Книга Солнечная система № 66 2014

Название: Солнечная система № 66 2014
Автор: коллектив
Формат: PDF
Размер: 85.63 МБ
Качество: Отличное
Язык: Русский
Год издания: 2014
ВЗГЛЯД НА ОБРАТНУЮ СТОРОНУ
У эллиптической орбиты Луны есть еще один интригующий эффект. В соответствии с законами планетарного движения, открытыми Иоганном Кеплером в начале XVII века, Луна движется медленнее возле внешних границ своей орбиты (в апогее) и быстрее, находясь ближе к Земле (в перигее).
При этом период ее вращения остается постоянным. В результате вращение Луны склонно опережать ее орбиту в районе перигея, позволяя нам увидеть небольшую полоску обратной стороны вдоль западного края. Напротив, в районе апогея вращение отстает от орбиты, что дает возможность увидеть тонкую полоску рельефа обратной стороны вдоль восточного края. Этот феномен - один из трех эффектов под общим названием либрация (от латинского «колебание»), который изредка показывает нам невидимые области Луны. Наклон орбиты Луны, равный 5,1°, по отношению к земному экватору означает, что иногда появляется возможность немного заглянуть за ее обратную сторону в крайних полярных регионах. Также при смене точки наблюдения с Земли проявляется эффект параллакса (см. «Глоссарий»).
КАРТИРОВАНИЕ ГРАНИЦ
Эффект либрации проявляется в том, что теоретически с Земли можно увидеть до 59 % поверхности Луны. Астрономы воспользовались этим для изучения нашего спутника. Одним из первых среди них стал Иоганн Шрётер, живший в XVIII веке (см. «Звезды космоса»). Первые картографы Луны в своей работе должны были учитывать крайнее искажение, или ракурс, возникающее при наблюдении за находящимися на краю сферы объектами. Лишь в 1960-х появилась возможность очищать снимки от этих зон и удалять искажения. Тем не менее исследования зон либрации привели к важным открытиям, среди которых такие горные хребты, как Горы Рук и Кордильеры, а также окружающее их огромное лунное море. Оно известно как Восточное Море (Mare Orientale), хотя расположено на западном краю Луны. Даже в наши дни, когда с помощью космических зондов составлены детальные карты поверхности Луны, астрономы-любители по всему миру по-прежнему получают удовольствие от расшифровки загадочных форм рельефа крайних зон Луны. Поверхность Луны покрывают кратеры разных типов. Их размер варьируется от огромных ударных бассейнов до микроскопических выбоин, а форма - от глубоких чашевидных впадин до плоских, едва заметных колец. По выброшенному из них материалу мож но установить, какие породы находятся под поверхностью Луны. Их наложение друг на друга позволяет определить воз¬раст разных зон лунного ландшафта.
ВНЕЗАПНЫЙ УДАР
Практически все лунные кратеры являются ударными. Однако до 1960-х годов это не было точно известно. Теория ударного формирования Луны, предложенная в 1870-х годах астрономом Ричардом Проктором (см. «Звезды космоса»), была воспринята в штыки сторонниками идеи вулканического происхождения кратеров. Финальное доказательство было получено после первых снимков лунной поверхности крупным планом, на которых видно, что кратеры слишком малы, чтобы иметь вулканическое происхождение. Луна вращается вокруг Солнца со скоростью около 30 км в секунду, а проходящие через эту зону куски мусора, астероиды и кометы в зависимости от своих орбит могут двигаться еще быстрее. Считается что большинство ударников (см. «Глоссарий») столкнулось с Луной на относительной скорости в десятки километров в секунду. Поэтому даже самые мелкие из них обладали огромной кинетической энергией (см. «Глоссарий»).
ОБРАЗОВАНИЕ КРАТЕРА
В момент столкновения ударника с лунной поверхностью генерируется ударная волна. Она сжимает расположенные рядом горные породы, нагревая их до температуры плавления. После удара образуется область низкого давления, а сжатая расплавленная порода расширяется и остывает. В результате этого возникают реактивные фонтаны из мелкого, быстро остывающего камня по краям расширяющейся чашевидной выбоины. Это и есть новый кратер.
СТЕНЫ, ДНО И ЛУЧИ
В зависимости от размера и энергии ударника у кратеров могут возникать различные особенности в дополнение к чашевидной форме и окружающему шлейфу из выброшенных пород. Чем больше становится кратер, тем больше материала скапливается на его краях. Чем круче стены кратера, тем выше вероятность, что под действием силы тяжести они обрушатся вниз. Подобные обрушения могут привести к формированию террас на стенах кратера и образованию центрального пика на его дне. Пики бывают разных размеров, от небольшого холма до горы.
ВОЗРАСТ ЛУНЫ
Общая глубина больших ударных бассейнов, сформировавшихся на ранних этапах истории Луны, была настолько велика, что их края не могли выдержать даже слабую лунную гравитацию. При массивных обвалах обрушивались стены и вздыбливалось дно. В результате образовывались плоские, низменные впадины, окруженные одним или несколькими кольцами гор. При обвалах могли выбрасываться большие глыбы мусора, которые формировали свои собственные, вторичные кратеры на некотором расстоянии от первоначальных. Более того, изверженная порода иногда разбрызгивалась струями под высоким давлением на расстояние в сотни километров за счет вакуума и низкой гравитации, По разлетевшимся по лунной поверхности фрагментам материала ученые определяют возраст разных форм ландшафта, поскольку верхний слой мусора на них доказывает их более раннее образование.
На этом принципе основана система периодизации лунной истории (см. «Важные открытия»). Бассейн Южный полюс - Эйткен диаметром 2500 км является вторым по размеру из известных кратеров Солнечной системы. Он тянется от полюса через большую часть обратной стороны Южного полушария. В отличие от других крупных ударных бассейнов Луны, он не был заполнен в результате вулканического извержения и не стал морем. Вместо этого в нем сохранилось множество небольших кратеров. При ударе поверхность Пуны буквально выворачивается наизнанку. У горных пород, которые первыми выбрасываются с места удара, самая большая скорость. Они летят под небольшим углом, иногда на огромные расстояния. Затем по мере распространения ударной волны извергаемая порода отбрасывается почти вертикально и с меньшей силой и оседает по краям кратера, покрывая первоначальный слой. Поэтому чем ближе к границе кратера, тем слой породы толще, а сама порода более глубокого происхождения.