Алим Войцеховский - Тайны Луны

Поскольку Луна, как было сказано выше, не обладает железным ядром, то лунный магнетизм, как считают сегодня многие ученые, имеет все же внешнее происхождение. Однако этот вопрос еще недостаточно изучен.

В связи с тем, что масса Луны примерно в 80 раз меньше, чем масса Земли, а величина гравитационного лунного поля очень мала, атмосфера в земном понимании у Луны практически отсутствует. Скорее можно говорить о сильно разреженной газовой оболочке.

Эта оболочка, как было установлено, «питается» в основном за счет трех источников:

— дегазации лунного вещества (особенно в дневное время лунных суток),

— дегазация разреженного газа солнечного ветра,

— испарения вещества при сверхзвуковых ударах метеорных тел.

Измерения на лунной поверхности показывают, что вскоре после захода солнца и в течение всей лунной ночи давление составляет 10 -12миллиметров ртутного столба при температуре 100° Кельвина. Лунным днем давление поднимается до 10 -10миллиметров ртутного столба при температуре 300° Кельвина. Плотность газовой оболочки Луны настолько мала, что пространство надлунной поверхностью можно считать экзосферой. Это — самый верхний слой планетной атмосферы, из которого свободно диссипируют молекулы.

Наибольшая плотность лунной атмосферы наблюдается в ночное время (в пересчете на плотность у поверхности 2 × 10 5см -3). В дневное время лунных суток концентрация газов соответственно падает до 10 4см -3. Эта величина составляет всего лишь 10—1 3концентрации молекул газов в земной атмосфере, но все же на три-четыре порядка больше концентрации частиц в солнечном ветре в районе Земли. Основными компонентами лунной атмосферы являются прежде всего водород, гелий, неон и аргон.

Говоря об атмосфере и гравитационном поле Луны, нельзя не коснуться вопроса о возможности создания на ней обсерваторий. О Луне как о своеобразном «астрономическом рае» ученые мечтали очень давно. Действительно, на Луне нет почти никакой атмосферы, которая своими колебаниями, непрозрачностью в обширном диапазоне дайн волн, облаками и пылью искажала бы объект наблюдения; а слабая сила тяжести, казалось бы, позволяет создавать гигантские (в земных понятиях) телескопы и т. д. Однако вся эта радужная перспектива оказывается под большим вопросом.

Условия астрономических наблюдений на Луне были специально изучены с помощью советского самоходного аппарата «Луноход-2». Он был оборудован особым прибором — астрономическим фотометром, предназначенным для измерения яркости лунного неба. С 16 января по 30 марта 1973 года состоялось двенадцать сеансов связи с этим фотометром (девять из них в условиях лунной ночи и один в так называемых лунных сумерках).

В результате обработки полученных с Луны данных выяснилось, что вопреки ожиданиям свечение как дневного, так, кстати, и ночного лунного неба оказалось заметно выше предполагаемого. Столь яркое свечение, возможно, было вызвано рассеянной в пространстве лунной пылью, которая образовалась в результате бомбардировки лунной поверхности метеоритами.

Эти частицы рассеивают не только солнечный свет, но и отраженный свет от Земли. Дело в том, что наша планета в лунном небе — это достаточно большое светило, которое в сорок раз ярче, чем полная Луна в небе Земли. Все эти моменты делают вопрос создания на Луне землянами обсерваторий очень и очень проблематичным.

Изучение лунного грунта, доставленного на Землю из разных районов видимой поверхности Луны советскими автоматическими станциями «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24», а также шестью американскими пилотируемыми аппаратами серии «Аполлон», показало, что породы в морских и в материковых районах существенно отличаются друг от друга.

К настоящему времени описано более 50 минералов, содержащихся в лунных породах. Кроме того, около 40 недостаточно охарактеризованных минеральных фаз нуждаются в дополнительном изучении. Следует заметить, что в земной коре известно более двух тысяч минералов. Относительно ограниченное число минералов в лунных породах связано с тем, что на Луне практически нет воды, летучих компонентов и кислорода, а все это и обуславливает как безводный, так и восстановительный характер минералообразования.

Основные сведения о химическом составе и физико-механических свойствах лунного вещества получены в результате изучения пород поверхностного слоя. При этом лунный грунт детально исследовался как в естественном состоянии, так и в лабораторных условиях на Земле.

В лунном веществе было найдено, например, химически чистое, не окисляющееся железо, которое в земных условиях получить довольно трудно. Лунные образцы, как оказалось, содержат много известных минералов, но было найдено и три новых, то есть не встречающихся на Земле. Один из них в честь американских астронавтов «Аполлона-11», первыми опустившимися на Луну, Армстронга, Олдрина и Коллинза, назван армолколлитом.

Самый верхний слой Луны состоит из слабо связанных, мелких фрагментов. В морских районах средний размер отдельных лунных зерен составляет 0,08—0,10 миллиметра, а в материковых местах — около 0,07—0,08 миллиметра. Верхний слой (реголит) вплоть до глубины нескольких миллиметров представляет собой рыхлый пылевидный порошок. Ниже к нему примешиваются осколки скальных пород различных размеров.

Структура поверхностного слоя характеризуется высокой степенью пористости. Даже на глубине 35 сантиметров пористость достигает 50–60 процентов. Это объясняется тем, что около 40 процентов частиц мелкой фракции представляют собой брекчии — сцементированные, спекшиеся структуры сложной формы. Среди более крупных фрагментов брекчии составляют 15–20 процентов от общего числа зерен.

В верхнем слое грунта были обнаружены многочисленные стеклянные зерна сферической или гантелевидной формы. Размер их не превышает 20 микрон, а по весу они составляют всего лишь 0,01 процента. Однако на каждый килограмм лунного грунта приходится около 40 тысяч подобных частиц. Эти стеклянные зерна и придают лунному грунту своеобразный искрящийся блеск.

Ученые изучили доставленные на Землю образцы лунного грунта: их химический состав, структуру, степень дисперсности, физико-механические свойства и т. д. Отдельно удалось проанализировать и обнаруженные в лунном грунте стеклообразные шарики, которые, как считается, могли образоваться при частичном расплавлении лунного грунта в момент удара микрометеоритов.

Лабораторные исследования выявили различия в составе образцов даже из одного и того же района Луны. Однако ученые выделили ряд наиболее характерных для данного района образцов, которые сходны по составу с образцами других участков лунной поверхности.