Текст книги "Путешествия к Луне"

3.13. Тихо и его окрестности

В южной части видимого полушария Луны на территории раздела древнего Океана Бурь и такого же древнего и обширного бассейна обратной стороны Луны Южный полюс – Эйткен (ЮПЭ), включающего южный полюс Луны, находится очень молодой лунный кратер Тихо, обладающий самой замечательной системой светлых лучей на Луне. Эта сильно пересеченная материковая поверхность буквально наводнена кратерами – кратеры в кратерах и кратеры на кратерах. Кажется, что все они образовались совершенно случайно, причем более свежие кратеры появлялись независимо от событий, происходивших ранее. Здесь могли оказаться участки валов от старых бассейнов и кратеров, частично разрушенных молодыми, а молодые, в свою очередь, могли быть покрыты более мелкими кратерами, образовавшимися еще позднее.

Удар, который образовал Тихо, не только оставил после себя кратер диаметром 85 км, глубиной около 5 км и кольцевые горы вокруг него, но и распылил миллионы тонн размельченных пород на тысячи километров по всей поверхности лунного шара. Образовавшиеся при этом лучи (рис. 3.47, 3.48) остались видны только потому, что они очень молоды: их возраст всего 109 млн лет – небольшой отрезок времени во всей лунной истории продолжительностью 4,6 млрд лет. А яркость на Луне зависит от молодости пород, потому что со временем солнечная радиация затемняет свежие ударные выбросы.

Вместе с тем протяженные светлые лучи, исходящие от больших молодых кратеров, нельзя объяснить только светлой пылью. Изображения, переданные космическим аппаратом «Рейнджер-7», подтвердили вывод, сделанный американским астрономом Дж. Койпером на основании наземных оптических наблюдений, о том, что светлые лучи образованы шероховатым и каменистым материалом. Может быть, поэтому особенностью лучевых систем является то, что на фоне материков они наиболее резко видны в полнолуние, а с удалением от этой фазы их контрастность быстро снижается, и они понемногу сливаются с общим тоном материка. На темном фоне гладких морей светлые лучи остаются видимыми практически при всех фазах, даже вблизи терминатора. Лучи не отбрасывают теней, их выдает только светлая окраска. Они не прерываются ни лунными горами, ни какими-либо другими топографическими деталями. Ясно только, что это следы вещества, разлетевшегося из больших, относительно недавно образовавшихся ударных кратеров.

Система Тихо состоит из ста с лишним лучей, и ее прекрасно видно даже в шестикратный бинокль, а в небольшой телескоп она напоминает светлые меридианы, проведенные белой краской на лунном глобусе, исходящие из полюса Тихо. Вал этого кратера непосредственно окружен темной зоной, а венец лучей начинается лишь на расстоянии 60 км от вала. Темная граница или кольцо, окружающее кратер, вероятно, представляет собой темный материал, выброшенный ударом с глубины материковой коры.

Веер светлых лучей вокруг Тихо меняется от ночи к ночи, по мере того как изменяется угол солнечного освещения. Наиболее протяженным из самых ярких считается луч, направленный на северо-северо-восток, который пересекает все видимое полушарие Луны и продолжается по Морю Ясности в виде хорошо заметной яркой полосы, разделяющей это море на две половины. За лучом можно проследить и дальше к северу, где он образует крайнюю восточную границу Озера Смерти и Моря Холода. Если от этого луча перемещаться вокруг Тихо по часовой стрелке, то следующими яркими лучами будут два луча, направленные соответственно к Морю Спокойствия и Морю Нектара. Последний упирается в кратер Фракасторо и впервые становится видим на некотором расстоянии от Тихо, являясь двойным на более чем трети его пути. Детальные исследования показывают, что большая часть этого луча состоит из громадного количества ярких пятен, которые при увеличении разрешения превращаются в цепочки вторичных кратеров.

Рис. 3.47. В полнолуние лучевая система кратера Тихо выглядит особенно эффектно.

Следующий от этого луча по часовой стрелке яркий луч укажет вам направление на светлую лучевую систему Стевина, а еще следующий направит к небольшому свежему кратеру, расположенному в древнем кратере донектаровского периода (старше 3,9 млрд лет) Жансен диаметром 199 км.

Яркие лучи, идущие от Тихо на юг, достигают края лунного диска, где располагается внешнее кольцо гигантского бассейна ЮПЭ. Один из лучей ведет прямо к южному полюсу. Он пересекает большой кратер Клавий нектаровского (3,9–3,8 млрд лет) периода диаметром 245 км, помогая таким образом опознать его, когда Солнце находится высоко в небе, а детали видны неотчетливо. Обратите внимание на любопытную цепочку кратеров на дне Клавия, напоминающую семейство матрешек: в их расположении и размерах есть определенные закономерности. Далее луч достигает такого же старого кратера Ньютон (78 км), расположенного на валу гигантского бассейна ЮПЭ.

Рис. 3.48. Впрочем, и на ущербе лучевые системы молодых кратеров неплохо видны.

Следующий по часовой стрелке яркий луч, который направлен на юго-запад, расположен эксцентрично по отношению к Тихо, так что его продолжение тянется касательно к валу Тихо и простирается мимо большого нектаровского кратера Лонгомонтан диаметром 157 км. Далее мимо Шейнера (110 км) и Кирхера (72 км) луч направляется к сглаженному валу разрушенного временем огромного кратера Байи (287 км), расположенного на внешнем кольце гигантского бассейна ЮПЭ.

Передвигаясь далее вокруг Тихо по часовой стрелке, вы попадете в большую темную зону, простирающуюся почти на 120°, которая содержит только короткие и неясные лучи. Подобные бреши в лучевых системах известны у многих других молодых кратеров, например у Прокла. И, наконец, темная зона завершается сильно выделяющимся ярким двойным лучом, направленным на северо-запад в сторону Моря Облаков.

Большое количество других, более коротких лучей пересекается с этими большими лучами. По мере того как высота Солнца над лунным горизонтом изменяется от ночи к ночи, они тоже меняются и становятся относительно ярче и длиннее или слабее и короче. При отличных условиях наблюдения с большим телескопом появляется возможность начать разрешать часть этих лучей на мелкие кратеры, которые представляют вторичные удары от события Тихо с их индивидуальными веточками выбросов. Но в основном эти лучи аморфны и разорваны, как облака, и не поддаются никаким попыткам разрешить детали, практически исчезая из виду при увеличении разрешения.

По мере того, как Солнце поднимается над горизонтом, становится видимым массивный центральный пик кратера, который вначале проявляется как светлая звездочка на черном как смоль фоне кратерной чаши. Через ночь или две после этого раннее утреннее Солнце покажет интенсивную сеть террас, которые располагаются на внутренних стенках кратера.

Из всех больших кратеров на Луне Тихо является самым молодым, и его можно увидеть в телескоп любого размера. Он хорошо сохранился и практически не разрушен, в отличие от окружающих его старых кратеров, которые были серьезно «потерты» в процессе эрозии метеоритами и т. п. В 1960 г. Тихо был подробно обследован американскими орбитальными космическими аппаратами и «Сервейором-7», который прилунился вблизи северного края кратера. А в декабре 1972 г. астронавты «Аполлона-17» Ю. Сернан и X. Шмитт представили наиболее важную информацию о Тихо с места посадки корабля в Долине Тавр – Литтрова Моря Ясности, за тысячу километров от Тихо: они доставили материал из луча от этого кратера. Затем ученые-селенологи на Земле определили, когда образовались эти выбросы – не более 109 млн лет назад.

Рис. 3.49. Окрестности кратера Тихо.

В отличие от Тихо, его непосредственное окружение в основном представлено относительно древними, разрушенными временем кратерами. Поэтому результаты обследования лучей, вторичных кратеров и других отложений вокруг Тихо приводят к выводу о том, что такие же, но теперь уже невидимые выбросы окружали и окружают старые кратеры и таким образом составляют межкратерное пространство. В соответствии с принципами геологической гипотезы униформизма, окружающие Тихо кратеры, такие как Пикте диаметром 62 км, Оронций (105 км), Соссюр (54 км) и др., были очень похожи на Тихо, но со временем просто потеряли свои начальные текстурные признаки.

Рис. 3.50. На этом фото отчетливо заметно пятно Кассини.

Наше путешествие по окрестностям Тихо начнем с древнего до-нектаровского кратера Деландр поперечником 256 км, расположенного севернее Тихо на расстоянии двух диаметров последнего. Его сглаженные древние стенки окружают очень невысокие валы, потому что кратеры, которые здесь появились позднее, засыпали их, и Деландр лишь недавно был признан в качестве кольцевого образования. Его восточный вал был уничтожен крупным нектаровским кратером Вальтер диаметром 128 км, южный вал разрушен эратосфеновским (от 3,2 до 1,1 млрд лет) кратером Лексель (62 км). На его юго-западном валу расположился сравнительно хорошо сохранившийся кратер Болл (41 км), а севернее его прямо на дне Деландра разместился примерно такого же размера кратер Хелль. На территории Деландра видно множество других более мелких кратеров, а также несколько гряд, простирающихся в радиальном направлении в сторону Тихо. На одних снимках они представляются как цепочки, состоящие из небольших кратерков и куполков, на других – как неправильные яркие прожилки.

Рис. 3.51. К югу от Тихо, у его восточной окраины, прослеживается невысокий пологосклонный хребет высотой до 1200 м, огибающий на западе кратер Лонгомонтан (вверху слева), а на востоке – Маджини (вверху справа). Хребет разделяет эти старые большие кратеры и далее идет вдоль светлого луча Тихо на юг к кратеру Клавий (по центру), охватывая его со всех сторон.

В центральной части Деландра, расположенной между Вальтером, Лекселем и Хеллем, наблюдается светлая область, так называемое «пятно Кассини», которая особенно хорошо видна в косых лучах Солнца, что, вероятнее всего, является результатом скопления здесь очень ярких небольших вторичных кратеров, образованных выбросами из Тихо, так как прослеживается связь этого пятна с лучами последнего. Северная часть Деландра, которая примыкает к Морю Облаков, не такая светлая, как остальная часть кратера; по-видимому, она подвергалась воздействию морской лавы. Поэтому северный вал Деландра понижен и особенно сильно разрушен. У западного его края расположена цепочка крупных кратеров, образованных вторичными ударами из Моря Дождей, направленная по касательной к восточному валу кратера Питат диаметром 97 км.

Южнее Деландра на расстоянии около одного диаметра Тихо расположился разрушенный донектаровский кратер Оронций поперечником 105 км. На его восточном валу хорошо заметен относительно молодой кратер Хёггинс (65 км), восточный вал которого, в свою очередь, последовательно перекрывается еще более молодым кратером имбрийского периода (3,8–3,2 млрд лет) Насиреддином (52 км), к северному валу которого пристроился кратер Миллер немного большего размера (61 км) и примерно того же возраста.

К югу от Тихо, начинаясь у его восточной окраины, прослеживается невысокий пологосклонный хребет высотой до 1200 м, который огибает на западе нектаровский кратер Лонгомонтан диаметром 157 км, а на востоке – донектаровский Маджини поперечником 194 км (рис. 3.51). Хребет отделяет эти старые большие кратеры друг от друга и далее направляется вдоль светлого луча Тихо на юг к еще большему нектаровскому кратеру Клавий, охватывая его со всех сторон. Можно предположить, что хребет является остатками древнего разрушенного кольцевого вала и, может быть, сформирован валами окружающих его больших кратеров, таких как Тихо, Маджини, Лонгомонтан и Клавий. На дне Клавия в западной его части обратите внимание на цепочку из относительно небольших, диаметром около 3 км, отчетливых кратеров, направленную в сторону бассейна Моря Восточного, расположенного 2000 км к северо-западу.

Маджини расположен юго-восточнее Тихо. Это очень древнее образование, как и Деландр, почти не имеет ни внутренних, ни внешних стенок, но его легко можно распознать по кратерам на краю: на фотографиях, полученных при низком Солнце, видно, что Маджини, в отличие от других образований, имеет множество кратеров, расположенных на его валу. Кроме того, в этой фазе кратер легко обнаружить из-за яркого светлого пятна на его дне, обусловленного лучами Тихо, как у Деландра. В западной и северной частях Маджини можно увидеть большие перекрывающиеся кратеры, вторичные к Морю Дождей. Южнее Маджини заметна группа относительно крупных деградированных кратеров, которые, по-видимому, являются вторичными к бассейну Моря Нектара, расположенного 450 км к северо-востоку.

Путешествуя с телескопом по Луне, астрономы, как опытные следопыты, читают историю жизни естественного спутника Земли. Мы уже многое узнали о видимой стороне Луны, значительно меньше – об обратной. И мы до сих пор не разгадали главную тайну Луны – тайну ее происхождения.

Литература

Атлас обратной стороны Луны. Ч. 1. М.: Изд-во АН СССР, 1960; Ч. 2. М.: Наука, 1967; Ч. 3. М.: Наука, 1975.

Атлас планет земной группы и их спутников. М.: Наука, 1990.

Бронштэн В. А. Как движется Луна? М.: Наука, 1990.

Викторов С. В., Чесноков В. И. Химия лунного грунта. М.: Знание, 1978.

Галкин И. Н. Геофизика Луны. М.: Наука, 1978.

Дагаев М. М. Солнечные и лунные затмения. М.: Наука, 1978.

Зигель Ф. Ю. Сокровища звездного неба: Путеводитель по созвездиям и Луне. М.: Наука, 1986.

Кауфман У. Планеты и луны. М.: Мир, 1982.

Куликов К. А. Первые космонавты на Луне: Описание Луны и астрономических явлений, наблюдаемых с ее поверхности. М.: Наука, 1965.

Куликов К. А., Гуревич В. Б. Новый облик старой Луны. М.: Наука, 1974.

Линк Ф. Лунные затмения. М.: Изд-во иностр. лит. 1962.

Набоков М. Е. Астрономические наблюдения с биноклем. М.: ОГИЗ Гостехиздат, 1948.

Рюдо Л. Астрономия на основе наблюдений. М.; Л.: ОНТИ, 1935.

Уманский С. П. Луна – седьмой континент. М.: Знание, 1989.

Шевченко В. В. Луна и ее наблюдение. М.: Наука, 1983.

Прекрасная коллекция фотографий и карт Луны находится на сайте Института Луны и планет (США, http://www.lpi.usra.edu).

Доступ к картам – http://www.lpi.usra.edu/resources/mapcatalog/

Доступ к коллекциям фотографий, включая экспедиции «Аполлон», – http://www.lpi.usra.edu/resources/lunar_atlases/

К. Б. Шингарева. Как дают названия деталям на картах планет

Традиция давать названия небесным объектам уходит в далекое прошлое. В основном она возникла из необходимости вести счет времени и ориентироваться в пространстве, а эту возможность нашим предкам давало наблюдение за небесными светилами. Поэтому еще в древних цивилизациях заметные объекты звездного неба получили имена. Из очень глубокой древности до нас дошли названия звезд и созвездий: им тысячи лет, а некоторым зодиакальным созвездиям, возможно, даже десятки тысяч! Иное дело – география планет и их спутников. Единственное небесное тело, на поверхности которого можно с Земли невооруженным глазом различить некоторые детали, – это Луна.

4.1. Глядя на Луну с Земли

Первая дошедшая до нас карта Луны датирована 1603 годом (см. гл. 5 «История лунных карт»). На ней есть несколько названий. Позже на лунных картах появились моря и океан, заливы и болота, озера и мысы. В период визуальных наблюдений темные пятна на Луне ассоциировались с водными пространствами. Им давали названия, связанные с душевным состоянием человека или стихиями: Море Спокойствия, Море Ясности, Океан Бурь, Море Кризисов. Эти поэтические образы порою ассоциируют и с событиями нашего времени. Например, именно в Море Спокойствия была вполне успешно осуществлена первая высадка человека на Луне. Море Кризисов тоже оправдало свое название: там обнаружился крупный маскон (концентрация массы), вызывающий значительную гравитационную аномалию. Именно она послужила причиной неудачного прилунения в этом море станции «Луна-15» (СССР) в июле 1969 г. Посадка в этом районе стала возможной лишь после изучения гравитационной аномалии.

Галилео Галилей в свой первый телескоп в 1609 г. обнаружил на Луне горы, а польский астроном Ян Гевелий (1611–1687) дал им названия земных хребтов и горных стран. Так на Луне появились Альпы, Карпаты, Кавказ, Апеннины и другие «дубли» привычных для европейца названий. Что же касается самой распространенной формы рельефа – кратеров, то здесь было опробовано много вариантов, пока не удалось выработать систему и определить правила. Например, голландский астроном Микаэль Лангрен (1600–1675), трудившийся при испанском королевском дворе и составивший первую профессиональную карту Луны, сделал попытку присваивать кратерам имена не только ученых, но и членов королевской семьи. Однако «королевские» названия не прижились.

До сих пор на Луне обращают на себя внимание некоторые, казалось бы, неуместные сочетания названий. Например, близ центра лунного диска и практически рядом друг с другом расположены кратеры Ипатия и Кирилл. При этом первая в мире женщина-астроном, математик и философ Ипатия (Гипатия) Александрийская не приняла христианства, за что в 415 г. была растерзана толпой фанатиков по приказу епископа Кирилла, одного из отцов христианской церкви.

Поскольку диаметры лунных кратеров разнообразны, были попытки давать названия лишь крупному кратеру, а для окружающих его меньших кратеров добавлять латинские буквы, например, Альфонс А, Альфонс В и т. д. Эту систему неоднократно начинали использовать, затем от нее отказывались и вновь к ней возвращались. Поскольку сейчас как раз наблюдается возврат к этой системе, полезно ее обсудить, что мы позже и сделаем.

В целом же составители карт Луны вплоть до начала XX в. не слишком заботились о согласованности наименований – отчасти из-за сложности обмена информацией, отчасти из-за того, что этому просто не придавали значения. В результате одна формация могла иметь несколько названий, порой даже в работах одного и того же автора. Например, у Юлиуса Шмидта (1825–1884) нередко один объект имел два различных названия или обозначался разными буквами. Несогласованность царила не только в названиях, но и в типах образований, а также в использовании букв латинского и греческого алфавитов.

Впервые внимание астрономической общественности на этот разнобой обратил английский селенограф Сэмюэл Сондер (S. A. Saunder, 1852–1913). В статье «О состоянии лунной номенклатуры», опубликованной в 1905 г. в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (vol. 66, p. 41), он заметил, что необходимо найти решение, которое бы всех примирило, и если это надо сделать быстро, то поиски решения следует поручить международному комитету. Такой комитет по вопросам лунной номенклатуры был создан в 1907 г. Результат его работы был опубликован в 1913 г. в виде «Сравнительного списка лунных формаций, имеющих названия или обозначенных буквами на картах Нейсона, Шмидта и Мёдлера». Список подготовила Мэри Блэгг под руководством С. Сондера. В нем были указаны тип формации, ее обозначение и местонахождение на картах трех вышеупомянутых авторов. Координаты объектов не сообщались.

В 1922 г. был основан Международный астрономический союз (MAC). В него вошел и упомянутый выше комитет под названием Комиссии 17 по лунной номенклатуре. Интересно отметить, что в течение ряда лет доклады на заседаниях этой комиссии начинались с цитирования приведенной выше фразы Сондера о необходимости международного сотрудничества. Позже она разделилась на две комиссии – по наименованию деталей рельефа на Луне и деталей альбедо на Марсе.

В 1932 г. Мэри Блэгг и Карл Мюллер в основном завершили и представили в Комиссию 17 «Каталог лунной номенклатуры», включавший 662 объекта с именами собственными. Всего же в нем было около 4 800 объектов. Каталог содержал наименования объектов, их селенографические координаты, размеры, номера по каталогам С. Сондера и Ю. Франца, а также сведения о людях, чьи имена были даны деталям лунной поверхности. Комиссия одобрила каталог, но опубликование его затянулось. Из печати он вышел лишь в 1935 г., когда в Париже проходил V Конгресс MAC. В связи с завершением этой большой работы по лунной номенклатуре конгресс решил расширить сферу действия Комиссии 17, поручив ей заниматься и другими вопросами, касающимися изучения Луны.

Уточнение лунной номенклатуры продолжилось в конце 1950-х гг. в Аризонском университете США под руководством Д. Артура. Он обнаружил и устранил ряд ошибок в идентификации образований с названиями, особенно в краевой и либрационной зонах лунного диска, а также ряд ошибок в латинской транскрипции названий, допущенных в каталоге Блэгг и Мюллера. Группа Д. Артура опубликовала в 1963–1966 гг. «Каталог лунной номенклатуры по квадрантам», который содержит обозначение объекта, его координаты, диаметр в долях лунного радиуса и в километрах, классификацию кратеров по пятибалльной шкале в зависимости от сохранности вала, закодированную характеристику поверхности, на которой расположен кратер, а также информацию о наличии и характере образований на дне кратера. Названия и обозначения этого каталога получили широкое распространение при составлении карт видимого полушария Луны, прежде всего Lunar Astronautical Chart (LAC) масштаба 1:1 ООО ООО, использованной при осуществлении экспедиций на Луну по программе «Аполлон». В тот период удалось составить только 44 листа этой карты. Отсутствовала необходимая информация об обратной стороне, полярных областях и краевых зонах Луны. Ныне 144 листа этой карты отображают всю поверхность Луны в масштабе 1:1 000 000.