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

Что случается после того, как юноша и девушка говорят друг другу "да"?

Cosmopolitan
10 главных научных трендов следующего десятилетия 10 главных научных трендов следующего десятилетия

Что ждёт тебя помимо старения и приступов ностальгии в ближайшее время

Maxim
Торжество морали: Дерипаска отсудил миллион рублей у Насти Рыбки и ее секс-тренера Торжество морали: Дерипаска отсудил миллион рублей у Насти Рыбки и ее секс-тренера

История конфликта между Олегом Дерипаской и Настей Рыбкой подошла к развязке

Forbes
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
Притяженья больше нет Притяженья больше нет

Диета Конора Макгрегора

GQ
Феномен русского мундиаля Феномен русского мундиаля

Футбольный чемпионат мира в России получился невероятно успешным

Эксперт
Почему мужчины изменяют: четыре мифа, в которые верят женщины Почему мужчины изменяют: четыре мифа, в которые верят женщины

Почему мужчины изменяют: четыре мифа, в которые верят женщины

Psychologies
Цветок Лили Цветок Лили

Молодая и амбициозная английская звезда Лили Джеймс

Glamour
Дайте жару! Дайте жару!

Яна Кедрина прощается с романтическим прошлым и обещает зажечь танцполы

Vogue
Ставка на любовь Ставка на любовь

Ведущих «Давай поженимся!» преследуют неудачи в личной жизни

StarHit
На пьедестале: новички рейтинга знаменитостей Forbes — 2018 На пьедестале: новички рейтинга знаменитостей Forbes — 2018

В рейтинге знаменитостей появились семь новых участников

Forbes
Лопни твой респиратор! Объявлены регионы России с самым грязным воздухом! Лопни твой респиратор! Объявлены регионы России с самым грязным воздухом!

Окунись в этот сокрушительный доклад Роспотребназдора

Maxim
Когнитивные искажения: как с их помощью нами манипулируют? Когнитивные искажения: как с их помощью нами манипулируют?

Когнитивные искажения: как с их помощью нами манипулируют?

Psychologies
Французский фермер прятал череп пиренейского мастодонта Французский фермер прятал череп пиренейского мастодонта

Археологи на юго-востоке Франции изучают череп пиренейского мастодонта

National Geographic
Осьминог использует останки медузы как оружие: видео Осьминог использует останки медузы как оружие: видео

Семирукий осьминог частично переварил медузу фацеллофору

National Geographic
6 самых бесполезных гаджетов нашего времени 6 самых бесполезных гаджетов нашего времени

Британские журналисты выдали список самых нелепых устройств

Maxim
В передвижном зверинце «Ноев Ковчег» мучают животных: видео В передвижном зверинце «Ноев Ковчег» мучают животных: видео

В передвижном зверинце «Ноев Ковчег» мучают животных

National Geographic
Пол Радд — о новом «Человеке-муравье и Осе» Пол Радд — о новом «Человеке-муравье и Осе»

Пол Радд — о новом «Человеке-муравье и Осе»

Esquire
Шанс, который не упустят Шанс, который не упустят

Какое значение имеет встреча Владимира Путина и Дональда Трампа в Хельсинки

СНОБ
Экзоскелеты медленно идут в цеха Экзоскелеты медленно идут в цеха

Экзоскелет — «доспехи» для рабочего человека

Эксперт
Какова глубина Большого красного пятна на Юпитере? Какова глубина Большого красного пятна на Юпитере?

Удалось установить глубину Большого красного пятна на Юпитере

National Geographic
«Я не была готова к тому, что увидела» «Я не была готова к тому, что увидела»

Душераздирающий снимок. Нависшая со всех сторон угроза

National Geographic
Взрослые дети: помогать или не мешать Взрослые дети: помогать или не мешать

Истории непростых отношений родителей со взрослыми детьми

Psychologies
«Удовольствие связано с чувством вины» «Удовольствие связано с чувством вины»

Могут ли женщины безоглядно отдаваться наслаждению

Psychologies
Как обычная кошка пережила самые страшные минуты в своей жизни Как обычная кошка пережила самые страшные минуты в своей жизни

Мораль, которую твёрдо усвоил пилот: проверять крылья перед каждым полётом

National Geographic
Какие кроссовки носили мужчины на этой неделе Какие кроссовки носили мужчины на этой неделе

Козловский в кедах Gucci, Тимати в Yeezy и Джордж Лукас в Nike

GQ
Как воспитывать мальчиков? Как воспитывать мальчиков?

С появлением на свет ребенка возникает закономерный вопрос — как его воспитывать

Psychologies
Прекрасная пара: Rixos Premium Gocek и Rixos Premium Bodrum Прекрасная пара: Rixos Premium Gocek и Rixos Premium Bodrum

Берег Эгейского моря в Турции славится роскошными пляжами

Maxim
8 удивительных фактов о динозаврах 8 удивительных фактов о динозаврах

Теплокровные, пернатые и заботливые — такими были динозавры

Вокруг света
Открыть в приложении