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
Голос улиц Голос улиц

Звезда стрит-арта Шепард Фейри рассуждает о грани между роскошью и бунтарством

Vogue
Тарелка профессора Роя: бескрылый летательный аппарат Тарелка профессора Роя: бескрылый летательный аппарат

В США получен патент на «летающую тарелку»

Популярная механика
Максим Скулачев: «Похоже, что мы взломали механизм старения!» Максим Скулачев: «Похоже, что мы взломали механизм старения!»

О том, когда настанет вечная молодость, рассказывает биохимик Максим Скулачев

Maxim
Красота повтора: что такое фракталы Красота повтора: что такое фракталы

Фракталы хорошо изучены и имеют многочисленные приложения в жизни

Популярная механика
Мечты о Царьграде Мечты о Царьграде

Мечты о возрождении Византии исчезли вместе с монархией

Дилетант
Ольга Бузова вошла в десятку главных знаменитостей по версии Forbes Ольга Бузова вошла в десятку главных знаменитостей по версии Forbes

В России селебрити зарабатывают меньше западных коллег, но разница сокращается

Forbes
От Лары Крофт до Дивы: 16 самых соблазнительных героинь видеоигр От Лары Крофт до Дивы: 16 самых соблазнительных героинь видеоигр

Чтобы быть желанной и популярной, девушке вовсе не обязательно быть реальной

Playboy
Уходим в отрыв Уходим в отрыв

Самое время грамотно подготовиться к отдыху, чтобы не пережить нервный стресс

StarHit
Что такое карма (и как от нее избавиться) Что такое карма (и как от нее избавиться)

Что такое карма (и как от нее избавиться)

Psychologies
Кино или смерть: 11 отважных актеров, которые исполняют трюки без дублеров Кино или смерть: 11 отважных актеров, которые исполняют трюки без дублеров

Кто из актеров рискует жизнью в фильме сам?

Playboy
Российские броненосцы против британских рыбаков, крейсера «Аврора» и невидимых миноносцев Российские броненосцы против британских рыбаков, крейсера «Аврора» и невидимых миноносцев

Российско-британские отношения никогда не были стабильными

Maxim
Впечатления британца от путешествия в поезде Екатеринбург-Самара. Уморительный ОТЧЕТ Впечатления британца от путешествия в поезде Екатеринбург-Самара. Уморительный ОТЧЕТ

Впечатления британца от путешествия в поезде Екатеринбург-Самара

Maxim
Свобода нас встретит радостно у входа Свобода нас встретит радостно у входа

Михаил Лабковский объявляет войну страхам, комплексам и мечтам о замужестве

Cosmopolitan
Как почистить место на iPhone и iPad Как почистить место на iPhone и iPad

Внутри — пара действительно дельных советов, как освободить место на iPhone

Maxim
7 интересных фактов о Международной космической станции 7 интересных фактов о Международной космической станции

Масса Международной космической станции составляет около 418 тонн

Популярная механика
Безжалостная система. Чего боялся Трамп в переговорах с Путиным Безжалостная система. Чего боялся Трамп в переговорах с Путиным

Дональд Трамп может выйти на более предметный разговор с Россией

Forbes
Где, как и зачем шить костюм в Москве Где, как и зачем шить костюм в Москве

Отвечаем на главные вопросы об индивидуальном пошиве

GQ
«Меня бесит, когда перебивают» «Меня бесит, когда перебивают»

Почему некоторых людей бесит, когда их перебивают?

Psychologies
Что такое звуковая архитектура? Что такое звуковая архитектура?

Зимун строит удивительные архитектурные звуковые платформы

Популярная механика
Кто одевает современных супергероев Кто одевает современных супергероев

Художники по костюмам, которые одевают главных женщин-супергероев XXI века

Vogue
Дезодоранты – это зло? Все, что вам нужно знать о поте Дезодоранты – это зло? Все, что вам нужно знать о поте

Действительно ли дезодоранты и антиперспиранты вредны и от них нужно отказаться?

Домашний Очаг
Женская сила: участницы рейтинга знаменитостей — 2018 Женская сила: участницы рейтинга знаменитостей — 2018

13 женщин, вошедших в рейтинг звезд шоу-бизнеса и спорта

Forbes
Молодая Сидни Свини: 20 горячих фото звезды «Острых предметов» и «Рассказа служанки» Молодая Сидни Свини: 20 горячих фото звезды «Острых предметов» и «Рассказа служанки»

Сериал «Рассказ служанки» — это страшный и злободневный триллер

Playboy
«Удовольствие связано с чувством вины» «Удовольствие связано с чувством вины»

Могут ли женщины безоглядно отдаваться наслаждению

Psychologies
Страх перед пенсией. Ученые развенчали мифы о пенсионной реформе Страх перед пенсией. Ученые развенчали мифы о пенсионной реформе

Повышение пенсионного возраста активно критикуют

Forbes
Tesla для всех Tesla для всех

Возможности новой Tesla Model 3

CHIP
Выйти за рамки Выйти за рамки

Коллекция заблуждений, которые мешают людям мыслить рационально

Вокруг света
Без кормовой базы Без кормовой базы

Из-за санкций западные инвестбанки лишились бизнеса в России

Forbes
Затянули ручник. Водителей ждет очередное ужесточение правил Затянули ручник. Водителей ждет очередное ужесточение правил

Управление автомобилем без диагностической карты обойдется в 5 000 рублей

Forbes
Открыть в приложении