Путешествия к Луне

3.1. Море Кризисов

Нашу первую экскурсию по Луне мы проведем в северо — восточном секторе ее видимого с Земли полушария. Здесь расположено крупное образование лунного рельефа — Море Кризисов. Как и многие другие лунные моря, оно одновременно является и древним кратерным бассейном, и лунным морем. Около 3,9 млрд лет назад, когда Солнечная система находилась на ранней стадии развития, громадный метеорит упал на эту часть Луны. В результате удара образовались глубокая выемка диаметром 570 км и сложный насыпной вал шириной 200 км, состоящий из крупных и мелких частиц раздробленной породы. Этот удар вызвал также серию трещин и разломов внутри лунной коры. В течение последующих 300–500 млн лет базальтовая лава постепенно вытекала через эти трещины, заполняя впадину и образуя морскую поверхность. Образцы пород, доставленные на Землю советской автоматической станцией «Луна-24», подтвердили, что Море Кризисов заполнялось лавой именно в этот период. И вот теперь, через 3,3 млрд лет, мы можем наблюдать эту поверхность.

Рис. 3.1. Вперед, к Луне! Снимок с борта космического корабля «Аполлон-11».

Если вы хотите рассмотреть ландшафт Моря Кризисов достаточно подробно, то для этого необходимо воспользоваться небольшим телескопом, например рефрактором диаметром 60–80 мм. С помощью такого инструмента вы сможете наблюдать кратеры диаметром до 5 км, морские гряды, лавовые поля, пирокластические отложения (породы вулканического происхождения), разломы и даже сможете найти районы прилунения двух советских лунных станций. Естественно, самих станций вы не увидите даже в самый большой современный телескоп.

Особенности рельефа лучше всего видны вблизи терминатора — границы между темной и освещенной частями лунной поверхности. В этом случае наклонное освещение удлиняет тени, которые особенно хорошо подчеркивают детали рельефа, невидимые при вертикальном падении солнечных лучей. Поэтому район Моря Кризисов лучше всего наблюдать, когда там происходит восход Солнца — через 2–4 дня после новолуния, или на заходе — через 2 дня после полнолуния. Кроме того, наилучшим временем для наблюдения Моря Кризисов является период максимальной положительной либрации по долготе, когда Луна так поворачивается по отношению к Земле, что все детали видимого полушария Луны сдвигаются максимально к западу от ее восточного лимба. В телескоп ясно видно, что в некоторые дни Море Кризисов отходит дальше от края диска, а в другие дни (при отрицательной либрации по долготе) оно приближается к краю. При этом горы и другие детали поверхности, расположенные у самого лимба, то скрываются за краем диска, то выходят на обращенное к нам полушарие. Все это происходит так, как если бы лунный шар медленно покачивался относительно некоторого среднего положения (рис. 3.3). Описанное явление получило название «либрация» от латинского слова libra — весы, качели, и в переводе как раз и означает «покачивание».

Рис. 3.2. Море Кризисов с прилегающими областями.

Подобно другим лунным морям, дно Моря Кризисов, в общем-то очень ровное и плоское, при подробном рассматривании в телескоп оказывается усеянным множеством кратеров разных размеров и типов. Кроме того, на поверхности Моря можно заметить системы протяженных морских гряд. Предполагают, что гряды образовались в процессе заполнения моря лавой. Вообще говоря, расположение морских гряд в плане напоминает сеть трещин растяжения, для которых характерно отсутствие пересечений. Вероятно, в процессе охлаждения морская поверхность местами растрескивалась. Длинные и глубокие трещины постепенно заполнялись расплавленным веществом из‑под поверхности, которое могло переливаться через их края, что и проявилось в виде образований разного типа. Некоторые трещины на части их протяжения превращались в гребень, в другой части — в борозду, а в промежутках они заполнились расплавленным веществом до уровня поверхности.

Рис. 3.3. Либрации Луны по долготе происходят в силу ее неравномерного движения по орбите. В районе апогея орбиты (точка А) Луна движется медленнее, чем в районе перигея (Р). Но вокруг своей оси она вращается с постоянной скоростью. Это позволяет земному наблюдателю в течение лунного месяца немного заглядывать за восточный и западный края «видимого» полушария Луны, которое на схеме отмечено дугой cab. Полушарие, видимое наблюдателю в данный момент, показано светлым, а скрытое — серым.

Детальное знакомство с районом Моря Кризисов мы начнем с северо — восточной его части. Здесь окружающее это море материковое кольцо расступается и открывает путь к скалистой территории, где расположен кратер Эймарт, а также и неправильная равнина — Море Змеи. Эймарт — неглубокий, слегка удлиненный кратер с наибольшим диаметром 46 км. У него плоское морское дно и внутренний вал с террасами. Южнее расположено Υ—образное Море Змеи — участок, затопленный базальтовыми лавами, которые «просочились» из Моря Кризисов.

Наклонное освещение вблизи терминатора позволяет обнаружить две длинные системы морских гряд, простирающихся с севера на юг вдоль восточной границы моря. Самая верхняя из них — Гряда Тетяева — простирается на 150 км. Южная система, названная Грядами Харкера, имеет длину свыше 200 км. Отдельные элементы этих систем представляют собой отчетливо выраженные в рельефе узкие (шириной 0,5–2,0 км) вытянутые возвышенности высотой 0,1–0,3 км и крутыми склонами. Смещаясь вдоль Гряд Харкера на юг, мы выйдем к месту посадки станции «Луна-24» — третьей и последней из серии советских автоматических станций, успешно доставивших образцы лунного грунта на Землю. С помощью небольшой буровой установки этот аппарат пробурил слой реголита на глубину 225 см. Полученная при бурении колонка лунного грунта была загружена в возвращаемый отсек станции, который 22 августа 1976 г. доставил ее на Землю.

Рис. 3.4. В момент восхода или захода Солнца длинные тени подчеркивают даже мелкие детали рельефа. Фото: «Аполлон-12», NASA.

Место посадки для «Луны-24» было выбрано на морской поверхности в 18 км к юго — востоку от кратера Фаренгейт, имеющего 6 км в диаметре и около 1,3 км в глубину. Севернее места посадки находится пологая возвышенность, входящая в систему Гряд Харкера. Посадочная ступень находится у подножья этой возвышенности. Таким образом, чтобы найти район посадки «Луны-24», достаточно отыскать кратер Фаренгейт, который с помощью телескопа диаметром 60–80 мм вы сможете увидеть только в условиях наклонного освещения и хорошей видимости. Он будет выглядеть как точечный объект на темной поверхности моря. При наклонном освещении также должны быть заметны и Гряды Харкера, южная оконечность которых укажет на положение места посадки.

Если продолжить путь вдоль Гряд Харкера далее на юг до пересечения с материком, то мы окажемся у Пика Усова. Это очень невысокие горы, едва выступающие над окружающей морской равниной и имеющие в длину не более 15 км.

Западнее Пика Усова можно найти еще одну выступающую морскую гряду. Она обозначается на картах как Гряда Термье. Как и две предыдущие системы гряд, она ориентирована с севера на юг, простираясь в длину на 90 км. Особенно хорошо ее видно в течение нескольких дней после полнолуния. Направьте телескоп в точку южного окончания Термье, где морская гряда как бы сливается с поверхностью моря. Здесь находится район жесткой посадки советской станции «Луна-15», куда она упала 13 июля 1969 г. На орбите искусственного спутника Луны станция проводила испытания новых навигационных систем и совершила 52 оборота вокруг нашего спутника. Ориентиром для отыскания места падения «Луны-15» может также послужить кратер Шепли (диаметр 23 км), расположенный юго — западнее, в самой южной точке береговой линии моря. Кратер заполнен лавой из Моря Кризисов, имеет четкий вал и неровное дно с множеством горок.

Продолжая движение вдоль береговой линии на запад, а затем на север, вы встретите четыре хорошо заметных на морской поверхности кратера: Лик, Гривз, Йеркс и Пикар. Гривз (14 км) и Пикар (23 км) — простые чашеобразные кратеры, причем Пикар имеет особенно отчетливую форму хорошо сохранившегося вала. Кратеры Лик (31 км) и Йеркс (36 км) затоплены лавой из Моря Кризисов. Осмотритесь вокруг: вы увидите еще несколько подобных выступающих кратеров, которые образовались, когда лава заполняла бассейн Моря Кризисов, переливаясь через стенки кратеров или проникая снизу. После того как извержения лавы прекратились и она успокоилась и отвердела, на поверхности остались только наиболее высокие части некоторых затопленных кратеров. Еще севернее, тоже на дне моря, легко можно обнаружить незатопленные кратеры Пирс (18,5 км) и Свифт (11 км) — чашеобразные кратеры, которые так же, как Гривз и Пикар, образовались уже после того, как лава в Море Кризисов застыла.

Но давайте вернемся к Йерксу. Западнее его на береговой линии выделяются два затопленных мыса или крутых холма, выступающих над равниной моря. Они значатся как Мыс Оливий (севернее) и Мыс Лавиний (южнее). Одно время считалось, что эти два образования связаны перемычкой, так как в моменты до восхода или после захода Солнца эти структуры одинаково освещены. Но тщательное изучение показало, что за перемычку были приняты остатки двух разрушившихся кратеров.

Еще западнее, в материковой части бассейна, вы легко найдете уникальный лучевой кратер Прокл (28 км). Он является вторым по яркости объектом на лунной поверхности после кратера Аристарх. Прокл легко отыскать по яркой лучевой системе, связанной с ним. В отличие от других особенностей рельефа, системы светлых лучей лучше всего видны вблизи полнолуния и почти исчезают в других фазах. Действительно, при косом освещении Прокл выглядит обычным кратером, ничем не выделяющимся среди других; его структура проявляется только при отвесном освещении Солнцем. Лучевую систему Прокла лучше всего наблюдать за 4–5 дней до наступления полнолуния.

Лучи не отбрасывают теней, их выдает только светлая окраска. Они не прерываются ни лунными горами, ни какими‑либо другими топографическими деталями. Ясно, что это следы вещества, разлетевшегося из больших, относительно недавно образовавшихся ударных кратеров. Поэтому Прокл должен быть относительно молодым образованием. Оно возникло в тот же период, что и кратер Коперник, — менее чем 50 млн. лет назад. Заметно, что его лучи простираются во всех направлениях, за исключением юго — западного, доказывая, что упавшее и образовавшее кратер тело подошло с юго — запада под очень малым углом к поверхности, а взрыв разбросал вещество во всех направлениях от траектории падения.

3.2. Море Изобилия

В ясную ночь, когда на небе светит Луна в возрасте от 4 до 17 суток, в юго — восточном секторе ее видимого полушария можно увидеть крупное образование с благозвучным и многообещающим названием — Море Изобилия. Оно находится прямо под хорошо заметным овалом Моря Кризисов, недалеко от восточного края лунного диска. Это темное пятно с размытыми очертаниями краев, площадь которого почти вдвое больше, чем у Моря Кризисов, является одним из самых древних многокольцевых бассейнов на Луне, возникшим 4 млрд лет назад.

Внешние границы Моря Изобилия почти полностью стерты более молодыми структурами рельефа, а его первичная поверхность перекрыта материалом выбросов от ударов, образовавших гигантские воронки окружающих его морей, таких как Море Кризисов, Море Нектара, Море Ясности и Море Дождей. В результате затопления впадин вулканической лавой образовался тот темный слой на поверхности морей, который мы видим в настоящее время. Продолжавшаяся ударная бомбардировка привела к появлению мириад кратеров и баллистически перераспределила как базальтовый материал морей, так и подстилающий материал ранее сформировавшихся бассейнов.

Пытаться понять указанные процессы на Луне невозможно без результатов исследования образцов лунного грунта, доставленных на Землю космическими аппаратами. Бассейн Моря Изобилия был опробован дважды, причем в обоих случаях советскими автоматическими станциями: «Луна-16» доставила на Землю капсулу с лунным грунтом из морского района бассейна в сентябре 1970 г., а «Луна-20» отобрала поверхностный материал в материковой его части в феврале 1972 г. Мы обязательно попытаемся отыскать места посадок обеих станций, но вначале для ориентировки осмотрим крупные образования, легко заметные даже в небольшой телескоп.

Восход Солнца в Море Изобилия начинается на третьи сутки после новолуния. В это время на восточном берегу моря уже видны три крупных кратера: сверкающий Лангрен (диаметр 132 км), темный Венделин (161 км) и величественный Петавий (177 км). Они выстроены в ряд с севера на юг и высокой контрастностью (яркие пики гор и черные тени под ними) отличаются от однородных серых равнин — освещенных участков морской низменности. Относительно молодой, возрастом менее 1 млрд лет, кратер Лангрен выделяется светлым дном, окруженным крутыми стенками внешнего вала, и лучевой системой. Постарайтесь разглядеть у него центральную горку, довольно маленькую для столь крупного кратера. К югу от него темнеет Венделин — сравнительно древний кратер, имеющий мощный разрушенный вал, неровное дно и цепочки на нем. Находящийся у юго — восточной оконечности моря Петавий обладает массивным сложным центральным пиком и приподнятым дном с трещинами и грядами. На дне вдоль стенок кратера заметны области с незначительным заполнением лавой. Селенологи предполагают, что подобные участки поверхности Луны являются источниками гигантских лавовых труб, пустоты которых могут послужить безопасным и удобным убежищем для будущих космонавтов.

Рис. 3.5. Море Изобилия с прилегающими областями.

Ранним утром солнечный свет делает видимыми длинные и низкие сложные системы гряд, ориентированные в море с севера на юг. Одной из первых появляется система Гряд Андрусова (общая протяженность 160 км), затем западнее — Гряда Гете (240 км) и южнее — Гряды Маусона (180 км). Следом за ними Солнце освещает гряды, простирающиеся вдоль западного побережья моря, и крупный молодой кратер Тарунций (диаметр 56 км). Он расположен в северной части бассейна в переходной зоне море — материк и характеризуется наличием небольшой лучевой системы и приподнятого, как у Петавия, неровного дна, на котором видны ударный расплав, горка и трещины. На крупномасштабных снимках Тарунция и Лангрена можно заметить, как поверхность Моря Изобилия пересекают радиально расходящиеся от них скопления и цепочки мелких кратеров, возникшие вследствие ударов, образовавших эти кратеры.

Северо-восточная часть Моря Изобилия в виде залива полукруглой формы вдается в материковую область. В связи с успешной миссией «Луны-16» он назван Заливом Успеха. Но место посадки находится за пределами залива, южнее, приблизительно на половине расстояния между Тарунцием и Лангреном, и представляет собой относительно ровный участок морской поверхности, не содержащий кратеров крупнее 1 км в диаметре. Объекты таких размеров находятся на пределе разрешения крупных телескопов. Но здесь начинается система морских Гряд Андрусова, которая простирается на 160 км к югу. Поэтому, чтобы найти место посадки «Луны-16», достаточно отыскать начало Гряд Андрусова.

Восточнее Залива Успеха, следом за небольшим участком морской поверхности, там, где кончается Море Изобилия, начинается область рельефа материкового типа, окружающая так называемое Море Пены — небольшое морское образование лапчатой формы, которое своими размерами и формой больше походит на лунные озера.

К северу от Залива Успеха, в южной части относительно узкой полосы горной материковой области, расположенной между морями Изобилия и Кризисов, взяла пробу грунта «Луна-20». Место ее посадки находится на внешнем склоне вала кратера Амегино (диаметр 10 км), приблизительно в 35–40 км от северной кромки Моря Изобилия и в 120 км по прямой на север от места посадки «Луны-16» (граница моря и материка находится как раз на полпути между этими двумя точками прилунения). Материк в исследуемом районе представляет собой возвышенное плато, осложненное большим количеством кратеров, а также холмами и грядами. Кратер Амегино — один из наиболее крупных на этой территории. Его образование относится ко времени около 1 млрд лет назад, а морфологические характеристики близки к характеристикам других относительно свежих кратеров такого диаметра. Форма кратера близка к чашеобразной, глубина — порядка 2 км. Хотя облик кратера выражен в рельефе достаточно четко, лучевой системы у него нет, а выбросы, находящиеся за пределами вала, внешне практически не отличаются от окружающей поверхности. Поэтому кратер Амегино непросто увидеть в небольшой телескоп. При освещении высокими лучами Солнца он выглядит как светлое пятно.

К замечательным объектам на поверхности Моря Изобилия относятся два небольших, но очень четких, одинаковых по размеру несимметричных кратера Мессье (больший диаметр 12 км). Они расположены на морской поверхности северо — западнее предполагаемого геометрического центра бассейна на одной из гряд, спускающихся из района Тарунция. Восточный из них — отдельный вытянутый в западном направлении кратер, образованный косым ударом метеорита. Его глубина 2 км, а дно частично покрыто темным материалом, обрушившимся со стенок. Второй, западный кратер состоит из двух концентрических кратеров, наложенных друг на друга (молодой — на старый).

На темной поверхности Моря Изобилия кратеры Мессье хорошо видны в телескоп практически в любое время лунного дня (особенно хорошо в возрасте 15 дней). Интересно проследить за изменением их внешнего вида при разных фазах Луны. Замечено, что если при вертикальном освещении кратеры выглядят одинаково, то при косом один из них кажется то больше, то меньше другого. На север, юг и запад из кратеров исходят радиальные лучи и выбросы. В полнолуние особенно хорошо виден двойной луч Мессье, похожий на хвост кометы, который простирается вплоть до западного берега моря и упирается в такой же по размеру кратер на материке. Вероятно, схожие размеры и двойной луч, на котором расположена зта «странная парочка», — случайные совпадения.

Двигаясь от Мессье на юг вдоль западного побережья Моря Изобилия и отложив примерно такое же расстояние, как от Мессье до Тарунция, мы придем к вытянутому кратеру Гоклений (наибольший диаметр 72 км), расположенному на краю морской поверхности. По его темному дну наряду с другими трещинами проходит грабен (опущенный по разломам участок коры), секущий поверхность Моря и названный Бороздой Гокления (общая протяженность 240 км). Основываясь на принципе наложения при образовании кратеров, можно смело заключить, что Борозда Гокления моложе одноименного кратера.

Западнее его, уже на материковой поверхности бассейна, находится кратер Гутенберг (диаметр 74 км) с мощным внешним валом. На его неровном дне, тоже заполненном лавой, виднеются центральный пик, много горок и цепочка кратеров. У западной окраины Гутенберга начинаются одноименные Борозды Гутенберга (общая протяженность 330 км), которые продолжаются вплоть до южного берега Моря Спокойствия, такого же древнего, как и Море Изобилия (вопрос о том, какой из этих бассейнов образовался раньше, еще обсуждается). Узкая прерывистая полоса материковой местности с небольшими высотами, простирающаяся от Борозд Гутенберга до Тарун- ция, служит границей между Морями Изобилия и Спокойствия. От Гутенберга, но уже в противоположном направлении (южнее), начинается горный хребет Пиренеи, являющийся кольцевым валом сравнительно молодого бассейна Моря Нектара.

Близ полнолуния в Море Изобилия можно проследить за областями различных лавовых полей, которые несколько различаются по своей отражательной способности. Молодые области выглядят темнее, древние — светлее. На третьи — четвертые сутки после полнолуния в пределы Моря Изобилия вступит вечерний терминатор. Следя за его перемещением, вы можете повторить изучение деталей рельефа при косом освещении, но уже с противоположным направлением падения солнечных лучей.

3.3. Моря на краю Луны

Хотя считается, что Луна всегда повернута к Земле одной стороной, на самом деле благодаря либрации (см. выше) она чуть — чуть «покачивается», позволяя нам немного заглянуть то за один свой край, то за другой, и мы можем наблюдать около 10 % обратной стороны Луны. При этом лунные образования, распложенные близ края видимой стороны, то появляются, то вновь прячутся за лимбом.

Астрономы различают либрацию по долготе (покачивание влево — вправо) и по широте (вверх — вниз). Когда Луна в наибольшей восточной либрации по долготе, нам становятся видны ее области, лежащие к востоку от видимого полушария, а когда в западной — западные. Северная и южная либрация по широте дает возможность изучать соответственно северные и южные области Луны.

В период между новолунием и полнолунием в условиях благоприятной восточной либрации по долготе с помощью телескопа или бинокля на крайнем востоке видимого полушария Луны можно обнаружить несколько крупных морей. Самое северное из них — Море Гумбольдта — расположено на широте Моря Холода, справа от него. (Указывая направления — налево, направо, — мы имеем в виду нормальную карту Луны, а не ее перевернутое телескопом изображение.) Два других моря — Краевое и Смита — находятся в экваториальной зоне, восточнее морей Кризисов и Изобилия. И, наконец, самое южное — Море Южное — находится юго — восточнее Моря Нектара, на широте 40° к югу от экватора.

Рис. 3.6. Восточная часть лунного шара (снимок получен космическим аппаратом). Слева от центра — Море Изобилия с крупным светлым кратером Лангрен на восточном краю. Выше центра — почти круглое Море Кризисов. Правее центра — круглое Море Смита, а над ним — Море Краевое. Бледная темная область внизу — Море Южное.

То, что эти большие темные пятна представляют собой самостоятельные кольцевые структуры, а не заливы расположенного на обратной стороне Луны обширного океана лавы, стало ясно лишь в октябре 1959 г., после того, как советская автоматическая станция «Луна-3» впервые сфотографировала невидимую сторону нашего естественного спутника. Главной тайной, которую она тогда открыла, стало практически полное отсутствие морей на обратной стороне Луны. Вместо морей на ней обнаружились хорошо сохранившиеся кольцевые образования, практически не затопленные лавой. Более того, по снимкам последующих советских, а затем и американских космических аппаратов в центральной части обратной стороны Луны была найдена крупная депрессия (впадина), размеры которой сравнимы с размерами Океана Бурь, а глубина превышает максимальную глубину земного Мирового океана. Удивительно, но эту депрессию диаметром около 2500 км тоже причисляют к многокольцевым бассейнам, образовавшимся в результате ударов гигантских метеоритов.

Наряду с обширной территорией обратной стороны Луны указанная депрессия включает и районы южного полюса, которые никогда не освещаются Солнцем и где царит вечный холод с температурой ниже -153 °C. Данные аппарата «Клементина» (NASA), исследовавшего Луну с орбиты в 1994 г., подтверждают, что в этой низине, вероятно, находятся залежи водяного льда, которые в будущем могут быть использованы лунными колониями и пилотируемыми космическими кораблями, направляющимися к Марсу. Если южная «полярная шапка» Луны действительно существует, то это место становится самым перспективным для создания долговременной базы. В период благоприятной (южной) либрации по широте вы тоже с помощью телескопа сможете заглянуть на южный полюс и увидеть освещенный Солнцем внешний вал кратера Амундсен диаметром 105 км, дно которого постоянно находится в тени и, видимо, состоит из ископаемого льда. А пока вернемся в восточную краевую зону видимого полушария Луны и продолжим ее обследование.

Море Гумбольдта располагается близ северо — восточного края видимого диска, поэтому наиболее благоприятное время для его наблюдений наступает, когда в результате восточной либрации по долготе и северной либрации по широте центр видимого диска Луны максимально смещается к северо — востоку. В этот период Море Гумбольдта «отодвигается» от лимба, и его можно рассматривать в более удобном ракурсе. В такие дни хорошо видны внутренняя часть бассейна диаметром 160 км, заполненная лавой, и два кольцевых хребта, диаметрами 300 и 600 км, окаймляющие центральную впадину. Кроме того, вы сможете проследить за некоторыми выбросами и цепочками, исходящими из Моря Гумбольдта. Особенно выделяется цепочка вторичных кратеров, начинающаяся от внешнего кольца бассейна и простирающаяся на 600 км в юго — западном направлении — к Морю Кризисов.

Лучшим ориентиром для отождествления Моря Гумбольдта является хорошо заметный концентричный кратер Эндимион диаметром 125 км, который лежит на полпути между морями Холода и Гумбольдта. Он обладает мощным четким валом и ровным темным дном, заполненным лавой, и поэтому всегда хорошо виден на фоне материковой местности, разделяющей эти два моря. Эндимион моложе бассейна Гумбольдта, так как перекрывает отложения последнего. Когда Море Гумбольдта из‑за либрации оказывается на невидимой стороне Луны, кратер Эндимион занимает место у самого края видимого диска. Подобным образом, и это хорошо видно даже невооруженным глазом, моря Кризисов и Изобилия приближаются к краю лунного диска в период западной либрации по долготе и удаляются от него при восточной. В последнем случае с помощью любой зрительной трубы легко заметить, что к северу и востоку Море Изобилия переходит в изолированные мореподобные пятна, которые объединяются в небольшие моря Пены и Волн. Темные пятна продолжаются и далее в краевую зону к морям Краевое и Смита.

Море Краевое протяженностью около 360 км имеет неправильную, вытянутую вдоль экватора форму. Ясно выраженных кольцевых образований и выбросов вокруг него не наблюдается, поэтому существует подозрение, что оно не является самостоятельным ударным бассейном. Зато Море Смита диаметром 360 км — одно из немногих, имеющих четкую правильную форму замкнутого круга. По топографическим и другим характеристикам оно очень похоже на Море Кризисов. В бассейне Моря Смита можно проследить за внешним кольцевым валом диаметром 840 км. Выбросов и отложений здесь не наблюдается.

При низком Солнце (вскоре после новолуния) путь к Морю Южному вам укажут цепочки кратеров и долины, тянущиеся на юго — восток от южных окраин Моря Нектара. Среди них особенно выделяется немного изогнутая Долина Рейта протяженностью 500 км и шириной 30 км. Это цепочка вторичных кратеров, возникшая при образовании бассейна Моря Нектара. Сравните ее с цепочкой кратеров в бассейне Моря Гумбольдта, о которой упоминалось выше. Они очень похожи.

Чем выше поднимается Солнце, тем хуже видны цепочки и долины на поверхности Луны, а вблизи полнолуния они и вовсе теряются из виду. В этом случае ориентиром при поисках Моря Южного могут служить крупные лучевые системы кратеров Фурнерий и Стевин, расположенные к юго — востоку от Моря Нектара, на полпути к Морю Южному.

Либрация по широте, подходящая для наблюдений Моря Гумбольдта, неблагоприятна для наблюдений Моря Южного, и наоборот, потому что эти моря находятся на противоположных высоких широтах. Но даже несмотря на оптимальную для наблюдений Моря Южного максимальную либрацию (восточную по долготе и южную по широте), вы все равно не увидите его полностью: часть моря останется на обратной стороне, вне пределов видимости с Земли. В целом это обширное образование представляет собой слабо затопленный кольцевой бассейн, состоящий из отдельных заполненных лавой участков и кратеров. Диаметр внешнего кольца, опоясывающего его, — 880 км. Промежуточные кольца выражены слабо. Выбросов и отложений не наблюдается.

Если время ваших наблюдений совпало с максимальной западной либрацией по долготе в период между фазами полнолуния и новолуния, направьте телескоп на освещенный западный край видимого диска Луны. Здесь вы увидите образования, расположенные в западной либрационной зоне, в том числе и небольшой участок Моря Восточного в экваториальной области. Море Восточное является антиподом Моря Смита, и по многим характеристикам они очень похожи друг на друга. Их бассейны почти одинаковы по размеру и глубине — удивительный на первый взгляд факт, если учесть различие возрастов этих образований. Оба моря содержат до краев заполненные лавой кратеры, причем в Море Смита таких кратеров, как и кратеров других типов, насчитывается больше, вероятно, из‑за его более древнего возраста. Интересная особенность этих морей — оба они содержат гравитационные аномалии. По своему территориальному положению, сырьевым ресурсам и потенциалу научных задач моря Смита и Восточное считаются наиболее перспективными районами для создания лунной базы. Одновременно на лунном диске вы их не увидите: в момент полнолуния, когда с Земли видно Море Смита, из-за либрации не видно Море Восточное, и наоборот.

3.4 Следы в Море Ясности

14 сентября 1959 г., в 0 час 2 мин 24 с по московскому времени советская автоматическая станция «Луна-2» впервые в истории коснулась нашей небесной соседки. Залив Лунника — так был назван участок морской поверхности протяженностью 100 км, расположенный между хорошо заметными кратерами Аристилл, Архимед и Автолик, куда «Луна-2» доставила вымпелы с изображением герба Советского Союза.

Здесь, в центральной части видимого полушария Луны соединяются, почти касаясь друг друга, два крупных круговых бассейна — Море Ясности и Море Дождей. Оба эти бассейна образовались около 4 млрд лет назад, когда падения крупных тел на поверхность Луны были значительно более частыми, чем сегодня. Сначала ударил метеорит, образовавший гигантскую круглую воронку Моря Ясности диаметром 740 км, а затем падение еще более крупного тела образовало бассейн Моря Дождей, выбросы из которого нарушили правильность формы краев Моря Ясности и частично засыпали его. Заполнение образовавшихся гигантских впадин вулканической лавой происходило в течение последующих нескольких сотен миллионов лет и имело сложную историю.

Рис. 3.7. Море Ясности.

Рис. 3.8. Панорама лунной поверхности, привезенная экспедицией «Апиллин-! 7».

А теперь приглашаю вас на прогулку по окрестностям Моря Ясности.

Сейсмическое зондирование на месте посадки «Аполлона-17» показало, что дно бассейна Моря Ясности находится на 1500 м ниже лавовой поверхности на западе и на 2000 м — на востоке. Проведенные измерения показали также, что Море Ясности имеет промежуточный слой на глубине около 1000 м, и этот факт свидетельствует о том, что море заполнялось по крайней мере в два отдельных этапа.

За последние 3 млрд лет на Луне не происходило сколько‑нибудь заметных событий, лишь продолжали падать на поверхность метеориты, хотя в значительно меньшем количестве и значительно меньших размеров, чем прежде. А после того, как гигантские камни километровых размеров образовали кратеры Коперник и Тихо, никакие крупные тела уже не сталкивались с Луной. Поэтому безвоздушная и безводная поверхность нашей космической соседки навечно запечатлела следы древних событий, происходивших в Солнечной системе.

Между тем после полета «Луны-2» рукотворные тела нарушали покой в окрестности Моря Ясности еще несколько раз. В июле 1971 г. южнее Залива Лунника опустилась кабина «Аполлона-15» с двумя астронавтами на борту — Д. Скоттом и Дж. Ирвином. Они посадили свой корабль вблизи Борозды Хэдли, известной уже тем, что ее можно увидеть с помощью наземного телескопа. Ее ширина составляет около 1 км, а длина — около 100 км (см. рис. 2.18). Борозда извивается по юго — восточному краю Болота Гниения приблизительно параллельно краю Апеннинских Гор, которые возвышаются на 1–2 км над поверхностью окружающих морей. Для передвижения по Луне астронавты использовали четырехколесный электромобиль. С его помощью Скотт и Ирвин проехали около 10 км, собрали 78,6 кг образцов горных пород и грунта, установили на поверхности научную аппаратуру.

Рис. 3.9. Эти следы, оставленные астронавтами и их аппаратурой на поверхности Луны, сохранятся в течение миллионов лет.

А в декабре 1972 г., теперь уже на восточном краю бассейна Моря Ясности, в горной Долине Тавр-Литтрова, расположенной между двумя хорошо заметными в телескоп кратерами: Витрувий диаметром 29 км и Литтров диаметром 30 км, — высадились астронавты «Аполлона-17» X. Шмитт и Ю. Сернан. На поверхности Луны они провели более 22 часов и помимо проведения различных экспериментов собрали 110 кг образцов лунного грунта. Для передвижения они тоже использовали электромобиль.

Наконец, в январе 1973 г. вновь на восточной окраине Моря Ясности, в южной части кратера Лемонье, совершила посадку одна из последних советских автоматических станций — «Луна-21» с «Луноходом-2» на борту. В непосредственной близости от места этой посадки расположена холмистая область, к востоку и югу переходящая в материковую местность и далее в горные массивы Тавр. С января по май «Луноход-2» прошел более 37 км, включая участки с весьма сложным рельефом, сыпучим грунтом и каменными россыпями.

Во всех указанных случаях на поверхности Луны были оставлены отработанные посадочные ступени, средства передвижения, инструменты и научные приборы. Эти атрибуты космической техники, которые из‑за их малых размеров нельзя увидеть в наземный телескоп, будут храниться в условиях лунной среды многие и многие миллионы лет. Простой расчет, основанный на том, что слой реголита толщиной в несколько метров формировался на Луне в течение нескольких миллиардов лет, приводит к следующей оценке средней интенсивности обновления поверхности нашей соседки: миллиметровый слой за миллион лет. Это значит, что следы космонавтов или луноходов сантиметровой глубины сохранятся на поверхности Луны в течение нескольких миллионов лет!

При первом взгляде в телескоп Море Ясности представляется широким простором однообразных серых тонов. Но при более внимательном рассмотрении здесь обнаруживается множество интересных деталей, их красочных вариаций и подробностей. С каждой новой фазой при соответствующей либрации вам будут открываться все новые и новые особенности рельефа.

При возрасте Луны в пять дней терминатор проходит через моря Нектара и Спокойствия и достигает мощной горной системы Тавр. В это время на восточном краю Моря Ясности понемногу появляются из темноты кратеры Витрувий, Литтров, Лемонье и большой красивый Посидоний, входящие в состав горной цепи Тавра. К северу от последней вплоть до соединения с западной оконечностью Моря Холода расстилаются гладкие равнины Озера Сновидений и Озера Смерти.

Лемонье — невыразительный, древний, затопленный лавой кратер диаметром 61 км, вал которого частично разрушен. На берегу моря он образовывает большую губу, так как обращенная к морю стенка кратера полностью скрывается под морской поверхностью.

В отличие от Лемонье, Посидоний приоткроет вам много интересных особенностей своей истории. Расположенный в северо — восточной части Моря Ясности, немного севернее Лемонье, он имеет диаметр 95 км и глубину 2 300 м. Дно его приподнято и находится на том же уровне, что и примыкающая лавовая поверхность моря. Но по отражающей способности Посидоний и поверхность Моря Ясности разительно отличаются друг от друга, что указывает на различие в их химическом составе. Наблюдения с Земли и из космоса показали, что спектральные характеристики Посидония соответствуют породам горных районов Тавра. Поэтому, вероятнее всего, его дно состоит из материковых пород бассейна и не затоплялось лавой.

В условиях хорошей видимости, возможно, уже на пределе разрешения вашего телескопа, вы увидите, что кратер имеет несколько центральных пиков. Они обычно затенены длинными грядами, которые извиваются в спирали, начинаясь от внутренних его стенок. Похоже, что эти гряды являются верхними краями гигантских оползней. Сети борозд, пересекающих дно кратера, то появляются, то исчезают вновь в поле зрения в зависимости от прозрачности земной атмосферы и возможностей вашего телескопа. Особенно выделяется длинная борозда, которая с севера на юг рассекает дно на две части.

На шестой день от новолуния терминатор уже проходит через середину Моря Ясности, и поэтому становятся отчетливо видны морщинистые гряды, украшающие его поверхность. Так же хорошо выступает рельеф узкого перешейка между морями Спокойствия и Ясности, в состав которого входят кратеры Дауэс, Плиний, а также Мыс Архерузий. Дауэс — свежий 18–километровый кратер. К югу от него расположен большой кратер Плиний, имеющий диаметр 43 км и глубину 2300 м. Он хорошо террасирован и выставляет напоказ необычный центральный пик, поэтому в условиях освещения утренними лучами Солнца выглядит как двойной кратер.

По мере подъема Солнца вы легко заметите, что восточные и южные окраины поверхности Моря Ясности имеют различные оттенки, и что его темный материал проникает на различные расстояния в окаймляющие Море горы. Раньше считали, что этот темный материал, который является обогащенной железом и титаном лавой, моложе, чем светло — серые лавы в центре моря. Но образцы, привезенные экспедицией «Аполлон-17», и подробные исследования плотностей числа мелких кратеров на фотографиях, полученных с лунной орбиты, показали, что темные лавы на самом деле старше.

Перемещаясь по южному берегу Моря Ясности мимо Мыса Архерузия на запад, вы приблизитесь к яркому кратеру Менелай диаметром 26 км, который входит в состав хребта Гем. На темной поверхности моря почти всегда хорошо виден светлый луч, исходящий от Мене- лая в виде заметной белой полосы, которая разделяет Море Ясности на две равные части. Полоса проходит через такой же яркий, как Менелай, кратер Бессель диаметром 16 км, расположенный примерно на половине расстояния между Менелаем и геометрическим центром Моря Ясности. А в условиях освещения высокими лучами Солнца за этой светлой полосой в Море Ясности можно проследить и дальше — к северу в направлении Озера Смерти и восточной границы Моря Холода и в юго — западном направлении по материковым районам лунного шара вплоть до кратера Тихо. На месте посадки «Аполлона-17» были обнаружены вторичные кратеры, порожденные ударами тел, выброшенных из Тихо во время его образования почти 110 млн лет назад. Это подтвердило предположение о том, что светлый луч в Море Ясности, проходящий по Менелаю и Бесселю, пересекающий весь центральный материк и простирающийся аж на 4000 км, принадлежит к системе лучей Тихо!

Другим замечательным свежим следом на лике Луны в Море Ясности является небольшой яркий кратер Линней, расположенный в западной части территории морской поверхности, напротив пролива, соединяющего моря Ясности и Дождей. Впервые это светлое образование было замечено в 1823 г. и интерпретировано как дно кратера диаметром от 6 до 11 км. Но в 1866 г. астроном Ю. Шмидт неожиданно обратил внимание на то, что кратер пропал, и на его месте появилось белое пятно. Затем последовали сообщения о других изменениях, и Линней стал одним из самых знаменитых загадочных кратеров на Луне.

Ясность наступила лишь после получения фотографий с «Аполлона-15», которые показали, что Линней — это очень молодой, но при этом самый обычный ударный кратер. Оказалось, что наблюдаемое в телескоп светлое пятно состоит из небольшого кратера диаметром 2450 м и глубиной 600 м, окруженного светлым ореолом из выбросов, яркость которых подвержена значительным изменениям в течение лунного дня. Очевидно, что именно оптические эффекты несут ответственность за загадочные изменения вида Линнея. Пусть эта история станет уроком для некоторых любителей, предпочитающих легко и произвольно интерпретировать наблюдения лунных объектов, находящихся на пределе разрешения небольших телескопов.

Фаза первой четверти, когда терминатор проходит через центральные части лунного диска, очень благоприятна для изучения района, откуда мы начали свое путешествие: горных хребтов, обрамляющих Море Ясности с запада, а также части Апеннин, охватывающих с юго-востока Море Дождей. В восточной части последнего в это время понемногу появляются из темноты кратеры Аристилл (55 км), Автолик (39 км), а несколько позднее — Архимед (82 км). Особенно хорошо видна лучевая система, исходящая во все стороны от Аристилла: можно заметить, как на грубой поверхности Кавказских Гор лучи исчезают и появляются вновь уже на дне Моря Ясности.

3.5. Коперник и его окрестности

Вскоре после первой четверти, когда возраст Луны составляет 8–9 суток, утренний терминатор вступает в Море Дождей — самую замечательную и наиболее хорошо сохранившуюся кольцевую структуру видимой стороны Луны. Изучение разнообразных и любопытных объектов, связанных с этим морем, составляет одну из главных задач наблюдателя при этой фазе. Сегодня мы отправимся на экскурсию в район знаменитого кратера Коперник, расположенного к югу от гор, окружающих этот бассейн.

Рис. 3.10. Южная часть Моря Дождей. Кратер Коперник

Первоначальная кольцевая структура Моря Дождей возникла при падении крупного метеоритного тела около 3,85 млрд лет назад и является одной из самых молодых на Луне. С юго — востока Море Дождей охватывает дугообразный горный хребет Апеннины. Это крупнейшее горное образование на Луне протяженностью 600 км. Крутым уступом он обрывается к поверхности Моря и полого спускается на его внешнюю сторону.

Продолжением Апеннин являются Карпаты, окаймляющие Море Дождей с юго — запада. Это сравнительно невысокая цепь разрозненных вершин и коротких горных гряд протяженностью 400 км. Непосредственно к югу от Карпат и располагается главный герой нашего рассказа — великолепный Коперник, один из красивейших кратеров на всей лунной поверхности. Его диаметр составляет 93 км, а глубина — только 3,8 км. Но в момент удара первоначальная глубина кратера была больше и составляла 7–8 км. Вопреки обыкновению, в его центре возвышается не одна горка, а целая группа вершин, так как немедленно после удара кора оказала обратное действие, выбросив вверх сразу три центральных пика, которые являются образцами более глубоких частей лунной коры.

Коперник — один из самых молодых кратеров подобного размера. В связи с этим его именем был назван последний геологический период Луны. Коперниковский период продолжается и в настоящее время. Сейсмометры, установленные на Луне экспедициями «Аполлон», подтвердили, что метеоритные удары по поверхности происходят до сих пор. Статистика показывает, что в течение 10 млн лет на Луне образуется по крайней мере от одного до трех новых кратеров диаметром до 10 км. Поэтому вполне может случиться, что, в очередной раз наведя свой телескоп на нашу космическую соседку, вы обнаружите на ней новый кратер!

Свежие и молодые кратеры, возникшие в Коперниковскую эпоху, отличаются ярко выраженным рельефом, не очень большими размерами, светлой окраской и наличием лучевых систем. Естественно, что более молодые по времени возникновения кратеры частично разрушают ранее существовавший ландшафт. Это хорошо видно на примере Коперника, слой выбросов из которого сравнительно недавно, 800 млн лет назад, перекрыл южную часть бассейна Моря Дождей. Вот почему Карпаты так невысоки по сравнению с другими элементами внешнего кольца Моря Дождей (Альпами, Кавказом и Апеннинами) — они были частично засыпаны в результате удара, образовавшего Коперник.

Рис. 3.11. Кратер Коперник.

Любителям астрономии следует помнить, что Коперник — благодатный объект для наблюдений с любым инструментом. Даже самый маленький телескоп представит вам панораму кратера, которая заметно меняется от ночи к ночи, каждый раз, шаг за шагом, открывая все новые и новые особенности этого уникального образования. Первые лучи Солнца касаются пиков кратерного вала на десятые сутки после новолуния. Буквально за несколько часов освещенные области увеличиваются и превращаются в светлое кольцо — даже незначительное изменение высоты Солнца здесь резко меняет ситуацию. Быстро убывающие тени говорят о том, что вал Коперника имеет небольшую высоту и достаточно отлогие склоны. Восход Солнца — лучшее время для наблюдений вторичных кратеров Коперника, хорошо заметных при косом освещении. Они образовались при падении крупных фрагментов породы, выброшенных во время ударного взрыва. Некоторые из вторичных кратеров располагаются в виде цепочек, вытянутых по направлению от Коперника. Особенно много их к северу и востоку от главного кратера. При спокойной атмосфере вы можете разглядеть, что эти цепочки состоят из почти прилегающих друг к другу куполов или небольших кратеров. А в моменты особенно хорошей видимости в поле вашего зрения могут внезапно появиться сотни мелких воронок, создавая потрясающий эффект, вознаграждающий терпение наблюдателя.

Рис. 3.12. Кратер Коперник, сфотографированный во время взлета лунной кабины экспедиции «Аполлон-17»

Обратите внимание на сложный узор из небольших кратеров к востоку от Коперника. Этот узор накладывается на затопленный морским материалом кратер — призрак Стадий диаметром 69 км. Когда‑то он был «нормальным» кратером, но сейчас почти полностью залит лавой из Залива Зноя, в котором расположен. Это доказывает, что Стадий — древний кратер; он образовался до того, как более трех миллиардов лет назад произошло затопление бассейнов Моря Дождей и Залива Зноя базальтовой лавой. Незатопленной осталась лишь небольшая дуга северо — восточного края кратера, в том месте, где Стадий сливается с группой холмов вблизи Эратосфена.

Кратер Эратосфен, расположенный у юго-восточной оконечности Апеннин, имеет диаметр 58 км и очень похож на кратер Коперник, хотя и уступает ему в размерах. Оба они молоды, так как возникли после образования лунных морей и обладают свежими и интенсивными покровами выбросов и полями вторичных кратеров. Правда, в отличие от Коперника, у Эратосфена нет светлой лучевой системы.

На следующую, одиннадцатую после новолуния ночь исследуйте террасы и овраги внутри освещенной западной стенки Коперника. При хорошем качестве изображения вы увидите на ней изобилующие интересными деталями террасы. Они являются гигантскими оползнями, местами обвалов протяженных участков стены. Еще через сутки сфокусируйте ваше внимание на дне Коперника, затопленном расплавленными породами. Вы заметите, что оно покрыто сложным рисунком холмов, гряд, ложбин и извилистых трещин. Довольно ровная и невыразительная северо — восточная часть дна имеет меньшую отражательную способность (альбедо) и поэтому кажется более темной, чем соседние участки.

Рис. 3.13. Кратер Эратосфен. Его центральная горка типична для многих лунных кратеров. Фото: «Аполлон-17», NASA

По мере приближения к полнолунию запутанная система светлых лучей вокруг Коперника все больше проявляется во всем своем великолепии. Лучи Коперника — это, конечно же, выбросы породы, возникшие во время удара, который распылил миллионы тонн раздробленного светлого вещества на сотни километров вокруг кратера. Тут вы встретите множество кривых, переплетающихся лучей, полос и пятен, нередко плохо отделенных друг от друга и образующих густую сеть. Большинство лучей вытянуто по прямым, но некоторые образуют петлеобразные узоры, сливаются и переплетаются между собой. Похожая лучевая система окружает кратер Кеплер диаметром 31 км, расположенный в Океане Бурь, в 540 км западнее Коперника. Лучевые системы обоих кратеров соединяются примерно на половине расстояния между ними.

К югу от Коперника расположена обширная морская равнина, среди которой изолированно возвышается группа горных хребтов и массивов протяженностью 150 км, носящих общее название Рифейских Гор. Восточнее их находится трио из смежных полуразрушенных кратеров: Фра — Мауро (диаметр 95 км), Бонплан (диаметр 60 км) и Парри (диаметр 47 км). Фра — Мауро — призрачная горная страна. Она рассекается на две части слабо заметными Бороздами Парри протяженностью 300 км. Борозды начинаются южнее кратеров Бонплан и Парри, пересекают их и продолжаются на север через центр Фра — Мау- ро в направлении Коперника. Левая часть дна Фра — Мауро заполнена горными гребнями, которые тоже направлены в сторону Коперника. Севернее Фра — Мауро они образуют хорошо выраженный обрыв. Считается, что существует взаимосвязь между образованием этой грядовой системы и Коперником.