Кажется, что самое близкое к Земле небесное тело изучено вдоль и поперек, однако это не так. Во многом Луна по-прежнему остается для нас terra incognita: мы не знаем точно, как она сформировалась, почему ее полушария так сильно отличаются друг от друга и способны ли на ней выжить земные бактерии. Рассказываем, что известно и что неизвестно о естественном спутнике Земли.

Лунные моря сформированы базальтами от извержений

Лунные моря покрывают около 17% лунной коры. Раньше люди думали, что эти темные пятна на поверхности спутника являются гигантскими водоемами — отсюда и их название. Однако сейчас ученые знают, что лунные моря сформированы базальтами от извержений. Эти породы распространены и на Земле, однако в лунном базальте нет воды и гораздо меньше летучих элементов. Темный цвет морей обусловлен высоким содержанием железа и титана в базальтах. Лунная базальтовая лава была гораздо более жидкой, чем лава Земли, поэтому она сформировала очень гладкие бассейны. Похоже, что моря моложе кратеров, так как в самих морях кратеров гораздо меньше, чем на остальной поверхности небесного тела. Изучая возраст и химический состав базальтовых морей Луны, можно найти ключи к разгадке вопросов внутреннего строения и эволюции Луны.

Астроном Денильзо Камарго о формировании лунных морей

Обратная сторона Луны избита метеоритами

Так как период обращения вокруг Земли и период вращения вокруг своей оси у Луны практически совпадают, мы видим только одно полушарие спутника и лишь небольшую часть другого полушария — в общей сложности около 59% поверхности. Наблюдать невидимую сторону Луны полностью люди смогли в 1959 году, когда советская автоматическая станция «Луна-3» впервые сфотографировала ее. Своими глазами эту часть спутника увидели американские астронавты в 1968 году, пролетая над ней на борту космического корабля «Аполлон-8». Но первые фотографии непосредственно с ее поверхности появились только в январе 2019 года благодаря китайскому зонду «Чанъэ-4» — первому в истории аппарату, севшему на обратную сторону Луны. Помимо поверхности небесного тела, на панорамном изображении можно рассмотреть доставленный зондом луноход «Юйту-2».

Обратная сторона Луны изучена мало. В отличие от видимой с Земли части, на обратной стороне Луны всего два моря, и она гораздо сильнее изрыта ударными кратерами. Почему — неясно до сих пор. Было бы заманчиво думать, что Земля заслоняет одну сторону своего спутника от попадания других небесных тел, однако она перекрывает менее 4 из более чем 41 000 квадратных градусов (приблизительно 0,01%) лунного неба. Тем не менее наша планета могла повлиять на асимметрию спутника, правда другим способом. Согласно одной из версий, кратеры на лицевой стороне Луны покрыла вулканическая лава, поэтому они менее заметны, чем на обратной стороне, где вулканическая активность существенно ниже. В прошлом Луна была гораздо ближе к Земле, чем сейчас. Под влиянием тепла от молодой горячей планеты кора ближнего к ней лунного полушария получилась вдвое тоньше, чем кора другого. Под ударами метеоритов она с легкостью проламывалась, и из недр Луны извергался горячий базальт, породивший лунные моря. Сейчас там спокойно: спутник растратил свою внутреннюю энергию.

Почему обратная сторона Луны выглядит более побитой

Состав Луны похож на состав земной коры

Есть две основные гипотезы происхождения Луны. Согласно гипотезе мегаимпакта, с Землей столкнулось тело размером с Марс под условным названием Тейя. При этом произошло разделение вещества Земли, ее верхние оболочки были выброшены на околоземную орбиту — из них и мог сформироваться спутник. По химико-минеральному составу Луна соответствует земной коре, на ней сравнительно мало металлов, а летучие соединения, входящие в состав Тейи, могли испариться. Вопреки распространенному стереотипу, на Луне есть вода. Она находится вблизи полюсов в связанном состоянии: предполагается, что она попала туда при падениях астероидов и ядер комет.

Рекомендуем по этой теме:
11413
Солнечное затмение

По другой гипотезе, оба небесных тела сформировались практически одновременно из разных частей субпланетного диска: Земля — из его центральной части, а Луна — из внешнего кольца. Эта гипотеза лучше объясняет соотношение изотопов и другие особенности, которые нельзя объяснить в рамках гипотезы мегаимпакта. Но тогда почему ось вращения Земли наклонена на 23 градуса? Если бы наша планета формировалась без внешних воздействий, ось ее вращения была бы перпендикулярна плоскости орбиты. Подобный наклон оси свидетельствует о каком-то катастрофическом событии, которое пережила молодая Земля.

Как образовались планеты Солнечной системы

Земные бактерии могли выжить на Луне — но это не точно

На Луне нет атмосферы, низкая температура (на экваторе в среднем около −53 °C) и очень мало воды. Тем не менее есть предположение, что бактерии способны выжить в подобных условиях. Во время американской космической программы в 1969 году до высадки человека на Луну посылались спускаемые космические аппараты, которые оставляли там научное оборудование. В ходе второй экспедиции «Апполон-12» астронавты забрали оборудование и доставили на Землю вместе с образцами лунного грунта, который тщательно исследовали микробиологически. Каждую партию исследовали на предмет наличия микроскопических живых организмов в различных условиях. Все образцы были стерильны. Но в ходе исследования оборудования, телевизионной камеры с аппарата «Сервейер-3», пробывшего на Луне 2,5 года, на ней был обнаружен живой микроорганизм. Это была аэробная бактерия Streptococcus mitis, которая обитает на человеческом теле. Как предположили тогда ученые, бактерия попала на оборудование во время подготовки камеры для отправки на Луну, прожила в суровых лунных условиях 2,5 года и вернулась на землю живой и невредимой.

Это предположение сегодня активно оспаривается. Во-первых, бактерия могла попасть на оборудование уже на Земле, во время микробиологических исследований, так как не все условия стерильности в лаборатории были соблюдены. Во-вторых, при возвращении на Землю камера была упакована не в герметичный контейнер, как образцы лунного грунта, а в обыкновенный нейлоновый кофр, ее могли загрязнить астронавты. Таким образом, результат мог оказаться ложноположительным. Однако неясно, почему было обнаружено только несколько бактерий одного вида и почему произошла значительная задержка, прежде чем культура бактерии начала разрастаться — это могло произойти в случае, если бактериальные клетки находились в спящем состоянии. В общем и целом результаты очень и очень противоречивы.

Рекомендуем по этой теме:
2501
Облака Кордылевского

Биолог Александр Слободкин о выживаемости микроорганизмов в космосе

Луна подходит в качестве хранилища информации

Отсутствие атмосферы на Луне ограничивает наши возможности колонизировать ее. Однако на ней можно было бы создать хранилище информации, накопленной человечеством, — подобное земному хранилищу семян злаков на Шпицбергене, запасенных на случай глобальной катастрофы, например ядерной войны или эпидемии. Если земные хранилища информации пострадают, на Луне останется запасной вариант.

Астроном Владимир Сурдин о перспективах освоения Луны