Наблюдаем Луну. Часть 3 19.03.2021

В ближайшие вечера наступит удобное время для изучения лунных деталей вблизи центра лунного диска. Этому будут способствовать фаза Луны, близкая к первой четверти, и удобное расположение терминатора вблизи центральных районов Луны. Итак, есть безоблачное небо, есть телескоп. Наблюдаем?

20 марта. Луна высоко на юго-западе в созвездии Тельца. Какие детали лучше всего изучать в это время (рис. 1)?

Рис. 1. Вид Луны в телескоп вечером 20 марта 2021 г. Изображение прямое

Море Ясности Лунное море ударного происхождения. Диаметр Моря Ясности – около 700 километров. Оно примечательно контрастными цветами лавы. По внешнему краю расположено кольцо тёмных базальтов. В море Ясности работал экипаж «Аполлона-17» и «Луноход-2».
Море Спокойствия Море неударного происхождения. В Море Спокойствия впервые побывал человек – астронавт корабля «Аполлон-11» Нил Армстронг (США, 1969 год).
Море Изобилия Одно из самых древних многокольцевых бассейнов на Луне. В Море Изобилия советский зонд «Луна-16» в 1970 году взял пробу лунного грунта и доставил её на Землю.
Море Нектара Древняя заполненная лавой низменность ударного происхождения.
Кратер Катарина Большой древний ударный кратер в материковой юго-восточной области видимой стороны Луны возрастом около 9,9 миллиарда лет. Диаметр кратера 98,8 километра, глубина – 3130 метров. Кратер слегка вытянут в направлении «север – юг» и значительно разрушен за длительное время своего существования. Вал сглажен и невысок, максимальной высоты достигает в северо-восточной части, перекрыт множеством кратеров различного размера. Внутренний склон вала слабо различим, наиболее выражен в западной части. Высота вала над окружающей местностью достигает 1510 метров. Дно чаши сравнительно плоское, но пересеченное, южная часть чаши покрыта породами, выброшенными при образовании соседних кратеров. В центральной части чаши расположен кольцевой хребет, объединённый с невысоким центральным пиком высотой 800 метров.
Кратер Кирилл Большой древний ударный кратер диаметром 98 километров и глубиной 3400 метров. Кратер Кирилл имеет полигональную форму с впадиной в северо-восточной части, образованной кратером Теофил, и разрывом в южной части переходящим в широкую долину, весьма значительно разрушен за длительное время своего существования. Вал сглажен и трудно различим, на некоторых участках спрямлён, наиболее чётко выражен в юго-восточной части. Высота вала над окружающей местностью достигает 1470 метров. Дно чаши пересечённое, в восточной части рассечено несколькими бороздами, заполнено породами, выброшенными при образовании кратера Теофил.
Кратер Теофил Большой молодой ударный кратер диаметром 98,6 километров, глубиной 4100 метров. Кратер Теофил имеет полигональную форму и практически не разрушен. Вал с чётко очерченной острой кромкой. Внутренний склон вала несколько неравномерный по ширине, с ярко выраженной террасовидной структурой. Высота вала над окружающей местностью достигает 1540 метров. Дно чаши ровное, за исключением пересечённой западной и юго-восточной части, в центре чаши расположен массив из нескольких центральных пиков высотой 1100, 2700 и 2100 метров. В области центральных пиков кратера Теофил зарегистрированы температурные аномалии во время затмений. Объясняется это, видимо, осыпями пород и подвижкой отдельных валунов, нарушающих целостность реголита, оказывающего термоизолирующее действие. Считается, что образцы пород выброшенных при образовании кратера Теофил собраны астронавтами Аполлона-11 (место посадки приблизительно в 350 километрах на северо-запад от кратера, район посадки пересечён светлыми лучами, по меньшей мере, один из которых относится к кратеру Теофил) и Аполлона-16 (место посадки – приблизительно в 300 километрах на восток от кратера).
Горы Алтай Уступ на поверхности Луны, расположенный в юго-восточном квадранте её ближней стороны. Он назван в честь Алтайских гор и является одним из наиболее заметных лунных уступов. Алтай имеет длину около 545 км. Он выглядит как яркая извилистая линия примерно через пять дней после новолуния и отбрасывает длинную неправильную тень примерно через четыре дня после полнолуния, когда терминатор находится рядом с ним, а солнечный свет падает под небольшим углом.
Кратер Мавролик Большой древний ударный кратер в юго-восточной материковой области видимой стороны Луны возрастом около 3,9 миллиарда лет. Диаметр 115,4 километра, глубина – 4730 метров. Дно чаши кратера сравнительно ровное, за исключением пересечённой северо-западной части, которая, видимо, покрыта породами, выброшенными при образовании соседних кратеров. Кратер Мавролик значительно разрушен за длительное время своего существования. Высокий вал несколько сглажен, северо-западная и южная части вала перекрыты группой кратеров, высота южной части вала несколько меньше по сравнению с остальным периметром. По восточной части внешнего склона вала тянется извилистая долина. Внутренний склон террасовидной структуры, особенно ярко выраженной в восточной части. Высота вала над окружающей местностью достигает 1560 метров.

В этом и в предыдущих выпусках мы рассмотрели практически все крупные и наиболее заметные структуры на Луне – моря, горные хребты и самые приметные кратеры. Но есть ещё целый класс объектов, точнее, явлений, которые можно увидеть в телескоп, и которые представляют большую научную ценность, но пока ещё до конца учёными не объяснены. Это нестационарные явления на Луне, или, как сейчас это принято называть Кратковременные лунные явления (КЛЯ). Давайте рассмотрим некоторые из них.

Одно из самых первых задокументированных КЛЯ произошло
18 июля 1178 года. В тот день, пять монахов из английского Кентербери в один голос, под присягой, подтвердили следующее: «Верхний рог Луны раскололся на две части. Из середины этого разлома внезапно выскочил пылающий факел, разбрызгивая во все стороны огонь, раскалённые угли и искры на большое расстояние». Они сообщили свои странные наблюдения летописцу аббатства.

По мнению американского геофизика Д. Хартунга, причиной такого явления было падение метеорита на обратной стороне Луны, результатом которого появился огромный 22-километровый кратер Джордано Бруно. Указанное монахами место «расщепления» лунного серпа примерно соответствует расположению кратера. Впрочем, большинство учёных считает, что эти события не связаны.

Кратер Джордано Бруно нельзя увидеть с Земли, так как он расположен на обратной стороне Луны, но он близок к внешней границе зоны либрации, поэтому при достаточной высоте подъёма выбросов пород при образовании кратера (десятки километров) их можно было бы увидеть с Земли.

Кратер Джордано Бруно является одной из самых молодых лунных ударных формаций. Его диаметр составляет 22 километра, глубина – 1,8 км, высота вала – 810 метров. Кратер имеет полигональную форму и практически не разрушен. От него тянется яркая лучевая система, протяжённость которой составляет сотни километров. Возраст кратера учёные оценивают примерно в 10 миллионов лет (рис. 2).

Рис. 2. Кратер Джордано Бруно. Снимок космического аппарата LRO

В настоящее время известно тысячи КЛЯ, зарегистрированных различными наблюдателями. Многие из них никак не связаны с какими-либо физическими процессами на Луне, а являются эффектами, связанными с оптикой телескопов, или с особенностями земной атмосферы. Но некоторые КЛЯ заслуживают пристально изучения и осмысления.

КЛЯ классифицируются в несколько групп.

Туманные явленияпредполагают, что кратковременное исчезновение видимых частей рельефа Луны и туманные сияния могут иметь причиной выход газов из её недр на поверхность вследствие приливной силы Земли. Выход газов наиболее вероятен, когда Луна находится в перигее и приливные напряжения могут привести к вскрытию трещин. Приливные силы Земли на Луне в 32,5 раза выше, чем от Луны на Земле.

Изменения яркостинаблюдаются изменения альбедо валов лунных кратеров, когда яркие детали становятся ещё ярче. Объясняется это перемещением облаков пыли и испарениями лунного льда, присутствие которого обнаружено космическими аппаратами Clementine и Prospector. Наблюдается также обратный эффект – потемнение лунной поверхности.

Голубоватые сияниячаще всего наблюдаются при серповидной Луне на тёмной, залитой пепельным светом, стороне или при лунных затмениях. Представляют собой яркие свечения голубоватого или синеватого оттенка. Может объясняться явлением пьезоэлектричества, сходными с земными. Электрическое поле может возникать в скалах благодаря механическим напряжениям и вызывать ионизацию и свечение.

Красноватые сияниятакже могут объясняться пьезоэлектричеством. Явление может быть обнаружено с помощью красного и голубого фильтров, попеременно помещаемых у окуляра телескопа. Сумеречные и теневые явления. Сумеречные явления происходят в лунной тени, когда несвоевременно наблюдается заря или сумерки, а тень становится не чёрной, а серой. К теневым явлениям относится появление теней там, где их не должно быть, например, когда дно кратера оказывается в тени, хотя Солнце стоит высоко. Возможное объяснение явления – тепловой удар. При восходе Солнца температура лунной поверхности за пару часов изменяется от минус 120 до плюс 110 °C, что вызывает резкое тепловое расширение лунных пород.

Звездоподобные вспышки – наиболее вероятной причиной может быть падение метеорита на лунную поверхность. К примеру, 13 мая 1972 года неподалёку от места посадки Аполлона-14 Смитсоновский институт зарегистрировал метеоритный удар мощностью 1000 тонн тротила. ALPO даже организовала специальное отделение по регистрации на Луне метеоритных ударов.

Звездоподобные огнинаблюдаются от нескольких минут до часа как яркая точка света на Луне. Обычно сообщают об огнях на тёмной стороне молодой Луны в возрасте 3 – 4 дней или во время полных лунных затмений.

Светлые движущиеся объектыперемещаются не только на фоне лунного диска, но и в его окрестностях. Объяснения самые разные, например, перемещение газопылевых облаков.

В каких местах Луны наблюдатели видели КЛЯ? Некоторые из них отмечены на рисунке 3.

Рис. 3. Места на Луне, где наблюдались кратковременные лунные явления

Объект Явление
1 Альфонс Изменение вида тёмного пятна на дне, увеличение яркости и изменение цвета центральной горки.
2 Аристарх Свечение и вспышки в земной полутени и тени во время лунных затмений, увеличение яркости, яркие пятна, изменение цвета, помутнение.
3 Архимед Мерцающие точки на дне.
4,5 Атлас и Риччоли Изменение вида тёмных пятен на дне во время лунных затмений.
6 Гассенди Свечение в тени во время лунных затмений, движущиеся КЛЯ.
7 Гримальди Изменение вида тёмных пятен на дне во время затмений, мерцающие точки на дне.
8 Кант Заполнение кратера туманом.
9 Кеплер Свечение во время лунных затмений, увеличение яркости, помутнение.
10 Коперник Увеличение яркости, свечение на фоне пепельного света и во время лунных затмений.
11 Лангрен Свечение в чаше кратера.
12 Линней Увеличение размеров светлого пятна во время лунных затмений.
13 Лихтенберг Пятна красноватого цвета.
14, 15 Манилий и Менелай Свечение на фоне пепельного света, вспышки и свечение в тени во время лунных затмений.
16 Мерсенн Помутнение, «облака».
17 Мессье и сателлитный кратер Мессье А. Помутнение.
18 Море Спокойствия Движущиеся КЛЯ.
19 Пикар Усиление яркости, помутнение.
20 Платон Яркие пятна, изменение яркости светлого сектора на дне, свечение на фоне пепельного света, вспышки во время лунных затмений.
21 Плиний Свечение в земной тени во время лунных затмений.
22 Посидоний Помутнение.
23 Прокл Яркое свечение в земной тени во время лунного затмения.
24 Теэтет Белое «облако».
25 Горы Тенерифе Свечение на фоне пепельного света.
26 Тимохарис Красноватое сияние.
27 Тихо Изменение вида тёмной каймы во время лунных затмений, свечение лучей в земной тени.
28 Эратосфен Изменение вида тёмных пятен на дне.

Кратковременные лунные явления – достаточно редкие события. Чтобы что-то увидеть, необходимо хорошо знать «обычный» вид той, или иной области, в которой могут произойти КЛЯ, проводить длительные наблюдения. Как видно из таблицы, большинство КЛЯ происходят на ночной стороне Луны (в пепельном свете), или во время лунных затмений. В одном из следующих выпусков мы расскажем о КЛЯ, связанных с падением на лунную поверхность метеорных тел, и их наблюдений.

Ясного неба и удачных наблюдений!