Луна

Расстояние от Луны до Земли 384,4 тыс. км. Диаметр Луны 3476 км. плотность 3,33 г/cм3. Луна обегает Землю за 27,31 суток - этот месяц называется сидерический месяц. Другой лунный месяц длится 29,53 суток, имеет название - месяц синодический. Масса Луны - 72 миллиарда тонны , объем - 0,02 земного, температура 110С.

Изображения Луны получены с помощью видеокамеры. Через окуляр телескопа.

Если смотреть со стороны Северного полюса, Луна, как и все планеты и спутники Солнечной системы, обращается вокруг Земли в направлении против часовой стрелки. Время одного оборота Луны вокруг Земли в точности равно времени одного оборота ее вокруг оси. Поэтому Луна постоянно повернута к Земле одной и той же стороной. Предполагают, что в ранние периоды своей истории Луна вращалась вокруг оси несколько быстрее и, следовательно, поворачивалась к Земле разными частями своей поверхности. Но из-за близости массивной Земли возникали значительные приливные волны. Они действовали на быстро вращающуюся Луну. Процесс торможения Луны продолжался до тех пор, пока она не оказалась постоянно повернутой к Земле только одной стороной. Отсюда возникли понятия видимой и обратной стороны Луны. Наблюдения Луны с древности играли важную роль в развитии астрономии. Вавилонские звездочеты использовали смену лунных фаз как основную единицу для измерения длительных промежутков времени. Форма края земной тени при лунных затмениях послужила древнегреческому философу и ученому Аристотелю одним из веских доказательств шарообразности Земли.

Если мы понаблюдаем за Луной в течении месяца, то заметим, что она постепенно изменяет свой вид от полного диска до узкого серпа и затем, через 2-3 суток, когда она невидима, в обратной последователь - от серпа до полного диска. Причем форма, или фазы, Луны меняется от месяца к месяцу строго периодически. Смена фаз происходит из-за периодического изменения условий освещения Луны по отношению к наблюдателю. Освещение зависит от взаимного положения Солнца, Земли и Луны. Когда Луна находится между Солнцем и Землей на прямой соединяющей эти два светила, в этом положении к Земле обращена неосвещенная часть лунной поверхности, и мы ее не видим. эта фаза - новолуние, или "рождение", Луны.

Через неделю после новолуния терминатор - граница освещенной Солнцем и темной части лунного диска - приобретает для земного наблюдателя вид прямой линии. Освещенная часть Луны составляет ровно половину видимого диска; эта фаза Луны называется первой четвертью. Поскольку в тех точках Луны, которые находятся на терминаторе, в дальнейшем наступает лунный день, то терминатор в этот период времени называют утренним. Через две недели после новолуния Луна вновь находится на линии, соединяющей Солнце и Землю, однако, на этот раз не между ними, а по другую сторону Земли. Наступает полнолуние, когда мы видим освещенный полный диск Луны.

Луна: преобладающие формы рельефа - ударные кратеры, преобладающий геологический процесс - ударное кратерообразование, преобладающие тектонические деформации - следствие ударных событий. Каждое из трех основных геологических образований Луны - реголит, моря, материк - так или иначе связано с ударным кратерообразованием.

Реголит - прямой продукт мелкомасштабных ударных процессов, тянущихся с примерно равной интенсивностью последние 3 - 4 млрд. лет.

Моря - базальтовые выплавки из лунных недр, залившие или подзалившие впадины некоторых ударных кратеров, преимущественно крупных, в период резкого спада интенсивной метеоритной бомбардировки поверхности где-то около 3.9 - 3.1 млрд. лет назад.

Материк - основная масса лунной коры, образовавшейся в период интенсивной метеоритной бомбардировки, т.е. около 4.5 и не позднее 3.9 млрд. лет назад.

Лунный реголит - это рыхлый обломочный материал, зачехляющий поверхность Луны. Его более тонкозернистую часть называют просто лунным грунтом. Происхождение реголита, ставшее несомненным уже в 70-е годы, вызвано бесчисленными ударными частиц космического вещества о поверхность Луны, не защищенную от этого потока слоем атмосферы. Соударяясь с поверхностью, они оставляют после себя воронки кратеров (диаметром от субмикронных до сотен метров), окруженные полями выброшенного по баллистическим траекториям и взметенного выбросами материала, простирающимися на расстояния нескольких кратерных диаметров. Возникающая в результате многократного переналожения таких ударных событий чересполосица привнесенных издалека и местных обломков камней, стекла, щебня и пыли - это, собственно, и есть реголит.

Реголитовым чехлом перекрыта практически вся поверхность Луны. Толщина его составляет обычно 4 - 5 м в более молодых (морских) районах и до 10-20 м в более древних ( материковых). Практически все, что известно на сегодня о лунном веществе, почерпнуто из данных по реголиту. Изображения лунной поверхности показывают распределение темного (морского) и светлого (материкового) реголита.

Темный реголит морей Луны отличается от светлого материкового: в морском реголите, как и в основном для него исходном материале - морских породах, - много богатых железом и магнием темноцветных минералов, тогда как в материковом (как и в материковых породах) много богатых кальцием и алюминием светлых минералов.

Темные пятна, которые может увидеть любой из нас, взглянув на Луну, - это и есть лунные моря. Только заполнены они не водой , а вулканическими породами - базальтами. Структура базальтов на Луне, как и на Земле, свидетельствует об образовании их из расплава (магмы). Более того, давно уже не вызывает сомнений, что изливающаяся на поверхность базальтовая магма - это продукт частичного плавления мантии. Поэтому базальты часто называют пробами планетарных недр.

Итак, темные пятна лунных море - это области проявления эндогенного (рожденного в недрах) базальтового вулканизма Луны.

Морские базальты Луны формировались преимущественно за счет площадных излияний, скорее всего по трещинам, заливая понижения лунного рельефа, созданные ударными кратерами. По результатам геологического анализа поверхности Луны, толщина такой базальтовой заливки не более первых километров, а обычно - первые сотни метров. На сплошной материковой коре толщиной в десятки километров базальтовые моря выглядят нашлепками или мелкими лужами. Всего около шестой части поверхности Луны покрыто такими базальтовыми лужами. Однако и из них лишь 6% приходится на обратную сторону Луны, тогда как 94% всех морей сосредоточено на ее видимой стороне, что и создает хорошо известный асимметричный облик лунной поверхности.

Доставленные на Землю морские базальты разного состава различаются и по возрасту: 3.3 млрд. лет - для очень низкотитанистых, от 3.1 до 3.45 - для низкотитанистых и от 3.1 до 3.85 млрд. лет - для средне- и высокотитанистых базальтов. Морские породы образовывались и в разгар интенсивной бомбардировки - до 3.9 млрд. лет назад. Так, в доставленном на Землю реголите найдены обломки морских базальтов возрастом от 3.8 до 4.2 - 4.3 млрд. лет.

Совершенно обособленный тип базальтового вещества Луны представляют базальты с высоким содержанием не только алюминия, но и калия, редкоземельных элементов (REE) и фосфора (сокращенно - КREEP)-базальты). Впервые они были обнаружены среди материала выбросов крупного (диаметром 1160 км) ударного бассейна Дождей, наложенного на гигантский древний бассейн Бурь. Обломки КREEP-базальтов в реголите показывают возрасты от 3.85 до 4.1 млрд. лет, т.е. хронологически принадлежит к периоду интенсивной бомбардировки поверхности.

Практически на всей обратной стороне Луны и на двух третях ее видимой стороны первые десятки метров светлого материкового реголита залегают на материковом веществе. Материковое вещество составляет 98% объема лунной коры, оставшиеся 2% приходятся на долю морских пород. Кора, покрывающая Луну слоем толщиной около 80 км, - это по существу материковая кора. Под ней, как и под земной корой, находится мантия.

Ударных кратеров на материковой поверхности Луны еще больше, чем на морской. Это господствующие элементы рельефа во всем интервале размеров, вплоть до ударных кратеров и многокольцевых бассейнов поперечником в сотни и даже тысячи километров. При образовании каждой такой структуры на поверхность выбрасывается материал с глубин до примерно одной десятой диаметра кратера. Д. Э. Вильгелмс, крупнейший специалист по геологии Луны, описывает строение лунной коры как взаимное вклинивание друг в друга мощных покровов выбросов ударных бассейнов и крупных кратеров. Эти покровы деформированы и перераспределены менее масштабными ударными событиями. По сейсмическим данным, такое строение сохраняется до глубин не менее 25 км, а вероятно, и на всю глубину лунной коры.

Исследование лунного реголита на Земле давно уже показало, что материковое вещество представлено брекчиями, т.е. обломками пород и минералов, сцементированных тонкоперетертым и(или) переплавленным материалом. Брекчии представляют собой литифицированные (превращенные в камень) выбросы из крупных ударных кратеров и бассейнов. Таким образом, брекчии, как и реголит, - продукт многочисленных ударных событий, только события эти гораздо более крупномасштабны.

Нередко сами обломки в такой брекчии представлены снова брекчией, а обломки в этой последней - тоже брекчией, и так до четвертого поколения брекчий.

Время образования материковых пород Луны восходит к концу времени образования самих планетных тел (около 4.5 млрд. лет).