О цвете Луны
Ни один человек на Луне пока еще не побывал. Тем не менее, опираясь на длительные исследования природы Луны, проводившиеся в разных странах и, в частности, в СССР, мы можем достаточно полно описать ту обстановку, которая существует на Луне.
Есть все основания предполагать, что первые люди, вступившие на лунную поверхность, не найдут там ничего неожиданного, хотя окружающий их мир и будет сильно отличаться от привычных для нас земных условий.
«Природа Луны». М., Физматгиз, 1959.
Известно, что твердые и жидкие вещества, даже находящиеся в раскаленном состоянии, не могут быть опознаны по их спектру, поскольку спектр испускаемого ими света непрерывен, а такой спектр ничего не говорит о химическом составе испускающего свет вещества. С Луной дело обстоит еще хуже. Ее поверхность сравнительно холодна, собственного излучения в области видимых лучей не испускает, а лунный свет — это всего-навсего отраженные солнечные лучи. Поэтому и спектр лунного света вполне тождествен спектру Солнца: в нем видно большое количество линий, но все они образуются в результате поглощения в солнечной атмосфере, поскольку процесс отражения от твердой поверхности лунных скал и камней ничего добавить здесь не может.
Таким образом, перед исследователем природы Луны возникает трудная задача — узнать состав лунной поверхности, не прибегая к спектроскопу. Каким путем здесь Можно идти?
Отражение лучей от поверхности твердого вещества хотя и не вносит в спектр новых линий, но кое-что о составе вещества все же говорит. В повседневной жизни мы по первому взгляду отличаем стекло от металла, медь от серебра, шелк от бархата и т. д. Практический опыт учит каждого, пользуясь такими свойствами вещества, как яркость, цвет, прозрачность, блеск, довольно уверенно отличать один материал от другого. Перечисленные качества в совокупности составляют то, что называют отражательной способностью поверхности. Очевидно, что и при научном изучении природы поверхности Луны можно воспользоваться отражательной способностью для суждения о том, чем может быть вещество, покрывающее поверхность лунных гор и равнин.
Простейшей количественной характеристикой отражательной способности будет коэффициент отражения, или альбедо.
Термин «альбедо» происходит от латинского прилагательного albus — белый и, следовательно, по-русски может быть переведен словом «белизна».
Какова же белизна Луны? Много или мало света отражает поверхность спутника Земли? Ответить на этот вопрос не так просто, как может показаться с первого взгляда. Например, ночью диск Луны кажется очень светлым, а если его рассматривать в телескоп, то лунная поверхность производит впечатление ослепительно белой. Однако такие впечатления обманчивы, и основываться на них для суждений о действительной окраске лунной поверхности нельзя. Дело в том, что ночью у нас темно, а поверхность Луны в это время залита ярким солнечным светом. При таких условиях самое черное вещество может показаться белым как снег. Для того чтобы правильно определить отражательную способность лунной поверхности, нужны специальные фотометрические измерения.
Сводка всех наблюдений, выполненных до 1916 г., была сделана американским астрономом Ресселом. Полученные им результаты приводятся в первых графах табл. 4. В дальнейшем французский астроном Ружье выполнил новые, очень точные измерения лунного света при помощи фотоэлектрического фотометра.
Итак, лунная поверхность в среднем отражает только 7% падающего на нее света. Это значит, что она покрыта материалом весьма темной окраски, поскольку подобными значениями альбедо характеризуются такие вещества, как сухой чернозем, мокрый суглинок и очень темные породы типа базальта и диабаза.
Слабее всего отражаются фиолетовые лучи, всего сильнее инфракрасные.
Вещество с такой отражательной способностью в обычных условиях воспринимается зрением как коричневое. Поэтому можно утверждать, что если бы можно было поместить кусочек лунной поверхности среди окружающих нас предметов, то он выглядел бы темным серовато-коричневым или коричневато-темно-серым.
Сферическое альбедо, несмотря на то, что оно представляет собой только осредненную характеристику отражательной способности Луны, все же позволяет сделать некоторые заключения о возможном составе вещества лунной поверхности. Например, некоторые немецкие ученые, исходя из обманчивого впечатления необыкновенной светлоты лунной поверхности при обозрении ее в телескоп, выступили с фантастическим предположением, будто лунные материки состоят из снега, а моря — изо льда. Эта странная теория полностью опровергается измерением альбедо лунной поверхности, поскольку чистый снег отражает свыше 90% падающего на него света, а лед — около 30%.
Нельзя предполагать наличие на Луне и горных пород со светлой окраской, какими, например, являются известняк, мел, мрамор. Даже неоднократно высказывавшееся мнение, будто материки Луны сложены из гранита, находится в противоречии с данными об альбедо, поскольку среднее значение альбедо гранита составляет около 0,2. Если считать, что Луна покрыта такими видами горных пород, какие встречаются и на Земле, то искать эти горные породы надо только среди самых темных и даже черных образцов камней.
Наблюдение с фотометром такого типа состоит в том, что телескоп наводят так, чтобы зеркальце приходилось на фоне интересующего нас объекта, например кратера, участка моря, светлого луча. После этого клин перемещают до тех пор, пока яркость зеркальца не сравняется с яркостью наблюдаемой детали.
Первое, что можно получить из самых простых фотометрических наблюдений, — это распределение яркости по диску полной Луны. Оказывается, материки в среднем в 1,8 раза ярче, чем моря, в то время как яркость так называемых «болот» выше яркости морей только в 1,4 раза. Самое светлое на Луне место — дно кратера Аристарх — превосходит яркость наиболее темных участков в морях в 3,5 раза.
Материки в центре диска и на краю имеют одинаковую яркость. Из оптики известно, что освещенность, создаваемая пучком параллельных лучей, пропорциональна косинусу угла падения этих лучей. Соответственно этому закону освещенность лунной поверхности в полнолуние должна снижаться от центральных частей диска . Но на Луне этого потемнения нет, и потому Луна кажется не выпуклым шаром, а плоским кругом — замечательная особенность, на которую обратил внимание уже Галилей. Галилей же дал и объяснение этому явлению. Дело здесь в том, что поверхность Луны отнюдь не гладкая. Подробный математический разбор этого вопроса был дан уже в классическом трактате французского ученого Бугера в XVIII в. Детальные фотометрические измерения на лунном диске были впоследствии проведены Н. П. Барабашевым в Харькове, а потом А. В. Марковым в Ленинграде и в Пулкове. Техника необходимых измерений и расчетов была подробно разработана В. В. Шароновым и его сотрудниками на астрономической обсерватории Ленинградского университета.
Большой интерес представляет сопоставление отражательной способности различных участков лунной поверхности с результатами лабораторных измерений образцов земных горных пород. Ближе к Луне по отражательной способности так называемые основные, т. е. бедные кремнекислотой горные породы типа диабаза и базальта. Все они характерны примерно одинаковой темно-серой окраской, но все же и они не столь темны, как Луна.
Характер изрытости всех частей лунной поверхности — и материков и морей — совершенно одинаков. Но тут возникает один серьезный вопрос: каковы размеры тех отдельных неровностей, которые придают лунной поверхности ее исключительную изрытость? Сигнал мощного радиолокатора, будучи направлен в сторону Луны, отражается от лунной поверхности обратно и в виде радиоэха регистрируется приемной частью установки. Начиная с 1946 г., этот эксперимент многократно и с успехом осуществлялся на практике. Тот факт, что поверхность Луны, будучи шероховатой и иссеченной для световых лучей, в то же время является гладкой и зеркальной для радиоволн, дает возможность оценить размеры неровностей. Они заключены в пределах от долей миллиметра до нескольких сантиметров.
Все детали на Луне кажутся окрашенными в один и тот же однообразный коричневато-сероватый цвет. Если различия яркости на лунном диске резко заметны и сразу бросаются в глаза, то разница в цвете на первый взгляд незаметна. Новые возможности для изучения цветных контрастов лунного диска открылись с широким внедрением цветной фотографии. Луна везде красновата, участков с синеватой или хотя бы чисто-серой окраской на ней нет. На рис. 49 приведены кривые спектральной отражательной способности для материков и морей по старым наблюдениям, выполненным на Потсдамской астрофизической обсерватории еще в 1909 г.
Отличить поляризованный свет от естественного по виду нельзя: наш глаз на явление поляризации никак не реагирует. Поляризация — явление весьма распространенное. Например, свет ясного голубого неба сильно поляризован. Частично поляризованными являются и лучи, отражаемые большей частью окружающих предметов, — стеклом, фарфором, водой, глянцевитой бумагой, полированным деревом, почти всеми камнями. Поляризации почти не получается при отражении от блестящей поверхности металла и при рассеянии лучей совершенно матовыми, т. е. лишенными всяких следов глянца, материалами. В частности, неполяризованным является свет, отражаемый облаками и туманами.
Вообще для лунных деталей справедливо правило, что чем темнее окраска, тем выше процент поляризации. Так, для наиболее ярких деталей типа светлых лучей и очень белых кратеров процент поляризованного света составляет менее 5%, для нормальной поверхности материков — 6,5-8 %, а для морей и цирков с темной окраской дна — 16%. Оказывается, что у Луны положительная поляризация слабее, чем у горных пород, а отрицательная сильнее. Исключение составляют вулканические пеплы, отдельные виды которых по характеристикам поляризации удивительно похожи на то, что дает Луна.
Много раз появлялись сообщения о случаях наблюдения свечения отдельных деталей лунной поверхности на неосвещенной стороне лунного диска . Такое превышение яркости было обнаружено для 75% затмений, причем его величина в отдельных случаях доходит до 40% от теоретического значения яркости.
Быстрое остывание лунных гор и скал, сопровождающее прекращение доступа солнечных лучей на лунную поверхность, наглядно проявляется во время лунных затмений. Так, во время затмения 14 июня 1927 г. при помощи термоэлемента была измерена температура области в южной части Луны; до начала затмения она равнялась +69°. За время прохождения полутени она снизилась до -63°, а после прохождения тени стала быстро падать и за 20 минут снизилась до -103°. В дальнейшем температура снижалась уже медленно , и ко времени выхода из тени дошла до -121°. После этого наблюдалось быстрое возрастание температуры до прежнего уровня.
Поверхность Луны везде сильно изрыта, сплошь покрыта острыми и глубокими неровностями.
Лунная поверхность повсюду имеет очень темную окраску и характерна очень низкой отражательной способностью. Белых или просто светлых участков на Луне нет.
Поверхность нашего спутника во всех своих точках имеет примерно одинаковый, слегка красноватый цветовой тон, т. е. (принимая во внимание низкую светлоту) является коричневато-серой или черновато-бурой.
Н.Н. Сытинская. «Природа Луны». М., Физматгиз, 1959.
Год: 1959
Автор: Сытинская Н.Н.
Жанр: Астрономия
Издательство: Государственное издательство физико математической литератуы.
Язык: Русский
Формат: PDF
Качество: Отсканированные страницы + слой распознанного текста
Интерактивное оглавление: Нет
Количество страниц: 93 (175 стр. по 2 страницы на одну пдф страницу)
Описание: Содержание — Луна как небесное тело. Топография луны. Физика лунной поверхности.Список лунных морей. Список лунных кратеров.
Источник
Луна против законов физики
Каким загадочным образом, Луна преломляет свет и направляет его точно вам в глаз?
Для начала, давайте вспомним второй закон оптики:
Второй закон геометрической оптики (Законы отражения):
1. Отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела двух сред.
2. Угол падения равен углу отражения (см. Рис. 1).
Именно так юных художников учат рисовать освешенную сферу, где есть блик, полутень, рефлекс.
Эти простые правила, позволяют изобразить на плоскости объемный предмет.
Совершенно естественно выглядят фотографии планет солнечной системы:
Юпитер: 
Сатурн: 
Уран: 
Нептун: 
А теперь посмотрите на полную Луну:
Самая очевидная и наглядная оптическая аномалия Луны видна всем землянам невооруженным взглядом,
поэтому остаётся только удивляться тому, что практически никто на это не обращает внимания.
Посмотрите, как выглядит Луна в чистом ночном небе в моменты полнолуния? Она выглядит, как плоское круглое тело (например, монета), но не как шар!
Шарообразное тело с довольно существенными неровностями на своей поверхности в случае его освещения источником света,
находящегося сзади от наблюдателя, должно в наибольшей степени отсвечивать ближе к своему центру,
а по мере приближения к краю шара светимость должна плавно уменьшаться.
В силу непонятных для официальной физики причин лучи света, попадающие в край лунного шара, отражаются… назад к Солнцу, отчего мы видим Луну в полнолуние как некую монету, но не как шар.
Ещё большую сумятицу в умы вносит не менее очевидная наблюдаемая вещь – постоянное значение уровня светимости освещённых участков Луны для наблюдателя с Земли.
Проще говоря, если предположить, что у Луны имеется некое свойство направленного рассеяния света, то приходится признать, что отражение света меняет свой угол в зависимости от положения системы Солнце-Земля-Луна. Никто не сможет оспорить тот факт, что даже узкий серп молодой Луны даёт светимость точно такую же, как и соответствующий ему по площади центральный участок половинной Луны. А это означает, что Луна каким-то образом управляет углом отражения солнечных лучей, чтобы они всегда
отражались от её поверхности именно к Земле!
Но когда наступает полнолуние, светимость Луны скачкообразно увеличивается. Это означает, что поверхность Луны удивительным образом расщепляет отраженный свет на два основных направления – к Солнцу и Земле. Отсюда следует другой ошеломительный вывод о том, что Луна является практически невидимой для наблюдателя из космоса, который находится не на прямых отрезках Земля-Луна или Солне-Луна. Кому и зачем понадобилось прятать Луну в космосе в оптическом диапазоне?…
Чтобы понять, в чём прикол, в советских лабораториях потратили уйму времени на оптические эксперименты с лунным грунтом, доставленным на Землю автоматическими аппаратами «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24». Однако, параметры отражения света, в том числе солнечного, от лунного грунта вполне вписывались во все известные каноны оптики. Лунный грунт на Земле вовсе не хотел показывать тех чудес, которые мы видим на Луне. Выходит, что материалы на Луне и на Земле ведут себя по-разному?
Вполне возможно. Ведь неокисляемую плёнку толщиной в несколько атомов железа на поверхности любых предметов, насколько мне известно, в земных лабораториях так до сих пор и не удалось получить…
Масла в огонь подлили фотографии с Луны, переданные советскими и американскими автоматами, которые удалось посадить на её поверхность. Представьте себе удивление тогдашних учёных, когда все фотографии на Луне получались строго чёрно-белые – без единого намёка на такой привычный для нас радужный спектр.
Если бы фотографировался только лунный пейзаж, равномерно усыпанный пылью от взрывов метеоритов, это ещё как-то можно было бы понять. Но чёрно-белой получалась даже калибровочная цветная пластинка на корпусе посадочного аппарата! Любой цвет на поверхности Луны превращается в соответствующую градацию серого, что беспристрастно фиксируют все фотографии поверхности Луны, передаваемые автоматическими аппаратами разных поколений и миссий по сегодняшний день.
Теперь представьте, в какой глубокой… луже сидят американцы с их бело-сине-красными звёздно-полосатыми флагами, якобы сфотографированными на поверхности Луны доблестными астронавтами-«первопроходимцами». Скажите, вы бы на их месте сильно старались возобновить исследования Луны и попасть на её поверхность хоть с помощью какого-нибудь «пендосохода», зная, что изображения или видеоролики получатся только черно-белыми?
Разве что оперативно их раскрашивать, как старые фильмы… Но, чёрт возьми, в какие цвета красить куски скал, местные камни или крутые склоны гор .
Кстати говоря, очень похожие проблемы поджидали НАСА и на Марсе. Всем исследователям уже наверняка набила оскомину мутная история с несоответствием цветов, точнее говоря, с явным сдвигом всего марсианского видимого спектра на его поверхности в красную сторону. Когда работников НАСА подозревают в намеренном искажении изображений с Марса (якобы скрывающих голубое небо, зелёные ковры лужаек, синеву озёр, ползающих местных жителей…), я призываю вспомнить Луну…
Подумайте, может на разных планетах просто действуют разные физические законы? Тогда очень многое сразу встаёт на свои места!
Но вернёмся пока к Луне. Давайте закончим с перечнем оптических аномалий, а потом примемся за следующие разделы Лунных чудес.
Луч света, проходящий вблизи поверхности Луны, получает существенные разбросы по направлению, из-за чего современная астрономия не может даже вычислить время, потребное для покрытия звёзд телом Луны. Никаких идей, почему такое происходит, официальная наука не высказывает, кроме отвязно-бредовых в стиле электростатических причин перемещения лунной пыли на больших высотах над её поверхностью или деятельности неких лунных вулканов, как нарочно выбрасывающих преломляющую
свет пыль точно в том месте, где ведётся наблюдение за данной звездой. А так, вообще-то, лунных вулканов пока никто не наблюдал.
Как известно, земная наука умеет собрать информацию о химическом составе удалённых небесных тел за счет изучения молекулярных спектров излучения-поглощения. Так вот, для самого близкого к Земле небесного тела – Луны – такой способ определения химического состава поверхности не проходит!
Лунный спектр практически лишен полос, могущих дать информацию о составе Луны. Единственная достоверная информация о химическом составе лунного реголита получена, как известно, при изучении проб, взятых советскими «Лунами». Но даже теперь, когда есть возможность сканировать поверхность Луны с низкой окололунной орбиты с помощью автоматических аппаратов, сообщения о нахождении той или иной химической субстанции на её поверхности носят крайне противоречивый характер.
Даже по Марсу – и то информации значительно больше.
И ещё об одной удивительной оптической особенности поверхности Луны. Это свойство является следствием уникального обратного рассеяния света, с которого я начал рассказ об оптических аномалиях Луны. Итак, практически весь падающий на Луну свет отражается в сторону Солнца и Земли. Давайте вспомним, что ночью при соответствующих условиях мы можем прекрасно видеть неосвещённую Солнцем часть Луны, которая в принципе должна быть совершенно чёрной, если бы не… вторичное освещение Земли! Земля, будучи освещаемой Солнцем, отражает часть солнечного света в сторону Луны. И весь этот свет, который освещает теневую часть Луны, возвращается назад на Землю! Отсюда совершенно логично предположить, что на поверхности Луны, даже на освещённой Солнцем стороне, всё время царят сумерки. Данная догадка великолепно подтверждается фотографиями лунной поверхности, сделанными советскими луноходами. Посмотрите при случае на них внимательно; на все, которые удастся добыть. Они сделаны при прямом солнечном освещении без влияния искажений атмосферы, но выглядят так, как будто в земных сумерках подтянули контрастность чёрно-белой картинки.
В таких условиях тени от предметов на поверхности Луны должны быть абсолютно чёрными, подсвечиваемые только ближайшими звёздами и планетами, уровень освещения от которых на много порядков ниже от солнечного. Это означает, что увидеть предмет, находящийся на Луне в тени, не представляется возможным с помощью любых известных оптических средств.
Для подведения краткого итога оптическим феноменам Луны предоставим слово независимому исследователю А.А.Гришаеву, автору книги о «цифровом» физическом мире, который, развивая свои идеи, в очередной статье указывает:
«Учёт факта наличия этих феноменов предоставляет новые, убийственные аргументы в поддержку тех, кто считает подделками кино- и фотоматериалы, которые якобы свидетельствуют о пребывании американских астронавтов на поверхности Луны. Ведь мы даём ключи для проведения простейшей и беспощадной независимой экспертизы. Если нам демонстрируют на фоне залитых солнечным светом (!) лунных пейзажей астронавтов, на скафандрах которых нет чёрных теней с противосолнечной стороны, или неплохо освещённую фигуру астронавта в тени «лунного модуля», или цветные (!) кадры с колоритной передачей цветов американского флага – то это всё неопровержимые улики, кричащие о фальсификации. Фактически, нам не известно ни одного кино- или фотодокумента, изображающего астронавтов на Луне при настоящем лунном освещении и с настоящей лунной цветовой «палитрой».
Лунную экспедицию Аполло 16 «пересняли» в качестве HD:
Источник