Первый Советский космонавт
Космонавты побывавшие в космосе
Астрономия Древней Греции
Космодром Байканур
Начало космической эры
Космическая техника СССР
Федерация Космонавтики - "Cтраницы история"

Гравитация
Двойные звезды

Тайны космоса XX век. Хроника необъяснимого

    Веками владела Луна воображением ученых, но хороших сведений о ней было мало вплоть до недавних космических экспедиций, которые принесли новые и захватывающие открытия. Многие из них касаются истории развития Луны в геологическом смысле и, что еще важнее, состава ее недр. Но нам необходимо обсудить прежде всего вопрос о происхождении Луны, так как данные по этому вопросу для нас полезнее всего.
    
    Луна имеет радиус 1738 км и среднюю плотность 3340 кг/м3. Это, следовательно, один из самых крупных спутников в Солнечной системе, что позволяет выдвинуть предположение, что Луна когда-то была самостоятельной планетой. Исторические свидетельства и геологические данные, касающиеся изменения лунной орбиты, указывают на то, что Луна постепенно увеличивает свой момент количества движения (а значит, и расстояние от Земли) за счет нашей планеты. А это в свою очередь указывает на тесную связь Земли и Луны в прошлом. О происхождении Луны мнения расходятся: одни считают, что аккреция Луны происходила совместно с аккрецией Земли в пространстве, по мнению других, Луна откололась от Земли или даже была независимым «скитальцем» в Солнечной системе и затем уже была захвачена Землей. Теория бинарной совместной аккреции завоевала наиболее широкое признание главным образом по динамическим соображениям; например, легче допустить, что Земля могла захватить много мелких обломков, чем одну крупную готовую Луну. Интересно обсудить на этом фоне данные о химических различиях между Землей и Луной.
    С Земли хорошо видно, что поверхность Луны делится на светлые и темные участки, которые отождествляются с разными топографическими особенностями: более светлые участки называют возвышенностями, горами и т.п., более темные - морями (когда-то думали, что это и на самом деле океанические впадины). Возвышенности сложены анортозитами и габбро-анортозитами (70-100% кальциевого плагиоклаза), имеющими возраст 4,0-4,5 млрд. лет. По-видимому, из этих пород сформировалась древняя кора Луны, а затем, при возникновении лунных морей около 4 млрд. лет назад, она была расколота, вероятно, в результате ударов крупных планетезималей. Впадины морей заполнились после этого обширными потоками базальтовой лавы, возраст которой составляет 3,2-3,9 млрд. лет, но свидетельств более поздней вулканической деятельности не обнаружено.
    Базальтовые лавы дают некоторые важнейшие сведения о составе Луны, так как, подобно земным базальтам, они образуются, по-видимому, в результате частичного плавления во внутренних областях планеты. Щелочные элементы включены в группу летучих, и в лунных базальтах они относительно истощены, тогда как содержание тугоплавких элементов повышено.
    По сравнению с земными базальтами в лунных базальтах летучие и сидерофильные элементы истощены, а содержание тугоплавких литофильных элементов повышено.
    Выпадающее из этой закономерности обогащение лунных базальтов летучей серой связано с кристаллизацией в них троилита (FeS), тогда как в относительно богатой кислородом земной вулканической обстановке образуется газ S02, при отгонке которого остающееся железо соединяется с кислородом в кристаллическом магнетите (Fe304).
    Является ли специфичная геохимия лунных базальтов характеристикой той области лунных недр, где эти базальты выплавились, или же эти геохимические особенности возникли при излиянии базальтовой лавы на лунную поверхность в условиях высокого вакуума? Два вида доказательств указывают на первое. С одной стороны, значительные потери маловероятны, поскольку элементы могут улетучиваться, только оказавшись на поверхности или очень близко к ней. С другой стороны, анализ образцов, взятых со всех мест посадки «Аполлона», показал удивительно постоянное соотношение летучих и тугоплавких элементов. Был сделан вывод, что область образования лунных базальтов по сравнению с мантией Земли обогащена тугоплавкими элементами за счет летучих и сидерофильных. Подобные же заключения были сделаны в результате изучения анорто- зитовых пород лунных возвышенностей, а именно, что эти породы обогащены А1203, СаО и другими тугоплавкими составляющими. Эта коренная особенность лунной геохимии, отличающая лунные породы от их земных аналогов, обнаруживается во всех без исключения образцах лунных пород.
    Помимо этих геохимических данных экспедициями «Аполлонов» были получены интересные результаты геофизических исследований. Была развернута сеть сейсмоприемни- ков, которые начали записывать сигналы от ударов специально для этого сбрасываемых отработанных частей космического корабля, от ударов природных тел о поверхность Луны и от лунотрясений, которых отмечается около 3000 в год. Сведения о внутреннем строении Луны, полученные путем интерпретации этих сигналов. Наиболее четкий сейсмический раздел находится на Луне на глубине около 60 км, где скорость Р-волн меняется от 7 км/с (это значение считается характерным для анортозит-габбро-базальтовой коры) до 7,7 км/с в лунной «мантии», имеющей, вероятно, перидотитовый состав (см. гл. 7). Скорости продольных волн последовательно возрастают от 7,7 до 8,3 км/с до глубины 1000 км; в этом глубинном интервале регистрируются и поперечные волны. Поэтому область до глубины 1000 км определяется как лунная «литосфера». Ниже 1000 км скорость Р-волн падает на 0,3 км/с, а S-волны затухают, что отнюдь не означает, что здесь имеют место какие-то ошеломляющие изменения состава или фазового состояния, а просто свидетельствует о появлении некоторого количества расплава. Вся центральная область радиусом 700 км находится, возможно, в частично расплавленном состоянии и считается лунной «астеносферой». До сих пор еще отсутствуют сейсмические данные о том, имеет ли Луна металлическое ядро, хотя некоторые исследователи заявляют, что они располагают палеомагнитными данными о его существовании.
    Измерения теплового потока на Луне дали значения, составляющие около половины соответствующих значений для Земли, т.е. значительно более высокие, нежели ожидалось, так как у Луны большее отношение площади поверхности к объему и, следовательно, она должна была бы потерять свое внутреннее тепло и остыть быстрее, чем Земля. Чтобы можно было получить наблюдаемый тепловой поток на Луне, сильно обедненной калием, а значит, и радиоактивным 40К, содержание U и Th на Луне, согласно предположениям, должно значительно превышать их относительную распространенность на Солнце. Есть и другие доказательства того, что Луна обогащена тугоплавкими литофильными элементами по сравнению с Землей и хондритами.

 Пионеры ракетной техники
 Начало космической эры
 Ракеты носители
 Человек в космосе
 Голоса из космоса
 Космическая метеорология
 Изучение Земли
 Наука о космосе
 Полеты ЛМС к Луне
 Полеты ЛМС к планетам
 Человек на Луне
 Первыe космические станции
 Рукопожатие на орбите
 Спейс Шаттл
 Полет человека на Марс
 Завод в космосе
 Электростанции в небе
 База на Луне
Космические поселения
 Развитие ракетно-космической техники в СССР
 Советские исследования планеты Венера
 Oрбитальные станции «Салют» Второго поколения
 Исследования по космическому производству В СССР