Загадки Луны

До начала космической эры о природе лунных недр и о составе пород, слагающих лунную поверхность, было известно мало. Ныне кое-что стало ясным, но по-прежнему загадки Луны не прекращают споры о внутреннем строении и происхождении ее магнитного поля. Правда, по данным о радиоизлучении Луны многие ее исследователи, еще до 1957 г. хорошо представляли себе структуру мелкораздробленного верхнего покрова нашего спутника. Непосредственное бурение Луны затронуло пока лишь самые поверхностные слои соседнего мира. И если бы не лунотрясения и не регистрирующие их лунные сейсмографы, мы бы до сих пор не знали, что скрыто под внешним покровом Луны. При лунотрясениях, как на Земле, образуются два типа упругих колебаний. Одни из них называются поверхностными волнами. По характеру их распространения можно судить в строении лунной коры и подкоркового слоя (верхней мантии). Другие, гораздо более интересные, называются объемными волнами. Они пронизывают все твердое тело Луны. Некоторые из них представляют собой продольные колебания лунного вещества, другие – поперечные. По существу те и другие являются звуковыми волнами очень низких частот.

Загадки Луны не прекращают споры о внутреннем строении и происхождении ее магнитного поля

Всякие неоднородности в твердом теле Луны (в частности, наличие плотного ядра) тотчас сказываются на сейсмических волнах. Они могут преломляться, отражаться, терять заключенную в них энергию, менять некоторые свои свойства. По всем этим изменениям можно судить, каковы лунные недра. Лунотрясения могут быть естественными или искусственными. В первом случае причиной служат резкие смещения лунной коры под влиянием вулканических процессов или удара о лунную поверхность крупного метеорита. Во втором случае сейсмические волны порождаются или искусственными взрывами, или падением на Луну искусственных предметов (например, частей космического летательного аппарата). Американские исследователи Луны устраивали в соседнем мире искусственные взрывы небольшой мощности. Анализ сейсмограмм показал, что реголит (поверхностный разрыхленный слой Луны) простирается в глубину на 40–45 м. Для более глубокой разведки энергия взрывов оказалась слишком малой. И все-таки человечеству повезло. В середине мая 1972 г. на Луну неожиданно упал крупный метеорит массой 600 т. Он, как уже говорилось, образовал кратер диаметром около 100 м, а главное, породил достаточно сильные сейсмические волны, "просветившие" Луну. Толщина лунной коры в месте падения метеорита составляет 60 км. Ниже до глубины 960 км простирается мантия, под которой находится ядро. Результат любопытен: получается, что лунная кора вдвое толще, чем земная (под континентами), а лунное ядро имеет необычно большой поперечник – около 1500 км. Из этих фактов можно сделать далеко идущие выводы. Если бы Луна имела в своих недрах такое же процентное содержание радиоактивных элементов, как и в реголите, то она должна была бы за счет радиоактивного тепла расплавиться целиком. Но этого нет. Значит, радиоактивные элементы скопились лишь в поверхностных слоях Луны. Это могло получиться лишь в том случае, если в первоначальные эпохи своего существования Луна была огненножидким шаром и тяжелые радиоактивные элементы вместе со шлаком всплыли на ее поверхность. Судя по сейсмограммам, лунная кора имеет следующее строение. Под реголитом до глубины 25 км она состоит из базальта. Ниже располагается эклогит – порода того же состава, что и базальт, но более плотная. О составе лунной мантии и ядра Луны мы пока ничего не знаем, кроме, пожалуй, того, что температура их достаточно велика и составляет, по меньшей мере, сотни градусов. Иначе трудно объяснить тот поток тепла, который идет из лунных недр и регистрируется оставленными на Луне приборами. Луна имеет вокруг себя очень слабое магнитное поле, примерно в тысячу раз слабее земного. Однако некоторые образцы грунта, доставленные с Луны, сильно намагничены. Этот остаточный магнетизм лунных пород, видимо, вызнан тем, что Луна когда-то обладала сильным магнитным полем. Почему она позже "размагнитилась", сказать трудно.

Инструменты