Путешествия к Луне

Рис. 3.14. Луна на двенадцатые сутки после новолуния.

Интерес к этому району лунной поверхности подтверждают две экспедиции, которые совершили туда американские космонавты. Лунная кабина «Аполлона-12» опустилась на северо — западном крае 200- метрового кратера в Океане Бурь, севернее небольшого Моря Познанного, в 120 км юго — восточнее кратера Лансберг (диаметр 38 км) и в 370 км к югу от Коперника, вблизи его светлого луча. Место посадки отличается значительной концентрацией кратеров диаметром от 50 до 400 м. Место посадки «Аполлона-14» было выбрано в широкой затененной долине, между грядами, исходящими от Фра — Мауро, приблизительно в 360 км южнее Коперника, прямо на его светлом луче. На месте посадки расположен очень молодой кратер Коун диаметром 300 м.

После полетов «Аполлонов» и анализа образцов грунта из районов посадки ученые пришли к выводу, что удар тела, образовавшего кратер Коперник, пришелся в центр одного из самых древних ударных бассейнов на Луне, который назвали Морем Островов. Он был заполнен базальтовой лавой примерно в тот же период, что и другие моря видимого полушария Луны. На внешнем кольце Моря Островов диаметром 500 км располагается упоминавшийся выше кратер Лансберг, а на внутреннем кольце диаметром 300 км находится кратер Рейнхольд (диаметр 42 км). Чтобы проследить за контурами этого древнего бассейна, используйте небольшое увеличение при большом поле зрения телескопа и некоторое творческое воображение.

3.6. Кольца Моря Дождей

Жемчужина северо-западной части видимого полушария Луны — Море Дождей. Оно вызывает особый интерес наблюдателей не только своим выдающимся положением на видимой стороне, но и разнообразием геологических, ландшафтных и других особенностей. Именно здесь находятся образования, взаимоотношения между которыми были положены в основу схемы лунной стратиграфии, используемой для описания геологической истории Луны в ее современном понимании. Окруженное кольцевыми горами с четкими очертаниями берегов, это округлое, замечательно сохранившееся море хорошо видно на диске и при косом освещении, и в полнолуние. Практически вся его кольцевая структура затоплена базальтовыми лавами, но внимательное изучение топографии района при помощи телескопа позволит вам легко найти довольно явные признаки трех кольцевых валов первоначальной впадины бассейна.

Самое внешнее кольцо, которое можно видеть с Земли даже невооруженным глазом, образует северный берег Моря Холода радиусом 900 км. Второе кольцо, следы которого особенно хорошо сохранились, расположено концентрично первому и имеет радиус около 580 км. Его образуют горы — Карпаты, Апеннины, Кавказ и Альпы, окаймляющие море с юга и востока. На севере и северо-западе этот кольцевой вал продолжает материковый массив, расположенный между Морем Дождей и Морем Холода, а на западе он проходит вблизи Гор Харбингера и Пиков Груйтуйзена. Внутреннее кольцо радиусом 335 км, центр которого смещен немного к северу, почти полностью погребено под слоем базальтовых лав. Но его контуры на севере и востоке намечены остатками цепочек следующих гор и пиков: Прямой Хребет, Горы Тенерифе, Пик Пико, Шпицберген. На юге и западе контуры кольца можно отождествить с системой пологих валов и складок (включающих Пик Ла — Гир), полукругом охватывающих центральную, более темную часть Моря Дождей. Ниже мы вернемся к этим образованиям, расположенным вдоль колец бассейна.

Рис. 3.15. Карта бассейна Моря Дождей.

Общепризнанно, что первоначальная кольцевая структура Моря Дождей возникла после падения громадного метеоритного тела примерно 3,85 млрд лет назад и является одной из самых молодых среди морских бассейнов видимой стороны Луны. Несколько позднее в результате падения другого метеорита появилась 250–километровая впадина в северо — западной части Моря Дождей на месте современного Залива Радуги. В момент первого ударного взрыва глубина впадины будущего Моря Дождей, вероятно, могла достигнуть 27 км, а вещество при ударе было выброшено на очень большие расстояния, далеко за центр видимого полушария. При изучении лунной поверхности в телескоп вы сможете убедиться, что по крайней мере половина видимой стороны Луны несет следы, тянущиеся от Моря Дождей. Тысячи трещин и заполненных породой долин направлены радиально к точке близ его центра, а система трещин, горные цепи и другие образования обладают относительно этой точки почти круговой симметрией. Особое внимание обратите на знаменитую Альпийскую Долину — гигантский разрыв посередине одноименного горного хребта, окаймляющего Море Дождей с северо — востока. Она имеет плоское дно, ширина которого достигает 10 км, а протяженность составляет 120 км. Альпийская Долина прямо указывает на центральную точку бассейна, а протяженные горные хребты вокруг расположены совершенно симметрично по отношению к ней. Первоначальная впадина бассейна была засыпана: частично — осколочными породами выбросов, частично — породами, обрушившимися со склонов. В дальнейшем в течение нескольких сотен миллионов лет образовавшаяся впадина постепенно заполнялась расплавленными лавами.

Рис. 3.16. Снимок участка лунной поверхности в районе Моря Дождей, полученный автором статьи с помощью 1–м рефлектора на горе Майданак в Средней Азии. Использовался красный светофильтр. Пленка А700Н, выдержка 1 с. Снимок получен с целью фотометрии для уточнения химического состава пород на поверхности Луны

17 ноября 1970 г. советская автоматическая станция «Луна-17» села в западной части Моря Дождей, доставив на поверхность нашего естественного спутника самоходный аппарат «Луноход-1». В тот же день первый в истории автоматический луноход сошел с посадочной ступени станции и начал свое путешествие по лунной поверхности, продолжавшееся почти год, до 4 октября 1971 г. Этот управляемый с Земли 8–колесный вездеход размером с легковой автомобиль и массой 756 кг, двигаясь со скоростью до 2 км/час, прошел за 10 месяцев в общей сложности 10,5 км, передавая телевизионные изображения окружающей местности и периодически исследуя физико — механические свойства лунного грунта и его химический состав.

С помощью лунохода ученые исследовали характер и особенности Моря Дождей. Оказалось, что обследованный район по своей структуре близок к прежде изученным морским районам Луны в Океане Бурь, Море Спокойствия и Море Изобилия. Ученые убедились также, что в этом районе мало каменистых кратеров с четкими формами рельефа, а абсолютное большинство таких кратеров образовалось при ударах и взрывах тел, падавших на поверхность Луны.

Результаты анализа химического состава грунта показали, что горные породы в районе исследований по составу близки к базальтам. Эти данные подтвердили гипотезу об интенсивной деятельности вулканов на Луне на ранних этапах ее существования. При извержении вулканов на поверхность нашего спутника изливалась расплавленная базальтовая магма, поэтому базальты, как и на Земле, широко распространены на Луне.

Наиболее древние расплавы появились здесь 3,8 млрд лет назад. Затем в течение почти 500 млн лет на поверхность продолжали выходить потоки базальтовых лав, постепенно заполняя всю кольцевую структуру. В Море Дождей удалось выявить несколько лавовых полей, относящихся к разным периодам в истории формирования этого района Луны. По современным оценкам, средняя мощность пластов застывшей лавы в Море Дождей около 450 м. В центральной же части моря слой лав может достигать 1,5 км. Наконец, сравнительно недавно, почти 800 млн. лет назад, южная часть бассейна была перекрыта слоем выбросов при возникновении кратера Коперник.

Знакомство с Морем Дождей и его окрестностями лучше всего начинать, когда Луна находится в фазе первой или последней четверти. После первой четверти, то есть в возрасте Луны 8–9 суток, утренний терминатор постепенно пересекает Горы Кавказ протяженностью 520 км, Альпы (250 км) и Апеннины (600 км), составляющие восточную границу Моря Дождей. В это время вблизи терминатора на темном фоне ночной стороны Луны появляются отдельные освещенные вершины кольцевых гор. У западной части Альп становится видно одно из самых интересных образований лунной поверхности — кратер Платон диаметром 101 км. Его плоское и очень темное дно окружено высокими горами. На дне Платона можно разглядеть некоторые тонкие градации яркости и мельчайшие детали рельефа. Часть поверхности Моря Дождей, лежащая к югу от Платона, богата горными пиками, светлые массивы которых изолированно возвышаются на темной ровной поверхности. При косом освещении они дают длинные остроконечные тени, а при высоком положении Солнца становятся яркими и резко видимыми объектами.

Самый восточный из пиков, имеющий 25 км в поперечнике, носит название Питон. Северо — западнее Питона и ниже Платона располагается ослепительно белый конус Пико поперечником 25 км, западнее — собрание горных вершин, известных под названием Тенерифских Гор, протяженностью 110 км. Юго — восточная часть Моря Дождей также богата горными хребтами и пиками, которые составляют как бы отроги Апеннин, соединяющие последние с кольцевой системой кратера Архимед диаметром 82 км. Здесь же на территории восточнее Архимеда в Заливе Лунника в 1959 г. жестко прилунился первый посланец Земли — советский зонд «Луна-2». Севернее Архимеда располагается архипелаг невысоких горных вершин Шпицберген протяженностью 60 км.

В возрасте Луны 10 суток терминатор передвигается в западную часть Моря Дождей, и на севере начинает появляться загадочный Залив Радуги диаметром 200 км. Он представляет собой как бы половину гигантского кратера, с северо — запада ограниченного крутым горным хребтом полукруглой формы, а с юго — востока лишенного вала и потому сливающегося с темной поверхностью Моря Дождей (подобно кратеру Лемонье в Море Ясности). Полукруг вала Залива Радуги вдается в равнину Моря Дождей двумя обрывистыми утесами, восточный из которых называется Мыс Лапласа, а западный — Мыс Гераклида. В 50 км к югу от последнего в Море Дождей и произвела посадку станция «Луна-17» с «Луноходом-1» на борту, о чем говорилось выше.

При косом освещении появляется благоприятная возможность выявить на поверхности Моря Дождей морские гряды. В западной части, совпадая с деталями внутреннего кольцевого вала бассейна, они проходят от Прямого Хребта мимо Мыса Лапласа, замыкают губу Залива Радуги и продолжаются на юг вдоль границ внутреннего кольцевого вала бассейна: через кратер Гершель К. (назван в честь Каролины Гершель) диаметром 13 км и кратер Ламберт диаметром 30 км. Последний находится на самом длинном луче Коперника, в 450 км прямо на север от него. В 140 км северо — западнее Ламберта, на соседнем луче Коперника, примерно на середине расстояния между Заливом Радуги и Коперником, вы найдете Пик Ла — Гир поперечником 25 км — один из не затопленных лавой островков материковой поверхности. Ла — Гир интересен тем, что обладает особым спектром, отличным от спектра окружающей поверхности моря.

Похожими спектрами обладают некоторые детали второго кольца бассейна. К ним относятся кратер Меран диаметром 40 км, расположенный к западу от Мыса Гераклида на территории материкового массива, отделяющего Море Дождей от Залива Росы в Море Холода, и Пики Груйтуйзена (дельта и гамма, протяженностью по 20 км каждый), которые находятся на южной оконечности этого материкового массива на полпути между Мысом Гераклида и Аристархом — самым ярким и потому хорошо выделяющимся на поверхности Луны объектом. Между Аристархом и Пиками Груйтуйзена находятся Горы Харбингера протяженностью 90 км. Предполагается, что Меран, Пики Груйтуйзена и Пик Ла — Гир имеют вулканическое происхождение, поэтому изучение этих объектов имеет особо важное значение.

Когда возраст Луны достигает 11 суток, Море Дождей полностью оказывается на освещенной части лунного диска, и терминатор вступает на обширные равнины Океана Бурь. В полнолуние в Море Дождей можно проследить области различных лавовых полей, которые несколько различаются по отражательной способности. Через 8–9 суток после полнолуния, когда по Морю Дождей движется вечерний терминатор, можно вновь наблюдать гряды, возвышенности и отдельные горные вершины при наклонном освещении, только направление падения солнечных лучей теперь будет противоположным.

3.7. Аристарх и его окрестности

На две или три ночи до полнолуния, когда терминатор проходит через центральную часть Океана Бурь, открывается кратер Аристарх — самое яркое образование на Луне. Он настолько ярок, что сияет на темной поверхности Океана подобно бриллианту. Его видно даже в пепельном свете Луны, т. е. в ночное время лунных суток за счет света, отраженного Землей. Этот кратер диаметром 42 км и глубиной более 3 км окружен яркой лучевой системой, образующей асимметричный ореол на прилегающей морской поверхности. Из‑за яркости лучевой системы внутренняя часть кратера трудна для наблюдений, но ее можно увидеть вооруженным глазом с использованием подходящих фильтров или фотографически, применяя для этого широкий диапазон экспозиций и пленки разной чувствительности.

Судя по яркости, Аристарх должен быть одним из самых молодых лунных кратеров подобного размера, потому что солнечная радиация постепенно делает темными светлые выбросы от ударов метеоритов. Удар, который породил Аристарх, должен был произойти всего нескольких сотен миллионов лет назад.

Во время восхода Солнца становится наглядно виден молодой возраст этого кратера: низкое боковое освещение усиливает резкие черты его поверхности, совершенно не затронутые медленным процессом микрометеоритной эрозии. При этом кратер обнаруживает острый как нож край и много узких террас, которые ступеньками спускаются ко дну, частично покрытому материалом, обвалившимся со стенок. По мере того как Солнце поднимается выше, детали внутри кратерной чаши становятся плохо видимыми из‑за того, что Аристарх отражает по направлению к Земле очень много света. Поляризационный или плотный желтый фильтр поможет вам увидеть изящный центральный пик Аристарха высотой около 300 м относительно дна. Пик такой светлый, что возникает иллюзия, будто он покрыт снегом. Обратите также внимание на серию темных полос, вертикально спускающихся вниз по внутренней стенке кратера. Они вызваны оползнями, обнажившими темные породы.

3.8. Море Облаков

Примыкающее к юго — восточной окраине Океана Бурь Море Облаков расположено к юго — западу от центра видимого полушария Луны прямо под хорошо заметным овалом Моря Дождей и кратером Коперник. Многочисленные призрачные кольцевые образования, которыми являются затопленные лавой кратеры, вероятно, имели большое сходство с облаками в этом древнем бассейне, когда они впервые наблюдались в примитивные телескопы, поэтому Море Облаков и получило такое название.

В создании образа «облачного слоя» над Морем Облаков сыграл роль и веер светлых лучей, исходящих от молодого кратера Тихо, расположенного чуть южнее Моря Облаков. Светлые лучи, подобно облакам, безразличны к рельефу местности, которую они покрывают, и напоминают гигантские полосы, нанесенные белым цветом на лунную поверхность, причем на темном фоне морей лучи остаются видимыми при всех фазах, даже вблизи терминатора, меняя лишь свою яркость. Один яркий двойной луч от Тихо накладывается на западную границу Моря Облаков, отделяя его от более молодого соседа — Моря Влажности. Другие яркие лучи от Тихо проецируются на восточные районы Моря Облаков.

Рис. 3.26. Море Облаков с прилегающими областями.

Восход Солнца в Море Облаков начинается после первой четверти, а точнее в возрасте Луны 7–9 суток, когда на восточном берегу моря уже видна цепочка из трех примыкающих друг к другу больших кратеров. Они выстроены в ряд с севера на юг и отличаются по контрасту от уже освещенных участков морской низменности. Самый северный из них представляет собой лишенный центральной горки уникальный цирк Птолемей диаметром 153 км. К нему непосредственно примыкает менее крупное, но хорошо известное кольцевое образование Альфонс диаметром 119 км с относительно маленькой центральной горкой, а дальше к югу лежит настоящий кратер — красавец Арзахель диаметром 97 км, соединенный с предыдущими горной областью, постепенно спускающейся к морю.

Рис. 3.27. Море Облаков (в центре) и Море Познанное (слева вверху).

Рис. 3.28. Кратер Птолемей. На его дне даже по изображениям, полученным наземными телескопами, можно насчитать более полутора сотен кратеров.

Птолемей появился в тот период лунной истории, когда возникла большая часть древних кольцевых образований, которые мы теперь наблюдаем на поверхности материков, а также все те кратеры, которые теперь являются полузатопленными или затопленными. По-видимому, в зтот период кратерами были покрыты и площади современных морей, что объясняет существование обильной сети кратеров- фантомов на их поверхности. Вулканические события, произошедшие в период заполнения морей лавой, вызвали заполнение и дна Птолемея. Полоса морской поверхности, которая подступает к нему с запада, говорит в пользу этой гипотезы.

Высокое разрешение оригинальных негативов, полученных с помощью наземных обсерваторий, позволяет насчитать на дне Птолемея более полутора сотен кратеров всевозможных возрастов и размеров. Самый большой из них находится справа вверху и имеет диаметр около 10 км. Рядом с ним можно увидеть несколько призрачных кратеров. Но вот выступающие гряды, которые находятся справа от этого кратера, и борозды слева от него, состоящие из небольших кратерков, вы вряд ли разглядите в свой телескоп.

Рис. 3.29. Кратер Альфонс.

Альфонс — тоже древнее образование, о чем свидетельствуют высокая плотность кратеров на его поверхности, которая значительно выше, чем на поверхности Моря Облаков, а также многочисленные выбросы из Моря Дождей, обнаруженные на его территории. Он знаменит тем, что считается активным объектом на Луне. Мы уже отмечали сравнительно большое число случаев кратковременных событий, имеющихся на счету Альфонса, некоторые структурные особенности которого, по — видимому, связаны с локальными вулканическими процессами на Луне. На это обстоятельство в свое время обратил внимание советский астроном Н. А. Козырев, который в 1958 г. получил спектрограммы Альфонса, якобы свидетельствующие о выходе газа из центральной горки кратера, следовательно, о вулканических явлениях на Луне.

Американский зонд «Рейнджер-9», последний из этой серии автоматических аппаратов, достиг района Альфонса 24 марта 1965 г. Прежде чем упасть на Луну, он успел передать на Землю около 6000 снимков. Последние снимки были получены с высоты примерно 500 м, и на них были видны камни и кратеры поперечником всего в 1 м. Изображения участков кратера Альфонс, переданные «Рейнджером-9», показывают, что система борозд и большинство мелких кратеров, по — видимому, возникли в результате внутренних тектонических процессов. При этом отмечается наличие многочисленных темных ореолов и провальных кратеров, темная окраска которых, вероятно, обусловлена газовыми выбросами.

По полученным данным была восстановлена последовательность событий, которые привели к существующей топографии кратерного дна Альфонса. Исходный кратер является доимбрийским, т. е. его стенки и дно вначале были покрыты материалом, доставленным выбросами из Моря Дождей (Mare Imbrium). Затем кратер был частично заполнен серией более молодых отложений, которые, возможно, были частично вулканическими по происхождению, а частично перенесены от местных и более удаленных ударных событий. Это вещество снова и снова подвергалось метеоритным ударам в течение долгого времени после начала отложения. Причем в течение всего процесса заполнения кратера и его кратерирования происходило образование трещин, сопровождавшееся сбросообразованием и вулканизмом. В свой телескоп вы можете увидеть темные лавовые покровы, образованные на дне вдоль стенок Альфонса, которые, по — видимому, образовались уже значительно позднее в его истории.

Арзахель моложе Альфонса, так как в нем не находят следов выбросов из Моря Дождей. С другой стороны, Арзахель, внешне похожий на Коперник, не обладает системой светлых лучей, что говорит о его более зрелом возрасте. Борозды, купола и достаточно крупный кратер, примерно такой же, как у Птолемея (и тоже справа вверху), характеризуют его грубое дно. Он обладает солидной центральной горкой с грядовой системой, которая примерно параллельна гряде, разделяющей Альфонс на две равные части.

Западнее Арзахеля расположен Мыс Тенарий протяженностью 70 км, который вторгается в пределы Моря Облаков, обрываясь к морю. Дальше к югу от Арзахеля, вдоль восточного побережья Моря Облаков, лежат кратеры Табит диаметром 67 км, который, как и Арзахель, не несет на себе влияния выбросов из Моря Дождей, и более древний кратер Пурбах диаметром 118 км, доимбрийского возраста, демонстрирующий наложение большого количества почти круговых вторичных кратеров. А вот аккуратный кратер, наложенный на левый край Табита, имеет примерно возраст Коперника, т. е. по меркам измерения времени на Луне является совсем молодым кратером.

На первый взгляд кажется, что местность, лежащая к западу от всех вышеперечисленных горных образований, представляет собой однообразную, сравнительно бедную рельефом плоскую равнину. Но, приглядевшись внимательнее, здесь можно обнаружить много интересных деталей и образований, красноречиво рассказывающих о периоде бурной молодости бассейна — времени вскоре после его образования. Имеются определенные признаки того, что многие из находящихся здесь объектов возникли еще до заполнения бассейна морской лавой. В первую очередь это так называемые кратеры — фантомы. Они видны как бледные туманные кольца на темной глади моря. В некоторых случаях они совершенно не отбрасывают теней, т. е. не являются возвышениями или какими‑либо другими образованиями рельефа и выглядят так, как будто вал кратера полностью погружен под поверхность моря и слабо оттуда проглядывает.

Рис. 3.30. Прямая Стена — обрыв протяженностью 134 км, простирающийся на юг от мыса Тенарий — одно из самых интересных образований на лунной поверхности

Цепочку таких стертых временем крупных кратеров — фантомов нетрудно отыскать в правой части морской территории бассейна. Один из них расположен прямо к северу от Мыса Тенарий и проявляется как очень темное круговое образование, около трети правой стенки кольца которого заметно на восточном берегу напротив Альфонса и включает северную часть Мыса Тенарий. Другое затопленное образование подобного рода расположено южнее Мыса Тенарий. Часть его бывшего кольцевого вала тоже прослеживается по береговой линии Моря Облаков и включает южную часть Мыса Тенарий и кратер Та- бит. Но главной достопримечательностью этого кратера — фантома является Прямая Стена — обрыв протяженностью 134 км, который простирается на юг от Мыса Тенарий, разделяя этот кратер — фантом на две части. На фотографиях, где Луна находится в последней четверти и Солнце светит слева, Прямая Стена видна как белая линия. Этим подтверждается то, что она представляет собой крутой уступ. Согласно измерениям, значительная ее часть возвышается над равниной на 660 м. Очевидно, что это сброс горных пород, в результате которого один край поднялся над другим. Вероятно, происхождение этого и других подобных обрывов на Луне связано с сильными лунотрясениями в далеком прошлом.

Прямая Стена четко демонстрирует линию опускания морского побережья. Справа от нее находится часть очень большой горной территории, к которой примыкают кратеры восточного побережья Моря Облаков. Слева находятся остатки другой части крыла сброса — типичная морская поверхность с грядами. Понижение моря в этом направлении очевидно из того факта, что ширина тени Прямой Стены уменьшается постепенно до тех пор, пока не достигнет внутренней северной стенки кратера — фантома, в котором она находится.

Далее к югу от Прямой Стены как продолжение цепочки рассмотренных выше кратеров — фантомов лежит примерно такой же по размерам и не менее древний кратер Деландр диаметром 234 км. Он примыкает к Морю Облаков с южной стороны, где его наружные стенки особенно сильно разрушены и понижены. Поэтому северная часть его не такая яркая, и здесь можно ожидать свидетельств нахождения пород, которые были расплавлены, когда образовывалось море. Плотность заполнения дна Деландра кратерами, куполами, цепочками, бороздами и другими депрессиями довольно высокая, что еще раз подчеркивает его пожилой возраст.

Западнее Деландра вдоль южного берега моря находится заполненный лавой кратер Питат диаметром 97 км. Концентрические борозды, заметные на его дне, образовались из‑за поднятия дна и последующего его заполнения. Небольшой, похожий на бычий глаз кратер слева — Гесиод диаметром 43 км является некоторым подобием Питата в миниатюре и, видимо, имеет те же причины образования борозд на своем дне. Цепочка кратеров справа от Питата, наложенная на его кратерный вал, состоит из вторичных ударных кратеров из бассейна Моря Дождей.

От Гесиода по Борозде Гесиода протяженностью 256 км проследуем до Обрыва Меркатора длиной 93 км. Севернее его, на светлом луче от Тихо, вы найдете до краев заполненный лавой призрачный кратер Кис диаметром 46 км. Продолжая двигаться по тому же лучу на север, вы попадете к свежему кратеру Буллиальд диаметром 61 км, являющемуся послеморским образованием коперниковского периода.

Справа от Буллиальда с севера на юг протянулась цепочка из трех крупных призрачных кратеров. На их южной границе находится борозда, состоящая из небольших соприкасающихся друг с другом кратерков. Справа от самого северного кратера — призрака Опель- та диаметром 49 км можно попытаться найти еще один большой кратер — фантом, заметный только из‑за его более низкого альбедо.

Простирающаяся к югу от Коперника территория северной части Моря Облаков является полуостровом, содержащим призрачные кратеры Фра Мауро, Парри, Бонплан и Герике; все они очень низкие и тоже являются доморскими образованиями.

3.9 Кольца Моря Нектара

Теперь мы совершим прогулку в районе Моря Нектара, расположенного в юго-восточной части видимого полушария Луны. Ориентиром для отыскания этого места может послужить хорошо заметное вблизи восточного края лунного диска темное овальное пятно Моря Кризисов. К западу от последнего находится характерная по очертанию цепь крупных морей или узор темных пятен, составляющий в совокупности фигуру клоуна с кривыми ножками или клешню рака. Самое северное из пятен имеет овальную форму и называется Морем Ясности. Середину цепочки образует крупное Море Спокойствия, к югу от которого отделяются два продолговатых отростка: восточный называется Морем Изобилия, а западный — Морем Нектара.

Море Нектара сравнительно ясно сохранило следы своего происхождения. Оно имеет небольшой покров застывшей лавы поперечником 240 км, которая заполнила только центр этого образования. Исследователи полагают, что ударный бассейн Моря Нектара — многокольцевая структура планетарного масштаба — образовался в результате удара крупного астероида. Это произошло около 4 млрд лет назад, немного раньше того, как образовались соседние бассейны морей Кризисов, Дождей и Ясности. Удар вырыл широкое блюдцеобразное углубление и вызвал на окружающей территории ударные волны и разрушения. Местами породы были раздроблены и вздыблены. Затем они застыли в этом состоянии, образовав несколько колец уступов вокруг места удара.

Внутри бассейна Моря Нектара выделяют четыре концентрических вала, окружающих центральную область диаметром 240 км, покрытую, как уже говорилось, темными морскими базальтами: три промежуточных кольцевых вала, которые имеют диаметры 350, 450 и 600 км, и внешний кольцевой вал диаметром 860 км.

Окрестности бассейна Моря Нектара весьма необычны. Радиальные разломы ассоциируются здесь с длинными кратерными цепочками. Выявлено множество разломов, вдоль которых идут цепочки кратеров. Они начинаются примерно от внешнего кольца бассейна и прослеживаются на расстоянии от 650 до 1500 км от центра. Эти цепочки были образованы фрагментами лунных пород, выброшенными при падении астероида. Поэтому центр бассейна можно найти, если продолжить исходящие от него цепочки. К таким цепочкам можно отнести, например, Долину Снеллиуса протяженностью 592 км, Долину Рейта длиной 445 км, цепочки, идущие в направлении древнего кратера Жансен от внешнего кольца бассейна, и др.

Рис. 3.31. Внутри бассейна Моря Нектара астрономы выделяют 4 концентрических вала, окружающих центральную область диаметром 240 км. Диаметры этих валов составляют 350 км, 450 км, 600 и 860 км.

Послеударное формирование бассейна Моря Нектара было обусловлено в основном эндогенной (внутренней) активностью лунных недр, которая продолжалась несколько сотен миллионов лет. Расплавленная лава медленно вытекала из недр Луны и расползалась через раздробленные нижние слои территории бассейна. Лава сливалась в пласты, размягчала, расплавляла и покрывала запутанные сплетения разрушенных пород. Она же разрушала стенки кратеров частично или полностью. В конечном счете лава охладилась и застыла. И только метеориты, но теперь уже значительно меньших размеров, продолжали падать на окружающую поверхность Моря Нектара.

Рис. 3.32. Море Нектара и его окружение.

На это замечательное образование, так хорошо сохранившее следы своего происхождения, каждый владелец телескопа должен обратить особое внимание и потратить на него несколько вечеров хорошей видимости. При наличии небольшого опыта и сноровки вы сможете распознать три и даже больше концентрических колец бассейна. Все они, однако, разрушены и местами прерываются. Например, части колец, которые находятся севернее и восточнее Моря Нектара, были уничтожены лавой из соседних морей Спокойствия и Изобилия.

Рис. 3.33. Луна в первой четверти. Видны (сверху вниз) Моря Ясности, Спокойствия, Кризисов, Изобилия и Нектара.

Знакомство с Морем Нектара и его окрестностями лучше начинать на четвертый день после новолуния, когда терминатор заметно отходит от Моря Кризисов на запад. В это время почти вся площадь Моря Изобилия оказывается освещенной Солнцем, а за линией терминатора начинают появляться сверкающие вершины горного хребта Пиренеи протяженностью 164 км, окружающего Море Нектара с восточной стороны. Такая фаза Луны удобна для наблюдений хребтов и заливов, расположенных в восточной части территории моря. Одним из примеров является длинный обрыв, проходящий севернее кратера Неандер и далее через кратеры Борда и Кук диаметрами около 50 км. Обрыв является частью внешнего кольца бассейна Моря Нектара. Северная часть этого кольца, как подчеркивалось выше, была разрушена и затоплена лавой из Моря Изобилия. Здесь правее Кука располагается южная губа Моря Изобилия. Таким образом, обрыв служит границей раздела между бассейнами Моря Нектара и Моря Изобилия. Слева от него вплоть до самых Пиренеев располагается сложная поверхность, частично заполненная лавой, которая концентрируется вокруг хорошо заметного кратера Сантбек диаметром 64 км, внешне похожего на атолл. Левее этого кратера лава, огибая Пиренеи, соединяется с морем. Эта сложная поверхность, вероятно, образовалась в то же время, что и Море Нектара.

Рис. 3.34. Протянувшиеся с севера на юг кратеры Теофил, Кирилл и Катарина являются одними из главных достопримечательностей бассейна Моря Нектара. Каждый из них имеет диаметр около 100 км, и каждый обладает яркими индивидуальными особенностями.

Вдоль восточного берега моря хорошо просматривается континентальный шельф, который достаточно резко выражен при косом освещении. Внутри шельфа можно заметить небольшую грядовую систему, идущую параллельно берегу. Гряды могли быть образованы по мере того, как лавовое покрытие в море усаживалось и застывало.

При возрасте Луны в пять дней терминатор проходит через моря Спокойствия и Нектара. Здесь наблюдателю обязательно надо обратить внимание на светлую материковую область, лежащую к северу от Пиренеев и составляющую как бы полуостров между морями Изобилия, Нектара и Спокойствия. Здесь проходят Борозды Гутенберга протяженностью 330 км. Будучи лишенной крупных кратеров, эта поверхность имеет сложный характер и, видимо, в основе своей состоит из кольцевых валов северной части бассейна Нектара.

Далее весьма интересно рассмотреть само Море Нектара. Оно представляет собой самостоятельное круглое образование с вогнутым дном, на котором при косом освещении ясно видны кольцевые террасы и уступы, которыми снижается дно к центру моря. С юга к морю примыкает полуразрушенный картер Фракасторо диаметром 112 км. Его северная стенка была почти напрочь разрушена лавой, а значит, что кратер появился после того, как образовался бассейн, но перед затоплением его лавой. Большое увеличение покажет вам, что дно Фракасторо изрыто кратерами протяженностью несколько угловых минут и мелкими бороздами, тянущимися с востока на запад. На море, близ восточного «рога» Фракасторо, одиноко блестит свежий кратер Росс диаметром 11 км. При высоком Солнце он обнаруживает небольшую лучевую систему, что говорит о его молодом возрасте.

Рис. 3.35. Алтайский Хребет является одной из наиболее ярко выраженных частей самого внешнего кольца бассейна Моря Нектара. Общая длина хребта составляет около 500 км. При утреннем освещении он похож на яркую, бросающуюся в глаза линию западнее и юго — западнее Моря. Он образует на линии терминатора столь большой выступ, что его порой бывает видно невооруженным глазом.

Очень эффектна область Моря Нектара на шестой день от новолуния, когда появляется наиболее выступающая часть колец бассейна — Алтайский Хребет. При утреннем освещении он похож на яркую бросающуюся в глаза линию западнее и юго — западнее Моря. Он образует на линии терминатора столь большой выступ, что его бывает видно невооруженным глазом, и тогда лунный серп принимает вид «Луны с носом». Хребет начинается на севере, там где лавы Моря Спокойствия текли на юг, через Залив Суровости. Затем он идет на юг, далее на вое- ток вокруг южного края моря до Пикколомини, хорошо сохранившегося террасированного кратера поперечником 87 км. Метеорит, образовавший Пикколомини, ударил во внешнее кольцо бассейна. Теперь при более высоком Солнце Алтайский Хребет можно представить как продолжение рассмотренного ранее хребта в восточной части бассейна. Эти два обрыва оконтуривают в общей сложности ⅔ территории, которую называют бассейном Моря Нектара.

Захватывающую картину представляет область, расположенная между Алтаем и Морем Нектара. Здесь мы видим цепь из трех крупных кратеров, названных Теофил, Кирилл и Катарина. Они расположены с севера на юг. Каждый имеет диаметр около 100 км, и внутри каждого есть яркие индивидуальные особенности: центральные пики, кратеры, террасы, долины. Кирилл и Катарина, вероятно, такие же древние, как Фракасторо, но они избежали заполнения лавой, так как расположены дальше от дна моря. Теофил, однако, почти на миллиард лет моложе, и вы можете увидеть, как он при своем образовании разрушил стенку Кирилла, деформировал ее и выбросил осколки через старый кратер, видоизменив его рельеф. Катарина имеет слегка грушевидную форму, узким горлом впадая с юга в Кирилл.

Назовем несколько обрывов, образующих звенья промежуточных колец в западной части бассейна. Например, параллельно Алтайскому хребту, между ним и берегом Моря Нектара, от Катарины в сторону северной стенки Пикколомини простирается широкий горный хребет, покрытый кратерами различных размеров. Хребет от Кирилла до южной стенки Фракасторо параллельно береговой линии моря образует часть другого кольцевого вала бассейна.

Двигаясь от Фракасторо вдоль западного берега Моря на север, вы встретите заполненный лавой кратер Бомон диаметром 53 км. От Бомона на север в сторону Теофила по морской поверхности проходят морщинистые гряды, похожие на гряды, направленные параллельно восточному берегу Моря, упоминавшиеся выше. Правее Теофила на северной окраине Моря Нектара узкий пролив между Морями Нектара и Спокойствия преграждает молодой кратер Мёдлер диаметром 27 км. Правее Мёдлера можно рассмотреть призрачный кратер Дагер диаметром 46 км, до краев заполненный лавой.

Бассейн Моря Нектара, точнее, западную его часть, в апреле 1972 г. посетила американская экспедиция «Аполлон-16», предпоследний в прошлом веке пилотируемый полет на Луну. Местом посадки было выбрано плоскогорье, расположенное левее Алтайского Хребта в районе древнего кратера Декарт, диаметр которого 48 км. Эта материковая поверхность, по наблюдениям с Земли, имеет более светлую окраску, наводившую на мысль о том, что состав грунта и пород должен там отличаться от ранее исследованных.

Рис. 3.36. Море Нектара и его окрестности на третий день после полнолуния.

Командиром корабля был Дж. Янг, а Ч. Дьюк выполнял обязанности пилота лунной кабины. В основном блоке на селеноцентрической орбите оставался Т. Маттингли. Астронавты выходили на поверхность Луны трижды и в общей сложности провели на ней 20 час 14 мин, собрали 95,2 кг образцов грунта, проехали на луноходе около 27 км, а также проделали некоторые другие работы. Недалеко от места посадки Янг и Дьюк установили на треноге небольшой телескоп для проведения астрономических наблюдений в ультрафиолетовом диапазоне, с помощью бура извлекли образцы лунной породы из глубоких скважин, попытались установить аппаратуру для измерения тепловых потоков из недр Луны, разместили активные и пассивные сейсмографы.

В эксперименте с магнитометром было установлено, что космонавты оказались в районе Луны, имеющем остаточное магнитное поле. Янг подобрал с поверхности предмет, напоминающий стеклянную призму, видимо сохранившуюся с тех времен, когда Луна была горячей, возможно, со времени большого удара, образовавшего бассейн Моря Нектара.

3.10. Гигантский кратер на обратной стороне Луны

Космические полеты к Луне обусловили бурное развитие исследований в области селенологии, селенохимии и селенофизики. Луна стала одним из тех небесных объектов, изучение которых помогает лучше понять особенности строения Земли и других планет Солнечной системы. Однако природа ревностно хранит и скупо открывает свои тайны. Так было и с обратной стороной лунного шара.

В течение многих веков люди не могли заглянуть за пределы видимого с Земли полушария Луны и только строили предположения. Основные секреты невидимой стороны Луны были раскрыты в 1959 г., когда советская автоматическая станция «Луна-3» совершила облет Луны и сфотографировала ее обратную сторону. Это были первые фотографии, переданные из космического пространства. Вскоре их опубликовали в «Атласе обратной стороны Луны», части 1, под редакцией Η. П. Барабашова, А. А. Михайлова и Ю. Н. Липского. На Генеральной ассамблее Международного астрономического союза, проходившей в США в 1961 г., по предложению советских астрономов на карту было помещено 18 названий вновь открытых ключевых образований обратной стороны Луны. Среди них Море Мечты, Хребет Советский, кратеры Циолковский, Джордано Бруно, Ломоносов… За этими образованиями стояла главная тайна обратной стороны Луны, о чем речь пойдет ниже.

А пока отправимся в район южного полюса Луны. Последние результаты топографического обследования поверхности планет и спутников показывают, что кольцевая структура на обратной стороне Луны, включающая область ее южного полюса, по своим абсолютным размерам является крупнейшим кратером в Солнечной системе. Относительные размеры этой структуры таковы, что если придерживаться традиционных взглядов на процессы ударного кратерообразования, то первоначальная впадина гигантского образования могла вскрыть породы на глубине, которая соответствует залеганию верхних слоев лунной мантии. Уже эти обстоятельства определяют принципиальную важность исследования многокольцевой структуры, которая в настоящее время имеет рабочее название «Бассейн Южный Полюс — Эйткен».

Рис. 3.37. Обратная сторона Луны. Пунктирной линией отмечена примерная граница Бассейна Южный полюс — Эйткен

Первые изображения этой наиболее крупной в Солнечной системе структуры были получены во время первого фотографирования обратной стороны Луны в 1959 г. Положение структуры, наблюдавшейся по четырем фотографическим изображениям на краю видимого диска в форме более темного образования, было определено центральным потемнением с поперечником 1500 км и координатами центра 179° в. д. и 50° ю. ш. На карте, составленной в I960 г. по фотографиям, полученным 7 октября 1959 г. станцией «Луна-3», это образование было названо Морем Мечты.

Современные параметры внутреннего темного кольца бассейна определены по снимками и результатам лазерной альтиметрии, выполненной космическими аппаратами «Галилео» и «Клементина». Согласно этим данным, поперечник темной центральной части бассейна составляет 1400 км, диаметр внешнего кольца бассейна достигает 2500 км, а координаты центра — 180° и 50° ю. ш. Как видим, первая идентификация положения бассейна, произведенная советскими астрономами еще в I960 г., была достаточно точной и вполне надежной! Еще в первых описаниях западной части структуры отмечалось, что ее поверхность включает многочисленные кратеры и кратерные моря. Это также полностью совпадает с современными представлениями о характере дна бассейна.

На 34–м российско-американском микросимпозиуме по сравнительной планетологии в октябре 2001 г. в докладе В. В. Шевченко и автора этой статьи на основе анализа данных, полученных аппаратами «Зонд-8» и «Клементина», был сделан вывод о том, что диаметр внешнего кольца бассейна достигает 3150 км. Огромный бассейн занимает всю южную половину невидимого полушария Луны, южную полярную шапку и южные области краевых зон видимого полушария Луны. Поэтому часть его внешнего кольцевого вала, проходящего вблизи южной полярной шапки, можно увидеть в телескоп с поверхности Земли. Здесь, южнее 60–й параллели, находятся такие крупные кратеры видимого полушария, как Байи диаметром 287 км, Ньютон (78 км), Малаперт (69 км), Скотт (103 км), Демонакс (128 км), Шомбергер (85 км), Гельмгольц (94 км) и др., принадлежащие южному краю бассейна. Высоты их сглаженных и разрушенных валов достигают 2, 3 и даже 4 км, все они расположены на материковой поверхности, светлых лучевых систем практически не имеют, что указывает на их древний возраст. Относительно молодые из них, например Шомбергер, отличаются лучше сохранившимся и более четким валом.

По мнению лунных геологов, гигантский бассейн образовался 4,2 млрд лет назад вследствие очень сильного удара, когда кора и мантия уже дифференцировались и кора затвердела настолько, что удары уже начали оставлять видимые следы на поверхности Луны. Затем на этом гигантском образовании стали возникать другие, более скромные кольцевые бассейны и кратеры, которые, однако, в течение более 4 млрд лет так и не смогли окончательно заретушировать последствия взрыва, в результате которого образовался этот гигантский бассейн. Вполне очевидно, что более точное знание топографии Бассейна Южный Полюс — Эйткен весьма актуально для построения любых реальных моделей его происхождения. Поскольку наблюдаемый поперечник кольцевого образования превышает 1,8 лунного радиуса, восстановление механизма формирования этой ударной структуры, несомненно, является принципиально важной задачей в исследовании эволюции планетных поверхностей.

Рис. 3.38. Профили Бассейна Южный полюс — Эйткен с севера на юг (1) и с запада на восток (2). Данные В. В. Шевченко и В. И. Чикмачева (ГАИШ).

В результате действия многочисленных ударов метеоритов и вулканизма в течение нескольких миллиардов лет многие детали колец и выбросов из бассейна, естественно, были стерты и уничтожены, поэтому на появившихся во второй половине 1960–х гг. снимках с космического аппарата «Лунар Орбитер» дешифровщики объектов не смогли обнаружить внешних признаков очертаний гигантского бассейна. В порядке компромисса границы всего образования были уменьшены, а название «Море Мечты» на карте закреплено лишь за относительно небольшой структурой диаметром около 270 км в северо — западной части бассейна. Существование гигантского бассейна было подтверждено только после 1971 г. Б. Н. Родионовым и др. в серии публикаций, содержащих результаты измерений профилей лимбов на снимках, доставленных возвращенными на Землю автоматическими станциями «Зонд-6» и «Зонд-8». В этих публикациях бассейн назывался Юго — Западной Низменностью, но дальнейшего официального признания это название не получило.