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
Какие кроссовки носили мужчины на этой неделе Какие кроссовки носили мужчины на этой неделе

Как 2 Chainz носит Yeezy 500, почему Тимберлейк постоянно в Air Jordan

GQ
Чернобыльское досье КГБ Чернобыльское досье КГБ

Украинская власть за последние годы рассекретила огромный массив документов КГБ

Дилетант
Как Уилл Смит экспериментировал со стилем Как Уилл Смит экспериментировал со стилем

Модный мир он покорил давным давно, поэтому сейчас взялся за интернет

Esquire
Красота повтора: что такое фракталы Красота повтора: что такое фракталы

Фракталы хорошо изучены и имеют многочисленные приложения в жизни

Популярная механика
В чем ездить на мотоцикле по городу? В чем ездить на мотоцикле по городу?

Чтобы быть стильным и остаться живым, следуй этим правилам

GQ
Взрослые дети: помогать или не мешать Взрослые дети: помогать или не мешать

Истории непростых отношений родителей со взрослыми детьми

Psychologies
Правила жизни Трики Правила жизни Трики

Музыкант, Бристоль, Великобритания, 50 лет

Esquire
Брак у ворот Брак у ворот

Все плюсы и минусы холостой и семейной жизни

GQ
Комната смеха Комната смеха

Детская комната — особенная

AD
Стоящие люди: 10 самых дорогих игроков чемпионата мира — 2018 Стоящие люди: 10 самых дорогих игроков чемпионата мира — 2018

В четвертьфиналах турнира — 6 и 7 июля — сыграют семь футболистов из топ-10

Forbes
Институт элиты Институт элиты

Forbes представляет первый рейтинг высших учебных заведений

Forbes
Самые дорогие профессии в России — от шеф-повара до нефтяника Самые дорогие профессии в России — от шеф-повара до нефтяника

Самые высокооплачиваемые профессии в России

Playboy
Что искусственный интеллект видит на твоих фото в соцсетях? Что искусственный интеллект видит на твоих фото в соцсетях?

Мотай на ус, но имей в виду: удалять снимки и записи уже поздно

Maxim
Жажда скорости Генри Сигрейва Жажда скорости Генри Сигрейва

История Генри Сигрейва

Популярная механика
Ремня получите Ремня получите

Руководство по тренировкам с TRX-петлями

Glamour
Выйти за рамки: почему не надо бояться быть двоечницей Выйти за рамки: почему не надо бояться быть двоечницей

Синдром отличницы — не болезнь, а жизненная установка

Forbes
Как найти работу? Стать бездомным и раздавать на улице всем свое резюме Как найти работу? Стать бездомным и раздавать на улице всем свое резюме

Техасский разработчик решил переехать в Кремниевую долину для запуска стартапа

Playboy
12 невероятных доспехов и шлемов 12 невероятных доспехов и шлемов

Некоторые латы и шлемы действительно кажутся необычными

Maxim
Заколдованное место Заколдованное место

Мистический триллер: утро, день, вечер и ночь в Диканьке

Вокруг света
Bonjour Paris! Bonjour Paris!

Ксения Сухинова рассказала о самых модных и кинематографических местах Парижа

OK!
Футбол закончился: как жить дальше? Футбол закончился: как жить дальше?

Чемпионат преподнес много сюрпризов и главный — не спортивный

Psychologies
Тень Путина: почему в США называют Трампа национальным предателем Тень Путина: почему в США называют Трампа национальным предателем

Кардинальный прорыв в отношения России и США пока невозможен

Forbes
7 технологий, при помощи которых Facebook следит за тобой 7 технологий, при помощи которых Facebook следит за тобой

Что о тебе знает Facebook?

Maxim
Как нарциссы, психопаты и домашние тираны оправдывают свое поведение Как нарциссы, психопаты и домашние тираны оправдывают свое поведение

Как распознать нарцисса, психопата, домашнего тирана и что делать дальше

Psychologies
Локальное потепление Локальное потепление

Откровенный разговор Эмина Агаларова и Ольги Шелест

Glamour
Слабое звено: почему рубль будет худшей валютой 2018 года Слабое звено: почему рубль будет худшей валютой 2018 года

Российскую валюту сбили с ног апрельские санкции, а сейчас добивают реформы

Forbes
Вероника Этро о самом важном, что нужно знать про модный Дом Etro Вероника Этро о самом важном, что нужно знать про модный Дом Etro

Дочь Джироламо Этро Вероника рассказывает, куда движется женская линия Etro

Vogue
Как Dyson создает и тестирует новые модели пылесосов Как Dyson создает и тестирует новые модели пылесосов

В центре исследований и разработок Dyson инженеры заново изобретают пылесос

Популярная механика
Будьте здоровы! 25 советов путешественнику Будьте здоровы! 25 советов путешественнику

В путешествии возможны любые неожиданности, но многие из них можно предотвратить

Домашний Очаг
Открыть в приложении