§ 35. ЛУНА

Луна заслуживает отдельного рассмотрения, потому что она спутник Земли, ближайшее к нам самое изученное небесное тело, первый космический объект, на котором произошла высадка человека.

Со времени облета Луны и фотографирования ее обратной стороны советской автоматической межпланетной станцией (АМС), совершенного 7 октября 1959 г., множество АМС самых разнообразных конструкций и различного назначения посылались в сторону Луны, становились ее искусственными спутниками или совершали посадку на поверхность Луны с экипажем или без него и возвращались на Землю с богатым сбором лунного грунта, с фотографиями ее поверхности, полученными либо с летающего, либо с посадочного аппарата. С помощью всех аппаратов, постепенно совершенствуя методику, добывали все новые и новые сведения о физических характеристиках Луны, отчасти перекрывая старые результаты, отчасти их исправляя.

Этот первый период изучения Луны космическими средствами завершился в 1972 г. полетом пилотируемого космического корабля «Аполлон-17» (США) и в 1976 г. полетом АМС «Луна-24» (СССР). Аппараты возвратились на Землю с новыми образцами пород, устилающих поверхность Луны. При этом общая масса собранного материала не столь уж важна, так как благодаря современному развитию методов геолого-минералогического анализа, включая определение возраста изучаемых пород, достаточно иметь образцы размером в доли миллиметра.

АТМОСФЕРА ЛУНЫ

Уже неоднократно Луна упоминалась как пример небесного тела, лишенного атмосферы. Это с очевидностью следует из мгновенного протекания покрытия звезд Луной (см. КПА 465), но утверждение это не носит абсолютного характера: как и в случае Меркурия, очень разреженная атмосфера может поддерживаться на Луне за счет выделения газов из поверхностных пород при их нагревании солнечным излучением, при «бомбардировке» их метеоритами и корпускулами, исходящими из Солнца.

Верхняя граница для плотности лунной атмосферы может быть установлена из поляризационных наблюдений у терминатора, особенно на краю лунных рогов, где толща гипотетической атмосферы, пронизываемая лучом зрения, наибольшая. В квадратурах, т. е. вблизи первой и последней четверти, поляризация рогов должна была бы быть полной [формула (33.32)]. Да и простое сумеречное рассеяние света должно вызвать удлинение рогов. Ни удлинения рогов, ни даже ничтожной поляризации в их окрестностях не наблюдалось, и это приводит к оценке плотности лунной атмосферы не выше плотности земной атмосферы на уровне моря, т. е. не больше 1010 молекул в 1 см3.

Такие результаты наземных наблюдений сильно завышены. Приборами, работавшими на Луне продолжительное время, формальные признаки атмосферы обнаружены, но это — всего лишь атомы и ионы у самой поверхности Луны в самой ничтожной концентрации ( частиц в секунду через 1 см2 площади детектора). О том же говорит ничтожная яркость фона, создаваемого водородными атомами при резонансном рассеянии в линии (их оказывается всего лишь 50 в 1 см3). Обнаружены также в очень небольшом количестве следы изотопа , образующегося при распаде радиоактивного , и атомы гелия (в ночное время). Последний, как и водород, конечно, приходит вместе с солнечным ветром.

Фактически газы на Луне наблюдались и спектроскопическим путем при фотографировании спектра лунного цирка Альфонс 2—3 ноября 1958 г. (Козырев, Езерский). На спектрограмме в той ее полоске, которая соответствует спектру центральной горки Альфонса, отчетливо видны эмиссионные полосы как результат люминесценции газовых молекул под действием солнечного излучения. Явление наблюдалось всего лишь один раз и было связано, по-видимому, с процессами, подобными вулканическим, или с тектоническими перемещениями у поверхности Луны, которые вызвали выход наружу газов, прежде запертых. Состав выделившихся газов не поддается точному определению, за исключением углерода . Конечно, удерживаться на поверхности Луны длительное время такой газ не может — скорость ускользания на Луне равна всего лишь 2,38 км/с. Но и поиски значительно более тяжелого газа, как сернистый газ , несмотря на всю тщательность, были безуспешными. Не обнаружен был и озон