Отто Байндер - Загадки астрономии
Загадка 3. Похож ли лунный ландшафт на «дурные земли» Южной Дакоты?
«В смущении взирает первый астронавт на чужие пустынные равнины, на дикое безграничное однообразие грубых скал, на зазубренные вершины и глубокие кратеры — символы сурового мертвого мира без единого признака жизни…»
Это классическое, кочующее из учебника в учебник описание безжизненного лунного ландшафта, судя по результатам картографирования Луны, осуществляемого учеными США, совершенно не соответствует действительности. Группа экспертов-топографов несколько лет работает над составлением масштабной рельефной карты Луны.
Обработав 15 000 изображений теней, отбрасываемых горами, краями кратеров и другими образованиями, ученые изменили представление о характере лунной поверхности. Они считают, что поверхность Луны относительно гладкая и более приятная на вид, чем «дурные земли» Южной Дакоты.
Лунные горы, вероятно, выше 7000 м, но они венчаются правильными круглыми вершинами, опирающимися на длинные пологие склоны. Резко выделяющиеся на лунных фотографиях зубчатые края кратеров, складки поверхности, выступы и расщелины в результате исследования были «сглажены» и заменены скучным однообразным пейзажем.
Вряд ли это обрадует наших будущих космонавтов, поскольку плоская однообразная поверхность бедна ориентирами, которые помогали бы им находить обратный путь к своему лагерю или космическому кораблю при возвращении из очередной вылазки[3].
Загадка 4. Каким образом космонавт, заблудившийся на Луне, сможет послать сигнал бедствия в свой лагерь?
По радио? Но Луна не имеет ионосферы (что доказано советскими космическими станциями и американским Пионером 4), которая помогла бы радиоволнам огибать поверхность Луны. Сигналы достигнут горизонта и уйдут дальше по прямой в межпланетное пространство. Кроме того, передатчик заблудившегося на Луне человека имел бы ограниченный радиус действия и не смог бы послать дальний сигнал, который был бы передан с Земли в лунный лагерь.
Выстрелом? На Луне нет воздуха для передачи звуковых волн. Дымовым сигналом? На Луне нет не только дерева или естественных горючих веществ, но даже кислорода для поддержания горения. Запуском сигнального шара? Также исключено из-за отсутствия атмосферы.
Остается единственный примитивный способ, заимствованный у американских индейцев. Найдя камень побольше, космонавт должен стучать им по лунной «почве», подавая таким образом сигналы. Как и на Земле, звуковые волны будут распространяться в твердом веществе на большие расстояния и достигнут лагеря. Можно надеяться, что один из товарищей заблудившегося космонавта ощутит вибрацию почвы и припадет к поверхности, касаясь ее шлемом, чтобы лучше слышать сигналы.
Но это возможно лишь в случае, если лунная поверхность твердая.
Загадка 5. Покрыта ли Луна пылью?
Хотя Луна кажется нам ярко светящимся диском, она в действительности отражает значительно меньше света, чем можно было бы ожидать. Применяя астрономическую терминологию, можно сказать, что ее альбедо[4] составляет лишь 7,6 % по сравнению с 35 % для Земли и 59 % для Венеры. Голые лунные скалы должны отражать лучше, если только их отражающая способность не снижается, как у зеркала, покрытого пылью.
Долгие годы астрономы мысленно видели не серебристый полумесяц, а тусклую Луну, частично или полностью покрытую серой пылью, которая веками накапливалась здесь, по мере того как о лунную поверхность вдребезги разбивались бесчисленные метеориты. Их осколки, скатываясь вниз по склонам, заполняли трещины и кратеры. И даже на плоских равнинах морей скопился слой пыли толщиной несколько сантиметров, тем более что на Луне нет ветров, которые сдували бы пыль[5].
Загадка 6. Если Луна в геологическом отношении мертва, чем в таком случае объяснить многие изменения, наблюдаемые в кратерах?
На Луне насчитывается более ста тысяч кратеров размером от 1 до 300 км. Споры о их происхождении шли уже издавна. Следы гигантских древних метеоритов? Вулканические образования? Лопнувшие пузыри лавы на некогда расплавленной Луне?
Но еще более таинственным кажется поведение многих кратеров. Например, дно кратера Платон (диаметр 100 км) выглядит темным, когда Солнце в зените, но приобретает светлый оттенок, когда заходящее Солнце посылает косые лучи.
Другой кратер, Эратосфен, обескураживал многих астрономов, начиная с Пиккеринга, еще в конце прошлого столетия наблюдавшего пятна, которые по мере перемещения солнечных лучей двигались по дну этого кратера, что повторялось в течение каждых двухнедельных лунных суток.
В ноябре 1958 г. советский астроном Н. А. Козырев сообщил о наблюдавшейся им в телескоп кратковременной оранжевой вспышке в кратере Альфонс. Но как объяснить существование действующих вулканов на Луне, у которой нет коры земного типа?
Хотя кратер Варгентин в отличие от других расположен выше среднего уровня лунной поверхности, наблюдения в телескоп показали, что он заполнен до краев. Что за вещество находится в кратере и как оно оказалось там?
На гладких обширных пространствах лунных «морей», например в Море Спокойствия, едва угадываются «утонувшие кратеры». Утонувшие в чем?
Существуют кратеры-хамелеоны, дно которых иногда приобретает различные сочетания малиновых, зеленых или пурпурных оттенков на сером фоне Луны, а затем тускнеет. Кратер Линней исчезающий; иногда он совершенно не виден в телескоп, а затем внезапно появляется снова. Но чаще Линней поражает астрономов изменениями своего облика — кажется то больше, то меньше, изменяет свою форму и отбрасывает то серую, то окрашенную тень. Яркое сияние «светящихся» кратеров можно было бы объяснить падением метеоритов с большими скоростями — за исключением тех случаев, когда угол падения метеорита не позволяет ему перелететь через узкий вал кратера и удариться о его дно.
Хорошо известные «лучи», тянущиеся от кратера Тихо, заставляли многих астрономов годами проводить бессонные ночи у телескопов. Представляют ли они россыпь слегка окрашенного пепла, выброшенного когда-то при разрушительном падении гигантского метеорита? Но почему полосы пепла пролегли через моря и образовали абсолютно прямые линии, проходящие через горы и днища кратеров? Так как лучи не отбрасывают тени, они не могут быть ни выступающими над поверхностью насыпями, ни трещинами. Какое же естественное образование могло бы столь необъяснимым образом тянуться по прямой линии на тысячи километров, как будто полоса, рожденная движением гигантской кисти живописца?
Разгадывая эти секреты Луны, исследователи-космонавты смогут найти правильное решение другой увлекательной проблемы…
Загадка 7. Есть ли на нашем естественном спутнике вода и воздух?
«Древние водные бассейны на Луне могли просто замерзнуть и сохраниться под толстым слоем пыли», — говорит Голд, считая при этом, что теория горячих или расплавленных лунных недр неверна (впрочем, это пока еще не доказано). Защищенный от палящих лучей Солнца слоем пыли, древний лед может существовать в огромных количествах к радости прибывших туда космонавтов.
Под поверхностью Луны может сохраниться твердый кислород первичной атмосферы, замерзший прежде, чем она улетучилась[6]. В соответствии с теорией лунных лабиринтов сложная система глубоких пещер, по-видимому, удержала бы воздух до настоящего времени. Конечно, он был бы более разреженным, чем земной, но даже при сотой доле нашей нормальной плотности сбор его в баллоны под давлением обеспечил бы космонавтов огромным количеством кислорода.
Современные представления о негостеприимной Луне могут вызвать снисходительную улыбку у будущего лунного космонавта, принимающего душ в комнате с кондиционированным воздухом и использующего лунную воду и кислород.
Но это не самое удивительное, что мы можем найти на Луне.
Загадка 8. Существуют ли на Луне запасы нефти?
Либби (Калифорнийский университет) отмечает, что на Луну падают метеориты — углистые хондриты так же часто, как и на Землю. Большинство метеоритов из тех, что «причитаются» Земле, сгорают в ее атмосфере, но каждый из бомбардирующих Луну достигает ее поверхности, не защищенной воздушной оболочкой.
Как недавно сообщалось, хондриты содержат «окаменелые» органические соединения. Такие органические соединения под действием тепла, выделяющегося при ударе о поверхность Луны, легко превратились бы в парафин. Парафин входит в состав нефти, и, поскольку на Луне накопились мегатонны хондритов, Либби ставит вопрос: не отделяются ли образовавшиеся при ударе расплавленные парафины от каменного остова? Стекая в углубления, они образовали бы лужи во впадинах и глубоких трещинах, и ночное охлаждение не могло бы повредить им.
