Статья с канала «Космическое путешествие» на яндекс-дзене.
Содержание:
Луна очаровывала и притягивала людей с самой глубокой древности. На протяжении многих тысяч лет она была источником вдохновения – и по количеству мифов, легенд, фантастических романов, посвященных ей, обошла все другие планеты, даже Солнце.
Писатели-фантасты не раз путешествовали на Луну: Герберт Уэллс, Жюль Верн, Френсис Годвин (еще в XVII веке!), Артур Кларк, даже детский писатель Николай Носов и знаменитый барон Мюнхгаузен – не обошли вниманием спутник Земли, находя на нем в своих книгах массу интересных вещей, в том числе – разумных жителей.
Луне поклонялись, как божеству – и доброму, и злому. Ей приписывали великое множество магических свойств, а полнолуние связывали с властью темных сил. Ей посвящали сонаты и стихи.
К Луне идут, споря, Понтий Пилат и Иешуа у Булгакова, богиня Астарта становится виновницей убийства у Агаты Кристи, с влиянием Луны связывают романтические истории и трагедии авторы самых разных жанров. Обратимся же к научному жанру и поговорим о Луне, как о планете.
Образование Луны и её роль в земной эволюции
Как и когда образовался наш спутник?
Основная версия происхождения Луны – от взрыва в результате столкновения с Землей другой планеты. Ученые предполагают, что молодая Солнечная система насчитывала вдвое больше планет, которые, вращаясь вокруг Солнца по самым разным, пересекавшихся друг с другом, орбитам, могли сталкиваться:
Солнечная система в начале своего формирования. Кадр с канала «National Geographic»
Косвенным, но весомым доказательством такого происхождения нашего спутника являются лунные камни, привезенные астронавтами «Аполлона-11»: они оказались очень похожи на земные, но железо, титан и кремний, содержащиеся в них – не окисляются в земной атмосфере. Почему?
Ученые пробовали воссоздать различные условия, которым могли подвергнуться лунные породы в процессе формирования, для земных аналогичных образцов: подвергали их резким температурным перепадам в вакууме, бомбардировали протонами – образцы всё равно окислялись. Наконец, попробовали обстрелять их ядрами аргона – и получилось: и железо, и титан, и кремний не только восстановились, но и впоследствии не окислились в атмосфере.
Выходит, лунные металлы за миллионы лет закалились солнечным ветром. Металлические же плёнки, вероятнее всего, образовывались при конденсации метеоритного вещества, возгорающегося при ударе.
Считается, что планета размером с Марс, получившая название Тейя – в честь матери богини Луны – столкнулась с Землей около 4,5 млрд лет назад. Удар пришелся по касательной, после чего ядра планет слились, а фрагменты их силикатных мантий были выброшены в космос, где из них сформировалась Луна. При этом сама Тейя была поглощена Землей.
Катастрофа, породившая Луну. Картинка из открытых источников
Возможно, Тейей был Меркурий, который в результате удара потерял часть своей оболочки и был выброшен на близкую к Солнцу орбиту, где «живет» до сих пор.
Существует еще одна версия, согласно которой Тейя была значительно больше Земли и после столкновения она без значительных потерь своего вещества продолжила движение, а Луна образовалась из частей самой Земли. Правда, эта версия, смоделированная учеными в Берне, не дает ответа на вопрос: куда делась Тейя, если она не соединилась с нашей планетой?
В любом случае, многие ученые сходятся на том, что Луна появилась в результате столкновения Земли с другим объектом. Обломки, выброшенные в космос, не смогли улететь далеко от Земли, и, сливаясь друг с другом, становились крупнее. Когда обломки соединяются, их совместная гравитация становится достаточно сильной, чтобы притягивать еще больше обломков. Так образовываются планеты, так сформировалась и Луна:
Формирование Луны из обломков Земли и Тейи. Кадр с канала «National Geographic»
Сама Земля от удара стала вращаться быстрее, и сутки продолжались всего 6 часов – в результате столь быстрого вращения на Земле бушевали страшные ураганы.
Молодая Луна была намного ближе к нашей планете, чем сейчас – всего в 27-30 тысячах километрах от нас. К тому же спутник получился очень крупным: его диаметр составил больше четверти земного. Если бы мы тогда могли оказаться на нашей планете, то увидели бы на небе невероятное зрелище: огромную — куда больше, чем сейчас, и ярко-красную Луну:
Так выглядела Земля и Луна на её небосводе примерно 4,4 млрд лет назад. Картинка из открытых источников
Эти два фактора – близость и внушительный размер – обеспечили сильную гравитацию, которая заставила земной океан «вспучиваться» на высоту около 3 километров:
Первые приливные волны на Земле были в 1000 раз выше нынешних. Кадр с канала «National Geographic»
Но сама Луна перемещается куда медленнее Земли, совершая тот, более короткий путь по своей орбите, за 20 дней. Океанская волна, поднятая Луной, так велика, что сама обладает внушительной силой притяжения – и, двигаясь по поверхности быстро вращающейся Земли как прилив, тащит наш спутник за собой, ускоряя его движение:
Приливная волна силой своей гравитации тащит за собой Луну, придавая ей ускорение. Она же замедляет вращение Земли. Кадр с канала «National Geographic»
Мы знаем, что любой предмет, который движется по кругу, будет при ускорении стремиться прочь, т.к. на него начинает действовать центробежная сила. Так Луна стала удаляться от Земли и удаляется до сих пор со скоростью примерно 4 см в год. Скорость измерена с помощью лазерных отражателей, оставленных на Луне астронавтами «Аполлонов» — современные приборы способны до пикосекунды засечь время, которое свет проходит от Земли до Луны и обратно – и получить расстояние с точностью до сантиметра.
Лазерные отражатели, которые помогли точно измерить скорость удаления Луны от Земли. Фото из открытых источников
Гигантские приливные волны, созданные молодой Луной, не только заставили её удаляться: они же постепенно замедлили вращение Земли, увеличив протяженность земных суток и тем уняв бури, сделав климат планеты благоприятным для жизни.
Более того: ученые уверены, что и самим возникновением жизни на нашей планете мы обязаны не только Солнцу, но и Луне – в равной степени. Вода первых земных морей, поднимаемая лунным притяжением на невообразимую высоту, покрывала сотни километров суши, и во время отлива уносила с собой множество обломков земных пород:
Гигантские волны смывают обломки пород в океан, взбивая «коктейль» из воды и минералов — строительного материала аминокислот и белков. Кадр с канала «National Geographic»
Так образовался «первичный бульон» — океан, наполненный всеми необходимыми микроэлементами и питательными веществами для образования первых аминокислот, а затем и белков – главных строительных материалов живых клеток (подробнее о теориях возникновения жизни на Земле можно почитать здесь). Согласно основной версии ученых, под действием ультрафиолета эти минералы смешались и соединились в правильном порядке, образовав первые бактерии.
Материалистическая теория образования жизни на Земле. Картинка из открытых источников
И даже это еще не всё: результате столкновения с Тейей земная ось наклонилась на 23,5 градуса по отношению к своей орбите. Именно этот наклон обеспечивает нам смену времен года. Если бы Земля двигалась вокруг Солнца прямо, как Юпитер или Меркурий – то на всей планете круглый год царил бы один и тот же сезон. Погода была бы такая, какая бывает в 20-х числах марта и сентября, что для умеренных и высоких широт обернулось бы катастрофой: лишенные летнего тепла, они оказались бы малопригодными для жизни и растений, и животных.
Так могли выглядеть все края, находящиеся по широте выше тропиков, если бы наклона земной оси не существовало. Вырастить урожай было бы невозможно, а животные вряд ли обитали бы в местах, где круглый год мало пищи. Картинка из открытых источников
Луна, как огромный гироскоп, удерживает угол наклона земной оси на протяжении миллиардов лет. Без нашего естественного стабилизатора ось Земли постоянно «качалась» бы, меняя наклон от нуля до 90 градусов. Это повлекло бы за собой полное разрушение погодной системы планеты: климатические пояса менялись бы с большой по меркам эволюции скоростью: то вдруг тропики покрывались бы льдом, то на полюсах наступало бы длинное и жаркое лето. Кроме того, перепады температур породили бы сильные ветры и нескончаемые дожди.
Развитие эволюции в таких условиях невозможно: организмы только приспособятся к определенному климату, как вдруг он начнет меняться самым радикальным образом – это неминуемо закончится вымиранием. Земля, даже имея постоянный наклон оси – пережила пять глобальных вымираний. При хаотичном изменении климатических поясов: жаркий – холодный – снова жаркий – дождливый – и т.д. – нечего было бы и мечтать о развитии сложных форм жизни на нашей планете. Вместо такого разнообразного мира животных и растений, какой мы видим сегодня, вместо разных стран и народов – на Земле по-прежнему обитали бы только бактерии. И то – в лучшем случае.
Примерно так могла до сих пор выглядеть Земля, если бы не было Луны или если бы сила её притяжения была слишком слабой. Картинки из открытых источников, коллаж автора
Луна и её загадки
Люди с древности наблюдали за Луной, но её поверхность долгие века оставалась тайной. Первую карту Луны нарисовал Галилео Галилей в 1609 году, основываясь на собственных наблюдениях в первый в мире телескоп, изготовленный ученым собственноручно:
Карта Луны, нарисованная Галилео Галилеем в 1609 году. Фото из открытых источников
Хоть телескоп Галилея давал всего лишь трехкратное увеличение, он позволил увидеть лунные горы и кратеры. Тогда это было открытием.
Понятие лунных морей ввел итальянский астроном Джованни Риччоли. В 1651 году он, совместно с итальянским физиком Франческо Гримальди, составил первую подробную карту Луны, которая походила уже именно на карту, а не на рисунок:
Карта Луны Джованни Риччоли. Фото из открытых источников
В те времена ученые еще не догадывались, что на Луне нет воды, однако названия — «море», «океан», «залив» — остались по сей день.
На самом деле это – обширные низменности, заполненные застывшей лавой, имеющей более темную окраску – отсюда и иллюзия морей:
Карта «морей» и гор видимой стороны Луны. Картинка из открытых источников
Бо́льшая часть этих лунных впадин образовалась между 3 и 3,8 млрд лет назад – в период максимальной вулканической активности нашего спутника. Сейчас существуют разные оценки о прекращении этой активности: 2 млрд. лет назад, 1 млрд лет назад, 50 миллионов и даже 18 миллионов лет назад. Окончательный ответ на этот вопрос должны дать будущие экспедиции человека на Луну, которые сейчас планируется возобновить.
Что касается лунных кратеров, то почти все они появились около 4 млрд лет назад, когда парад газовых гигантов Юпитера и Сатурна менял форму их орбит. Это создало эффект гравитационной рогатки, посылающей астероиды к внутренней части Солнечной системы – и незащищенная атмосферой, близкая к массивной Земле Луна подверглась значительной бомбардировке астероидами:
Древняя Луна, бомбардируемая астероидами. Кадр с канала «National Geographic»
Интересно, что вплоть до XX века считалось, что лунные кратеры образованы вулканами, т.к. метеориты падают на поверхность планеты почти всегда под углом, а не прямо – и, стало быть, кратеры должны иметь форму эллипса, а не круга.
Только в 1924 году новозеландский учёный Чарльз Джиффорд впервые дал качественное описание удара о поверхность планеты метеорита, двигающегося с космической скоростью. Получалось, что при таком ударе бо́льшая часть метеорита испаряется вместе с породой на месте удара, а форма кратера не зависит от угла падения.
В 60-х годах была поставлена точка в вопросе о происхождении кратеров на поверхности нашего спутника: совершенные беспилотными аппаратами исследования показали, что венерианские кратеры, образованные вулканами, сильно отличаются от лунных, а кратеры на Меркурии, образованные ударами небесных тел – наоборот, очень похожи на лунные:
Сравнение кратеров Луны и Меркурия. Фото из открытых источников
Свою мечту о полете к Луне человеку удалось осуществить в середине XX столетия: сначала, в 1959–м году с помощью советской АМС была сфотографирована неизвестная прежде обратная сторона Луны,
Обратная сторона Луны. Картинка из открытых источников
Карта обратной стороны Луны. Картинка из открытых источников
в августе 1966 года американский аппарат сфотографировал земной полумесяц с окололунной орбиты,
Первая в истории фотография Земли с другой планеты, сделанная аппаратом «Лунар орбитер-1»
а в 1968 году экипаж «Аполлона-8», совершая облет Луны, сделал вот этот знаменитый цветной снимок нашей планеты:
Первый цветной снимок Земли с окололунной орбиты, сделанный экипажем «Аполлона-8»
Фотографии Земли опровергли популярную некогда точку зрения, будто Земля с Луны должна выглядеть, как яркий диск или полумесяц, на котором совершенно не видно никаких очертаний суши и океанов. Так, автор знаменитых «Занимательной физики», «Занимательной астрономии» и других книг, Яков Перельман (погиб в Ленинграде в 1942-м году), писал:
«Мог ли бы лунный наблюдатель различать на земном диске очертания материков и океанов? Распространено ошибочное мнение, будто Земля в небе Луны представляет нечто похожее на школьный глобус. Так её и изображают художники, когда им приходится рисовать земной шар в мировом пространстве: с контурами материков, со снежной шапкой в полярных областях и т. п. подробностями. Всё это надо отнести к области фантазии. На земном шаре при наблюдении извне нельзя различать таких деталей. Не говоря уже об облаках, обычно застилающих половину земной поверхности, сама наша атмосфера сильно рассеивает солнечные лучи; поэтому Земля должна казаться столь же яркой и столь же непроницаемой для взора, как Венера.»
Правда, на школьный глобус Земля с Луны и даже с околоземной орбиты – непохожа, это верно, но все же она не выглядит непроницаемой для взора: небольшие фрагменты суши и океанов вполне различимы даже невооруженным глазом.
Наконец, в июле 1969-го года на поверхность Луны ступил человек: трое американских астронавтов совершили первый в истории полет на другую планету, благополучно вернувшись обратно.
Нил Армстронг на Луне. Фото экипажа «Аполлона-11»
Этот полет за прошедшие полвека оброс множеством мифов и теорий: на просторах Интернета можно найти уйму информации о «лунном заговоре», о том, что будто бы человек никогда не был на Луне, а все, что мы видели – постановочные съемки, версии о том, что на Луне оказались инопланетяне (причем эта теория благополучно сосуществует вместе с теорией, что люди на Луну не высаживались), и даже – будто бы Луна – это корабль инопланетян, которым на протяжении тысячелетий больше нечем заняться, кроме как следить за нами…
Однако авторы теорий «лунного заговора» почему-то не задают себе двух простых вопросов:
1. Если высадка американцев на Луну – постановка, почему СССР это не разоблачил, даже не попытался? Почему не сообщил, что полет корабля не запеленговали (если бы полета на самом деле не было), почему не отправили на Луну своих космонавтов и не показали, что там нет американского флага, когда Советский Союз располагал всеми средствами для полета на Луну?
2. Какие вообще причины в наш космический век подозревать постановку? И разве человек, имея наконец возможность реально побывать на Луне, мог сознательно отказаться от такого приключения?
Всем «фактам», которые приводят сторонники «постановки» в качестве доказательств, легко найти научное объяснение: например, флаг колыхался не от ветра, а от прикосновений астронавтов, в чем легко убедиться, если посмотреть видео. Прыжки, как в фильме «Джон Картер», астронавты в габаритных скафандрах с системами жизнеобеспечения – конечно, не могли продемонстрировать. Беззвездное небо получилось из-за короткой выдержки фотокамеры – чтобы качественно запечатлеть самих астронавтов. Да и, будь съемки в павильоне — нет ничего проще, чем с помощью качественного фотомонтажа или нужных декораций добавить звездное небо. Американцы не такие «тупые», какими их изображал сатирик Задорнов.
Образцы лунного грунта, привезенные экипажем «Аполлона», были исследованы не только американскими учеными, но и советскими, и китайскими – камни не имеют следов трения о воздух, которые обязательно существовали бы, если б ученым предъявили простые метеориты.
Те самые образцы лунного грунта. Находка для ученых и фейк для скептиков. Фото из открытых источников
Наверное, людям проще поверить во что-то необычное, чем проверять материалы, кадры, сравнивать, анализировать. А, может, совсем наоборот: человек склонен цепляться за то, что уже известно, за «не может быть», с ходу отвергая новое. На Галилея когда-то многие смотрели, как на идиота: утверждал, что это Земля движется вокруг Солнца, когда всем же было видно – Солнце ходит вокруг Земли! Но если бы все всегда отвергали новое – мы бы, вероятно, до сих пор сидели в пещерах и занимались собирательством.
Есть еще один вопрос, который люди задают с 70-х годов прошлого века:
«Почему свернули программу по исследованию Луны? Почему до сих пор, а на дворе уже 2023-й – никто на Луну больше не полетел – после тех «Аполлонов»?»
Ответ на него не так сложен: космическая гонка 60-х годов была не научной, а политической. Когда стало очевидно, что СССР не собирается отправлять своих космонавтов ни на Луну, ни на Марс, программа была свернута. Отправлять человека на другую планету — дорогое удовольствие, а зонды уже хорошо справлялись со своими миссиями, передавая ученым массу информации. Астрономов, видимо, стали больше привлекать исследования более дальнего космоса – ведь известно, что Луна не может рассматриваться как планета, пригодная для жизни, а разве что – как база для отправки кораблей куда-то далеко.
Однако наука не стоит на месте: сейчас исследования Луны возобновляются. В прошлом году американский космический аппарат Capstone достиг окололунной орбиты, а в будущем на ней собираются разместить орбитальную станцию. На текущий – 2023-й – год программой NASA запланирован облет Луны с экипажем на борту, а на 2025-й год – высадка астронавтов. Китайская космическая программа также рассматривает полет на Луну в ближайшее десятилетие. Что ж, остается надеяться, что высадка астронавтов разных стран на поверхности нашего спутника положит конец всем спорам о полетах «Аполлона», а также поможет нам узнать много нового как о самой Луне, так и о заре земной жизни.
Малоизвестные снимки миссии «Аполлон-11», сделанные уже при отлете с Луны. Может, мы скоро увидим новые фотографии Земли с поверхности нашего спутника?
А мы продолжим путешествие: следующая остановка — Марс.
источник: https://dzen.ru/a/Y-M-XRO-WTSGYZR_
