След катастрофы. Загадки обратной стороны Луны
Китайский луноход уже год пытается найти ответы на вопросы, которые интересуют всё человечество: почему невидимая часть поверхности спутника так разительно отличается от видимой и что всё-таки произошло 4 миллиарда лет назад.
Первый снимок обратной стороны Луны («Луна-3», 1959). Фото © Wikipedia
«Уважаемому А.Б. Северному первая фотография обратной стороны Луны, которая не должна была получиться. Королёв. 7 октября 1959 года«.
А.Б. Северный — это советский астрофизик Андрей Борисович Северный. В основном занимался физикой Солнца. Однажды заявил главному конструктору, что солнечная радиация засветит плёнку и не позволит сделать фотографию. Точно такого же мнения был один французский винодел по имени Анри Мэр. Но не из-за излучения, а вообще — мол, impossible, «невозможно». Заключил даже пари на тысячу бутылок истинного шампанского. Впоследствии Сергей Павлович лично раздавал выигрыш сотрудникам ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия»), которые разрабатывали космический аппарат «Луна-3». Как вспоминают учёные, по две бутылки.
Справедливости ради надо сказать, что тот первый снимок сделали не на советскую плёнку, а, можно сказать, на трофейную — со сбитых американских шпионских спутников. Она была куда как более выносливая. Ну а что? Шпионить можно, а плёнку брать нельзя?
Конечно, качество довольно плачевное, тем не менее многое вполне можно различить. С правой стороны наверху пятнышко позже назвали Морем Москвы, 275 километров в диаметре. По мнению учёных, след от удара, который заполнился лавой. Внизу, практически прямо под ним — кратер Циолковский, тоже ударный, 180-километровый. Более крупные пятна слева — это уже видимая лунная сторона. Таким образом, уже тогда была видна внушительная разница между двумя половинками.
Как ни странно, именно на «той стороне» находится крупнейший лунный кратер. Его именуют бассейном, хотя по площади он сравним с земным Коралловым морем — без малого пять миллионов квадратных километров. Видите обширную темноватую область внизу? Это он и есть, бассейн Южный полюс — Эйткен. Это условное название, по расположению: внизу полюс, наверху кратер, названный в честь американского астронома Роберта Эйткена. В глубину этот бассейн достигает восьми километров. Кстати, как раз там сейчас китайская станция «Чанъэ-4» с луноходом «Юйту-2».
Но по большому счёту вот, собственно, и всё, что там чисто внешне выделяется на общем фоне: Эйткен, Москва и Циолковский. В остальном всё на первый взгляд сравнительно ровно и однообразно.
Сейчас науке известны и некоторые другие отличия «тёмной» стороны. К примеру, интересно то, что там как минимум на 10 километров толще лунная кора. И вообще очень много возвышенностей. За это обратную сторону Луны даже прозвали горбатой. Самая высокая точка Луны расположена рядом с кратером Королёв, и это символично. 10 километров 786 метров. Считают от условной точки — 1737 километров от центра Луны.
То есть с одной стороны моря, с другой горы. И это при том, что морская фигура, вообще-то, тяжелее. Собственно, центр массы сдвинут от центра геометрического на два километра в нашу сторону.
И, наконец, гравитация Луны. Она везде разная. Где-то посильнее, где-то послабее. Это зависит от плотности вещества в данной области. Есть даже соответствующая лунная карта. Вообще, лучше всего, пожалуй, для сравнения просмотреть вот такое видео от NASA. Слева — топографическая карта, то есть с обозначенными низменностями (синие) и возвышенностями (жёлтые и красные). А с правой стороны — как раз насчёт гравитации. Ярко-красные пятна — это где сравнительно сильное притяжение, тёмно-синие — где наоборот. И то и другое называется гравитационными аномалиями. Всё это показали приборы, установленные на двух зондах лунной орбитальной станции GRAIL.
Обратите внимание: два самых больших красных глаза — это те, которые грустно смотрят на нас по ночам. Вообще, тут у нас с этой стороны имеется заметное количество таких особо притягательных районов. А вот за гранью нашего с вами непосредственного наблюдения как-то больше синих ям. И в то же время есть «румянец» — на местах тех самых возвышенностей.
Своеобразная картина получается. Итого у нас три основных вопроса.
Почему на обратной стороне так мало лунных морей?
На этот счёт имеется, к примеру, исследование японского Института космической науки. Там проанализировали химический состав лунных пород и предположили следующее: давным-давно, четыре с половиной миллиарда лет тому назад, когда Земля и Луна только образовались, они были очень раскалёнными. Всё это потому, что они формировались, «слеплялись» из более мелких тел в результате бесконечных столкновений. Но возникший на орбите «комок» оказался настолько близко, что гравитация Земли поймала его в ловушку под названием приливный захват: совпадение скорости вращения вокруг своей оси и скорости вращения вокруг «хозяйки», в данном случае — Земли. Довольно частое явление в космосе. И что получилось? А получилось то самое весьма одностороннее представление о Луне. И тут надо обязательно учесть, что Земля была чудовищным тлеющим углём. Луна около этого огонька грелась всё время одним боком. А другой остывал. Метеориты при этом падали дождём, не спрашивая, куда лучше. Но с той стороны они ударялись в более твёрдую поверхность, а с нашей тёплой стороны она ещё была несколько более вязкая, и притом на ней происходили извержения вулканов. Упадёт что-нибудь в эту кашу, пробьёт ещё не застывшую кору, и из раскалённой мантии всё вокруг заливает потоком лавы. Вот так и получились моря Дождей, Спокойствия, Кризисов и прочие лунные «водоёмы», по мнению планетологов. Именно на «лицевой» стороне, потому что там было просто-напросто теплее.
Почему по-разному распределены гравитационные аномалии?
Потому что земное притяжение «тянуло» к себе всё, что потяжелее. Так же, как Луна немного тащит за собой наши океаны. Приливы в лунных океанах магмы закончились тем, что на «лице» скопились более тяжёлые породы. Этим и объясняют учёные обилие участков с усиленным притяжением именно на видимой стороне.
Откуда тогда «горб» именно на обратной стороне Луны?
Это вообще эпичная теория. Она гласит, что изначально у нас был не один «протоспутник», вокруг болтался как минимум ещё один сгусток материи. А может быть, и больше. И в какой-то момент он просто врезался в Луну, да с такой силой, что его просто расплющило по внешней стороне. Вот эти горы и есть то, что «налипло» таким вот образом.
Всё это сейчас и пытается прояснить «Чанъэ-4». Чанъэ — это имя богини Луны в китайской мифологии. Скоро станция уже во второй раз встретит на обратной стороне Луны Новый год по китайскому календарю. Прилунилась 3 января 2019 года в кратере фон Кармана, и это тоже символично. Американский учёный венгерского происхождения Теодор фон Карман был учителем Цяня Сюэсэня, основоположника китайской космонавтики. Помощником неподвижной богини стал луноход «Нефритовый заяц» — «Юйту-2».
China National Space Administration releases video recording of entire soft landing on moon’s far side by China’s #ChangE4 probe pic.twitter.com/bbp1ul2gq7
Что они на сегодняшний день нашли. Во-первых, природные минералы оливин и ортопироксен. Это силикатные породы, таких много в земной мантии. Поэтому есть большие подозрения, что «Чанъэ-4» удалось найти кусочки лунной. Теперь их сравнят с образцами грунта, взятыми на видимой стороне.
Во-вторых, тёмный минерал с осколками чёрного стекла. Нечто похожее нашёл в 1972 году американский астронавт Харрисон Шмитт. Считается, что такое вещество образовалось на Луне от удара метеоритов.
И, наконец, во всяком случае один вопрос уж точно решён положительно: можно ли на обратной стороне Луны выращивать картошку, рапс и хлопок? Можно.
Источник
Обратная сторона Луны: почему никто не произвёл посадку на неё (до Китая).
Китай не впервые посещает Лунную поверхность, но сегодня китайский зонд Chang’e-4 установил весьма специфический рекорд. Китайцы стали первыми на обратной стороне Луны.
Ранее никто из держав не делал этого. Американская миссия Аполлон 16 сделала только фотоснимки обратной стороны Луны, но никогда не совершала посадку на обратной стороне. Китай оказался первым на обратной стороне Луны. Что скрывает обратная сторона Луны, и почему так сложно попасть на неё?
С Земли мы можем наблюдать около 59% всей поверхности Луны. Причина в том, движения Луны и Земли синхронизированы.
Когда образовалась Луна и Земля они вращались на разных скоростях, но со временем гравитация Земли подстроила под себя движение Луны,
и эти движения настолько хорошо синхронизированы, что тёмная сторона Луны была совершенно неизвестна человеку до определённого времени. Советский зонд Луна-3 впервые сфотографировал её в 1959 году.
С тех пор человечество еще несколько раз фотографировало темную сторону. Зонд НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter произвел детальное картирование с орбиты, но никогда не совершал посадку на тёмной стороне. Поэтому миссия зонда Chang’e-4 так важна в истории изучения спутника Земли. Впервые у нас есть возможность внимательно наблюдать за ходом этой удивительной миссии.
«Тёмная сторона Луны»
« Обратная сторона Луны » — так часто называют область наблюдения, которую мы не видим с Земли. По факту — это выражения весьма не корректно, тёмная сторона на самом деле не тёмная, вторая половина спутника также получает солнечный свет. Также «тёмная сторона» имеет более крупные кратеры от падений метеоритов.
Почему же никто не прилунялся там раньше?
Ответ прост: главная проблема посадки на обратной стороне была и остаётся таковой — связь, точнее её отсутствие. Луна блокирует получение сигнала от Земли или снижает его до критических показателей. А т.к. главная фаза в миссии — это посадка, то осуществляется она «собственными силами» без контроля и «вслепую».
Опуститься на поверхность на обратной стороне Луны так же сложно, как и на Марсе, где сигнал проходит с большой задержкой, и контролировать посадку зондов онлайн очень проблематично.
Для решения этой проблемы Китайское космическое агентство запустило спутник ретранслятор Queqiao на орбиту Луны в мае 2018 года, который вращается вокруг точки Лагранжа L 2 системы Земля — Луна. Это довольно тривиальное решение, но никто ранее не использовал его т.к. было гораздо проще выбрать другую сторону, давно всем известную и доступную.
Источник
По ту сторону Луны: как выглядит dark side нашего спутника?
Мы всегда видим только одну сторону Луны, и, пожалуй, не только романтики, но и любители-астрономы, не говоря уже об учёных, знают её наизусть.
Почему же так получилось, что Луна никогда не показывает нам свою другую половину? Луна, кстати, не единственный спутник в Солнечной системе, который «смотрит» на свою родную планету только одной стороной: например, аналогичная ситуация и со спутником Сатурна – Титаном, со спутником Нептуна – Тритоном, и даже спутник Плутона Харон тоже в этом преуспел, поэтому синхронное вращение – не редкость.
Но вернёмся к Луне. Луна вращается не только вокруг Земли, но и имеет собственную ось вращения. Оборот вокруг Земли у Луны совпадает с периодом собственного вращения, так как Луна движется вокруг нашей планеты с такой же скоростью, как и по своей оси. А совершает Луна один оборот вокруг Земли за 27 дней 7 часов 43 минуты. Вокруг своей оси Луна совершает оборот за такое же время. В астрономии подобное явление называют синхронным вращением, или приливным захватом. Причина такой синхронизации – это не случайное совпадение, ведь, как уже было сказано выше, многие спутники в Солнечной системе вращаются аналогично Луне. Этот эффект заключается в действии приливных сил на спутник со стороны планеты. Если спутник в какой-то момент времени не синхронизирован, то гравитация планеты либо тормозит, либо, наоборот, ускоряет его вращение вокруг собственной оси до тех пор, пока угловые скорости обоих вращательных движений не совпадут.
Источник
Невидимая сторона Луны
Тот факт, что величина лунного диаметра кажется нам почти всегда одинаковой, говорит о том, что расстояние Луны от Земли очень мало изменяется, — так оно и есть на самом деле. Причина этому, конечно, то, что Луна движется вокруг Земли по орбите, очень близкой к кругу.
Лунный месяц
Она обходит Землю приблизительно в двадцать семь с третью дней. Этот период составляет истинный месяц, то, что мы зовем лунным месяцем. По календарю в году считается двенадцать месяцев, но это сделано для удобства. На самом деле в нем тринадцать с небольшим; другими словами, в то время, как Земля один раз обходит вокруг Солнца, Луна обегает Землю немногим более тринадцати раз.
Но мы видим, что Луна, обходя Землю, всегда обращена к ней одной и той же стороной. В самом деле, мы никогда не видели и никогда не сможем увидеть больше половины поверхности Луны (или немножко больше половины).
Почему мы не видим всю Луну
Причиной этому является то, что Луна, двигаясь вокруг Земли, в то же самое время медленно вращается вокруг своей оси, — и полный оборот вокруг оси она делает за то же самое время, за какое она обходит вокруг Земли. Другими словами, лунные сутки продолжаются целый лунный месяц.
Следовательно, если кто-нибудь жил бы на Луне, то у него тоже был бы и день, и ночь, как и у нас на Земле, и по той же самой причине, то есть потому, что Луна вращается вокруг своей оси. Но так как Луна вращается очень медленно, то светлое время ее суток должно продолжаться около двух наших недель, а темное время, соответствующее нашей ночи, продолжается остальные две недели.
Что нам известно
Разумеется, что нам очень хотелось бы знать и другую сторону Луны, но мы можем быть вполне уверены, что если бы мы и могли ее видеть, то она оказалась бы совершенно такой же, как и та, которую мы видим. В настоящее время у нас имеются тщательно начерченные и сфотографированные карты Луны.
Роберт Болл сказал: «Астрономы знают поверхность Луны лучше, чем географы знают внутренние районы Африки. Каждое пятно на поверхности Луны, величиной более какой-нибудь деревни,
начерчено на карте, и все наиболее важные предметы названы».
Но мы на должны забывать, что это относится только к одной половине лунной поверхности. О другой мы еще ничего не знаем. Когда мы смотрим на карту Луны или когда мы ее рассматриваем в телескоп, то мы совсем не видим чего-либо похожего на тот лунный диск, напоминающий лицо, который нам так хорошо известен, но зато мы видим те детали его поверхности, которые придают ему вид лица.
Тёмные пространства
Поверхность Луны покрыта пятнами, самые большие из которых представляют собой большие темные пространства; эти пространства мы можем видеть даже невооруженным глазом. Древние астрономы назвали их «морями», хотя они и не содержат в себе воды. Мы видим также глубокие морщины, представляющие собой ряды гор, и большие кольца, называемые лунными цирками.
Не может быть сомнения в том, что многие местности возвышаются над поверхностью Луны, и даже значительно, потому что мы можем видеть их большие тени. Когда Луна совершенно полна и Солнце прямыми лучами освещает ее, то этих теней не видно. Хотя Луна бывает тогда очень красива для невооруженного глаза, но астроном не может изучать ее так же хорошо, как в другое время.
Тени предметов на Луне
Если мы хотим видеть лунную гору лучше всего, то мы должны наблюдать ее недалеко от границы между светом и тьмою на поверхности Луны. Солнечные лучи падают тогда отлого, и мы можем видеть форму горы, а по тени, которую она отбрасывает, мы можем судить о вышине ее.
Тени, отбрасываемые лунными горами, очень резки и отчетливы. Это происходит оттого, что на Луне нет атмосферы. Тени, отбрасываемые предметами на Земле, не бывают ни такими черными, ни такими резкими, так как воздух у нас рассеивает свет и отбрасывает некоторое количество его даже на самую черную из черных теней.
Вычисление высоты лунных гор
Нетрудно вычислить, как велик тот или другой предмет, если мы можем измерить длину его тени. Мы измеряем ее вечером, когда Солнце стоит невысоко на небе, и тогда, если мы знаем, как высоко было Солнце, то по длине тени мы можем вычислить, какова высота ее предмета.
Довольно легко определить расстояние, на которое простирается тень горы на Луне, и мы можем вычислить также, как высоко показалось бы Солнце для того, кто смотрел бы на него с этой части Луны. Таким образом мы можем измерить высоту горных вершин и окружность цирков Луны.
Мы встречаем на ней цирки пятьдесят, шестьдесят и более верст ширины. Некоторые из них обладают высокими стенами. В других местах вместо цирка мы находим большую равнину, иногда строго посредине, а иногда нет. Один из самых огромных цирков назван именем Коперника.
Источник