Естествознание

Уже первые астрономические наблюдения Луны с использованием телескопов, начатые в XVII в. Галилеем, позволили обнаружить присутствие на ее поверхности сложного рельефа. В настоящее время крупные телескопы позволяют различать на Луне объекты размером менее 1 км. При непосредственном изучении Луны космическими аппаратами и космонавтами, побывавшими на ее поверхности, отдельные районы Луны могут быть исследованы так же подробно, как земная поверхность. В результате таких исследований было установлено, что крупные детали лунной поверхности – материки и моря – это типовые формы всего лунного рельефа. Первые представляют собой горные области, вторые, наоборот, – впадины, глубина которых относительно среднего уровня лунной поверхности иногда достигает нескольких километров. Некоторые лунные горы, в частности гора Лейбниц (по имени знаменитого математика XVIII в.) достигают девятикилометровой высоты. Значит, перепад высот и глубин на Луне не уступает тому, что имеется на нашей планете. Лунные материки не имеют собственных названий, однако каждое лунное море получило свое имя еще во времена Галилея (например, Море Кризисов, Море Дождей, Море Спокойствия, Море Облаков и т. д.). Части морей, вдающиеся в материки, называются заливами. Темные пятна небольших размеров называются озерами, а области, имеющие яркость, промежуточную между материками и морями, – болотами (Болото Снов около Моря Спокойствия).

Горные хребты на Луне по большей части носят привычные земные названия – Альпы, Карпаты, Алтай, Кавказ. Большинство лунных хребтов имеют несколько сотен километров в длину при высоте до 3 км. Чаще всего лунный рельеф изобилует многочисленными кольцевыми горами, или лунными кратерами. Их названия соответствуют именам известных ученых – кратеры Коперника и Циолковского. Многие лунные кратеры имеет огромные размеры; лунный кратер Шиккард имеет поперечник более 200 км. Некоторые лунные кратеры являются центрами, от которых радиально расходятся системы светлых лучей, тянущихся иногда на сотни и тысячи километров. Космические лунные зонды показали, что светлые лучи часто представляют собой скопление мелких кратеров, образовавшихся, по всей видимости, при выбросе вещества из центрального большого кратера.

Происхождение различных форм лунного рельефа продолжает анализироваться учеными. Но общие тенденции процесса формирования лунной поверхности в целом понятны. Все время своего существования лишенная атмосферы Луна подвергалась непрерывному метеоритному обстрелу. При отсутствии торможения метеоритов в газовой среде, как это происходит в земных условиях, небесные камни со скоростями не менее 5 км/с ударялись о лунную поверхность. Происходили взрывы, при которых выделялось большое количество энергии. Тем большее, чем больше скорость и масса метеорита. При скоростях более 10 км/c взрывные эффекты возрастали в сотни и тысячи раз. Есть основания предполагать, что в далеком прошлом метеоритная бомбардировка Луны была более интенсивной, чем в настоящее время. Следствием метеоритной бомбардировки является образование лунных кратеров.

Количество падающих на Луну метеоритов зависит от их размеров, чем они меньше, тем они многочисленнее. Микрометеориты, имеющие массу меньше 1 г, сталкиваются с Луной практически непрерывно. В результате таких столкновений на Луне сформировался тонкий пемзообразный поверхностный слой. Наряду с влиянием метеоритов лунная поверхность подвергается постоянному воздействию солнечного ультрафиолетового излучения, которое не ослабляется поглощением в газовой атмосферной среде и также участвует в формировании самого поверхностного слоя Луны.

Вместе с тем, кроме внешних факторов воздействия на лунную поверхность, следует учитывать и влияние внутренних сил. Похожие на гладкие поверхности лунные моря напоминают обширные лавовые потоки. Гофрированная, как бы пенистая поверхность каменных валов позволяет предположить, что они представляют собой застывшие края лавовых потоков. В некоторых местах лунной поверхности видно, как лава обтекала препятствия на своем пути. Часть центральных горок лунных кратеров имеют выраженные «жерла». Возможно, они являются лунными вулканами? Несколько раз российские и американские астрономы наблюдали выделение газов из некоторых лунных кратеров, что классифицировалось ими как лунные извержения (рис. 12). Поэтому полагают, что вулканическая деятельность на Луне продолжается.

Химические анализы лунных пород проводились непосредственно аппаратами на поверхности Луны и в земных лабораториях, где исследовались образцы, доставленные с Луны в возвращаемых модулях лунных кораблей. Результаты этих анализов показали, что набор химических элементов в лунных образцах тот же, что и в земных изверженных вулканических породах. Однако за счет прямого влияния метеоритного вещества лунные породы обогащены титаном, цирконием и другими металлами, реже встречающимися в вулканических породах Земли.