Как земляне изучали Луну

Популярная механикаНаука

Спутник Земли: краткая история исследований Луны

Наши предки с незапамятных времен обожествляли Луну. Почти все политеистичные религии персонифицировали ее как божество женского пола – возможно, из-за совпадения периодичности лунных фаз и продолжительности менструального цикла. Меняющимся ликом Луны занялись и первые астрономы.

Алексей Левин

Зачатки научного понимания природы Луны сформировались задолго до изобретения телескопа. Еще древнегреческие мыслители видели в ней шарообразное тело, обращающееся вокруг Земли и светящее отраженным солнечным светом. В III веке до нашей эры великий астроном Аристарх Самосский вычислил, что расстояние между Луной и Землей составляет 60 земных радиусов (результат Аристарха оказался удивительно точным — на самом деле оно колеблется между 55 и 63 радиусами). В темных областях лунного диска греки видели водоемы, а в светлых — сушу. Оттуда и пошла традиция называть морями лунные зоны, обладающие наименьшей отражательной способностью.

Имена земные и лунные. Слева — карта Иоганна Гевелиуса (1647), который называл детали лунной поверхности в соответствии с земными географическими названиями. Справа — более привычная нам карта Джованни Риччиоли (1651).

Галилео Галилей, первым направивший в небеса зрительную трубу, составил и первый отчет о телескопических наблюдениях Луны, который представил в опубликованной в 1610 году книге Siderius Nuncius. 32-кратное увеличение его инструмента позволило установить, что поверхность нашего спутника покрыта горами и испещрена углублениями. Галилей воздержался от их наименования, однако в середине XVII века это начали делать другие астрономы. Именно в те времена возникла традиция называть лунные кратеры в честь знаменитых ученых, оставляя за морями право на возвышенно-поэтические титулы. Ее заложили астрономы Джованни Баттиста Риччиоли и Франческо Гримальди, чья лунная карта была опубликована в 1651 году. Именно тогда появились кратеры Тихо, Гиппарха, Коперника и Архимеда, море Дождей и море Спокойствия.

По мере прогресса телескопостроения совершенствовалась и лунная картография. Наивысшим достижением на этом пути стала публикация «Фотографического лунного атласа», который в 1960-х годах подготовили специалисты Аризонского университета и американских ВВС.

Серебристый лик

В XIX веке на помощь науке о Луне пришла физика. Около двухсот лет назад Франсуа Араго заметил, что лунному свету присуща слабая линейная поляризация, которую он приписал влиянию лунной атмосферы. Сейчас мы знаем, что воздуха там нет совсем, так что это объяснение в корне неверно. Львиная доля лунной поверхности покрыта мелко измельченными породами, разбитыми бесчисленными ударами небольших метеоритов. Этот толстый слой, называемый реголитом, поляризует отраженный солнечный свет.

Наличие реголита объясняет еще одну уникальную особенность лунного блеска. Фотометрические измерения показывают, что яркость полной Луны превышает яркость половинной вовсе не вдвое, а в одиннадцать раз! Отсюда следует, что отражательная способность лунного вещества резко возрастает, если угол падения солнечных лучей приближается к вертикали. Причина этого эффекта заключается в том, что частицы реголита испещрены множеством трещин, в которых теряется значительная часть падающего света. Это поглощение минимально, если наблюдатель смотрит со стороны, откуда падает луч, что как раз и происходит в полнолуние. При радиолокационном сканировании Луны этот эффект отсутствует, поскольку длина волны радарного луча много больше величины трещин.

Раз уж об этом зашла речь, следует упомянуть еще одно любопытное явление. Реголит поглощает больше 90% солнечного света, так что в действительности он черный, как уголь. Однако он сильно рассеивает все, что не удалось поглотить, из-за чего мы можем любоваться серебристым сиянием Луны, прославленным легионами поэтов.

Лунные кратеры

В XVIII столетии астрономы достигли немалых успехов в описании движения Луны, но понимание специфики лунного рельефа и прежде всего наличия множества кратеров пришло гораздо позже. Долгое время фантазия исследователей не шла дальше примитивных земных аналогий — в основном в духе теории вулканизма. Это естественно, поскольку лунные кратеры в поле зрения телескопа похожи на вулканические кальдеры. Лишь в 1824 году немецкий астроном Франц фон Груйтуйзен догадался, что они имеют метеоритное происхождение. Гипотеза была блестящей, но объяснение оказалось неверным. Груйтуйзен утверждал, что метеориты проминают лунный грунт и уходят в глубину. Поскольку большинство этих тел падает отнюдь не вертикально, львиная доля кратеров вроде бы обязана иметь эллиптические очертания, а на самом деле они круглые.

Метеоритная модель долгое время существовала в качестве смелой идеи без экспериментального обоснования, и ее разделяли лишь немногие ученые (следует отметить, что в 1921 году ее решительно поддержал немецкий геолог Альфред Вегенер, отец теории дрейфа континентов). Она была окончательно доказана лишь в середине прошлого века. Преобладание круглых кратеров нашло объяснение, когда ученые поняли, что метеориты при ударе о поверхность Луны взрываются и пробивают лунные породы ударной волной. Эксперименты показали, что в таких условиях кратеры остаются круглыми, если угол падения не превышает 80−85˚.

Первые шаги

В будущем году исполнится 50 лет с тех пор, как Луну стали исследовать с помощью космических аппаратов. Пионером в этом деле был Советский Союз. Первых три лунника запустили с Байконура в сентябре, октябре и декабре 1958 года, однако они были утеряны из-за аварий ракет-носителей. В 1959 году ушли в космос еще четыре автоматические станции, запрограммированные на жесткую посадку (фактически падение) на Луну. Одна из них опять-таки погибла при взрыве ракеты, но остальным повезло больше. «Луна-1» проскочила мимо цели, но зато превратилась в первый в мире искусственный спутник Солнца. «Луна-2» врезалась в лунный реголит 13 сентября, а «Луна-3» месяцем спустя отправила на Землю снимки обратной стороны Луны.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Почему здорово быть «кошатником»: только научные факты Почему здорово быть «кошатником»: только научные факты

Кошки своенравны и самолюбивы, но их владельцы получают неоценимую пользу

Psychologies
Мозг и медитация. Чем знания тибетских монахов помогут в бизнесе Мозг и медитация. Чем знания тибетских монахов помогут в бизнесе

Как медитация влияет на нейропластичность мозга

Forbes
Антиутопия в бирюзовых тонах Антиутопия в бирюзовых тонах

Если «бирюзовый» стиль управления так хорош, почему он не распространен?

Psychologies
Питер Дундас рассказал Vogue о своей новой коллекции Питер Дундас рассказал Vogue о своей новой коллекции

Питер Дундас о своем показе и сотрудничестве с Бейонсе

Vogue
Переусердствовал на тренировке? 7 способов избавиться от боли в мышцах Переусердствовал на тренировке? 7 способов избавиться от боли в мышцах

Семь советов, как избавиться от боли в мышцах

Playboy
4 фразы, которые не стоит произносить даже в пылу ссоры 4 фразы, которые не стоит произносить даже в пылу ссоры

Фразы, которые не стоит произносить даже в пылу ссоры

Psychologies
Mercedes-Benz G-Class. Выживший Mercedes-Benz G-Class. Выживший

Mercedes-Benz G-Class. Гелендваген буквально выгрыз себе новую жизнь

АвтоМир
Из худышки в толстушку: знаменитости, которые поправились до неузнаваемости Из худышки в толстушку: знаменитости, которые поправились до неузнаваемости

Не у всех голливудских звезд получается держать себя в ежовых рукавицах

Cosmopolitan
Незамеченные митинги. К чему приведет недовольство пенсионной реформой Незамеченные митинги. К чему приведет недовольство пенсионной реформой

Акции протеста против повышения пенсионного возраста остались незамеченными

Forbes
Что носили мужчины на этой неделе Что носили мужчины на этой неделе

Парадокс, но голубой костюм – это хорошо, а голубой галстук – уже не очень

GQ
Без «сушек» и «греков»: 9 новых скороговорок для развития дикции (и они супер) Без «сушек» и «греков»: 9 новых скороговорок для развития дикции (и они супер)

Почему скороговорки для развития дикции взрослых так популярны

Playboy
В чем пойти на воскресный бранч В чем пойти на воскресный бранч

В чем пойти на воскресный бранч с коллегами, девушкой, семьей или друзьями

GQ
Самые смешные анекдоты 2018 года: про политику, ЧМ, отношения и многое другое Самые смешные анекдоты 2018 года: про политику, ЧМ, отношения и многое другое

«Хорошее чувство юмора», если задуматься, спорное качество

Playboy
Все, что нужно знать о костюмах Бейонсе и Мэрайи Кэри Все, что нужно знать о костюмах Бейонсе и Мэрайи Кэри

Vogue узнал секреты создания сценических образов поп-див

Vogue
Та самая, но другая Та самая, но другая

Рита Ора — о новом альбоме и судебном разбирательстве с Джей-Зи

Glamour
Как изменились и чем занимаются звезды «Гарри Поттера» из эпизодов Как изменились и чем занимаются звезды «Гарри Поттера» из эпизодов

Как изменились и чем занимаются звезды «Гарри Поттера»

Cosmopolitan
Быть разной — быть собой Быть разной — быть собой

Знакомство с историком Марьяной Скуратовской в Музее русского импрессионизма

Seasons of life
Как моднице провести эти летние выходные в Москве Как моднице провести эти летние выходные в Москве

Порция хороших способов провести время

Vogue
В кино на этой неделе: басня о Человеке-муравье, кровавая сказка и новелла Мураками В кино на этой неделе: басня о Человеке-муравье, кровавая сказка и новелла Мураками

В прокате “Человек-муравей и Оса”, а также “Пылающий” и “Зверь”.

Esquire
“Майкл взаперти” и “Верила-верю”: маленькие сенсации для тех, кто обожает кино “Майкл взаперти” и “Верила-верю”: маленькие сенсации для тех, кто обожает кино

Esquire отправился на фестиваль молодого европейского кино VOICES

Esquire
Самые остроумные цитаты Джорджа Бернарда Шоу Самые остроумные цитаты Джорджа Бернарда Шоу

Цитаты искрометного автора Джорджа Бернарда Шоу

Maxim
Верные до гроба Верные до гроба

Эти несчастные, возможно, в большей степени заслужили право считаться святыми

Дилетант
Виктория Лазич. За ширмой Виктория Лазич. За ширмой

Рассказ подруги дочери Брежнева

Караван историй
Я сделала стерилизацию Я сделала стерилизацию

Разбираемся, почему добровольная женская стерилизация в России – это сложно

Cosmopolitan
Андрей Родионов Андрей Родионов

Андрей Родионов: Дачный царь

Esquire
Едем на машине Едем на машине

Дальние поездки на автомобиле – это сплошные плюсы

Домашний Очаг
Пережить разрыв: история психолога, которому помогла психотерапия Пережить разрыв: история психолога, которому помогла психотерапия

Когда отношения заканчиваются, нам сложно справиться с чувствами самостоятельно

Psychologies
+10 к крутости: самые трендовые мужские аксессуары этого лета +10 к крутости: самые трендовые мужские аксессуары этого лета

Лето — то самое время года, когда любому мужчине аксессуары нужны как никогда

Playboy
5 эффективных вопросов для выживания начинающей матери 5 эффективных вопросов для выживания начинающей матери

5 эффективных вопросов для выживания начинающей матери

Psychologies
Путин заявил, что не одобряет повышение пенсионного возраста Путин заявил, что не одобряет повышение пенсионного возраста

Владимир Путин заявил, что его не устраивают варианты пенсионной реформы

Forbes
Открыть в приложении