Читать книгу "Концепции современного естествознания"

V = H · R, где V – скорость галактики, H – постоянная Хаббла, R – расстояние до галактики.

H = [км / с · МПк], лежит в пределах от 50 до 100, обычно около 75.

1 Пк (парсек) = 3,26 светового года = 3,08 · 10¹⁶ м.

H= 1/τ, где τ – время жизни Вселенной, τ = 13 млрд. лет.

Фактически Э. Хаббл математически доказал, что галактики удаляются друг от друга, то есть Вселенная расширяется.

Теория Большого Взрыва разработана учеником Фридмана Дж. Гамовым и основана на математическом обосновании красного смещения Хабблом. Из рассуждений Хаббла вытекало следующее:

• чем дальше галактики находятся друг от друга, тем с большей скоростью они разбегаются;

• расширяется только Вселенная, а не Метагалактика;

• центра, от которого происходит расширение, не существует;

• постоянная Хаббла одинакова во всей Вселенной в каждый момент времени, но со временем убывает;

Вселенная нестационарна, изменяется, эволюционирует.

По теории Гамова существует эпицентр или момент взрыва: 13–15 млрд. лет назад, когда Вселенная находилась в сверхплотном и сверхгорячем состоянии (ρ = 10¹⁹ г/см³, Т = 10³² К). До взрыва не существовало ни вещества, ни времени, ни пространства. Взрыв положил начало существованию и развитию Вселенной, которая прошла четыре эры развития: 1) адронную (τ = 10^-4 с); 2) лептонную (τ = 0,2 с); 3) фотонную (τ = 1 млн лет); 4) звездную (продолжается).

1. Адронная эра связана с образованием из кварков тяжелых частиц (барионов, или адронов), которые, реагируя с антибарионами, создавали реакции аннигиляции; затем барионы стали распадаться на нейтроны и протоны (которые существуют до сих пор, как и положительный барионный заряд):

2. Лептонная эра связана с появлением легких частиц (электронов, фотонов, позитронов, реликтового нейтрино):

В конце лептонной эры количество протонов и нейтронов уравновесилось.

3. Фотонная эра (эра излучения) связана с изменением фотонов (их энергия стала меньше, длина волн увеличилась), отделением вещества от антивещества, фотонов от вещества (в виде электромагнитных излучений – рентгеновского, ультрафиолетового, светового, инфракрасного), появлением света в ставшей прозрачной для излучения Вселенной. Начался процесс образования ядер водорода и гелия:

Реликтовое фотонное излучение присутствует во Вселенной до сих пор, оно было обнаружено в 1964 г. До сих пор сохраняется и соотношение между гамма-фотонами и протонами и нейтронами (гамма-фотонов в 1 млрд раз больше).

4. После фотонной с появлением атомов H и He началась звездная эра.

Согласно современным представлениям, наша Вселенная расширяется и состоит из: 1) светящегося вещества (галактики, звезды, планеты, межзвездный газ, представляющий собой пыль из атомов водорода, гелия и примесей других элементов), которое являет собой барионную форму существования материи; 2) реликтового излучения (фотонов); 3) темной (скрытой) материи, вещества, свойства которого неизвестны, но его масса в несколько раз превышает количество известной материи.

В 1950-е гг. была разработана модель стационарной Вселенной (модель Хойла), исследующая процессы взаимопревращения вещества и антивещества. В 1992 г. появилась модель «холодной» Вселенной (модель Зельдовича), в середине 1990-х гг. – модель Альфена, который уделяет внимание всей совокупности процессов (не только гравитационным) – гравитации, магнитогидродинамике, электромагнетизму, плазменным процессам. Согласно этой модели Вселенная состоит из плазмы, а реликтовое излучение – это микроволновой фон, окружающий плазму.

Все теории учитывают, что во Вселенной существует тонкая подстройка, то есть совокупность случайностей, которые привели к существованию и становлению той Вселенной, в которой мы живем. Совокупность случайностей привела и к появлению разумной жизни. Но случайности базируются на известных физических законах и открытых учеными фундаментальных постоянных: скорости света, гравитационной постоянной, постоянной Планка, заряде электрона, массе электрона, массе протона, массе нейтрона, системе трех координат, безразмерной энтропии вселенной (S – 10⁹).

Фундаментальные постоянные имеют строго количественное значение (выражение); любое изменение их численных значений создает другой мир, отличающийся от нашего: 1) если увеличить значение постоянной Планка на 15 %, протоны не смогут соединяться с нейтронами, то есть невозможен первичный нуклеосинтез; 2) если уменьшить или увеличить гравитационную постоянную на 10 %, то в первом случае все звезды станут красными карликами, во втором – белыми и голубыми.

Тонкая подстройка Вселенной свидетельствует, что: 1) физические характеристики материи Вселенной определяются числовыми значениями физических постоянных; 2) незначительное изменение фундаментальных постоянных приводит к невозможности существования наблюдаемой Вселенной.

Теория Большого Взрыва (модель Гамова) была для своего времени передовой, она объясняла многие явления, включая эксперименты Хаббла, предсказала открытие реликтового излучения, но в некоторых областях оказалась бессильной. Она не могла объяснить ни скручивания галактик, ни их «блиновидной» формы, особенно в случае однообразного крупномасштабного закручивания; ни образования космических вихрей, скорость которых достигает 100–300 км/с.

Некоторые открытия укрепили теорию (экспериментальное обнаружение реликтового излучения), некоторые добавили вопросов. Среди таких открытий – обнаружение в конце XX в. ячеистой структуры Вселенной, выражающейся в том, что существуют образования, похожие на своего рода соты, и по границе ячеек фиксируется вещество, а внутренняя часть либо пуста, либо несет неизвестную (скрытую) материю, характер и свойства которой непонятны. Размеры ячеек огромны, объем каждой около 1 млн кубических парсеков.

Современная наука считает, что вещество во Вселенной распределено однородно и изотропно. Существование ячеек с пустотой или неизвестно чем внутри вызывает сомнение в изотропности Вселенной. Модель Гамова не дает ответов, почему так, откуда эти ячейки и что внутри них.

Но достоинства теории перевешивали ее недостатки, и на основе этой модели появились новые, дополненные и улучшенные: модель «раздувающейся Вселенной», модель Альфена; образование вихрей объясняет теория газодинамического образования вихрей (тем, что при столкновении «блинов» образуется ударная волна, которая и закручивает галактики в одну сторону) и т. д.

Модель «раздувающейся Вселенной», или, как ее называют, теория инфляции, была создана в 1980-е гг. Гутом. Теория построена на достижениях последних экспериментов с элементарными частицами и учитывает ячеистую структуру Вселенной. Она гласит, что Вселенная возникла из ничего, из физического вакуума, в котором не было вещества, но имелась огромная энергия, заключенная в ячейке физического вакуума. Отсутствие вещества (и как следствие – отсутствие гравитации) позволило ячейке за 10^-35 секунды раздуться до размеров метагалактики, после чего через 10^-31 секунды энергия перешла в вещество (создала вещество). Вывод: вещество порождено вакуумом и исчезнет в вакууме.

Солнечная система

Планеты Солнечной системы принято разделять на планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс), или малые планеты, и планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон). Плутон недавно был выведен из числа планет и отнесен к планетоидам.

Планеты земной группы отличаются сравнительно небольшим размером, совершают медленный оборот вокруг оси, имеют наклон оси, отсутствие (Меркурий, Венера) или малое количество спутников (Земля, Марс), твердую поверхность и практически одинаковый химический состав (кремний, железо). Атмосфера присутствует у Земли и Венеры, разреженная на Марсе и практически отсутствует на Меркурии. Центр планет занимает железное ядро, планеты обладают магнитным полем (слабо выраженным только у Венеры).

Планеты-гиганты находятся на более дальнем расстоянии от Солнца, они отделены от планет земной группы поясом астероидов (малых планет числом около 5500), которые движутся вокруг Солнца по вытянутой орбите. За поясом астероидов находятся планеты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, отличающиеся большими размерами и массой, наименее массивная среди них Уран (только в 14,5 раз тяжелее Земли).

Планеты-гиганты имеют малую плотность, низкую плотность, быстрое обращение вокруг оси, мощную атмосферу, переходящую к центру планеты в жидкость, небольшое ядро, состоящее из водорода с металлическими свойствами, сильное магнитное поле и большое количество спутников (наименьшее число их – 8 у Нептуна) и кольца, состоящие из более мелких частиц (ярко выраженные кольца у Сатурна). Атмосфера планет-гигантов состоит из смеси разных газов (водород, гелий, метан, аммиак, водная взвесь и т. п.). За планетами-гигантами лежит еще один пояс астероидов, за ним расположен Плутон.

Центром Солнечной системы является Солнце – звезда с массой, в 332 958 раза превосходящей массу Земли, и температурой на поверхности 5770 К. Вокруг Солнца обращаются планеты, астероиды и кометы, имеющие определенную траекторию движения – орбиту. Астероиды имеют неправильную форму, по составу похожи на планеты земной группы, у них нет атмосферы. Кометы стоят из смеси замерзших газов и космической пыли, они обращаются вокруг Солнца по очень вытянутым орбитам.

Особое место в Солнечной системе занимает Луна, спутник Земли. В древности люди считали, что дневной свет дает им бог Солнца (у каждого народа со своим именем), податель жизни и плодородия, наделенный мужскими качествами, а ночной свет дает богиня Луна, царица снов, магии, обозначающая почти во всех странах смерть и наделенная женскими качествами. Все остальные планеты и созвездия тоже были включены в мифологию, но они занимали менее значительное положение.

Луна тесно связывалась с Землей и Солнцем; это был триумвират планет, связанных единой канвой мифов, и Луна играла большую роль, чем Солнце, ей приписывали тайные качества: она способна изменять форму, становиться не тем, чем была день назад, восстанавливаться и снова разрушаться. Никакая другая планета не может выглядеть меняющейся. Солнце способно лишь менять силу яркости или высоту над горизонтом, Луна же все время становится иной. Способность Луны визуально изменяться стала причиной того, что все первые земные календари были не солнечные, а лунные.

Согласно большинству китайских и японских мифов, Луну называли «Принцессой Лунного Лавра». Этот мифический лавр якобы произрастает на Луне рядом с Лунным дворцом, где проживают небожители. С развитием в этих восточных странах буддизма Луна получила имя светоча истины, поскольку именно на ее долю выпала честь нести в себе свет истинного буддизма.

Буддисты Китая и Японии считали, что лунный свет озаряет дорогу и служит маяком для каждого, кто стремится постичь смысл существования и завершить циклы перерождений. В мировоззрении китайцев и японцев Луна и Солнце являются единым целым, составляющим две половины космического начала. Древние китайцы верили, что Луна состоит из призрачного и очень нестойкого вещества – водного эфира, напоминающего по своим качествам туман.

Поскольку противопоставлением активности и зноя служит холод и бездействие, Луне приписывали такие качества, как печаль, одиночество, созерцательность, любовное томление, поэтому лунная красота – это красота отказа от земной жизни, надежд, права на счастье.

В Корее ей отводилось ведущее место в космогонической мифологии. Считалось, что Луна страшно тверда и холодна, то есть иными словами – это огромный ледяной шар. Согласно мифу, в космосе живет пес по имени Пулькэ, который каждый месяц стремится украсть Луну, но ему никак не удается ухватить ее зубами – Луна выскальзывает из пасти; иногда псу удается отгрызть от нее кусочки, но даже когда он ее полностью измельчает, все равно скоро она возвращается на свое положенное место, и пес начинает охоту снова.

Практически у всех народов с Луной связано и представление о загробном мире. По легендам кельтов, Луна – это обитель мертвых. После смерти души людей оказываются в царстве вечного холода, холод сковывает их и берет в плен. Замерзшие, лишенные способности шевелиться, они не могут покинуть Луну и с тоской смотрят с нее вниз, на свою родину-Землю.

Греки называли эту планету Селеной и пытались рассуждать о Луне уже научно. Греческих философов очень интересовало, из каких пород сложена Селена. Философ Эпименид называл ее «горной землей», с ним соглашался и Фалес: Луна состоит из земли, то есть ничем от нашей планеты не отличается. Пифагор именовал Луну небесной землей, но что он имел в виду, мы достоверно не знаем: обычно под «землей» он подразумевал твердое вещество, то есть все, что не является водой, воздухом или огнем (по мнению греков, мир сформирован четырьмя стихиями).

Известный философ Анаксагор даже создал лунную карту, на которой были изображены горы, холмы, города, ущелья, впадины и даже овраги. Анаксагор был убежден, что Луна не имеет воды, а те впадины, которые потом средневековые астрономы нарекли морями, он называл сухими; таким образом, уровень знаний Анаксагора гораздо ближе к реальности, чем научные домыслы в каком-нибудь XVII в.

Астроном Птолемей составил описание лунной поверхности, пересказанное в трудах Плутарха: лунная география похожа на земную, там есть свои горы и свои впадины. Поскольку Луна – это обитель мертвых, в одной из самых крупных впадин Птолемей расположил жилище Гекаты (одна из ипостасей Луны, связанная с магией; по преданию, Геката способна вызывать души мертвых). Рядом Птолемей разместил еще и два ущелья, очень глубоких и длинных, по которым перемещаются души мертвецов с одной стороны Луны на другую, Плутарх передавал слова Птолемея так: «Наибольшую из них (впадин) называют “укрытие Гекаты”. Там наказуемые души требуют и получают воздаяние за то, что они претерпели или совершили, ставши уже демонами. А два длинных [углубления], называются Вратами, ибо через них души переправляются то на сторону Луны, обращенную к небу, то опять на сторону, обращенную к земле. Обращенная к небу сторона Луны называется “Елисейскими полями”, а обращенная сюда – “противоземной Персефоной”».

Изображая перемещения душ по узким расселинам, Птолемей пытался описать колебания Луны относительно своей оси, или либрации (смещения), благодаря которым Луна показывает нам иногда (правда, очень незначительно) часть невидимого с Земли полушария. Ущелья, которые упоминает Птолемей, ныне именуются Морем Изобилия, Морем Нектара и Морем Спокойствия. Именно в эти области происходила посадка лунных модулей.

В описании лунной поверхности, данном Птолемеем, много интересного. Например, он упоминает о том, что горы на Луне плоские и гладкие. Он пишет о цирках с плавными сглаженными стенами. Но астрономы XIX в., имеющие телескопы, думали, что цирки имеют острые зубцы. Только картинки с Луны, переданные на Землю и фотографии, которые привезли астронавты, подтвердили правду Птолемея: горы сглаженные, засыпанные слоем разрушенной метеоритами породы.

Есть еще интересная деталь: по Птолемею, вокруг кратеров расположены узкие пурпуровые пояса. Долгие века над «пурпуровыми поясами» насмехался весь просвещенный научный мир. Однако когда космонавты посетили Луну, они увидели… пурпуровые пояса. Это метровой ширины полосы, идущие по всей окружности цирков.

Плутарх уже знал, что Луна не имеет земной атмосферы, совершает обороты вокруг Солнца и вращается вокруг Земли по определенной орбите, довольно близко, по сравнению с космическими расстояниями (намного ниже других звезд), а также имеет размеры значительно меньшие, чем Земля.

Феон утверждал, что на Луне не может быть ни жизни, ни живых существ, поскольку она не имеет достаточной атмосферы, чтобы позволить дышать, не может произрастить растения, потому что не имеет воды и облаков, из которых проливается дождь. А кроме всего прочего, из-за отсутствия атмосферы те области, которые освещает солнце, будут очень сильно нагреваться, губя все живое, а поскольку Луна обращена одной стороной к Солнцу, то оно стоит над Луной отвесно по несколько суток во время полнолуния.

Из сказанного можно сделать вывод, что греки достаточно много знали о Луне: как и Земля, она шарообразна; находится ближе всех иных планет к Земле и движется по орбите, причем повернута к Земле одной стороной; является планетой, то есть твердым телом; имеет размеры меньше земных, поэтому подвержена земному притяжению; имеет «лунные пятна» – детали лунного рельефа, которые видны с Земли; из-за очень разреженной атмосферы и отсутствия воды жизнь на ней невозможна.

В средние века античные знания были забыты, на смену им пришли догматы церкви. Европейским ученым пришлось «открывать» Луну заново. Первая «научная карта» Луны была создана в XVI в. Джильбертом, он честно зарисовал то, что смог увидеть без телескопа. Другая карта Луны составлена уже более четко, ее автор – знаменитый Галилео Галилей, для наблюдений он использовал телескоп, но рисовальщиком был плохим.

В 1612 г. появилась первая адекватная лунная карта, ее создал математик Томас Харриот. Позднее лунные карты составили Шейнер, Гевелий, Эрголи, ван Ларген, Гассенди, Малаперт, Дивини, Гримальди, Рейт… Точность у всех этих карт относительная, поскольку наблюдатели старались воспроизвести детали рельефа, не прибегая к измерениям.

Первые измерения Луны были сделаны после изобретения нитяного микрометра. Это произошло уже во второй пловине XVII в. Автором изобретения был итальянский астроном Монтанари. Только век спустя, в 1750 г., астроном Тобиас Майер применил для лунной картографии координатную сетку. Это позволило более точно привязывать детали лунного рельефа к лунным долготе и широте.

В XVIII–XIX вв. лунные карты выпускают все ведущие астрономы – Гудейкер, Лорман, Ламберт, Бэр, Мэдлер, Шмидт, Фаут, Уилкенс. Особенно точные карты сделали Медлер и Бэр, а на карте Шмидта было нанесено 33 тысячи лунных деталей, и это не удивительно, если учесть, что и размеры карты были соответствующими: 2 метра в диаметре.

С эпохой развития фотографии началась фотосъемка Луны. Но настоящий прорыв в лунной географии произошел во второй половине XX в., когда первые космические корабли вышли за пределы земной атмосферы: до сих пор самым точным и подробным атласом Луны считается атлас Койпера, опубликованный в 1960 г. после запуска первых космических аппаратов, но до того, как первый человек смог увидеть с орбиты и Землю, и Луну. Съемки Луны после 1960 г. только уточняли детали рельефа.

Основные сведения о Луне таковы. Среднее расстояние Луны от Земли 384 400 км. Наибольшее удаление Луны от Земли 405 500 км. Наименьшее удаление Луны от Земли 363 300 км. Невидимая с Земли часть Луны составляет 41 % всей лунной поверхности. В отличие от Земли, Луна гораздо более шарообразна, имеет радиус примерно 1 737 км, что составляет 0,2724 земного радиуса в районе экватора.

Из-за притяжения Земли полярная ось Луны немного короче (на 700 м) экваториальной, направленной в сторону Земли. Объем Луны равен 2,2 · 10²⁵ см³, а площадь ее поверхности – 3,8 · 10⁷ км². Масса Луны меньше массы Земли в 81 раз, а притяжение в 6 раз меньше земного. В силу слишком слабой гравитации Луна неспособна удержать вокруг себя атмосферу (атмосфера будет захвачена Землей), поэтому проекты по созданию искусственной атмосферы вокруг Луны заранее обречены на неудачу. На Луне возможно только создание куполов, заполненных воздухом для дыхания. Температура Луны в подсолнечной точке +130 °C, а на ночной стороне –160 °C.

Лунный грунт состоит из обломочно-пылевого слоя, который называется риголитом и образовался на скальных выступах под влиянием метеоритных ударов (Луна из-за отсутствия атмосферы подвергается постоянной и жесткой метеоритной бомбардировке), а также процессов нагревания и остывания, дробления, смешивания, спекания и воздействия солнечного ветра (благодаря ему риголит насыщен нейтральными газами).

Все лунные породы имеют двоякое происхождение: одни получены из космоса (метеоритное происхождение), другие связаны происхождением с Луной. Риголит метеоритного происхождения – явление на Луне вполне обычное. Нередко лунный грунт носит следы оплавления в результате падений метеоритов либо представлен вулканическими (лавовыми) породами вроде земного базальта. Существуют породы, которые похожи на земные: некоторые из них обогащены калием, фосфором и редкоземельными металлами.

Согласно современным исследованиям селенологов, вулканические породы характерны для лунных «морей», а сходные с земными породы – для лунных «материков». Главное отличие лунных минералов от земных пород связано с отсутствием в них воды, пониженным содержанием натрия и калия, повышенным содержанием железа и титана.

В отличие от Земли Луна не имеет выраженного ядра. То есть она сложена из однородного материала, который практически однороден и в коре, и в мантии, и в не изученной более тяжелой центральной части. Породы сравнительно мало отличаются по плотности. Лунная кора достаточно тонкая, всего около 60 км в глубину на видимой части, и по предварительным данным слегка мощнее – до 90 км – на невидимой стороне. Кора сложена породами, аналогичными нашему базальту. Это кристаллические горные породы, которые, в отличие от земных, меньше окислены из-за отсутствия свободного кислорода. Это показывает, что и в момент образования Луна не имела атмосферы, то есть была планетой безжизненной. Лунные моря из-за входящего в их состав оливина и ильменита имеют более темную окраску, чем материки.

Лунная мантия делится на верхнюю, среднюю и нижнюю, протяженность верхней мантии около 250 км, средней – до 500 км. Центр планеты, «ядро», возможно, жидкое, очень небольшое (около 350 км в диаметре), состоит из железа или сульфида железа. Вряд ли его масса занимает более 2 % массы Луны. Температура лунного ядра нам неизвестна, считается, что она составляет 1300–1900 К.

Известно, что лунное ядро не пропускает поперечные волны. Но какие именно процессы происходят внутри Луны, этого ученые не могут достоверно ни подтвердить, ни опровергнуть. Облеты Луны и исследования ее людьми и приборами показали только то, что на Луне есть сейсмическая активность, что чаще всего считается признаком молодой планеты. (Из-за этого идут споры между сторонниками молодой Луны и мертвой Луны.) Лунотрясения, которые бывают на Луне не слишком редко, все же показывают активность «внутренностей» Луны. Так что это совсем не такая мертвая планета, какой мы ее представляем.

Некоторые лунотрясения вызывают неизвестные на Земле оптические эффекты. Вероятно, именно с сейсмической активностью и созданием электрических разрядов и связаны такие явления, как световые вспышки, световые столбы, блики, искры, затуманивание отдельных областей, которые одни (ученые) стремятся игнорировать, а другие (уфологи) пытаются объяснить участием внеземных цивилизаций.

Вся юго-западная часть Луны, которая считается сейсмически неактивной, изрыта метеоритными кратерами. Линия сейсмической активности в сторону Запада проходит через море Ясности и море Спокойствия, немного севернее моря Кризисов. Линия сейсмичности идет на север посередине моря Дождей и упирается в лунный северный полюс. Линия сейсмичности в сторону Юга проходит между Морем Познанным и Морем Влажности, только слегка не доходя до южного полюса. Центр, откуда все эти линии разбегаются в разные стороны, находится между кратерами Коперник и Кеплер.

Все непонятные нам лунные явления связаны с геологическим строением Луны и с сейсмической активностью. Аристарх – наиболее активный кратер, связанный с наблюдением самых загадочных явлений: 112 раз кратковременные лунные явления были связаны именно с этим кратером. Кратер Платон 29 раз показывал необъяснимые эффекты. В долине Шретера, примыкающей к кратеру Аристарх, 15 раз была замечена непонятная активность. В кратерах Альфонс и Тихо 13 раз наблюдались кратковременные эффекты. В море Кризисов 16 раз наблюдалась активность. По сведениям ученых, наибольшая активность в этих зонах происходит, когда Луна находится в перигелии своей орбиты. Активные кратеры, как правило, расположены на периферии морей.

Моря и океаны Луны сухие, так их назвали еще в ту эпоху, когда считалось, что на Луне есть вода; этому способствовало также то, что на общем фоне моря и океаны имеют вид темных пятен, и лишь значительно позже стало ясно, что эти моря и океаны – сухие. Сегодня известно, что цвет морей Луны, в отличие от лунных «материков», связан с более темной окраской пород, которые их слагают; хотя вся лунная поверхность довольно темная.

Именно поэтому, когда она отражает солнечный свет, даже в полнолуние на Землю доходит всего 7,3 % лучей нашего основного светила; Луна дает нам света в 465 000 раз меньше, чем солнце. Достигающие поверхности Луны солнечные лучи неодинаково освещают лунный ландшафт, они сильнее отражаются от более высоких и светлых «материков» и хуже отражаются от более глубоких и более темных морей. По этой причине мы и видим их на поверхности нашего спутника как пятна, хотя видимая поверхность Луны имеет как «моря», так и горы.

Моря занимают около 40 % всей видимой поверхности, моря почти полностью лишены цирков, но имеют много глубоких трещин и невысоких сглаженных валов, а также зачастую моря окружены цепями лунных гор.

Морями и океанами названы крупные впадины, более мелкие впадины на Луне получили название озер и заливов. Названия, которые носят моря Луны, сохранились от той эпохи, когда люди представляли себе Луну как вторую Землю (море Дождей, море Спокойствия, море Кризисов, океан Бурь, море Холода, море Плодородия); первые имена лунным морям дал астроном Риччоли в 1651 г.

На Луне разделяют круговые и темные моря. Круговые моря, такие как море Дождей или море Ясности, образовались в результате бомбардировки Луны метеоритами и крупными метеоридными телами планетезималями (небесные тела на орбите вокруг протозвезды, образующиеся в результате постепенного приращения более мелких тел, состоящих из частиц пыли). Так, море Дождей – это результат столкновения Луны с космическим телом величиной 160 км в поперечнике. Круговые моря с Земли видны как серые пятна, они светлее другого типа лунных впадин – темных морей.

Темные моря делят обычно на три типа. К первому типу относятся все темные моря, имеющие большой размер, и все моря, расположенные между кратерами. Характерный пример таких морей – океан Бурь, занимающий гигантскую территорию. Ко второму типу относят круговые моря. Третий тип представлен кратерами, внутренность которых заполнена более темными породами.

Материковые области представлены на Луне горами и горными цепями (с названиями, аналогичными земным – Кавказ, Апеннины, Альпы, Карпаты), высоту которых с Земли определить очень сложно, поскольку Луна всегда повернута к нашей планете одной стороной и мы наблюдаем относительно плоскую картинку. Кроме того, для определения высоты требуется наличие какого-то ориентира, как на Земле (здесь мы вычисляем высоту гор относительно уровня мирового океана). Поскольку Луна – сухая планета и воды на ней нет, все ее «моря» пустые и нет уровня океана. Снимки Луны со спутников не дают точных величин высоты гор, так что полная картография Луны с определением глубины впадин и высоты гор возможна только с поверхности самой планеты, то есть при планомерном изучении Луны астронавтами-селенографами.

Лунные горные цепи образовались в результате метеоритной бомбежки или вулканической деятельности, они различаются по высоте от пары сотен метров до нескольких километров, как, например, лунные Апеннины с вершинами до 6 км в высоту.

Особое лунное явление – складчатые жилы, или горные складки, которые образовались в результате опускания и поднятия лунной коры и наблюдаются только в областях, примыкающих к морям или горным системам.

Вся Луна испещрена кратерами, или, как принято их называть, лунными цирками, которые, в основном, образовались в результате падений метеоритов или столкновения планеты с другими крупными космическими объектами. Однако не все лунные цирки – это результат бомбардировки Луны. Существует группа кратеров, имеющих вулканическое происхождение: некогда на Луне было много действующих вулканов, да и до сих пор Луна проявляет сейсмическую активность.

Кратеры не так глубоки, как видится это с Земли, и имеют глубину от 10 м до 10 км, причем глубокие кратеры встречаются не часто. Все цирки принято делить на пять категорий: к первой категории относят крупные одиночные кратеры, три следующих типа отличаются более светлой окраской прилегающих областей и более поздним временем образования, а пятая группа включает цирки, заполненные лавой (затопленные кратеры). Затопленные кратеры не имеют впадины и выглядят гладкими, точно сверху закрыты крышкой. Все кратеры имеют округлую форму и специфические бороздки на склонах.

Молодые кратеры окружены светлыми «лучами», они иногда перекрывают уже имеющиеся древние цирки. О происхождении лучей от молодых цирков единого мнения нет. Некоторые ученые считают, что это связано с выбросом в момент взрыва из кратера пылевых частиц, которые разлетались со страшной силой и образовывали линии по направлению от центра. Вылетевшие частицы со временем изменили свой цвет. О том, какой силы был удар, можно судить по величине лучей – они занимают площадь, в 12 раз превышающую величину самого цирка. Некоторые кратеры собраны в цепи и имеют явное вулканическое происхождение, поскольку даже при активной бомбардировке метеоритами такие длинные и четкие узоры не могли образоваться на Луне, а тянутся кратерные цепочки более чем на 150 км.

Вся Луна испещрена трещинами и бороздами, которые, как считают ученые, образовались, в основном, в результате сдвига лунных разломов. Но часть таких борозд – тоже результат бомбардировки метеоритами или столкновения с крупными объектами; также есть борозды, имеющие вулканическое происхождение. Нередко борозды тянутся на значительные расстояния, на многие сотни километров, хотя их глубина невелика – от 500 м до 1 км. Борозды отличаются очень интересной деталью – их ширина не изменяется на всем протяжении.

Кроме борозд, на Луне существуют сбросы – образования в виде прямых отвесных стен, которые могут занимать до нескольких сотен км. Самый известный лунный сброс – Прямая Стена в море Облаков, длиной около 100 км, глубиной до 400 метров.

Необычная деталь лунного пейзажа – купола, имеющие вид выгнутых щитов; вероятно, они образовались в результате вулканической деятельности, то есть это лунные лавовые образования. О вулканическом прошлом куполов говорят и имеющиеся в некоторых из них проломы, которые могли появиться, когда лава схлынула и внутри щитов образовались пустоты, наподобие наших карстовых.