Очерки о Вселенной

Рис. 36. Лунные цирки. Сверху вниз: Птолемей, Альфонс и Арзахель. Стрелкой отмечена центральная горка Альфонса, возле которой наблюдался выброс газа

Число кратеров тем больше, чем они меньше. Так, на десяток кратеров диаметром более 100 км приходится около двухсот между 20 и 50 км и более 600 от 5 до 20 км. Самые мелкие подробности, различимые с Земли в наибольшие телескопы, имеют размеры немногим меньше километра. Местами обнаружены кратеры среднего размера, расположенные в виде цепочек длиной до 600 км. На Земле вдоль так называемых поясов разлома земной коры вулканы так же располагаются цепями, но отстоят друг от друга далеко и их мало.

Рис. 37. Внутренний вид кратера Коперник и его центральной 'горки', снятый с искусственного спутника Луны 'Орбитер-2' с высоты около 50 км

При наблюдении Луны в телескоп при косом освещении ее солнечными лучами горы отбрасывают длинные тени. Захватывающее зрелище открывается наблюдателю, замечающему, как под лучами, восходящего Солнца, загораются лунные вершины, достигающие 8 км высоты, и как они постепенно вырастают из мрака. Луна не только крайне гориста, но и сплошь усеяна острыми обломками скал и камней, так что по ней транспорту передвигаться будет крайне трудно. Этого можно было ожидать. В самом деле, на Луне нет воздуха и воды, которые сглаживают и разрушают горы и скалы, делают их более пологими и округлыми. Но... с другой стороны, на Луну должна оседать пыль, поступающая из космического пространства. Такая метеоритная пыль поступает и на Землю. Но при большой скорости пылинок (десятки километров в секунду) они испаряются, когда их движение тормозит сопротивление воздуха. Лунным кратерам нет предела по размерам и самые мелкие из них, диаметром до полуметра(!), усеивают всю поверхность даже на дне кратера Альфонс, а ведь дно кратеров кажется в телескоп ровным по сравнению с гористыми областями.

Рис. 38. Фотография лунных Альп и Альпийской долины с трещиной вдоль нее с искусственного спутника Луны 'Орбитер-4'

Обнаружилось, что у небольших кратеров в десятки метров диаметром часто не бывает высокого вала, круто обрывающегося внутрь, или же он имеет высоту лишь несколько метров. Не только внешний, но и внутренний край пологи, как будто их размыла вода (действие водной эрозии). Но ведь на Луне воды нет! Несомненно, что древние кратеры сглажены ударами метеоритов - камней, падающих на Луну из Космоса. Их удары не смягчены действием атмосферы, как на Земле. За миллионы лет мелкие метеориты как бы обточили края древних кратеров. Возникшие из них позднее более мелкие кратеры менее разрушены, их воронки круче, тогда как некоторые древние превратились просто в пологие углубления без вала. В противовес вулканической гипотезе образования лунных кратеров давно возникла гипотеза, что кратеры образовались на Луне в древности при падении крупных метеоритов, быть может, тех, из которых путем столкновения и слипания по некоторым гипотезам еще раньше возникли сами планеты. Падая со скоростью нескольких километров в секунду, метеориты должны взрываться и образовывать, как бомбы, воронки размера гораздо большего, чем они сами. Полученное свидетельство обточки метеоритами древних кратеров не объясняет закономерностей р расположении лунных образований. Они не объяснимы случайными падениями метеоритов, а указывают на связь с подкорковой деятельностью лунных недр. К этим вопросам мы еще вернемся в разделе «Небесные бомбардировки». Многочисленные лунные «трещины», давно уже обнаруженные в телескоп, в действительности являются длинными долинами, шириною менее 1 км с очень пологи-м и краями. Это края древних трещин коры, сглаженные метеоритной эрозией и засыпанные обломками. С другой стороны, местами «трещины» превращаются в цепочки мелких кратеров, сливающихся друг с другом. Их могла создать вулканическая деятельность, проявлявшаяся вдоль разлома лунной коры, где вулканические силы легче находили себе выход.

Рис. 39. Пик кратера Альфонс, отбрасывающий треугольную тень, и лунные трещины

Лично я думаю, что округлые лунные моря и, по крайней мере, крупные лунные кратеры созданы вулканическими проплавлениями лунной коры, а метеоритные удары в основном лишь сглаживали рельеф, производя преимущественно мелкие кратеры. Да и в наше время в окрестностях Земли метеориты встречаются тем реже, чем они больше.

А что мы можем сказать о пыли на Луне? В 1966 г. на Луну впервые в мире произвела мягкую посадку советская автоматическая станция «Луна-9», доставив туда в целости все приборы. «Луна-9» передала на Землю первые круговые панорамы окружавшего ее ландшафта. Станция «Луна-9» дала первую возможность оценить прочность лунного грунта. Он оказался достаточно прочным для того, чтобы станция не погрузилась заметно. Между вторым и третьим сеансами передачи панорамы произошел сдвиг станции. Значит, грунт под ней осел, но толстого слоя пыли на нем не оказалось.

Поверхностный слой Луны, называемый реголитом, имеет пористую структуру. Он образовался из раздробленного метеоритами первоначального слоя Луны, перемешанного с метеоритами и спекшегося от нахождения в вакууме.

Рис. 40. Горячие пятна на Луне

Нелегко приспособиться и к крайне резким колебаниям температуры. Ведь день на Луне тянется две наши недели и ва это время ее поверхность на экваторе в полдень накаляется до 125°С. Зато за двухнедельную лунную ночь температура падает до 150° мороза! На Земле атмосфера, как заботливая няня, укутывает ее от потери тепла в мировое пространство, а днем умеряет солнечные лучи. Мы, астрономы, часто клянем земную атмосферу как помеху, но без нее мы не могли бы жить. Она нас спасает от губительного ультрафиолетового излучения Солнца. Крайне малая теплопроводность лунных пород обусловливает то, что во время лунного затмения, когда на Луну падает тень Земли, всего за час температура меняется на 225°! Такое быстрое изменение объясняется тем, что верхний слой Луны порист, напоминая строением пемзу.

В первые десятки минут тепло теряется лишь из самого наружного слоя толщиной в несколько миллиметров, поскольку теплопроводность лунита очень мала.

Только в пунктах, где теплопроводность грунта велика, приток тепла из глубоких слоев препятствует быстрому остыванию, и поверхность остается некоторое время более теплой, чем в окружающих областях. При наблюдениях лунных затмений приборами, чувствительными к инфракрасным лучам, было открыто несколько сотен «теплых» точек, неравномерно рассеянных по Луне. В них температура выше, чем в их окрестностях, и, в частности, выше, чем в кратере Тихо, на 48°. На приводимом рисунке сопоставлены виды Луны в визуальных лучах (справа) и в инфракрасных лучах (слева), где теплые точки выглядят более яркими. Среди них кратеры Тихо, Коперник, Кеплер, но в большинстве случаев это мелкие кратеры в несколько километров диаметром, притом выглядящие яркими в полнолуние или имеющие яркие лучи. На матер-иках их даже меньше, чем на дне морей, где кратеров очень мало. Среди них много молодых кратеров. Сходные по виду кратеры часто бывают сильно отличающимися по интенсивности тепловыделения. В чем причина этого различия, еще не выяснено.

Радионаблюдения наших радиоастрономов в Горьком (группа В. А. Троицкого) позволили проникнуть под видимую поверхность Луны. В радиоволновом диапазоне колебания температуры на Луне оказались гораздо меньше, чем в инфракрасных лучах; это означает, что радиоволны идут из более глубоких слоев.

Горьковские радиоастрономы заключили, что температура лунита растет с глубиной и что плотность вещества глубже 4 см близка к 1 г/см3. Впоследствии это подтвердилось.