований, который после детального фотографирования поверхности космическими аппаратами и кораблями был исправлен и существенно дополнен новыми названиями для обозначения деталей рельефа на обратной стороне Луны.

Вы можете отождествить названия темных областей, изображенных на снимке с помощью карты-схемы, на которой очерчены границы морей. Используя обзорные карты, составленные в ГАИШ мы измерили площади, занятые лавовыми равнинами, ошибочно названными морями. Эти данные приведены в таблице, где наряду с русскими названиями даны общепринятые латинские названия. На большинстве карт, изданных в США и Германии используют именно латинские названия, а не их переводы. Кстати в некоторых книгах вы можете встретить такие названия как Море Плодородия вместо принятого на картах Моря Изобилия или Море Опасностей и даже Море Кораблекрушений вместо Моря Кризисов. Площадь, занимаемая Океаном Бурь немного меньше, чем площадь Берингова Моря на Земле, а Море Спокойствия имеет такую же площадь, как Черное море.

Рассматривая Луну в телескоп можно видеть, что одни лунные - моря выглядят глубокими, а у других края более пологие, однако следует иметь ввиду, что на терминаторе (границе света и тени) рельеф выглядит более контрастным, чем это есть на самом деле из-за длинных теней. Абсолютные высоты деталей рельефа на Луне определяют с помощью фотографий, полученных при максимальных значениях либраций, а также с помощью лазерных высотомеров, установленных на космических аппаратах. В таблице наряду с площадями приведены наши оценки среднего уровня крупных морей, вычисленные относительно центра масс Луны и сферы радиуса 1738 км. Море Дождей, например, глубже, чем Море Влажности, а самое глубокое - Море Смита. Имея эти данные можно вычислить объёмы впадин морей. Относительную глубину можно определить, измеряя длину отбрасываемой тени. Этот способ был предложен еще Галилеем.

 

Морские образования видимого полушария

Название

Площади, тыс. кв. км Средняя глубина
км
1 2
Океан Бурь
Oceanus Procellarum

2 102

  - 2,3
Море Дождей
Mare Imbrium
829 958 - 3,1
Море Холода
Mare Frigoris
436   - 3,3
Море Спокойствия
Mare Tranquillitatis
421   - 2,1
Море Изобилия
Mare Fecunditatis
326   - 2,2
Море Ясности
Mare Serenitatis
303 356 - 3,3
Море Облаков
Mare Nubium
254   - 1,7
Море Кризисов
Mare Crisium
176 209 - 3,4
Море Влажности
Mare Humorum
113 153 - 1,8
Море Смита
Mare Smythii
104 147 - 4,2
Залив Росы
Sinus Roris
103   - 3,6
Море Нектара
Mare Nectaris
101 417 - 2,4
Море Познанное
Mare Cognitum
73   - 1,5
Озеро Сновидений
Lacus Somniorum
72   - 3,3
Море Краевое
Mare Marginis
62   - 3,1
Море Паров
Mare Vaporum
55   - 1,5
Залив Центральный
Sinus Medii
52   - 1,8
Залив Зноя
Sinus Aestum
40   - 2,1
Залив Радуги
Sinus Iridum
39 52 - 3,8
Болото Эпидемий
Palus Epidemiarum
27   - 0,7
Море Гумбольдта
Mare Humboldtianum
22 51 - 2,7
Море Волн
Mare Undarum
21   - 2,6

1- площади лавовых излияний,
2- площади круговых морей, измеренные по гребню окружающего вала.

 

В хороший телескоп на дне морей можно рассмотреть кратеры купола и гряды. На фотографии южной части Океана Бурь, полученной КА "Лунар Орбитер" хорошо видны протяженные гряды и купола вулканического происхождения поперечником 5-7 км и высотой 200-400 м. Крупный кратер на верху снимка - Марий диаметром 43 км.

3.jpg (51968 bytes)

На фотографии западной части Моря Дождей, полученной КК "Аполлон 15" отчетливо виден Пик Ла Гир поперечником 35 км и высотой около 1 км. Склоны пика выглядят крутыми на фотографии, а на местности пик будет иметь пологие склоны. Нарисуйте профиль этой горы, отложив в основании его длину, а в середине по вертикали высоту. Соединив крайние точки вы убедитесь, что углы наклона не превышают 5 градусов. На снимке также выделяются протяженные гряды, окружающие центральную часть моря и даже отдельные потоки лавы можно рассмотреть.

Уже первые снимки обратной стороны показали, что там нет обширных лавовых равнин - морей. Согласно нашим данным на видимом полушарии моря занимают площадь 5 937 тыс. кв. км, что составляет 31% площади видимого полушария, а на обратном полушарии лишь 474 тыс. кв. км, то есть менее 3% (площадь всей поверхности Луны - 38 млн. кв. км).

4.jpg (60100 bytes)
Распределение площадей,
занятых морскими образованиями.

Измерив площади, занятые лавовыми равнинами в пределах каждого десятиградусного широтного пояса можно построить карту-диаграмму суммарной площади морских образований, по которой легко определить, что в северном полушарии моря занимают вдвое большую площадь, чем в южном. По диаграмме представленной здесь можно определить какую площадь занимают моря в западном и восточном полушариях. Интересно, что на Меркурии, на Марсе и на Венере лавовые равнины в северном полушарии занимают большую площадь, чем в южном, в то время как на Земле похожее распределение имеют континенты. В "Атласе планет земной группы и их спутников" приведены эти диаграммы.

На обратном полушарии преобладают кратеры и крупные образования. Сначала их называли талассоидами, то есть мореподобными, а в последнее время для них используют термин бассейн. Карта - схема размещения таких бассейнов и морей на всей поверхности Луны позволяет выявить интересную закономерность: большая часть морей и бассейнов (талассоидов) расположены в пределах двух круговых поясов, отмеченных на схеме. Первый пояс, имеющий наклон к экватору +37 градусов, включает следующие образования: Оппенгеймер, Аполлон, Море Восточное, Океан Бурь, Море Дождей, Море Ясности, Озеро Сновидений, Море Кризисов, Море Краевое, Море Смита, Пастер, Ферми, Циолковский, Гагарин, Море Мечты, Лейбниц, Карман и Пуанкаре. Вдоль этого пояса расположены и основные масконы - концентрации масс, скрытых под поверхностью круговых морей, обнаруженные с помощью космических аппаратов в Море Дождей, Море Ясности, Море Кризисов, Море Смита и Море Восточном. Море Восточное - самое молодое многокольцевое образование, получившее свое название по занимаемому им положению на восточном лимбе при наблюдении в телескоп (в астрономической ориентировке), хотя в астронавтической ориентировке оно находится на западном лимбе и с Земли виден только краешек этого моря. Впервые оно полностью было сфотографировано АМС "Зонл-3". На фотографии Моря Восточного, представляющей фрагмент полутонового оригинала Полной карты Луны, хорошо видны Горы Рук и Кордильеры, окружающие море.

5.jpg (59018 bytes)

Второй пояс, расположенный перпендикулярно первому, имеет угол наклона -53 градуса и проходит через Биркгоф, Ландау, Лоренц, Жерар, Океан Бурь, Море Влажности, Болото Эпидемий, Море Облаков, Деландр, Море Южное, Гумбольдт, Море Москвы, Кемпбелл, Д Аламбер. Более того с помощью глобуса Луны или измерений координат крупных кратеров и бассейнов можно проследить замеченную нами особенность в размещении бассейнов обратного полушария и морей видимого полушария. Одиннадцати образованиям диаметром более 300 км, расположенным на обратной стороне в диаметрально противоположных областях видимой стороны соответствуют образования морского типа. Другими словами крупные бассейны обратной стороны являются антиподами морей видимой стороны. Они перечислены в следующей таблице:

 

АНТИПОДЫ

Видимое полушарие Обратное полушарие
Океан Бурь Циолковский - 189 км
Милн - 250 км
Пастер - 251 км
Гагарин - 269 км
Менделеев - 345 км
Море Дождей Море Мечты - 344 км
Лейбниц - 247 км
Карман - 198 км
Море Ясности
Озеро Сновидений
Аполлон - 502 км
Море Холода Планк - 332 км
Пуанкаре - 339 км
Море Спокойствия Королев - 450 км
Море Изобилия Герцшпрунг - 586 км
Море Нектара Мах -196 км
Море Кризисов
Море Краевое
Море Смита
Море Восточное - 961 км
Море Южное Лоренц - 340 км
Море Влажности Море Москвы - 460 км
Поверхность морского типа без названия Шредингер - 324 км

Диаметры лунных образований измерены по внешней границе;
курсивом выделены образования на обратной стороне частично залитые лавой.

В. Г. Сурдин и В. Ю. Теребиж показали, что такое распределение не отличается от случайного. Интересно, что известный астроном З. Копал предполагал наличие антиподов на Луне. В своей популярной книге "Луна - наш ближайший небесный сосед", изданной у нас в 1963 г, он писал, что поскольку длина окружности лунного шара составляет только 10 921 км то поверхностные волны, возникшие в результате удара метеорита, должны сойтись из всех направлений в диаметрально противоположных точках...". Мы еще не достаточно хорошо знаем о том, как на самом деле происходило формирование поверхности нашего естественного спутника. И все же думается, что реальная причина такого антиподального распределения крупных образований на Луне должна существовать.

Итак, благодаря стараниям многих поколений астрономов и картографов удалось "достать Луну с неба" и даже заметить интересные закономерности и взаимосвязи. Изучайте карты небесных тел и вам откроются удивительные тайны.

 

Жанна ФедоровнаРодионова - старший научный сотрудник отдела исследований Луны и планет ГАИШ, кандидат физико-математических наук. Опубликовала более 120 научных работ по сравнительной планетологии и картографированию Луны и планет.


Назад В отдел исследований Луны и планет
Назад В отдел
исследований
Луны и планет
Copyright © 1998-2014    All rights reserved   Webmaster     
Последняя проверка: 26 февраля 2017 г. 00:22:19.
Последняя проверка: 26 февраля 2017 г. 00:22:19