Почему форма Луны ежедневно меняется?

На небе она кажется круглой. Но Луна имеет скорее овальную форму, напоминающую лимон. Эта приплюснутая форма с выпуклостью на каждой стороне возникла миллиарды лет назад, когда чрезвычайно горячие приливные силы сформировали кору Луны. Они нагревали одни регионы больше, чем другие. Гравитация нашей планеты помогла со временем сделать эту лимонную форму более выраженной. При подготовке лунных миссий некоторые исследователи выражали опасения из-за слоя пыли на поверхности спутника. Они переживали, что лунный корабль может утонуть в мягком и глубоком море пыли. Но хотя поверхность там и правда пыльная, этот слой слишком тонок, чтобы вызвать осложнения.

Наш спутник, конечно, не самый большой в Солнечной системе. Чемпион здесь — Ганимед, один из семидесяти девяти спутников Юпитера. Но наш спутник очень крупный по отношению к своей родительской планете. Диаметр Луны — почти три с половиной тысячи километров, что чуть больше четверти размера Земли. У Плутона разница с его самым крупным спутником, Хароном, еще меньше — около пятидесяти процентов, что позволяет рассматривать их как двойную планетную систему. Сколько времени нужно, чтобы обойти Луну пешком? Когда там побывали астронавты «Аполлона», скорость их ходьбы составила примерно два километра в час. На Земле вы в среднем ходите в два раза быстрее. Из-за низкой силы гравитации на Луне сцепление с грунтом значительно меньше. А специальные скафандры, в которые были одеты астронавты, не предназначались для дальних походов.

Теоретически, вы могли бы развить скорость пять километров в час, прежде чем вам пришлось бы перейти на бег. В таком темпе вы пройдете одиннадцать тысяч километров, то есть совершите круг вокруг Луны, за девяносто один день, если будете идти без остановки. Почему форма Луны меняется? Каждый месяц Луна проходит разные фазы, начиная с новолуния и постепенно переходя к полнолунию, чтобы затем повторить то же самое в обратном направлении. Солнечный свет поочередно попадает на разные половины Луны. Таким образом, у нее есть ночная и дневная стороны — как и у нас на Земле. Форма Луны, которую мы видим, зависит от того, где Луна находится по отношению к Солнцу. Если она находится прямо между нами и Солнцем, то свет попадает только на ту сторону, которую мы не видим. Это новолуние. В этой фазе Луна кажется совершенно темной. Но когда она находится в противостоянии с Солнцем, ее освещенная сторона полностью обращена к Земле. Тогда мы видим полную Луну.

После начальной фазы, новолуния, мы начинаем видеть всё больше ее поверхности на небе, по мере того как она движется по орбите вокруг нашей планеты. Мы называем это растущей Луной. В этой фазе Луна сначала приобретает форму полумесяца. Первая четверть Луны — это когда она наполовину полная. После этого начинается фаза прибывающей Луны — она больше половины, но еще не полная. После полнолуния она медленно уменьшается и проходит через те же фазы, но в обратном направлении. Если вы окажетесь на Луне, вы, возможно, увидите там человеческие следы. Правда, никто не ступал туда со времени последнего полета «Аполлона» в тысяча девятьсот семьдесят втором году. Следы могут оставаться там в течение многих лет, потому что на Луне нет геологической активности вроде землетрясений или извержений вулканов. Там нет ветров, дождей и других явлений, которые могли бы стереть эти следы.

Как бы вы попали на Луну? Вероятно, первое, что приходит вам на ум, — это ракета. Но лунный лифт мог бы стать лучшим решением по сравнению с трудным, дорогим и довольно опасным путешествием на ракете. Зачем людям вообще туда стремиться? Дело не только в кратерах, удивительном виде на нашу родную планету или других уникальных аттракционах, которые предлагает Луна. Она также полна ресурсов, включая редкую форму гелия. Люди могли бы использовать его для термоядерных электростанций на Земле. Мы могли бы добывать и другие редкие элементы, например неодим, и использовать их в смартфонах и других гаджетах. Для лунного лифта нам потребуется протянуть трос, прикрепленный к поверхности Луны, на четыреста тысяч километров в сторону Земли. Мы не сможем прикрепить его непосредственно к нашей планете, потому что и Земля, и Луна движутся. Но мы могли бы закрепить его над нами на орбите.

Роботизированные челноки на солнечных батареях будут перемещаться вверх и вниз по кабелю. Это как конвейерная лента для переправки редких и ценных ресурсов в нашу сторону. Для всего этого потребуется кабель толщиной с карандаш и весом сорок тонн. Лунный лифт при своей дороговизне, скорее всего, окупится всего за пятьдесят три поездки! Луна находится в постоянном движении: она вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Земли. Луне требуется одинаковое время, чтобы сделать круг вокруг Земли и один раз повернуться вокруг своей оси. Для сравнения, наша планета оборачивается вокруг своей оси каждые двадцать четыре часа и делает полный круг вокруг Солнца за триста шестьдесят пять дней. Таким образом, Луна связана с Землей приливным захватом, поэтому мы всегда видим одну и ту же ее сторону.

Согласно одной из теорий, Луна образовалась, когда объект размером с Марс столкнулся с Землей. Это произошло четыре с половиной миллиарда лет назад, когда Солнечная система еще находилась на ранней стадии и была довольно хаотичной. Если теория верна, то около шестидесяти процентов Луны состоит из более легких элементов, которые также присутствуют во внешнем слое нашей планеты. Удачное стечение обстоятельств позволяет нам наблюдать полные солнечные затмения. Благодаря соотношению размера Луны и расстояния до Земли она кажется такого же размера, как Солнце, когда мы смотрим на нее в небе. Проходя между нами и Солнцем, Луна идеально его закрывает. Кроме того, виден впечатляющий ореол, освещающий ее края. Если бы она была дальше от нас или меньше, солнечное затмение выглядело бы как пятно на Солнце.

Наша Луна содержит воду, которая перемещается своеобразным образом. Вода там имеет форму льда. Некоторые молекулы воды перемещаются по поверхности, когда Луна охлаждается и нагревается в течение дня. Вода остается на поверхности до лунного полудня — когда Солнце находится над верхней долей любого из лунных меридианов. В этот момент часть воды тает, нагревается и попадает в разреженную лунную атмосферу. В атмосфере там содержатся необычные газы, в том числе калий и натрий. На Венере, Марсе и Земле таких газов в атмосфере нет. Таким образом, вода плавает среди газов, пока не попадает в более прохладную область. Затем она оседает обратно на поверхность.

Под поверхностью южного полюса Луны существует особая аномалия — гигантский и чрезвычайно плотный сгусток металла, застрявший в мантии. Скорее всего, он изменяет гравитационное поле Луны. Никто не знает, как такой огромный сгусток металла оказался под лунной поверхностью. Возможно, это остатки железо-никелевого астероида. Четыре миллиарда лет назад этот астероид врезался в дальнюю часть лунной поверхности и образовал огромный кратер Южный полюс — Эйткен. Наш естественный спутник уменьшается. Его внутренняя часть охлаждается, в результате чего Луна «худеет» на сорок пять метров, подобно тому, как виноград, сморщиваясь, уменьшается в размерах. Но у винограда гибкая кожица, а кора лунной поверхности хрупкая.

Поэтому она разрывается по мере уменьшения Луны. Так образуются «надвиги», когда один участок коры наползает на соседний. Это происходило в течение последних сотен миллионов лет. Лунные разломы всё еще активны. Вероятно, они вызывают лунотрясения, по мере того как Луна постепенно сжимается и остывает. Некоторые из этих толчков довольно сильные, порядка пяти баллов по шкале Рихтера. Во время полета вокруг Луны астронавты сделали снимки Ины — необычного вулканического образования. Ина не так уж стара. Ее возраст — от трех с половиной до одного миллиарда лет. Вулканы на Луне, судя по всему, были активны в эпоху динозавров. Жаль, что тогда не было телескопов! В них было бы отлично видно, как лава просачивается через лунную поверхность.

На Луне есть свой часовой пояс, называемый «стандартным лунным временем». Это время не совпадает с земным. Год на Луне длится двенадцать «дней». Каждый день длится примерно столько же, сколько месяц на Земле. Эти дни получили названия в честь астронавтов, которые ходили по Луне. «Дни» разделены на тридцать «циклов». Циклы делятся на часы, минуты и секунды. Календарь начался, когда Нил Армстронг ступил на Луну — двадцать первого июля тысяча девятьсот шестьдесят девятого года.