29

www.geography.iit.bas.bg 2/2010

АСТРОНОМИЯ МЕЖДУПРЕДМЕТНИ ВРЪЗКИ

лава, която се е формирала вследствие на удари от ас-тероиди. По-големи лунни морета на видимата странана Луната са Източно море (Mare Orientale); Море навлажността (Mare Humorum); Море на дъждовете (MareImbrium); Море на изобилието (Mare Fecunditatis); Мо-ре на спокойствието (Mare Tranquillitatis); Море на сту-да (Mare Frigoris);Океан на бурите (OceanusProcellarum) и др. Първите човешки стъпки са направе-ни в Морето на спокойствието („Аполо 11”, 1969 г.).

Най-светлите места от повърхността на Лунатаса наречени „тери“ (от латинското име тера — „зе-мя”) или още континенти. Моретата на лунната по-върхност се намират почти изцяло на видимата стра-на на Луната. Приема се, че тази асиметрия е при-чината центъра на масата на Луната да е изместенспрямо нейния геометричен център.

Повърхността на Луната е покрита от слой прах,наречен реголит, който има неравномерно разпре-деление и дебелина от 3 до 5 м в моретата до от 10до 20 м в терите.

През 2004 г. научен екип, воден от Бен Бюси от Уни-верситета Джон Хопкинс, използвайки снимки, напра-вени от „Клементин”, установява, че четири планинскирегиони на ръба на широкия 73 километра кратер Перина лунния Северен полюс са постоянно осветени отСлънцето в продължение на едно пълно лунно деноно-щие. Тези региони, наречени Върхове на вечната свет-лина, са възможни поради факта, че наклона на лунна-та ос е много близък до нула — факт, който също такапозволява дъното на някои кратери да остане постоян-но в сянка за едно пълно лунно денонощие.

Вътрешен строеж на Луната

Изясняване строежа на земните недра е на ба-зата на изучаване ефектите от земетресенията. Ос-тавените на Луната сеизмографи от американски-те астронавти показват наличие на сеизмична ак-тивност и на Луната – лунотресения. Те са прилив-ни, причинени от въздействието на приливните силина Слънцето и Земята; тектонични, предизвиканиот движения в грунта; метеоритни – вследствие па-дане на метеорити; термални – от рязкото нагрява-не на лунната повърхност с изгрева на Слънцето.Но някои изследвания са на базата на изкуственопредизвикани лунотресения. Няколко експедиции,напускайки Луната оставят върху нейната повърх-ност гранатомети, които се взривяват по командаот Земята с цел предизвикване на лунотресения.Лунотресения предизвикват и взривовете на падна-ли върху лунната повърхност космически апарати.

В резултат на сеизмичните изследвания на Лу-ната, нейните недра условно са разделени на триосновни зони (вж. втора корица):

Лунна кора. Тя има дебелина средно 60 км навидимата страна на Луната и над 100 км – на обратнатастрана. Кората е образувана от скали, подобни наземните. Те са покрити с рохкав материал – реголит,формиран под действието на микрометеорити, коиторазрушават повърхностните скали до пясък и прах.

Фиг. 7. Част от лунния релеф с кратера Дедал

Табл. 1. Състав на лунната кораTable 1. Contents of the Moon’s crust

К и с л о р о д 4 3 % С и л и ц и й 2 1 % А л у м и н и й 1 0 % К а л ц и й 9 % Ж е л я з о 9 % М а г н е з и й 5 % Т и т а н 2 % О с т а н а л и т е х и м и ч е с к и е л е м е н т и , в к л ю ч и т е л н о и р а д и о а к т и в н и т е , с а о к о л о 1 %

Фиг. 8. „Аполо-16” на ЛунатаFig. 8. JApollo-16” on the Moon

30АСТРОНОМИЯ МЕЖДУПРЕДМЕТНИ ВРЪЗКИ

2/2010 www.geography.iit.bas.bg

Мантия. Състои се от три слоя: горна,на дълбочина 200-300 км, средна - додълбочина 500-600 км, и долна – до 1400-1500 км.

Лунната кора и горната мантия са твърди, затованосят общо име - литосфера. Температурата в дол-ната част на литосферата достига 150000С. Долнатамантия е частично разтопена и носи името астенос-фера.

Лунно ядро. Съставът му не е напълно устано-вен, но по съвременни данни в него преобладава же-лязото. Радиусът на лунното ядро е от порядъка на300-400 км.

Физични полета на Луната

Детайлното изучаване на гравитационното поле(поле на силата на тежестта) стана възможно с по-мощта на изкуствените спътници на Луната. Оказасе, че то е по-сложно и нееднородно от земното.Съществена негова особеност са големите положи-телни аномалии в района на кръглите „морета”, на-речени маскони (от англ. „концентрация на маси-те”). При приближаване към маскона скоростта наспътника нараства, а след прелитането - леко се за-тормозява, като при това височината на орбитатаму може да се измени със 60-100 м.

Луната не притежава собствено магнитно полекато Земята. Обаче резултатите от изследваниятана учени от Технологичния институт в щата Маса-чузетс,САЩ потвърждават хипотезата за течно яд-ро на Луната в миналото, което е свидетелство заслабо диполно магнитно поле тогава.

Произход на Луната

Съществуват следните теории за произхода наЛуната:

– Луната и Земята са се формирали по едно исъщо време от газово-праховия облак;

– Луната се е откъснала от Земята поради цент-робежните сили, породени от бързо въртене на Зе-мята;

– Луната се е формирала далече от Земята икато нея е обикаляла около Слънцето. При сближа-ване на двете тела, Луната е прихваната от Земята.

След детайлно изучаване на лунните образци,доставени на Земята, е създадена нова, общоприе-та засега теория –на Гигантския сблъсък. Преди4,5 млрд. години, когато формирането на Земята ебило почти завършено, астероид с размерите наМарс се е сблъскал с нашата планета. Разтопениотломки от двете тела останали в орбита около Зе-мята. От тях се е формирала Луната, която започ-нала да обикаля по орбита с радиус около 60 000км. (вж. втора корица)

Вода на Луната

Вече три космически експедиции доказаха, чевода на Луната под формата на лед има, и тя е надъното на неогрявани от Слънцето полярни крате-ри, където температурата не надвишава -1700С (вж.и бр. 5-6/2009 на „География ‘21”).

„Аз ви събрах тук днес, за да ви съобщя, че ниенамерихме вода на Луната. И не става дума само запотвърждаване на нейно присъствие – ние намерих-ме значителни обеми вода!” - заяви на прес-конфе-ренция американският учен Антъни Колаприт(NASA) по повод получените резултати от мисиятаLCROSS.

Водата би била в помощ на бъдещите лунни ба-зи. Чрез електролиза от нея може да се получи кис-лород, необходим за дишане, както и водород заракетно гориво.

Източниците на вода на Луната могат да бъдатслънчевият вятър, комети, астероиди. Лунната ко-ра съдържа 43 % кислород, а слънчевият вятър есъставен предимно от водородни ядра (протони). Присвързването на двата химични елемента може да сеполучи вода. Астероидите съдържат определени ко-личества вода. А водата в някои комети може да еоколо 50 % от състава им.

Откритието, че Луната има равномерно разпръс-нато малко количество вода по цялата си повърх-ност, разтърси наскоро научните среди. Три косми-чески кораба засякоха признаците на вода, катопърва бе индийската сонда – „Чандраян-1”. Вода имане само в полярните кратери, както дълго време по-дозираха учените, но и по-цялата лунна повърхност,която до скоро бе смятана за суха.

Водата е смесена с минерали и лунен прах. По-добно нещо се наблюдава и в сухите пустини на зе-мята. Макар, че човек не би усетил земята мокрана пипане, тя все пак съдържа много водни молеку-ли, прилепнали към пясъка.

Това откритие може да революционизира наше-то разбиране за природата на нашия спътник, каз-ват експерти. Геолозите са нетърпеливи да се вър-нат на луната и да започнат изследвания на реголи-та. Те са единодушни, че това е едно от най-големи-те научни открития, свързани с Луната, след ерата„Аполо”.

Лунните камъни от мисиите „Аполо” никога не сапоказали някакъв признак за вода. Това накара уче-ните да предполагат, че Луната е изключително су-ха, с изключение на пакети воден лед, който се на-мира в сенките на кратерите на Южния полюс.

Новите наблюдения от лунния минерален картог-раф (M3) на НАСА, монтиран на борда на индийскиясателит „Чандраян-1”, оборва тази хипотеза. Инст-румента засича спектралните отпечатъци на вода-

31

www.geography.iit.bas.bg 2/2010

АСТРОНОМИЯ МЕЖДУПРЕДМЕТНИ ВРЪЗКИ

та по цялата повърхност, като най-силниса на луните полюси. (вж. втора корица)Любопитното е, че присъствието на водаварира в зависимост от времето на деня,като най-ясните сигнали идвали рано сут-рин, а най-слабите – по пладне.

Когато първите резултати от спектралния ана-лиз пристигнаха в контролния център, учените бя-ха шокирани. Екипът дълго смяташе, че има някак-ва грешка в данните и измервателните инструмен-ти трябва да се калибрират. Но след десетки про-верки сигналът за вода продължаваше да се излъч-ва. Останалото е история.

Освен вода бе открито и голямо количествохидроксилни молекули. Това е молекула, съста-вена от кислороден и водороден атом, свързанизаедно в ковалентна връзка или, на практика, вод-на молекула с липса на един водороден атом. Хид-роксила е по-реактивен от водата и затова не еясно с какъв точно материал се е свързал, за да ев стабилна форма. На Земята той обикновено сесвързва с глината.

Какво променя това откритие?На първо време,то дава допълнителна мотивация

за завръщането на човека на Луната, за основава-

нето на научна станция и за задълбоченигеоложки изследвания. Със сигурност то-ва откритие ще отговори на някои и щепредизвика много други въпроси относновъзникването на Слънчевата система и ге-ологията на нашия спътник, както и от къде се епоявила водата на него.

Второ, извличането на вода от почвата може дасе превърне в „светия Граал” за колонизирането наЛуната. Най-обемните товари, които се носят присъвременните дълги космически мисии, са вода ивъздух. Тъй като от водата може лесно да се извли-ча кислород, то нейното откриване на Луната би ре-шило едновременно и двата проблема. Освен товаводата е един от най-ефективните радиационни щи-тове. Водородът и кислородът пък могат да служати за гориво за ракетите.

Трето, космическите агенции ще трябва да сепогрижат за запазването на част от тази вода наЛуната в непокътнато състояние, по подобие на на-ционалните паркове на Земята. Тези „лунни парко-ве” ще послужат за бъдещо изследване на ефектаот сблъсъка с комети, на ефекта на слънчевата ра-диация и други.

Д-р Алексей СтоевНАО “Ю. Гагарин”, Стара Загора