ЛУНА
— планета — спутник Земли. Вращение прямое,
движется вокруг Земли по сложной орбите,
приближающейся к незамкнутому эллипсу со средним расстоянием центров Л.— Земля 384 386 км (406 670 — в апогее,
356 400 — в перигее) со средней скоростью ~ 1 км/сек и периодом 27 сут.
7h4311,47 (сидерический месяц),
равным периоду осевого вращения Л.; т. о. Л. обращена к Земле всегда одной и той же стороной.
Вследствие явлений либрации (видимые маятникообразные колебания Л.
около ее центра) наблюдению доступно 59% поверхности Л. Наклон орбиты к плоскости эклиптики 5°87",
наклон экватора Л. к ее орбите — 6°40. Изменение положения Л.
относительно Земли и Солнца обусловливает смену фаз (возраста) Л.— изменение ее видимой формы; полная смена фаз происходит за 29 сут.
12h443 (синодический месяц). Каждые девятнадцать лет составляют лунный цикл,
т. е. новолуние возвращается в те самые дни,
как 19 лет тому назад. Влияние Л. на Землю проявляется в явлениях приливов,
прецессии
,
нутации
; возможна связь влияния Л. с интенсивностью сейсмической активности (Веронне,
Тамразян). Вследствие приливного трения Л. постепенно удаляется от Земли,
замедляя свое движение по орбите и обусловливая вековое удлинение земных суток (~ 0,001 сек в 100 лег).
Нерегулярные отклонения положения Л. от теоретически вычисленного определяются случайными изменениями угловой скорости вращения Земли,
связанными с ее внутренними процессами. Отношение масс Земли и Л.: Мз : Мл = 81,30; масса Л.
7,33·1025 г; средняя плотность 3,33 г/см3; средний радиус rл = 1736,1 км; ускорение силы тяжести — 162 см/сек2; скорость ускользания (критическая,
вторая космическая) на поверхности Л.— 2,38 км/сек. Динамическая фигура Л.
гидростатически неравновесна: отношение 
(A, В,
С —моменты инерции относительно главных осей). По данным искусственных спутников Л.
(типа “Луна”,
“Зонд”,
“Орбитер”,
“Сервейор”,
“Аполлон”),
экваториальный радиус Л.,
направленный к Земле,
на ~200 м превышает радиус,
перпендикулярный лучу зрения,
и на ~ 1100 м — полярный. Основные формы рельефа Луны: материки — светлые области (~60% поверхности); моря (океаны,
озера,
заливы) — темные области (40% поверхности); болота — промежуточные по окраске; горы и хребты — разграничивают моря и материки или вытянуты по последним.
При однородной плотности неравновесность Л: соответствует напряжениям в центре ~ 20 кг/см2,
что требует абсолютно твёрдого [твердого] её [ее] состояния. Допуская пластичность глубин Л.
некоторые авторы переносят напряжения в оболочку,
предполагая радиальную неоднородность плотности Л. Цирки— кольцевые горы (до сот км в поперечнике) с ровным темным дном; кратеры — кольцевые горы меньших размеров с пониженным дном и центральным конусом; лунки или поры— мелкие углубления без валов (по данным лунных станций могут достигать в диаметре нескольких дм); пики — отдельные крутые конические или зубчатые возвышенности; трещины или борозды — узкие длинные углубления (внутри некоторых устанавливается наличие горных кряжей); валы (жилы или морские хребты) — узкие пологие протяженные возвышенности на поверхности морей; куполы — обособленные образования разнообразных форм,
встречающиеся на некоторых темных участках; светлые лучи и нимбы — образования,
расходящиеся радиально от некоторых кратеров,
часто очень протяженные (до 2000 км у Тихо). Для кратерных форм рельефа Л.
характерно правило Шрейтера: объем вала в среднем равен объему выемки,
т. е. в среднем это нулевые формы. Рельеф обратной стороны Л.
(данные впервые получены в 1959 г. в СССР аппаратами типа “Луна” и “Зонд”)
несимметричен — преимущественно материковый; выделенные объекты не отличаются по природе от известных; выявлен новый тип образований — талласоиды — большие впадины светлой окраски с материковым (сильно изрытым) строением дна.
Глобальный анализ рельефа Л. обнаружил “пояс депрессий”,
на котором располагаются наиболее крупные моря и талласоиды. Моря Л.— равнины,
выполненные застывшей базальтовой лавой; светлые лучи и нимбы связываются с насыпными выбросами новейших кратеров,
скоплениями камней,
не подвергшимися еще метеоритно-корпускулярной или вулк. эрозии.
Об уровенной поверхности Л. в настоящее время нет общепризнанных данных,
поэтому гипсометрические оценки ее рельефа относительны и неточны.
Средний ур. морей Л. на ~1,5 км ниже ур. материков; экстремальные превышения достигают 9 км (горы Лейбница),
относительное их значение для Л. (1 : 200 Rл) больше,
чем для Земли (1 : 700Rз). Основные гипотезы образования лунного рельефа: экзогенная (метеоритная; Гильберт,
Болдуин,
Юри,
Койпер,
Левин и др.) и эндогенная (вулк.; Зюсс,
Хабаков,
Сперр и др.). Данные исследований лунных станций и экспедиций значительно увеличивают вес последней гипотезы.
Предложено несколько схем возрастного разделения форм рельефа Л.; Шумэкер ” Хэкман (1962) вы деляют о основных периодов (от древних к молодым) Доимбрийский,
Имбрийский,
Процеллярнанский. Эратосфенский,
Коперниковский; Хабаков (I960),
Козлов и Артемов (1965) — 7 периодов (выделяя древнейший,
современный и подразделяя Имбрийский); детальная стратиграфическая схема дана Сухановым и Трифоновым (1969).
Совр. проявления вулк. активности Л. спектрографически зарегистрированы для кратера Альфонс (1957,
1958,
1959 гг.; Алтер,
Козырев). Среднее альбедо (отражательная способность) морей Л.
низкое — 0,07,
материков 0,12,
камней — 0,20—0,25; высокое альбедо обнаружено (“Аполлон-12”) для тонкозернистого светло-серого вещества участка луча Коперника.
Цветовая окраска покрова Л. в видимой части спектра однородна (серый цвет с буроватым оттенком),
в инфракрасной и ультрафиолетовой области выявляются различия: более старые лавовые покровы обладают тенденцией к большему покраснению.
Фотометрическая характеристика Л. выделяет несколько типов “фотометрического рельефа”,
определяемого структурой грунта и особенностями рельефа. Поверхность Л.
покрыта слоем обломочного материала — реголита
(размеры частиц от ц до мм) и усеяна разновеликими “камнями” — отторженными образованиями.
Плотность грунта Л.— 0,8 г/см3; пористость — от 50 до 80%; прочность — 0,68 г/см2; диэлектрическая постоянная ε =1,1—1,6; удельная проводимость γ = 3,4·10-4 мо/м (по данным радиоизлучения),
реголит легко слипается,
близок по свойствам к вулк. пеплу; свойства реголита в разных точках поверхности Л.
(моря Ясности,
Дождей,
Спокойствия,
океан Бурь — данные экспедиций “Аполлон”,
“Луна-16” и “Луна-17”) — близки; выделяется несколько разновидностей частиц лунного грунта: 1 — мелкораздробленные частицы первичных магм (компоненты в порядке убывания их содер.: пироксены,
плагиоклазы,
стекло,
оливин и в незначительном количестве — ильменит,
низкотемпературные — тридмит и кристобалит,
никелистое железо и др.); 2 — разноцветные сфероидальные образования стекла (около 20% ); 3 — брекчия — сцементированные образования и 4 — сложные ветвистые структуры,
включающие все компоненты реголита. Мощн. реголита изменяется в зависимости от возраста и характера рельефа; возраст покрова пропорционален мощн.
и степени обогащенности реголита компонентами солнечного ветра; доля метеоритного вещества в реголите ~1%.
Факторы эрозии покрова Л.: солнечный ветер,
космические лучи,
удары метеоритов и вулк. явления. Покров подстилается скальными п.
плотностью 2,5—3,3 г/см1; величина магнитной восприимчивости образцов п.
Л κ = 0,1 —0,3·10-6 СГС; обнаружена остаточная намагниченность.
“Каменные” образцы Л. представлены полнокристаллическими п.,
разнообразными по структуре и минер. составу (базальты,
габбро,
диабазы); их м-лы: стекло,
плагиоклазы,
пироксены,
оливин,
низкотемпературный кристобалит,
ильменит,
санидин,
троилит,
самородное железо,
шпинель,
тридимит,
самородная медь. Минер. и хим. состав образцов разных районов Л.
(море Спокойствия,
океан Бурь) — близки; характерны высокие концентрации тугоплавких элементов и низкие — летучих.
Атмосфера на Л. практически не обнаруживается. Напряженность магнитного поля вблизи Л.
(“Луна-10”)
— 17— 37 гамм. Структура гравитационного поля Л. свидетельствует о неоднородности внутреннего распределения масс.
Значительные избыточные массы (масконы) соответствуют некоторым круговым морям (Дождей,
Кризисов,
Ясности,
Нектара,
Влажности). Наибольшая аномалия связана с морем Дождей. Материковые области представляются скомпенсированными.
Предполагается наличие верхней оболочки Л.,
мощн. около 20 км (по сейсмическим данным); предполагаются различия в глубинном строении морей и материков.
Температура на поверхности Л. меняется от плюс 100—120°С в подсолнечной стороне,
до минус 130.—150° в затененной. Теплопроводность поверхностного слоя по данным радиоизлучения Л.
k = 1,25 — 3,5·10-5кал/см.град.сек. Средняя величина постоянной составляющей температуры Л.
—58°С — устанавливается на глубине 1—7 м. Собственный тепловой поток Л.
сравним с земным (1·6·1019 кал/год); излучение на г.
массы выше земного (2·10-7 кал/год); отмечаются тепловые аномалии повышенного излучения,
приуроченные в основном к морям. Тепловой баланс Л. отрицателен.
Отрицателен и вещественный баланс,
вследствие больших скоростей ускользания,
вакуума и низких температур. Абс. возраст образований поверхности Л.
неоднороден: наибольшее установленное его значение ~ 4,6·109 лет; возраст базальтов в море Спокойствия ~3,7·109 лет,
в океане Бурь — от 1,7·109 до 2,7·109 лет.
Основные гипотезы происхождения Л.: захват Землей Л.,
сформировавшейся в условиях отличных от земных (Юри); формирование Л.
одновременно с Землей в околоземном метеоритном облаке,
на ее орбите или на более близком к Земле расстоянии (Шмидт,
Рускол); формирование Л. одновременно с планетами из первичной единой с Солнцем материи (Фесенков); отделение Л.
от Земли,
после формирования последней (Дарвин). Г. И. Мартынова.
|
