Игорь Галкин - Строение Луны

• Название: Строение Луны
• Автор: Игорь Галкин
• Издательство: Знание
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1977

Полеты космонавтов к Луне и изучение ее с помощью космических аппаратов дали огромный экспериментальный материал, касающийся свойств нашей ближайшей соседки по космосу. В брошюре рассказывается о достижениях, полученных в последнее десятилетие и потребовавших пересмотреть вопросы внутреннего строения Луны, а также состава и механических свойств вещества лунной поверхности.

Она рассчитана на широкий круг читателей.

---

Рис. 22. Характер изменения несущей способности реголита с глубиной.

Проведенные исследования не обнаружили зависимости плотности от геологической ситуации и при переходе с моря на материк. Однако эксперименты на протяженных трассах, выполненные на «Луноходах», показали существенную изменчивость несущей способности реголита. При измерении прочности одного слоя грунта его несущая способность изменялась от 1,5 до 0,15 кгс/см2. В большинстве случаев прочность была связана с характером рельефа местности, однако иногда она менялась неожиданно и на равнинных участках.

По своим гранулометрическим и морфологическим характеристикам лунный реголит не имеет аналогов среди природных земных образований, как правило, существенно более однородных. Однако механические свойства реголита могут моделироваться с использованием специально измельченных и пересортированных земных грунтов-аналогов.

Заключение

10 лет, прошедших с момента первой посадки на Луну космического аппарата, принесли науке много нового и подчас неожиданного. Ученые — астрономы, геологи, геофизики, геохимики — сейчас подводят итоги напряженных лунных экспедиций. Миллиарды лет неуклонно удаляясь от Земли, в последние годы Луна стала ближе и понятнее людям. Можно согласиться с метким замечанием одного из видных селенологов: «из астрономического объекта Луна превратилась в геофизический».

Приоткрылась завеса над тайнами ранней молодости Луны, Земли и, по-видимому, всех планет земной группы, и одновременно обозначился контур их далекого будущего. Многое прояснилось, но многое и осталось скрыто «туманом» неоднозначности — ведь данных пока все-таки мало, а открытия, как это часто бывает, породили множество новых вопросов.

Селенологи не сомневаются, что активность Луны, как магматическая, так и тектоническая, была короткой и относилась лишь к ранним этапам ее эволюции, но по-прежнему горячи споры о космической «увертюре» — происхождении Луны. Достоверно воссоздана хронология возникновения лунных морей, но неясна природа «захороненных» в них масконов. Выяснилось, что длительный «сейсмозвон» рождается в верхних неоднородных слоях Луны, однако остается загадкой исчезновение поперечных волн на середине лунного радиуса. На Луне не обнаружено магнитного диполя, но высокая остаточная намагниченность лунных пород указывает на то, что давным-давно он существовал.

По многим своим основным характеристикам Земля и Луна схожи и, видимо, являются «космическими родственницами». Это в первую очередь касается их образования и начального этапа эволюции, сходного химического состава этих небесных тел и слоистой структуры их недр (рис. 23). Однако во многом это «родство» оказалось весьма дальним. Земля полна «тектонических бурь», Луна — пассивна и несейсмична. «Тектоническая жизнь» Земли и даже характер ее поверхности в значительной степени определяются внутренними причинами, тогда как на Луне они в основном имеют внешнее — космическое — происхождение.

Рис. 23. Схема внутреннего строения Луны

Различные этапы «планетарной жизни» Земли оставляли на ней новые формы фауны и флоры, новые горные хребты, трещины, дрейфующие континенты, катаклизмы землетрясений. Хронология эволюции Луны связана с ударами метеоритов и, кроме того, ограничивается первыми 1,5 млрд. лет, и с этого времени на Луне установилось тектоническое «спокойствие».

Так ли уж нужно землянам исследование Луны, не напрасно ли израсходовали они усилия на беспримерные в истории человечества космические полеты — ведь лунные «полезные ископаемые» разрабатывать явно нерентабельно? Нет, не напрасно! Луна вознаградила пытливых и отважных астронавтов и организаторов космических полетов, а вместе с ними и всех людей Земли. Сквозь «испещренное кратерами, запыленное лунное окно» стали яснее многие земные проблемы. Найден, например, самый древний «камень» в Солнечной системе и определен его возраст. Приоткрыты страницы «догеологической» истории Земли, так как нетронутая ветрами и водами поверхность Луны демонстрирует облик древнейшего рельефа Земли.

Луна представляет собой идеальную модель для изучения роли космических факторов в планетотектонике. Знание закономерностей приливных лунотрясений поможет осуществить сейсмический прогноз землетрясений. На основании лунных данных можно усовершенствовать геофизические методы наблюдений и модели их интерпретации.

Изучение строения Луны продолжается — чутко вздрагивают маятники сейсмометров, под микроскопами ученых лежат пробы грунта из южной окраины Моря Кризисов, доставленные «Луной-24». Совместный анализ Земли и Луны закладывает основы нового этапа в сравнительной планетологии. Текущие и гряду-щие полеты космических аппаратов к планетам земной группы должны дополнить и уточнить закономерности, касающиеся происхождения, внутреннего строения и эволюции планет и их спутников.

Литература

Космохимия Луны и планет. (ред.) Виноградов А. П. М., «Наука», 1975.

Ваньян Л. Л. и др. Кажущееся электрическое сопротивление Луны и его интерпретации. Изв. АН СССР. — «Физика Земли», 1973, № 11.

Жарков В. Н. Внутреннее строение Земли, Луны и планет. М., «Знание» сер. «Астрономия, космонавтика», 1973, № 2.

Левин Б. Ю. Развитие Луны в свете современных данных. — «Природа», 1971, № 12.

Николаев А. В., Галкин И. Н. Сейсмика Земли и Луны. — «Природа», 1974, № 5.

Рускол Е. Л. Происхождение Луны. М., «Наука», 1975.

Черкасов И. И., Шварев В. В. Грунт Луны. М., «Наука», 1975.

Примечания

1

Физико-механические характеристики реголита сходны с соответствующими характеристиками специально измельченного и отсортированного базальта (в вакууме и с учетом температуры на поверхности Луны)

2

На обложке показаны места посадки советских станций «Луна», доставивших обратно на землю лунный грунт (красные квадраты с соответствующими номерами), места посадки «Аполлонов» (черные квадраты с соответствующими номерами), места падений третьей ступени ракеты-носителя «Сатурн-5» (кружки) и места падений лунных кабин (треугольники).

3

Большая глубина очагов — уникальная особенность Луны. На Земле большинство очагов землетрясений сосредоточено в коре или по крайней мере в литосфере на глубинах несколько десятков километров, и лишь в районах возможного погружения океанической платы под континентальную они протягиваются до глубины 700 км.

4

Коэффициент Пуассона — упругий параметр, характеризующий способность пород сохранять свою форму при деформации. У компактных кристаллических пород коэффициент Пуассона 0,25.

5

1 миллигал = 10-3 см/с2, миллионная часть ускорения силы тяжести на поверхности Земли.

6

При вязкости 1 пуаз жидкость перетекает через сечение 1 см2 со скоростью 1 см/с под действием силы 1 г.

7

Перидотит — ультраосновная горная порода, богатая окислами железа и магния и обедненная кремнием. Состоит в основном из минералов оливина и пироксена.