Загадки астрономии

Байндер Отто

Согласно наиболее популярной теории образования планет, Луна вместе с другими планетами и спутниками образовалась из сгущения космического газо-пылевого облака. Этот «зародыш» будущей Луны сжимался и нагревался вследствие сжатия до расплавленного состояния; позднее эта масса остыла и затвердела.

Третья теория была выдвинута на основе одного уникального свойства Луны. Хотя Луна — лишь шестой по величине спутник в солнечной системе, уступающий Тритону (спутник Нептуна), Титану (спутник Сатурна), Ио, Каллисто, Ганимеду (спутники Юпитера), она тем не менее сравнима с материнской планетой (небесное тело, вокруг которого обращается спутник).

В то время как диаметр Ганимеда (5230 км) в 27 раз меньше диаметра Юпитера (140 000 км),

диаметр Луны лишь в 4 раза меньше земного. Все другие спутники кажутся просто крошечными рядом с гигантскими материнскими планетами. Поэтому астрономы часто называют систему Земля — Луна «двойной планетой».

Итак, третья теория: усеянный кратерами шар когда-то был независимым небесным телом, возможно большим астероидом, который, проходя вблизи Земли, был «захвачен в плен» ее гравитационным полем.

Астрономы надеются, что, высадившись на Луне, они положат конец этим спорам о «космическом аисте», который принес Земле-матери ее дитя.

Объяснение другой странной особенности Луны могут дать прямые исследования.

Загадка 2. Почему плотность Луны меньше, чем Земли?

Это различие придает некоторую правдоподобность теории «плененной» Луны. Плотность вещества Луны лишь в 3,4 раза больше плотности воды, а вещество Земли — в 5,5 раз плотнее воды. Это сразу исключает возможность существования у Луны расплавленного ядра, подобно железно-никелевому ядру Земли. Но даже предположив, что Луна состоит из однородных скальных пород с недостатком руд тяжелых металлов, трудно объяснить столь малую плотность. Это обстоятельство приводит к двум интересным гипотезам.

Первая утверждает, что Луна пориста как губка и напоминает пчелиные соты, так как изрезана пещерами, тянущимися в глубину на сотни километров. Специалистов по космической медицине беспокоит то, что на не защищенной атмосферой поверхности Луны космонавты подвергнутся воздействию смертоносного ливня метеоритов и космических лучей. В этих условиях укрытие, сделанное из пластика или даже из металла, было бы моментально изрешечено и превратилось бы в склеп.

Но что может быть проще, чем найти в лунных катакомбах пещеру, пригодную для жилья? После ее герметизации и устройства вентиляции и отопления космонавты были бы защищены твердой каменной крышей от кромешного ада в нескольких метрах над ними. Если, к счастью, лабиринт пещер действительно существует на Луне, он мог бы даже послужить помещением для больших колоний.

Другое возможное объяснение малой массы Луны состоит в том, что у Луны нет не только твердого, но и вообще никакого ядра.

Столь необычная мысль была высказана несколькими учеными, в том числе Макдональдом (Калифорнийский университет), который сказал: «Луна больше похожа на полую сферу, чем на сплошное однородное тело».

Исследование лунной полости было бы весьма увлекательным для космонавтов, но это, по-видимому, невозможно. Толщина наружного слоя скальных пород составляла бы но меньшей мере половину лунного радиуса — 800 км, что сделало бы гигантскую внутреннюю пещеру недоступной для космонавтов. Кроме того, так как на Луне наблюдаются действующие вулканы, внутренние слои, вероятно, слишком горячи, чтобы человек мог туда проникнуть.

Поверхность Луны также может преподнести сюрпризы.

Загадка 3. Похож ли лунный ландшафт на «дурные земли» Южной Дакоты?

«В смущении взирает первый астронавт на чужие пустынные равнины, на дикое безграничное однообразие грубых скал, на зазубренные вершины и глубокие кратеры — символы сурового мертвого мира без единого признака жизни…»

Это классическое, кочующее из учебника в учебник описание безжизненного лунного ландшафта, судя по результатам картографирования Луны, осуществляемого учеными США, совершенно не соответствует действительности. Группа экспертов-топографов несколько лет работает над составлением масштабной рельефной карты Луны.

Обработав 15 000 изображений теней, отбрасываемых горами, краями кратеров и другими образованиями, ученые изменили представление о характере лунной поверхности. Они считают, что поверхность Луны относительно гладкая и более приятная на вид, чем «дурные земли» Южной Дакоты.

Лунные горы, вероятно, выше 7000 м, но они венчаются правильными круглыми вершинами, опирающимися на длинные пологие склоны. Резко выделяющиеся на лунных фотографиях зубчатые края кратеров, складки поверхности, выступы и расщелины в результате исследования были «сглажены» и заменены скучным однообразным пейзажем.

Вряд ли это обрадует наших будущих космонавтов, поскольку плоская однообразная поверхность бедна ориентирами, которые помогали бы им находить обратный путь к своему лагерю или космическому кораблю при возвращении из очередной вылазки ^[3] .

Загадка 4. Каким образом космонавт, заблудившийся на Луне, сможет послать сигнал бедствия в свой лагерь?

По радио? Но Луна не имеет ионосферы (что доказано советскими космическими станциями и американским Пионером 4), которая помогла бы радиоволнам огибать поверхность Луны. Сигналы достигнут горизонта и уйдут дальше по прямой в межпланетное пространство. Кроме того, передатчик заблудившегося на Луне человека имел бы ограниченный радиус действия и не смог бы послать дальний сигнал, который был бы передан с Земли в лунный лагерь.

3

С борта американских межпланетных станций Рейнджер 7, 8 и 9 были получены недавно высококачественные фотографии Луны с близкого расстояния — до нескольких сот метров (станции «падали» на поверхность Луны и по пути передавали ее телевизионное изображение). На этих фотографиях видны кратеры, трещины, скалы и т. п. размером до 1 м и менее. Таким образом, в ориентирах для космонавтов недостатка не будет. — Прим ред.

Выстрелом? На Луне нет воздуха для передачи звуковых волн. Дымовым сигналом? На Луне нет не только дерева или естественных горючих веществ, но даже кислорода для поддержания горения. Запуском сигнального шара? Также исключено из-за отсутствия атмосферы.

Остается единственный примитивный способ, заимствованный у американских индейцев. Найдя камень побольше, космонавт должен стучать им по лунной «почве», подавая таким образом сигналы. Как и на Земле, звуковые волны будут распространяться в твердом веществе на большие расстояния и достигнут лагеря. Можно надеяться, что один из товарищей заблудившегося космонавта ощутит вибрацию почвы и припадет к поверхности, касаясь ее шлемом, чтобы лучше слышать сигналы.

Но это возможно лишь в случае, если лунная поверхность твердая.

Загадка 5. Покрыта ли Луна пылью?

Хотя Луна кажется нам ярко светящимся диском, она в действительности отражает значительно меньше света, чем можно было бы ожидать. Применяя астрономическую терминологию, можно сказать, что ее альбедо ^[4] составляет лишь 7,6 % по сравнению с 35 % для Земли и 59 % для Венеры. Голые лунные скалы должны отражать лучше, если только их отражающая способность не снижается, как у зеркала, покрытого пылью.

4

Альбедо — отношение количества света, отраженного телом, к количеству света, упавшего на него. — Прим. ред.