Несколько слов хотелось бы сказать о кратерах с лучевой структурой. Раньше ученые предполагали, что светлые лучи, расходящиеся из многих кратеров, — это молодые образования насыпного характера. Однако на сделанных космическими аппаратами фотоснимках светлые полосы распадаются на мелкие кратеры, в основном типа кратеров — лунок. Вероятней всего, это вторичные кратеры, созданные осколками пород, разлетавшимися при образовании первичных кратеров. Повышенная плотность малых кратеров явно свидетельствует в пользу их ударного происхождения.
Кроме крупных структурных деталей Луны («морей», «континентов», талассоидов, гор и кратеров), которые и раньше наблюдались с Земли, теперь ученые могут изучать более мелкие поверхностные элементы. В первую очередь это множество небольших кратеров, имеющих различную форму, размеры и происхождение. Среди них нетрудно выделить молодые и старые, то есть уже разрушенные кратеры. На «континентах» в среднем приблизительно в 30 раз больше кратеров, чем в «морях», хотя последние по возрасту моложе первых лишь на 0,5 миллиарда лет.
К настоящему времени практически вся поверхность Луны покрыта «чехлом» мелкозернистого обломочно-пылевого материала — реголита, который состоит из осколков магматической породы, шлакообразных частиц неопределенной формы и сфероидальных образований, представляющих капли расплавленной магматической породы.
Мощность реголитового слоя в районах «морей» колеблется от 4 до 8 метров, а в материковых местах — от 4 до 12 метров. При периодической бомбардировке микрометеоритами частицы реголита перемещаются и перемешиваются. Ниже слоя реголита расположены спекшиеся, сцементированные обломки различного состава — брекчии. Они покоятся на пластах монолитного материала, который в верхней своей области рассечен множеством трещин, а ниже переходит в сплошную скальную породу лунной коры.
Прочность лунного реголита, как свидетельствуют, например, данные, полученные советскими самоходными лабораториями «Луноход-1» и «Луноход-2», оказалась различной на валах, склонах и днищах разных по профилю кратеров. С увеличением угла наклона лунной поверхности прочность верхнего слоя реголита уменьшается.
В отношении лунных камней можно сказать, что они обладают разными прочностными свойствами. Наибольшую прочность имеют обломки пород со свежими гранями и острыми ребрами. Камни же округленные и шероховатые имеют, как оказалось, незначительную прочность. «Луноход-1» и «Луноход-2» выявили и камнеподобные образования, имеющие наименьшую прочность и представляющие собой, по-видимому, слипшиеся частицы реголита.
Лунный кратер Коперник с системой расходящихся лучей
Большую трудность всегда представляло определение окраски лунных ландшафтов. Одни исследователи говорили, что цвет лунной поверхности зеленый, другие считали его скорее серым или, на худой конец, темно-зеленым. Третьи настаивали на грязно-желто-зеленом цвете. Были и такие специалисты, которые склонялись в пользу буро-красного.
Изучение оптических свойств реголита, доставленного в земные лаборатории как пилотируемыми, так и автоматическими космическими аппаратами, привело к разгадке этого довольно странного «разнобоя» в оценке цвета лунной поверхности. Оказалось, что при углах зрения, близких к нормали, то есть к 90 градусам, реголит имеет зеленоватый оттенок. При увеличении же параметров угла в ту или иную стороны у реголита появляются и желто-бурый, и красно-бурый оттенки.
МАССА ЛУНЫ
Как оказалось, масса Луны и отношение между массами Земли и Луны имеют очень важное значение в системе так называемых астрономических постоянных.
Запуски космических аппаратов к Луне и планетам Солнечной системы позволили ученым найти принципиально новый способ определения массы Луны в единицах массы Земли. В процессе траекторных измерений на основе «эффекта Доплера», то есть изменения длины волны при движении источника волн относительно их приемника, получают скорость движения космического аппарата относительно Земли.
В тоже время для определения положения аппарата в пространстве учитывают как собственную скорость движения Земли, так и скорость земного центра относительно барицентра, то есть общего центра масс двух небесных тел — Земли и Луны. Выделение этого последнего компонента в результате совместной обработки траекторных и астрономических данных и позволяет оценить относительную массу Луны. Подобные практические определения проводились неоднократно во время полетов космических аппаратов как непосредственно к Луне, так и в дальний космос.
По возмущениям траекторий космических аппаратов, движущихся в сфере притяжения Луны, можно также найти величину произведения постоянного тяготения (G = 6,672 × 10-23 км3/с2г) на лунную массу, а затем вычислить и саму массу Луны. В качестве эфемеридной величины отношений массы Земли и Луны в 1976 году Международным астрономическим союзом было принято значение 81,3008 для системы астрономических постоянных. Эта величина соответствует среднему значению большой полуоси эллипса барицентрической орбиты центра массы Земли, равной 4670 километрам, то есть барицентр расположен внутри земного шара. При массе Земли, равной 5,974 × 1027 граммов, масса нашего спутника Луны составляет 7,345 × 1025 граммов.
ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЛУНЫ
Современные сведения о внутреннем строении Луны получены в процессе исследований ее гравитационного паля, сейсмичности и теплового потока, исходящего из лунных недр. В результате облета Луны космическими аппаратами ученые обнаружили подповерхностные избыточные массы — масконы (сокращение от английских слов «mass concentration» — «концентрация массы»).
В этой связи вспоминается случай, происшедший с американским космическим кораблем «Аполлон-10». Он уже совершил более 30 оборотов вокруг Луны, и два его астронавта уже готовились к посадке на Луну, когда отстыкованный посадочный модуль начал сильно раскачиваться. Это вынудило руководителей полета отменить запланированную посадку А позже выяснилось, что причиной резких гравитационных аномалий были лунные масконы.
Как правило, селенографическое положение масконов совпадаете круговыми лунными «морями». Однако, к сожалению, природа масконов в настоящее время еще недостаточно ясна. В частности, существует предположение, что каждый маскон представляет собой астероидное тело (по всей видимости, крупного железного метеорита), мощный удар которого явился причиной образования «моря». Возможно также, что масконы указывают на заполнение бассейнов «морей» лавами высокой плотности или, наконец, что масконы представляют собой своеобразные скопления тяжелых минералов. Природа масконов может быть выяснена лишь после получения дополнительной информации, так как высказанные выше гипотезы представляются достаточно спорными.
Построить вертикальный разрез Луны позволяют сейсмические исследования, согласно которым недра Луны, как и недра Земли, имеют зонально-оболочечное строение. При среднем радиусе Луны 1738 километров толщина ее материковой коры на обращенной к Земле стороне составляет около 60 километров, а на обратной — около 100 километров. Мощность морских базальтов, перекрывающих материковую кору, в разных местах различна и, вероятней всего, колеблется от 1,5 километра (район Тавр-Литтр) до 15–20 километров (район Моря Ясности).
