Приглашаем посетить сайт

Геологический словарь
ЛУНА

ЛУНА

ЛУНА - планета - спутник Земли. Вращение прямое, движется вокруг Земли по сложной орбите, приближающейся к незамкнутому эллипсу со средним расстоянием центров Л.- Земля 384 386 км (406 670 - в апогее, 356 400 - в перигее) со средней скоростью ~ 1 км/сек и периодом 27 сут. 7^h43'11,47 "' (сидерический месяц), равным периоду осевого вращения Л.; т. о. Л. обращена к Земле всегда одной и той же стороной. Вследствие явлений либрации (видимые маятникообразные колебания Л. около ее центра) наблюдению доступно 59% поверхности Л. Наклон орбиты к плоскости эклиптики 5°8'7", наклон экватора Л. к ее орбите - 6°40'. Изменение положения Л. относительно Земли и Солнца обусловливает смену фаз (возраста) Л.- изменение ее видимой формы; полная смена фаз происходит за 29 сут. 12^h44'3 " (синодический месяц). Каждые девятнадцать лет составляют лунный цикл, т. е. новолуние возвращается в те самые дни, как 19 лет тому назад. Влияние Л. на Землю проявляется в явлениях приливов, прецессии, нутации; возможна связь влияния Л. с интенсивностью сейсмической активности (Веронне, Тамразян). Вследствие приливного трения Л. постепенно удаляется от Земли, замедляя свое движение по орбите и обусловливая вековое удлинение земных суток (~ 0,001 сек в 100 лег). Нерегулярные отклонения положения Л. от теоретически вычисленного определяются случайными изменениями угловой скорости вращения Земли, связанными с ее внутренними процессами. Отношение масс Земли и Л.: М_з : М_л = 81,30; масса Л. 7,33·10²⁵ г; средняя плотность 3,33 г/см³; средний радиус r_л = 1736,1 км; ускорение силы тяжести - 162 см/сек²; скорость ускользания (критическая, вторая космическая) на поверхности Л.- 2,38 км/сек. Динамическая фигура Л. гидростатически неравновесна: отношение (A, В, С -моменты инерции относительно главных осей). По данным искусственных спутников Л. (типа "Луна", "Зонд", "Орбитер", "Сервейор", "Аполлон"), экваториальный радиус Л., направленный к Земле, на ~200 м превышает радиус, перпендикулярный лучу зрения, и на ~ 1100 м - полярный. Основные формы рельефа Луны: материки - светлые области (~60% поверхности); моря (океаны, озера, заливы) - темные области (40% поверхности); болота - промежуточные по окраске; горы и хребты - разграничивают моря и материки или вытянуты по последним. При однородной плотности неравновесность Л: соответствует напряжениям в центре ~ 20 кг/см², что требует абсолютно твёрдого её состояния. Допуская пластичность глубин Л. некоторые авторы переносят напряжения в оболочку, предполагая радиальную неоднородность плотности Л. Цирки- кольцевые горы (до сот км в поперечнике) с ровным темным дном; кратеры - кольцевые горы меньших размеров с пониженным дном и центральным конусом; лунки или поры- мелкие углубления без валов (по данным лунных станций могут достигать в диаметре нескольких дм); пики - отдельные крутые конические или зубчатые возвышенности; трещины или борозды - узкие длинные углубления (внутри некоторых устанавливается наличие горных кряжей); валы (жилы или морские хребты) - узкие пологие протяженные возвышенности на поверхности морей; куполы - обособленные образования разнообразных форм, встречающиеся на некоторых темных участках; светлые лучи и нимбы - образования, расходящиеся радиально от некоторых кратеров, часто очень протяженные (до 2000 км у Тихо). Для кратерных форм рельефа Л. характерно правило Шрейтера: объем вала в среднем равен объему выемки, т. е. в среднем это нулевые формы. Рельеф обратной стороны Л. (данные впервые получены в 1959 г. в СССР аппаратами типа "Луна" и "Зонд") несимметричен - преимущественно материковый; выделенные объекты не отличаются по природе от известных; выявлен новый тип образований - талласоиды - большие впадины светлой окраски с материковым (сильно изрытым) строением дна. Глобальный анализ рельефа Л. обнаружил "пояс депрессий", на котором располагаются наиболее крупные моря и талласоиды. Моря Л.- равнины, выполненные застывшей базальтовой лавой; светлые лучи и нимбы связываются с насыпными выбросами новейших кратеров, скоплениями камней, не подвергшимися еще метеоритно-корпускулярной или вулк. эрозии. Об уровенной поверхности Л. в настоящее время нет общепризнанных данных, поэтому гипсометрические оценки ее рельефа относительны и неточны. Средний ур. морей Л. на ~1,5 км ниже ур. материков; экстремальные превышения достигают 9 км (горы Лейбница), относительное их значение для Л. (1 : 200 R_л) больше, чем для Земли (1 : 700R_з). Основные гипотезы образования лунного рельефа: экзогенная (метеоритная; Гильберт, Болдуин, Юри, Койпер, Левин и др.) и эндогенная (вулк.; Зюсс, Хабаков, Сперр и др.). Данные исследований лунных станций и экспедиций значительно увеличивают вес последней гипотезы. Предложено несколько схем возрастного разделения форм рельефа Л.; Шумэкер " Хэкман (1962) вы деляют о основных периодов (от древних к молодым) Доимбрийский, Имбрийский, Процеллярнанский. Эратосфенский, Коперниковский; Хабаков (I960), Козлов и Артемов (1965) - 7 периодов (выделяя древнейший, современный и подразделяя Имбрийский); детальная стратиграфическая схема дана Сухановым и Трифоновым (1969). Совр. проявления вулк. активности Л. спектрографически зарегистрированы для кратера Альфонс (1957, 1958, 1959 гг.; Алтер, Козырев). Среднее альбедо (отражательная способность) морей Л. низкое - 0,07, материков 0,12, камней - 0,20-0,25; высокое альбедо обнаружено ("Аполлон-12") для тонкозернистого светло-серого вещества участка луча Коперника.

Цветовая окраска покрова Л. в видимой части спектра однородна (серый цвет с буроватым оттенком), в инфракрасной и ультрафиолетовой области выявляются различия: более старые лавовые покровы обладают тенденцией к большему покраснению. Фотометрическая характеристика Л. выделяет несколько типов "фотометрического рельефа", определяемого структурой грунта и особенностями рельефа. Поверхность Л. покрыта слоем обломочного материала - реголита (размеры частиц от ц до мм) и усеяна разновеликими "камнями" - отторженными образованиями. Плотность грунта Л.- 0,8 г/см³; пористость - от 50 до 80%; прочность - 0,68 г/см²; диэлектрическая постоянная ε =1,1-1,6; удельная проводимость γ = 3,4·10^-4 мо/м (по данным радиоизлучения), реголит легко слипается, близок по свойствам к вулк. пеплу; свойства реголита в разных точках поверхности Л. (моря Ясности, Дождей, Спокойствия, океан Бурь - данные экспедиций "Аполлон", "Луна-16" и "Луна-17") - близки; выделяется несколько разновидностей частиц лунного грунта: 1 - мелкораздробленные частицы первичных магм (компоненты в порядке убывания их содер.: пироксены, плагиоклазы, стекло, оливин и в незначительном количестве - ильменит, низкотемпературные - тридмит и кристобалит, никелистое железо и др.); 2 - разноцветные сфероидальные образования стекла (около 20% ); 3 - брекчия - сцементированные образования и 4 - сложные ветвистые структуры, включающие все компоненты реголита. Мощн. реголита изменяется в зависимости от возраста и характера рельефа; возраст покрова пропорционален мощн. и степени обогащенности реголита компонентами солнечного ветра; доля метеоритного вещества в реголите ~1%. Факторы эрозии покрова Л.: солнечный ветер, космические лучи, удары метеоритов и вулк. явления. Покров подстилается скальными п. плотностью 2,5-3,3 г/см¹; величина магнитной восприимчивости образцов п. Л κ = 0,1 -0,3·10^-6 СГС; обнаружена остаточная намагниченность. "Каменные" образцы Л. представлены полнокристаллическими п., разнообразными по структуре и минер. составу (базальты, габбро, диабазы); их м-лы: стекло, плагиоклазы, пироксены, оливин, низкотемпературный кристобалит, ильменит, санидин, троилит, самородное железо, шпинель, тридимит, самородная медь. Минер. и хим. состав образцов разных районов Л. (море Спокойствия, океан Бурь) - близки; характерны высокие концентрации тугоплавких элементов и низкие - летучих. Атмосфера на Л. практически не обнаруживается. Напряженность магнитного поля вблизи Л. ("Луна-10") - 17- 37 гамм. Структура гравитационного поля Л. свидетельствует о неоднородности внутреннего распределения масс. Значительные избыточные массы (масконы) соответствуют некоторым круговым морям (Дождей, Кризисов, Ясности, Нектара, Влажности). Наибольшая аномалия связана с морем Дождей. Материковые области представляются скомпенсированными. Предполагается наличие верхней оболочки Л., мощн. около 20 км (по сейсмическим данным); предполагаются различия в глубинном строении морей и материков. Температура на поверхности Л. меняется от плюс 100-120°С в подсолнечной стороне, до минус 130.-150° в затененной. Теплопроводность поверхностного слоя по данным радиоизлучения Л. k = 1,25 - 3,5·10^-5кал/см.град.сек. Средняя величина постоянной составляющей температуры Л. -58°С - устанавливается на глубине 1-7 м. Собственный тепловой поток Л. сравним с земным (1·6·10¹⁹ кал/год); излучение на г. массы выше земного (2·10^-7 кал/год); отмечаются тепловые аномалии повышенного излучения, приуроченные в основном к морям. Тепловой баланс Л. отрицателен. Отрицателен и вещественный баланс, вследствие больших скоростей ускользания, вакуума и низких температур. Абс. возраст образований поверхности Л. неоднороден: наибольшее установленное его значение ~ 4,6·10⁹ лет; возраст базальтов в море Спокойствия ~3,7·10⁹ лет, в океане Бурь - от 1,7·10⁹ до 2,7·10⁹ лет. Основные гипотезы происхождения Л.: захват Землей Л., сформировавшейся в условиях отличных от земных (Юри); формирование Л. одновременно с Землей в околоземном метеоритном облаке, на ее орбите или на более близком к Земле расстоянии (Шмидт, Рускол); формирование Л. одновременно с планетами из первичной единой с Солнцем материи (Фесенков); отделение Л. от Земли, после формирования последней (Дарвин). Г. И. Мартынова.