НЕБЕСНАЯ СОСЕДКА

В сербской народной сказке щеголь Месяц задумал сшить себе платье. Портной снял с него мерку и принялся за работу. Пришел Месяц за платьем, а платье-то и узко, и коротко.

- Видно, ошибся я,- говорит портной. Снова снял он мерку и снова сел за работу. В назначенный срок явился Месяц за платьем, а платье опять мало.

В третий раз стал портной кроить да шить. Кончил, ждет заказчика. Вдруг видит, идет по небу совсем круглый Месяц - не Месяц даже, а целая Луна - да опять вдвое шире, чем платье, которое ему только что сшито.

Луна, подобно всем планетам Солнечной системы, видна на небе только потому, что ее освещает Солнце. Мы наблюдаем отраженный Луной солнечный свет. За счет изменения взаимного положения Солнца, Земли и Луны на протяжении одного оборота Луны вокруг Земли происходит медленное изменение ее облика, или, как говорят, смена фаз.

В Москве по праздникам подсвечивают прожекторами высотные дома. И тогда они очень красиво «светятся» на фоне темного неба. А в остальные дни ночью контуров их почти не видно. И наверху приходится зажигать красные огни, чтобы на дома не наткнулись самолеты.

Луна «светит» точно так же, как освещенный высотный дом,- отраженным светом. Когда Луна находится между Солнцем и Землей, то сторона ее, повернутая к Земле, совсем не освещена. Поэтому увидеть ее на небе нельзя. Такой момент называется новолунием.

Постепенно Луна отходит в сторону от этого положения. Мы начинаем смотреть на нее как бы сбоку. И она кажется нам узким серпиком. День за днем серпик растет, становится горбушкой и, наконец, на небе сияет полная Луна. К этому времени она успела сделать ровно пол-оборота, и теперь уже Земля располагается между Солнцем и Луной. Повернутая к Земле сторона Луны сейчас полностью освещена. Потом полная Луна начинает идти на убыль и снова наступает новолуние.

На один оборот вокруг Земли Луна тратит 29!/2 суток - отсюда, как мы знаем, и появилась в календаре такая единица, как месяц.

Поперечник единственного естественного спутника нашей планеты - Луны в 4 раза меньше земного. Сила тяжести на ее поверхности тоже меньше. Толстяк, попавший на Луну, с удовольствием обнаружил бы, что его вес сократился в 6 раз.

На поверхности Луны нигде нет открытых водных просторов: нет ни рек, ни ручьев, ни даже луж. Вода на Луне может существовать только в связанном состоянии, входя в состав горных пород.

Практически полностью лишена Луна и воздушной оболочки. Астрономы рады этому и мечтают устроить на ней обсерваторию. Однако работа на лунной обсерватории будет непростой. Поверхность Луны подвержена постоянной бомбардировке метеоритами.

Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной. Представьте нарядную новогоднюю елку, вокруг которой кружится хоровод. Каждый человек в хороводе обходит елку кругом, все время оставаясь повернутым к ней лицом. Если смотреть сверху, то видно, что, заканчивая обход вокруг елки, каждый ровно один раз поворачивается вокруг своей оси. Так же и Луна. Время одного оборота вокруг Земли в точности равно для нее времени одного оборота вокруг оси. И мы, жители Земли, вынуждены постоянно любоваться одной и той же стороной ее поверхности.

Некогда, в ранние периоды своей истории, Луна, вероятно, вращалась быстрее. Но из-за близости массивной Земли в теле Луны возникали значительные приливные волны. Всем известны морские приливы, возникающие на Земле под действием тяготения Луны. Менее известно, что приливы наблюдаются и в твердой коре Земли. Они незначительны по высоте - огромные площади земной поверхности плавно поднимаются и опускаются на 10 - 20 см.

Возникали приливы и в твердом теле Луны. Поскольку масса Земли в 81 раз больше лунной, то и лунные приливы значительно больше земных. Приливные волны действовали на быстро вращающуюся Луну как огромные тормозные колодки, замедляя ее вращение. Так продолжалось до тех пор, пока Луна не стала постоянно повернутой к Земле только одной стороной.

Луна - ближайшее к Земле небесное тело. Она удалена от Земли в среднем всего на 380 тыс. км. Видимые на небе угловые размеры Луны поэтому такие же, как и у гигантского Солнца, которое несравненно больше Луны, но во столько же раз дальше. Это обстоятельство позволяет нам время от времени наблюдать солнечные затмения. Они случаются тогда, когда Луна в новолунии оказывается точно на одной прямой - не выше и не ниже - между Солнцем и Землей. Луна во время полного затмения целиком загораживает Солнце. Среди дня наступает «ночь», и на небе зажигаются звезды.

Когда же Луна в полнолунии оказывается точно на продолжении прямой, соединяющей Солнце и Землю, ее закрывает тень -Земли. В этом случае мы наблюдаем лунное затмение. Край тени Земли на Луне всегда круглый. Именно это послужило одним из важных доказательств шарообразности Земли. Только шар может из любых положений отбрасывать тень с круглым краем.

Отдельные зарисовки поверхности Луны выполняли еще до изобретения телескопа. Темные пятна на поверхности Луны бывают хорошо видны невооруженным глазом, и они всегда порождали много догадок и споров. Однако систематическое изучение лунной поверхности началось только с появлением телескопов, три с половиной века назад.

Первую подробную зарисовку Луны с полестней деталей на ней составил в 1609 - 1610 гг. из многочисленных наблюдений с помощью «перспективного цилиндра» оксфордский математик Томас Харриот. В начале 1610 г. независимо от Харриота составлением карты Луны занялся великий Галилей. Однако ни тот ни другой не ввели в обиход астрономов названий объектов, которые они видели на лунном диске.

Лунный кратер Коперник поперечником свыше 90 км по зарисовке с Земли

Сохранившиеся доныне названия деталей лунного рельефа обязаны своим происхождением энергичному польскому астроному-наблюдателю Яну Гевелию и итальянцу Риччиоли. Гевелий присвоил лунным хребтам земные названия - Альпы, Апеннины, Кавказ. Система обозначения столь характерных для Луны кольцевых гор - кратеров - именами астрономов и математиков введена профессором иезуитского колледжа в Болонье Риччиоли.

Древние ученые во главе с Платоном оказались на карте Риччиоли размещенными в северной части лунного диска. Средневековых ученых и своих современников Риччиоли поместил в южное полушарие. Оценка исторического значения отдельных ученых, имена которых Риччиоли присваивал лунным образованиям, была в высшей степени предвзятой, ибо Риччиоли, верный сын католической церкви, подчеркивал, что является противником коперниканских взглядов. Отдавая должное самому Копернику, он назвал его именем один из красивейших лунных кратеров,

Лунный кратер Коперник поперечником свыше 90 км по зарисовке с Земли. однако для последователей Коперника, включая Галилео Галилея, нашлись только небольшие кратеры на самом краю Луны.

Тогда же, в XVII столетии, с легкой руки Риччиоли, наиболее темным по тону областям лунного диска было присвоено название «морей». От них отличали «материки» - светлые области лунной поверхности. На картах появились Море Дождей, Море Спокойствия, Море Облаков, заливы и болота. Самому большому из «морей» Риччиоли дал имя Океана Бурь.

Люди науки уважают традиции предшественников. До наших дней сохранились в астрономии мифологические названия созвездий. Сохранили современные исследователи Луны и устаревшие термины «моря», «мысы», «заливы», «материки».

Лунные «моря» совершенно сухи и представляют собой обширные залитые некогда лавой низины. Свидетельством тому служат поднимающиеся местами среди морей гребни кольцевых валов - следы кратеров, погребенных под лавовыми потоками.

Сохранность древних форм рельефа на Луне связана с ее замечательной особенностью. На Земле, как говорят, капля точит камень. На Луне же, где нет ни воды, ни ветра, ни живых организмов, разрушение и переработка поверхностного слоя сведены к минимуму. Они происходят, главным образом, только в результате бомбардировки поверхности микрометеоритами и облучения ее «солнечным ветром» - идущими от Солнца потоками элементарных частиц высоких энергий.

...Ни сумрака, ни воздуха, ни вод.
Лишь острый блеск гранитов, сланцев, шпатов.
Ни шлейфы зорь, ни веера закатов
Не озаряют черный небосвод,-

так писал о Луне в начале века поэт Максимилиан Волошин. Словно предвидя, какую огромную роль для науки предстоит сыграть исследованиям Луны, Волошин создал на редкость яркий, запоминающийся образ безжизненного, хранящего на себе следы отдаленнейших этапов истории нашей планетной системы лунного мира:

...И страшный шрам на кряже Лунных Альп 
Оставила небесная секира. Ты, как Земля, 
с которой сорван скальп - 
Лик Ужаса в бесстрастности эфира!..

И действительно, лунная поверхность, с которой «сорван скальп», которая отличается от земной отсутствием толстого чехла переработанных в сравнительно недавние геологические эпохи пород,- может стать ключом к изучению эволюции не только Луны и Земли, но и всей Солнечной системы в целом.

Однако как бы хороши ни были телескопы и астрофизические приборы, изучение Луны на расстоянии не давало ответов на очень многие вопросы. Десятки лет, от одного поколения ученых к другому, страницы научных журналов служили ареной острой полемики сторонников различных направлений. Суть всех споров сводилась в конечном счете к тому, какие силы - внешние или внутренние - имеют решающее значение для развития небесного тела. Обязаны ли кольцевые лунные кратеры и моря своим происхождением ударам гигантских метеоритов, или это следы некогда очень активной вулканической деятельности?

Тот же вопрос поднимался и применительно к структуре лунной поверхности. Одни утверждали, что поверхность Луны свежая, ничем не измененная, сложенная теми же вулканическими горными породами, которые залегают в недрах Луны. Лунный ландшафт, по мнению сторонников подобных взглядов, представлял собой хаотическое нагромождение утесов и скал, чередующихся с трещинами и провалами.

Другие напоминали об огромной роли метеоритов и микрометеоритов. Со скоростями в десятки километров в секунду врезаются они в Луну, непрерывно перерабатывая, разрыхляя ее поверхность. На поверхности Луны лежит толстый слой пыли - такой вывод делали эти ученые. И приводили в доказательство многие известные факты.

Затянувшийся научный спор издавна стал достоянием писателей-фантастов. Герберт Уэллс не сомневался, что поверхность нашего спутника скалистая. Лунный пейзаж представляется героям его романа «Первые люди на Луне» диким и мрачным. Пришельцев окружают «обрывистые стены», «хаотические нагромождения пиков и гребней, перерезанных ущельями», «бесчисленные круглые вершины» и «призрачные холмы».

Воображение нашего современника Артура Кларка, автора романа «Лунная пыль», нарисовало картину пылевого покрова. «...Море Жажды заполнено не водой, а пылью. Вот почему оно кажется людям таким необычным, так привлекает и завораживает. Мелкая, как тальк, суше, чем прокаленные пески Сахары, лунная пыль ведет себя в здешнем вакууме словно самая текучая жидкость. Урони тяжелый предмет, он тотчас исчезнет - ни следа, ни всплеска...»

Гипотезу мелкой, «как тальк», и текучей, «словно самая текучая жидкость», лунной пыли разделяли отнюдь не все исследователи Луны. В частности, ленинградские астрономы Н. Н. Сытинская и В. В. Шаронов в противовес ей выдвинули другую идею. Они считали, что продуктом переработки лунного грунта микрометеоритами будет спекшаяся, ноздреватая, достаточно прочная масса. При выборе земных аналогов лунному грунту они указывали на вулканические шлаки, называя материал покрова Луны «метеоритным шлаком». В связи с этим вся система взглядов ленинградских ученых, развитая рядом других советских исследователей, получила название «метеоритно-шлаковой гипотезы».

Луна на протяжении столетий оставалась «кладовой» научных загадок.