Странноватые вспышки на поверхности Луны уже получили более странноватое заглавие — «эпизодические лунные явления». О их понятно достаточно издавна, но только на данный момент найдены вероятные разъяснения. Фото: Leon Stuart, courtesy of Columbia University Department of Astronomy
На фоне споров о таинственной природе черной материи и черной энергии исследование вспышек непонятного происхождения на поверхности Луны, получивших заглавие эпизодических лунных явлений (transient lunar phenomena), смотрится очень прозаичным занятием.
Но конкретно этот вопрос может стать в наиблежайшие годы очень принципиальным в свете принципиальных планов посадки на Луну — планов, обнародованных Россией, США и Китаем. Если вспышки так и не получится разъяснить, осуществимость этих планов станет очень проблематической. Как пишет журнальчик New Scientist, ситуация с эпизодическими лунными явлениями свидетельствует о том, что «Луна пробует сказать нам нечто очень важное», и расшифровка этого послания становится для астрологов не только лишь делом чести, да и вопрос безопасности будущих полетов.
Напомним, что одно из первых астрономических открытий Галилео Галилея было связано конкретно с Луной. Найдя на поверхности Луны — при помощи им придуманного телескопа — горы и кратеры, и оценив по длине тени, отбрасываемой горами, их высоту, Галилей разрушил границу, отделявшую (по представлениям древней и средневековой науки) неидеальный подлунный мир от совершенного небесного. Предшественникам Галилея, а в одинаковой мере и многим его современникам, было тяжело согласиться с идеей, что поверхность Луны не совершенно сферическая, что Луна кое-чем похожа на Землю и что галлактический объект допустимо обрисовывать в обычных нам «земных» видах и понятиях. Скоро, но, современники Галилея болонские иезуиты Франческо Мария Гримальди (Francesco Maria Grimaldi, 1618–1663) и Джованни Риччоли (Giovanni Battista Riccioli, 1598–1671) составили карту Луны и дали наименования морям и кратерам. Все эти наименования сохранились и на её современной карте.
Вопрос о том, как Луна похожа на Землю, прямо до 1950-х годов относился только к сфере отвлеченного познания, и только после пуска первого искусственного спутника Земли заполучил практическую актуальность. Разрабатывавшиеся в то время принципиальные планы исследования Луны — на первом шаге при помощи автоматических станций — не были бы удачно реализованы без надежной инфы о свойствах лунной поверхности.
Получить такую информацию удалось в конечном счете с помощью радиотелескопов. Конкретно перед радиоастрономией, представлявшей сначала 50-х годов совсем новое направление в исследовании близкого и далекого космоса, была поставлена задачка выяснения структуры верхнего покрова Луны и физических черт лунного грунта. Для решения этой задачки нужно было оценить величину плотности лунного грунта и, исходя из этого, тормознуть на одной из 2-ух моделей верхнего слоя лунной поверхности: пылевой или губчатой. Радиоастрономические измерения позволяли найти электронные свойства верхнего слоя… конкретно эти данные и предполагалось использовать для оценки плотности лунной породы. Нужна была информация о том, как плотность лунного грунта связана с его электронными чертами. Получить же такую информацию можно было исключительно в отношении грунтов, находящихся на Земле. И тут вновь появился вопрос: допустимо ли результаты исследовательских работ, выполненных на Земле, использовать за её пределами?
Командир Аполлона-15 Дэвид Скотт (на фронтальном плане) и космонавт-исследователь Джозеф Аллен осматривают доставленный ими с лунной поверхности эталон в Лунной лаборатории Центра пилотируемых полетов (Manned Spacecraft Center). 8 декабря 1971 года. Фото: JSC/NASA
Полагая, что ответ может быть только положительным, нижегородские (в то время — горьковские) физики из НИРФИ (Научно-исследовательский радиофизический институт) выполнили сначала 60-х годов широкомасштабное исследование огромного количества видов земных пород; в конечном итоге им удалось отыскать эмпирическое соотношение, связывавшее диэлектрическую проницаемость горной породы и её плотность. Прямо за этим, вместе с сотрудниками из Физического института и Гос астрономической обсерватории АН СССР, горьковские физики измерили радиоастрономическими способами диэлектрическую проницаемость лунной породы. Полагая, что отысканное эмпирическое соотношение должно производиться и за пределами Земли, они оценили среднюю плотность лунной породы на поверхности нашего спутника; она оказалась примерно вдвое меньше плотности воды. Оценка эта была воспринята как значимый аргумент в поддержку концепции «твердой Луны», и конкретно на этой концепции основывалась удачно реализованная в СССР программка исследования Луны, предусматривавшая мягенькую посадку на её поверхность.
За прошедшие с того времени четыре десятилетия на поверхности нашего спутника побывали и люди, и автоматические галлактические аппараты. Объем инфы о происходящем на Луне неоднократно возрос. И, все же, многие очень принципиальные вопросы остаются без ответа. Происхождение эпизодических лунных явлений — какой-то из них.
1-ые упоминания о необычном свечении лунной поверхности относятся ещё к Х веку и принадлежат монахам 1-го из британских монастырей. Зафиксировали колоритную вспышку в районе кратера Аристарх и облетавшие Луну космонавты галлактического корабля Аполлон-11. Что представляют собой эти вспышки, вправду ли они происходят на поверхности Луны, либо же наблюдатели сталкиваются просто с оптической иллюзией? Попытку ответить на этот вопрос предпринял астрофизик и космолог из Колумбийского института в Нью-Йорке (Columbia University) Эрлин Кроттс (Arlin Crotts). Для этого он проанализировал более полутора тыщ описаний, изготовленных уже после полета кораблей «Аполлон».
В согласовании с описаниями, продолжительность вспышек лежит в интервале от минутки до нескольких часов, при этом в течение сих пор яркость свечения может и усиливаться, и слабеть. Но очень огромного доверия эти описания не заслуживают: их создателями были большей частью астрономы-любители, далековато не всегда последующие принятым в наблюдательной астрономии эталонам в собственных наблюдениях. Чтоб выделить из всего массива наблюдений более надежные, Кроттс попробовал узнать, есть ли на поверхности Луны такие участки, вспышки на которых отмечали бы независимо друг от друга различные наблюдатели. Аналогичную статистическую обработку он выполнил и в отношении наблюдений, проводившихся в различные столетия. В итоге, по словам самого Кроттса, посреди иных очевидно выделялись 6 участков лунной поверхности, упоминание которых присутствовало у различных наблюдателей.
В каждом втором из прошедших «фильтр» Кроттса наблюдений упоминался 45-километровый кратер Аристарх. В каждом четвертом — 100-километровый кратер Платон. В других случаях в большинстве случаев упоминалось море Кризисов, также кратеры Гримальди, Тихо, Коперник и Кеплер.
Дэвид Кроттс и Камерон Хуммельс рассчитывают, что находящийся на селеноцентрической орбите японский исследовательский аппарат Кагуя (Kaguya) позволит найти более активной дегазации Луны. Специально для этого на нем находится сенсор альфа-излучения ARD.Фото: SELENE/JAXA
Завершив статистическую обработку наблюдений, Кроттс решил узнать, встречаются ли ссылки на перечисленные участки лунной поверхности где-либо ещё. Оказалось, что в границах конкретно этих участков были зафиксированы эпизодические выбросы радона, при этом в половине случаев эти выбросы происходили в районе кратера Аристарх. Информация о выбросах радона поступила с сенсоров альфа-частиц, размещенных на борту Аполлона-15, Аполлона-16 и вышедшего на окололунную орбиту в 1998 года аппарата «Лунар-Проспектор» (Lunar Prospector). Как могут быть связаны выбросы радона с таинственными вспышками? Кроттс предлагает последующее разъяснение: во всех упоминавшихся участках на поверхности имеются трещинкы в лунной коре, через их радон выходит на поверхность, при этом конкретно до выхода его давление становится довольно огромным.
По расчетам, выполненным Кроттсом вместе с его студентом Камероном Гуммельсом (Cameron Hummels), 500 кг вырвавшегося за границы лунной поверхности газа должны были сформировать газопылевое скопление размером до нескольких км. Это скопление может находится в устойчивом состоянии от 5 до 10 минут — конкретно такую продолжительность свечения фиксировало большая часть наблюдателей. Присутствие такового облака может изменять отражательные возможности лунной поверхности — например, из- за присутствия поблизости поверхности огромного количества частиц пыли.
Остается, но, непроясненным вопрос о происхождении радона. Так как радон представляет собой промежный продукт в процессе распада радиоактивного урана, полностью естественно представить присутствие урана в скальных породах Луны. Неувязка заключается в том, чтоб отыскать причину, по которой продукты радиоактивного распада урана оказались сконцентрированными в настолько немногих зонах выхода на лунную поверхность.
И тут Кроттс воспринимает точку зрения тех исследователей Луны, которые не согласны рассматривать её как геологически «мертвый» (в отличие от Земли) галлактический объект. «Я убежден, что нам следует кропотливо изучить вопрос о существовании на Луне остаточного вулканизма, проявляющегося, к примеру, в выбросах радона» — гласит Кроттс. В качестве примера он показывает на кратер Аристарх, с выбросами которого связывают обычно формирование большей части лавы западных морей примерно три млрд годов назад. «Я не могу представить для себя другое место на Луне, в каком вулканические следы могли быть более явными» — гласит Кроттс.
Чтоб проверить свою идею, Кроттс оценил эффект от гравитационного воздействия на Луну со стороны Земли. По его словам Кроттса, в течение 1-го года за счет гравитационных сил перемещается примерно 10 тыщ тонн лунной породы, что, в принципе, может содействовать высвобождению 100 тонн газа.
При разработке планов пилотируемых полетов к планеткам Галлактики, кто бы этим не занимался, Луне отводится особенное место. И принципиально знать, каких от нее можно ожидать сюрпризов. Иллюстрация: Pat Rawlings/SAIC, NASA
В текущее время Кроттс совместно с несколькими астрофизиками и геологами изучит Луну при помощи размещенного в Чили (в Серро Тололо) автоматического телескопа с 10-метровым зеркалом. Телескоп сканирует лунную поверхность, и в планах Кроттса — сформировать сеть подобных пт наблюдения в различных частях земного шара. Как подразумевается, такая сеть сумеет зарегистрировать все «эпизодические» вспышки, и в данном случае наш анализ необыкновенного явления станет значительно более содержательным. Лишне гласить о том, что при детализированном планировании экспедиции на Луну результаты исследовательских работ Кроттса могут значительно понизить фактор риска, связанный с выбором места «прилунения» посадочного модуля.
Борис Булюбаш
ужс я даже не могу представить как это больно 