Поверхность луны имеет кратеры

Лунные кратеры и их происхождение

Луна — второе по видимой величине тело на небосводе нашей планеты. Наблюдения за ним ведутся со времен глубокой древности.

Невооруженным глазом видна неоднородность поверхности естественного спутника Земли, но кратеры на Луне были обнаружены только после изобретения телескопа.

Что такое лунный кратер

Понятие «кратер» было введено итальянским астрономом Галилео Галилеем. В 1609 г. ученый сконструировал первый прибор для астрономических исследований и, наблюдая в него за Луной, выяснил, что ее поверхность не представляет собой гладкую сферу, а имеет сложный рельеф с множеством углублений разного размера.

Он назвал их кратерами, однако объяснить природу этого явления не смог. Само слово заимствовано из греческого языка — так в Элладе назывался сосуд, предназначенный для смешивания вина и воды.

Сейчас в астрономии лунными кратерами (ЛК) называются чашеобразные углубления на поверхности планеты, имеющие форму правильного круга. Их диаметр варьируется от нескольких сантиметров до сотен километров, отличаются не только размеры впадин, но и их глубина.

По внешнему краю ЛК ограничены кольцевыми валами, состоящими из горных пород, отброшенных во время метеоритного удара, но не разлетевшихся далеко. Дно у кратеров практически всегда плоское, находится ниже уровня лунной поверхности, а внешняя часть вала возвышается над ней.

Кратеры на Луне и причина их образования

Луна — небесное тело, лишенное жизни и не имеющее атмосферы. Видимыми деталями его рельефа являются т. н. моря и океаны — сухие обширные низины, покрытые застывшей лавой. Возвышенности, расположенные между ними, называются материками. При ближайшем рассмотрении обнаруживается, что вся поверхность лунных морей и материков усеяна кратерными образованиями.

Причины их возникновения описываются двумя теориями:

Из-за отсутствия на Луне атмосферы, воды и активных геологических процессов даже самые древние ЛК не подверглись каким-либо изменениям за весь период своего существования. Они пребывают в том же состоянии, что и в первое время после своего возникновения.

Ударная теория

Была выдвинута в 1824 г. Францем фон Груйтуйзеном, предположившим, что причиной формирования ЛК является бомбардировка поверхности Луны разными объектами из космоса.

Долгое время эта теория подвергалась сомнению. Считалось, что следы от упавших под косым углом на Луну космических тел должны иметь эллиптическую форму, тогда как все кратеры в основном круглые.

В начале XX в. ученый из Новой Зеландии А. Джиффорд доказал, что объекты, двигающиеся с космической скоростью, при столкновении с твердой поверхностью по большей части испаряются, а угол их падения не влияет на форму углубления, образовавшегося от удара.

Согласно представлениям, принятым в астрономии сейчас, большинство ЛК относится к ударному типу.

Теория внутренней активности

Эту гипотезу выдвинул Иоганн Шретер в конце XVIII в.

В ее основу легло предположение о настолько мощной вулканической активности на Луне, что извержения вулканов должны были сопровождаться взрывами.

При этом постройка кратеров получала форму не правильного конуса, а круглой воронки с возвышающимися краями.

Подобные вулканы — не редкость на Земле и других планетах Солнечной системы. Они внешне похожи на ЛК и называются кальдерами. К вулканическому типу относится лишь небольшая часть кратеров на Луне.

Формирование и ударных, и вулканических кратеров отражается не только на рельефных изменениях. Оно сопровождается сверхвысокими температурами и давлением, что приводит к глубоким физическим и химическим преобразованиям вещества, составляющего поверхность космического тела, и образованию новых минералов — т. н. импактитов.

Морфологические признаки кратеров

После визуального анализа множества снимков, сделанных при помощи мощных телескопов и космических аппаратов, было выделено 9 морфологических признаков ЛК. По каждому из них кратеру присваивается цифровой или буквенный индекс.

1. Четкость очертаний вала, зависящая от степени его сохранности.
2. Особенности строения внутренних склонов — наличие террас и/или обрушений на них.
3. Характер и размеры внешнего вала.
4. Наличие образований на дне.
5. Наличие цепочек и радиальных трещин.
6. Характер донной поверхности.
7. Присутствие на дне лавы.
8. Наличие и протяженность лучевых систем.
9. Вид подстилающей поверхности — море, материк или переходная зона.

Вал ЛК может быть четко выраженным или неясным, как сохранившим свою целостность, так и полностью разрушенным. Стены кратерной чаши иногда имеют ровную поверхность, но чаще разграничены одним или несколькими уступами.

Нередко на них образуются небольшие или обширные зоны обрушений, а также цепочки и трещины разной протяженности.

Встречаются ЛК с гладким или неровным дном. На нем могут находиться один пик, расположенный в центре, или множественные горки и хребты, разбросанные по всей площади.

Иногда на дне обнаруживаются вкрапления застывшей лавы, но бывает, что донная поверхность покрыта ею полностью. Лучевые системы, окружающие ЛК, могут распространяться на многие километры во все стороны от центра кратера.

Определение морфологических признаков ЛК, расположенных на обратной стороне естественного спутника Земли, затрудняется качеством полученных снимков и сильной затененностью областей, прилегающих к терминатору — линии светораздела между освещенной и темной частью Луны.

Классификация кратеров

Лейф Андерссон и Чарльз Вуд в 1978 г. изучили снимки более 11 тыс. кратеров с поперечниками 2 км и более и установили, что при таком количестве все же большинство из них похожи друг на друга.

Ученые классифицировали пять видов кратерных чаш, к которым можно отнести 99% всех ЛК. Предложенное ими разделение кратеров получило название от аббревиатуры лаборатории, где проводились исследования.

• Аль-Баттани (ALC).
• Био (BIO).
• Созигена (SOS).
• Триснеккера (TRI).
• Тихо (TYC).

Типы ALC и BIO считаются простыми. К ним относятся почти все ЛК, диаметры которых меньше 10 км. Они выглядят как классическая чаша с гладкими боковыми стенками, но у BIO дно меньше и более плоское, чем у ALC.

Впадины типа SOS отличаются широким плоским дном и отсутствием террас и центральных пиков. Их своеобразность пока не нашла объяснения — не ясно, имели они такое строение изначально или приняли форму бассейна в результате вторичных метеоритных ударов.

ЛК диаметром от 10 до 50 км относятся к TRI-типу. Для них характерно частичное обрушение внутренних стен чаши. Иногда встречаются экземпляры с пиком в центральной части дна.

Практически все ЛК, размеры которых превосходят 50 км в поперечнике, подобны кратеру Тихо, т. е. относятся к типу TYC. Их дно расположено глубоко, часто имеет в центре массивный пик, а стены состоят из террас, переходящих одна в другую.

Если диаметр кратерной чаши превышает 200-300 км, то центральных пиков не наблюдается и кратеры становятся бассейнами.

Более сложное строение TRI и TYC обусловлено увеличивающейся энергией, которая выделяется при столкновении тел, имеющих большие размеры.

Крупнейшие кратеры на Луне

Сведения о самых больших кратерах видимой стороны Луны приведены в таблице:

Крупнейший кратер Луны расположен на ее обратной стороне и назван в честь датского ученого Эйнара Герцшпрунга. Чаша образования окольцована несколькими валами, диаметр составляет 591 км.

Не видимы с Земли большие чаши Тихо и Коперника. Первый имеет хорошо развитую лучевую систему, второй отличается ровным дном и высотой вала 2,2 км.

Источник

Лунные моря и кратеры

Характеристика Луны как спутника Земли

Луна является самым близким к Солнцу и единственным спутником нашей планеты, а также вторым хорошо видимым небесным телом на небосводе. Это единственный объект астрономии, на котором побывал человек.

Существует несколько гипотез возникновения Луны:

Разрушение планеты Фаэтон, которая на орбите пояса астероидов между Марсом и Юпитером столкнулась с кометой. Часть ее осколков устремилась к Солнцу, а один к Земле, образовав систему со спутником.

При разрушении Фаэтона оставшееся ядро изменило свою орбиту, «превратившись» в Венеру, а Луна — бывший спутник Фаэтона, который захватила на свою орбиту Земля.

Луна является сохранившимся ядром Фаэтона после его разрушения.

С первыми телескопическими наблюдениями ученым удалось рассмотреть Луну намного ближе. Они поначалу восприняли пятна на ее поверхности за водные пространства, подобные земным. Также в телескоп на поверхности спутника Земли можно увидеть горные хребты и чашеобразные впадины.

Но со временем, когда узнали о температуре на Луне, достигающей днем +120°C, а ночью — -160°C, и об отсутствии атмосферы, поняли, что речи о воде на Луне быть не может. По традиции, название «Лунные моря и океаны» так и осталось.

Более подробное изучение Луны началось с первой посадки на ее поверхность советского аппарата «Луна-2» в 1959 г. Последующий аппарат «Луна-3» впервые позволил запечатлеть на снимках обратную ее сторону, которая с Земли остается невидимой. В 1966 г. при помощи лунохода была установлена структура грунта.

21 июля 1969 г. произошло знаменательное событие в мире космонавтики — высадка человека на Луну. Этими героями стали американцы Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин. Хотя в последние годы многие скептики поговаривают о фальсификации этого события.

Луна расположена от Земли на огромном расстоянии по человеческим меркам — 384 467 км, что приблизительно составляет 30 диаметров земного шара. В соотношении с нашей планетой, Луна имеет диаметр немного больше четверти Земли, совершает вокруг нее полный оборот по эллиптической орбите за 27,32166 суток.

Состоит Луна из коры, мантии и ядра. Ее поверхность покрыта смесью пыли и скалистых обломков, образовавшихся от постоянных столкновений с метеоритами. Атмосфера Луны очень разрежена, что приводит к резкому колебанию температур на ее поверхности — от -160°C до +120°C. При этом на глубине 1 метра температура породы постоянна и составляет -35°C. Из-за разреженной атмосферы небо на Луне постоянно черное, а не синее, как на Земле в ясную погоду.

Карта поверхности Луны

Наблюдая с Земли за Луной, даже невооруженным глазом можно увидеть на ней светлые и темные пятна разной формы и величины. Поверхность буквально усеяна кратерами различного диаметра, от метра до сотен километров.

В 17 веке ученые решили, что темные пятна — это лунные моря и океаны, полагая, что на Луне есть вода, как и на Земле. Светлые участки считали сушей. Карта морей Луны и кратеров была впервые нарисована итальянским ученым Джованни Риччоли в 1651 г. Астроном даже присвоил им свои имена, которые употребляют и сегодня. Узнаем о них чуть позже. После открытия Галилеем гор на Луне им стали давать названия по подобию Земных.

Кратеры — это особенные кольцевые горы, называемые цирками, также получили свои имена в честь великих ученых древности. После открытия и фотосъемки советскими астрономами с помощью космических аппаратов обратной стороны Луны на карте появились кратеры с именами отечественных ученых и исследователей.

Все это подробно нанесено на лунную карту обеих ее полушарий, используемую в астрономии, ведь человек не теряет надежды не только высадиться на Луне еще раз, но и построить базы, наладить поиск полезных ископаемых и создать колонию для полноценного проживания.

Горные системы и кратеры на Луне

Кратеры на Луне — самая распространенная форма рельефа. Эти множественные следы работы метеоритов и астероидов на протяжении миллионов лет можно увидеть ясной ночью в полнолуние без помощи оптических приборов. При более детальном рассмотрении эти произведения космического искусства поражают своей неповторимостью и величием.

История и происхождение «лунных шрамов»

В далеком 1609 году великий ученый Галилео Галилей сконструировал первый в мире телескоп и имел возможность наблюдать за Луной в многократном увеличении. Именно он заметил на ее поверхности всевозможные воронки, окруженные «кольцевыми» горами. Он назвал их кратерами. Сейчас выясним, почему на Луне кратеры и как они образовались.

Все они в основном сформировались после возникновения Солнечной системы, когда она была подвержена бомбардировке небесных тел, оставшихся после разрушения планет, которые носились по ней в огромном количестве с сумасшедшей скоростью. Почти 4 млрд. лет назад эта эпоха закончилась. Земля избавилась от этих последствий благодаря атмосферным влияниям, а Луна, лишенная атмосферы — нет.

Мнения астрономов о происхождениях кратеров постоянно менялись на протяжении многих столетий. Рассматривали такие теории, как вулканическое происхождение и гипотеза про образование кратеров на Луне с помощью «космического льда». Более подробное изучение лунной поверхности, ставшее доступным в 20 веке, доказывает все-таки в своем подавляющем большинстве ударную теорию от воздействия столкновения с метеоритами.

Описание лунных кратеров

Галилей в своих отчетах и произведениях сравнивал лунные кратеры с глазками на хвостах павлинов.

Кольцеобразный вид — самая главная особенность лунных гор. На Земле таких не встретить. Внешне лунный кратер представляет собой впадину, вокруг которой возвышаются высокие круглые валы, которыми усеяна вся поверхность Луны.

Лунные кратеры имеют некое сходство с земными вулканическими кратерами. В отличие от земных, вершины лунных гор не такие острые, они по своей форме более круглые с продолговатой формой. Если смотреть на кратер с солнечной стороны, то можно увидеть, что тень от гор внутри кратера больше, чем тень снаружи. Из этого можно сделать вывод, что дно кратера ниже самой поверхности спутника.

Размеры кратеров на Луне могут отличаться по диаметру и глубине. Диаметр может быть как мизерным до нескольких метров, так и огромным, достигающим не одну сотню километров.

Чем крупнее кратер, тем соответственно и глубже. Глубина может достигать 100 м. Внешний вал крупных «лунных чаш» более 100 км возвышается над поверхностью до 5 км.

Из рельефных признаков, отличающих лунные кратеры, можно выделить следующие:

Глубина самой чаши кратера;

Система и длина лучей, расходящихся от внешнего вала;

Центральный пик на дне кратера, который встречается у крупных, более 25 км в диаметре.

В 1978 г. Чарльз Вуд разработал своеобразную классификацию кратеров на видимой стороне Луны, отличающихся друг от друга размером и внешним видом:

Аль-Баттани C — сферический кратер с острым валом, до 10 км в диаметре;

Био — тот же Аль-Баттани C, но с плоским дном, от 10 до 15 км;

Созиген — ударный кратер размером от 15 до 25 км;

Триснеккер — лунный кратер диаметром до 50 км, с острым пиком по центру;

Тихо — кратеры с террасовидным склоном и плоским дном, свыше 50 км.

Самые крупные кратеры Луны

Историю исследования лунных кратеров можно прочесть по названиям, данным их исследователями. Как только Галилей обнаружил их при помощи телескопа, многие ученые, пытавшиеся создать карту, придумывали им свои имена. Появились лунные горы Кавказ, Везувий, Апеннины…

Кратерам имена давались в честь ученых Платона, Птолемея, Галилея, в честь Святой Екатерины. После обнародования карты обратной стороны советскими учеными появились кратер им. Циолковского, Гагарина, Королева и другие.

Самый большой кратер, официально внесенный в список — это Герцшпрунг. Его диаметр составляет 591 км. Он невидим для нас, так как располагается на невидимой стороне Луны. Представляет собой огромный кратер, в котором располагаются меньшие по размеру. Такая структура называется многокольцевой.

Второй по величине кратер носит имя Гримальди, названный в честь итальянского физика. Его диаметр составляет 237 км. Внутри него свободно может расположиться Крым.

Третий огромный лунный кратер — Птолемей. Его ширина в поперечнике — около 180 км.

Океаны и моря на Луне

Лунные моря — еще она причудливая форма рельефа поверхности спутника в виде огромных темных пятен, притягивающая к себе взоры не одного поколения астрономов.

Понятие моря и океана на Луне

Впервые моря появились на картах Луны после изобретения телескопа. Галилео Галилей, впервые рассмотревший эти темные пятна, предположил, что это водные пространства.

С тех они стали называться морями и появились на картах после подробного изучения поверхности видимой части Луны. Даже после того как выяснилось, что на спутнике Земли нет атмосферы и отсутствует любая возможность присутствия влаги, менять принципиально не стали.

Моря на Луне — странноватые темные долины на видимой ее части с Земли, представляют собой огромные низменные площади с ровным дном, залитые магмой. Миллиарды лет назад вулканические процессы оставили неизгладимый след на рельефе лунной поверхности. Огромные площади простираются на расстояния от 200 до 1000 км в поперечнике.

Моря кажутся нам темными, потому что плохо отражают солнечный свет. Глубина от поверхности спутника может достигать 3 км, чем может похвастаться размер моря Дождей на Луне.

Самое огромное море имеет название Океан Бурь. Эта низменность простирается длиной на 2000 км.

Видимые моря на Луне расположены внутри кольцеобразных горных хребтов, имеющих также свои названия. Море Ясности находится недалеко от Змеиного хребта. Его диаметр — 700 км, но оно примечательно не этим. Интерес представляют различные цвета лавы, простирающиеся по его дну. В Море Ясности обнаружена большая положительная гравитационная аномалия.

Самые известные моря, заливы и озера

Из морей можно выделить такие, как море Влажности, Изобилия, Дождей, Волн, Облаков, Островов, Кризиса, Пены, Познанное. На обратной стороне Луны есть Море Москвы.

Помимо единственного Океана Бурь и морей, на Луне есть заливы, озера и даже болота, которые имеют свои официальные названия. Рассмотрим наиболее интересные.

Озера получили такие названия, как озеро Благоговения, Весны, Забвения, Нежности, Настойчивости, Ненависти. К заливам относятся Верности, Любви, Нежности и Удачи. Болота имеют соответствующие имена — Гниения, Сна и Эпидемий.

Интересные факты о лунных морях

Существуют некоторые факты, связанные с морями на поверхности спутника Земли:

Море Спокойствия на Луне известно тем, что именно на него впервые ступила нога человека. В 1969 г. американские астронавты провели первую в истории человечества высадку на Луну.

Залив Радуги знаменит исследованиями неподалеку от него планетохода «Луноход-1» в 1970 г.

У Моря Ясности проводил свои исследования поверхности советский «Луноход-2».

В Море Изобилия зонд «Луна-16» в 1970 г. взял лунный грунт для пробы и доставил на Землю.

Море Познанное прославилось тем, что в 1964 г. здесь прилунился американский зонд «Рейнджер-7», который впервые в истории получил фото поверхности Луны с близкого расстояния.

Что такое лунное море — смотрите на видео:

Источник