Луна из чего состоит: Недопустимое название | Энциклопедия StarCraft

Луна сделана из сыра / Хабр

Удивительно, насколько уверенно и аргументированно можно утверждать самые абсурдные вещи.

Предлагаю вашему вниманию выдержку из стенограммы дебатов между доктором философии Карлом Джонсоном, лидером быстроразвивающегося движения «Небесная пища», и студентом-астрономом Марком Ховардом.

Ведущий: Джентльмены, добро пожаловать на дебаты! Сегодняшняя тема: состав Луны. В течение многих лет школьникам преподавалась только одна теория о составе нашей небесной сестры, Луны, известная как «Луна состоит из камня» (ЛСИК). Но эта теория в последнее время попала под огонь критики со стороны группы религиозных и политических активистов, требующих равного времени для преподавания их собственных взглядов, известных как теория «Небесной Пищи» (НП). Учителя и ученые утверждают, что теория НП представляет собой всего лишь примитивную переработку древней теории «Луна сделана из сыра». Наши сегодняшние дебаты будут сфокусированы на разнице между этими двумя интригующими областями исследования, в надежде на то, что слушатели лучше поймут обе теории. Карл, вам слово.

Карл: Благодарю. Господа, в этот вечер я собираюсь сообщить вам нечто шокирующее. Большинство ученых не хотят, чтобы вы это услышали. Они боятся, что, если вы откроете истины, которые я собираюсь вам сообщить, вы прекратите финансировать их исследования. Вы лишите их исключительного права выбирать то, что наши дети должны изучать на уроках естествознания. Но, к счастью, сегодня вы будете вооружены самыми последними достижениями науки и проверенными фактами, которые позволят вам отвергнуть бессмысленную теорию, удушающую наше образование. Я говорю, разумеется, о теории «Луна сделана из камня». Что вы говорите? Что ученые доказали, что Луна сделана из камня? Нет, господа. Сегодня я должен заявить, что никаких доказательств у них нет. «Луна сделана из камня», или сокращённо ЛСИК, — это всего лишь теория. Она не была доказана. И пока она не доказана, всё, что мы требуем — это дать нашей теории «Небесной пищи» одинаковое количество учебных часов.

Ведущий: Спасибо, Карл. Марк, прошу вас.

Марк: Прежде всего, я просто не могу поверить, что в наши дни на эту тему вообще можно дискутировать. Но, раз уж мы собрались сегодня в этой студии, позвольте мне вкратце ответить. Луна совершенно точно состоит из камня. Это факт. У нас есть огромное количество доказательств. У нас есть камни с Луны. Мы провели тысячи химических тестов лунной породы — все они показывают, что Луна состоит из камня. Мы посылали астронавтов на Луну — они утверждают, что Луна действительно состоит из камня. Да, действительно, мы пока ещё не знаем точно, как именно образовалась Луна. У нас есть на этот счет кое-какие интересные идеи, и мы проводим исследования. Но чтобы кто-то верил в то, что Луна сделана из сыра, — я не могу даже себе это представить!

Ведущий: Благодарю вас, Марк. Карл?

Карл: Господа, мистер Говард хочет, чтобы вы думали, будто все ученые согласны с теорией ЛСИК. Но это абсолютно не соответствует истине. Например, я — доктор философии в области проблем питания и статистики — с нею не согласен. Более того, многие из моих коллег имеют большие трудности с теорией ЛСИК. Ведущие астрономы и те с трудом принимают эту теорию. Например, всего лишь в этом апреле ученые НАСА отметили: «Остается много вопросов о химическом составе Луны».

Марк: Эта цитата грубо вырвана из контекста. Вы не хуже меня знаете, что НАСА тогда обсуждало точный состав лунного камня. Они нисколько не сомневаются, что Луна состоит из камня, и никоим образом не утверждают, что она состоит из сыра!

Карл: Пусть это решают слушатели. Я же утверждаю, что многие вопросы о составе Луны остаются неразрешенными, однако Марк Говард хочет заставить вас поверить, будто вообще больше нет никаких сомнений. Это просто неправда.

Ведущий: Давайте рассмотрим вашу теорию Небесной Пищи, Карл. Буду рад, если вы расскажете нам, каким образом ваши исследования показывают, что Луна состоит из молочных продуктов.

Карл: Я тоже буду рад. Сотни лет люди интуитивно понимали, что Луна сделана из сыра. Это и вправду более чем очевидно, если только вы не прячетесь за дымовой завесой наукоподобных словес. Давайте проведем простейший мысленный эксперимент. Если вы откроете у себя дом холодильник и увидите что-то зеленовато-белое с мелкими дырками, вы решите, что это сыр. То же самое решит любой другой разумный человек. Почему мы должны делать другие выводы в отношении объекта в небе? Логически мы должны рассуждать так же: Луна белая, Луна имеет дырки — следовательно, она сыр. Но не принимайте мои утверждения на веру — у меня есть статистические факты в их подтверждение.

Ведущий: Давайте ознакомимися с вашими доводами. Как вы знаете, долгое время теория «Луна Сделана Из Сыра» основывалась, в основном, на догме. Поэты, писатели, художники утверждали, что Луна основана на сыре. Но вы утверждаете, что теория Небесной Пищи включает в себя новые данные.

Карл: Вот именно. Для начала давайте взглянем на так называемую «научную» теорию, которая сейчас преподается в школах. Ученые говорят нам, что Луна — огромный каменный шар, вращающийся (по астрономическим понятиям) рядом с Землей — другим огромным каменным шаром. Есть ли в этом смысл, позвольте спросить? Возможно ли, чтобы два каменных шара оказались рядышком в космосе? Давайте подойдем к вопросу с математической точки зрения. Согласно ученым, соотношение в космосе между пустым пространством и камнями просто гигантское. Прыгните в произвольную точку космоса — и вы почти наверняка окажетесь в зоне, совершенно свободной от камней. Если так, то каковы шансы, что рядом в космосе окажутся два каменных шара? Я выполнил расчеты, и шансы оказались нулевыми. Из всех мест в космосе, в которых может оказаться каменный шар, вероятность того, что он окажется вблизи Земли, настолько мала, что статистически это невозможно. Возникает вопрос: если вблизи Земли не может оказаться шар из камня, из чего тогда может состоять Луна? И конечно же, единственной другой возможностью является шар из сыра.

Марк: Это просто смешно. Вы считаете, что Луна просто возникла в произвольном месте, ниоткуда. Ни один ученый с этим даже спорить не станет. Вы проигнорировали всё, что нам известно о происхождении солнечных систем, планет и лун. Более того, даже если вы сможете доказать, что Луна не состоит из камня, нет никаких оснований считать сыр единственной другой альтернативой. Каковы шансы появления рядом с Землей шара из сыра?

Карл: Я сейчас не могу показать вам свои расчеты, но, поверьте, я над ними работаю. Трудность состоит в том, что, поскольку наука ранее совершенно игнорировала теорию Небесной Пищи, мы не имеем никаких данных о соотношении сыра и пустого пространства во Вселенной. Пока наука не воспримет нашу теорию всерьез, мы будем вынуждены собирать эти данные сами, а это займёт время.

Марк: У науки нет никаких оснований изучать содержание сыра во Вселенной. Мы не нашли сыр нигде, кроме Земли. С другой стороны, мы нашли на Луне массу камней. Как вы можете это объяснить?

Карл: Марк ссылается на так называемые «каменные доказательства», собранные на Луне астронавтами; согласно ученым, они доказывают их теорию. Стоит ли говорить, что доказательства эти, в лучшем случае, подозрительны? Астронавты побывали на крайне малой части Луны. Собранные ими камни — ничтожная часть всего состава Луны. Небольшой мысленный эксперимент: представьте себе, что вы — крохотный астронавт с Луны. Вы прилетаете на планету Земля и приземляетесь в Висконсине, который, как известно, богат сыром. И вы совершаете посадку как раз на большую сырную голову. Вы выходите из корабля, собираете образцы и везете их к себе на Луну. Затем лунные ученые исследуют образцы и определяют, что Земля состоит из сыра! Думаю, мы все можем видеть, что ученые НАСА совершили ту же самую ошибку. Они послали астронавтов в пару изолированных мест на Луне, содержащих камни. Но мы не видели никаких образцов из обширных районов между местами посадок. Они привозят нам крохотные кусочки головоломки и ожидают, что этого нам будет достаточно для того, чтобы сделать окончательные выводы. Но у нас нет никаких оснований для этих выводов! Вероятность того, что Луна сделана из камня, не больше вероятности того, что Земля сделана из сыра.

Марк: Карл прав. Мы действительно не имеем образца каждого сантиметра Луны. Собрать их просто невозможно. У нас попросту нет денег на отправку на Луну миллионов экспедиций. Но к счастью, этого и не нужно. Доставленные с Луны образцы являются частью общей картины, и каждый из них согласуется с теорией о том, что Луна состоит из камня. Мы не можем доказать, что каждый сантиметр Луны состоит из камня, но мы показали, что это наиболее вероятно. Карл, я хочу спросить: как так получается, что каждый раз, когда мы садились на Луну, мы оказывались на большом куске камня? Это что, совпадение?

Карл: Не знаю, Марк. Я не обязан это доказывать. Это вы утверждаете, что вся Луна сделана из камня. И именно вы утверждаете, что это — единственная теория, которую должны учить дети.

Марк: У нас нет образцов со всех уголков Луны, но, по крайней мере, сыр там не найден вообще!

Карл: Вот-вот. Именно в это наука и пытается заставить нас поверить. Подозреваю, однако, что ученые скрывают сырные факты, потому что они обрушат всё здание науки. Это не первый раз, когда наука занимается мошенничеством. Вспомним, например, фиаско Базза Олдрина. Как вы знаете, в 1982 году г-н Олдрин был задержан после того, как заявил одной девке в баре, что у него в кармане настоящая лунная порода. Однако последующие химические анализы показали, что камни происходят с ранчо в Монтане. Разве вы будете отрицать, что этот случай — самая настоящая научная ложь?

Марк: Да, мы слышало об инциденте с Баззом. Однако позвольте мне напомнить, что именно ученые раскрыли этот обман и публично его разоблачили. Наука тем и хороша, что каждое утверждение тщательно проверяется целой группой ученых.

Карл: Тем не менее, это показывает, что ученые отлично могут водить людей за нос. Более того, я совершенно уверен, что привезенные с Луны образцы вовсе не являются камнями. Если на них внимательно посмотреть, то можно увидеть, что они совершенно не отличаются от старого, высушенного сыра! Каждый, кто оставлял сыр на пару дней в сухом, прохладном месте (Луна является примерно таким), знает, что сыр способен стать твёрдым как камень. А теперь подумайте, как сильно затвердеет сыр за несколько миллиардов лет вращения вокруг Земли! Так что наука вовсе не доказала, что эти образцы не из сыра.

Марк: Вы говорите, что это, возможно, сыр, но это ещё не означает, что это действительно сыр. Вы — геолог? У вас, вообще, была химия в школе?

Карл: Ну вот — опять вы обращаетесь к научной элите, как будто обычные люди недостаточно умны, чтобы понять строение Луны.

Марк: Нет, это вы обращаетесь со слушателями как с идиотами.

Карл: Марк, Марк, Марк. Наука много раз пыталась опровергнуть теорию Небесной Пищи, и каждый раз она терпела позорное фиаско. Ученые заявили, что Луна не может быть сделана из сыра потому, что у сыра дырки маленькие, а у Луны — большие. На это мы ответили, что голова сыра величиной с Луну должна иметь дыры соответствующего размера. Они заявили, что для изготовления куска сыра подобного размера нужно молоко гигантских коров. Мы ответили, что гигантские коровы вполне могут водиться за пределами Солнечной системы. Они говорили, что сыр такой величины должен пахнуть так сильно, что…

Марк: Ученые такого никогда не говорили. Вы сами придумываете аргументы и сами же их опровергаете.

Карл: Ну хорошо, пусть так, но ведь ваша наука вообще не рассматривала ни одну из этих возможностей! Почему вы не захотели сделать гигантский запахосырометр и отправить его в космос, как того требовали сторонники Небесной пищи? Почему, а? Вы боитесь открытий, которые можно будет сделать с помощью такого запахосырометра?

Марк: Это бессмысленно. У ученых нет времени на то, чтобы гоняться за каждой недожаренной теорией, которую швыряют им в лицо. Мы работаем на основе наших знаний. И мы знаем, что все доставленные с Луны материалы состоят из камня. Никто пока не предъявил каких-либо свидетельств о сыре. С чего вы взяли, что мы бросим всё и побежим удовлетворять ваши идиотские притязания?

Карл: Но ведь вы не знаете, что вся Луна — камень. Вы не можете этого утверждать. Вы изучили только микроскопическую часть Луны.

Марк: Бесчисленное количество отдельных экспериментов дают один и тот же результат.

Карл: Но вы не можете знать это наверняка. Вполне возможно, что Луна сделана из сыра.

Марк: Это крайне маловероятно. Это настолько маловероятно, что рассматривать это бессмысленно.

Карл: Но это всё-таки возможно?

Марк: Да, возможно. В том смысле, что даже крайне маловероятное всё-таки возможно.

Карл: Именно так. И именно поэтому теория Небесной Пищи должна преподаваться в школе наряду с теорией ЛСИК. Мы не знаем, какая из них правильная. Миллионы американцев твердо верят, что Луна — сыр, и их взгляды надо уважать.

Марк: Вы говорите, что следует преподавать то, во что не верит ни один известный ученый.

Карл: А с какой это стати ученые должны иметь монополию на науку? Я говорю, пусть народ решает сам. Каждый, у кого есть идея, к которой он испытывает горячие чувства, заслуживает, чтобы идея эта преподавалась школьникам в общественных школах.

Марк: Это же абсурд. Для чего ещё в школе вводят уроки науки, как не для того, чтобы преподавать на них общепризнанную науку?

Карл: Всё, что мы просим, — это дать нашим детям возможность узнать правду.

Марк: Чью правду?

Карл: Мою, естественно. Луна сделана из сыра, Марк. Пора прекратить споры и просто признать этот факт.

перевод с текста Дэмиана Кэрролла

Земля занебесная

Прошлой ночью Китай запустил к Луне автоматическую станцию «Чанъэ-5» с возвращаемым модулем на борту. Планируется, что станция соберет на Луне около двух килограммов грунта и уже в декабре отправит их обратно. Последний раз лунную породу на Землю доставила советская миссия «Луна-24» в 1976 году, а экипаж последнего в истории «Аполлона» увез с собой несколько мешков с образцами — больше ста килограммов. Рассказываем, чем нас интересовало лунное вещество в разные годы и что нам от него нужно на этом витке освоения космоса.

Долгое время ученые плохо представляли, на что похожа поверхность Луны. Если вы посмотрите на нее в бинокль или даже просто невооруженным глазом, то увидите, что она неоднородна. Часть диска будет неровной и светлой, а часть более гладкой и темной, чем-то напоминающей земные моря. Несколько столетий назад так думали и астрономы, и всерьез предполагали, что на Луне есть не только материки и океаны, но и, возможно, живые организмы.

Уже к середине XIX века было совершенно ясно, что это не так. А наблюдения 1940-х годов и первые снимки, сделанные искусственными спутниками, окончательно доказали, что водоемов на поверхности Луны ждать не стоит. Но однозначного ответа на вопрос о том, какова ее поверхность «на ощупь», не было. Полученные «бесконтактными» методами данные давали противоречивые результаты. Одни исследователи думали, что верхний слой небесного тела состоит из примитивного нерасплавленного материала, другие считали, что лунные моря засыпаны мелкозернистой пылью. Как вспоминал один из исследователей, снимки, полученные спутниками в конце 50-х — начале 60-х годов, напоминали «магическое зеркало», в котором каждый видел отражение собственной теории.

В ответ на орбитальный полет Гагарина президент США Джон Кеннеди убедил Конгресс и пообещал американцам высадить к концу десятилетия человека на Луну. СССР развивал собственную программу, конечной целью которой также была экспедиция космонавтов на поверхность Луны в 1969-1970 году. На этом этапе более точные сведения о свойствах лунного грунта получили конкретную прагматическую ценность — чтобы успешно посадить аппарат на Луну, надо было знать, на что именно он будет садиться. Собирали их исследователи — как советские, так и американские — с помощью роботизированных аппаратов.

На снимках некоторые участки лунной поверхности напоминали земные ландшафты. Это сходство, а также собранные в ходе наблюдений данные, легли в основу подготовки к миссиям. Во многом лунный грунт по своему внешнему виду напоминал рыхлые вулканические отложения, и поэтому, например, часть «лунных» полигонов СССР находилась на Камчатке.

В феврале 1966 года автоматическая межпланетная станция «Луна-9» совершила первую в мире успешную мягкую посадку на спутник Земли. Когда ученые планировали первые миссии на Луну, они всерьез опасались, что лунный грунт будет слишком легким и рыхлым, чтобы выдержать вес посадочного аппарата, и последний завязнет в нем. К великому облегчению ученых, поверхность оказалась достаточно твердой. А фотографии показали, что Луна покрыта среднего размера скалами, присыпанными порошкообразной пылью. Это позволило подтвердить «метеорно-шлаковую» теорию строения наружного покрова Луны, которая объясняла образование реголита дроблением, частичным расплавлением и спеканием лунных пород.

Позднее американские миссии Surveyor собрали более детальные данные о свойствах грунта, в том числе и о его химическом составе. Темные моря оказались схожи с земным базальтом — темной богатой железом магматической породой, а высокогорья возле молодого кратера Тихо оказались странным образом богаты алюминием.

Однако наиболее значимую роль в исследовании поверхности спутника сыграла программа «Аполлон». 20 июля 1969 года Нил Армстронг и Базз Олдрин совершили первую в истории высадку на поверхность Луны, во время которой они собрали 21,5 килограмма грунта и доставили их на Землю.

Последующие экспедиции программы «Аполлон» увеличили этот запас больше, чем на 300 килограмм. Кроме того, 326 граммов реголита собрали советские автоматические аппараты серии «Луна». Именно благодаря этим пробам мы знаем все то, что знаем сегодня.

На что похож лунный грунт

Британская поговорка гласит, что Луна сделана из сыра, но это, конечно же, не так. На самом деле она состоит из каменистых пород, обломков и пыли. Ее верхний слой покрыт реголитом — рыхлым обломочно-пылевым материалом, толщина которого достигает нескольких десятков метров. Частицы реголита в среднем имеют размер от 60 до 80 микрометров — это пылинки толщиной с человеческий волос. Их цвет меняется от темно-серого до черного, с включениями крупных частиц с зеркальным блеском.

Если говорить о химическом и минеральном составе лунного грунта, то исследования доставленных на Землю образцов, выполненные с помощью оптического микроскопа и сканирующего электронного микроскопа, показывают, что он состоит из пяти основных компонентов:

• обломков изверженных пород,
• минералов,
• стекла,
• брекчий ударно-взрывного происхождения,
• уникальных для Луны агглютинатов, кластеров расплавленных частиц.

Частицы зерен на поверхности также можно разделить по происхождению на две группы: принадлежащие реголиту и принадлежащие коренной подстилающей породе.

Данные программы «Аполлон» показали, что лунные моря — это древние вулканические породы, базальты, кристаллизовавшиеся более 3,6 миллиардов лет назад. Более светлые «материки» преимущественно состоят из анортозитов и их разновидностей. Для реголита обоих типов характерно присутствие частиц металлического железа, а еще он очень сухой по сравнению с земным грунтом.

На зернах грунта отсутствует оксидная пленка, и из-за этого они сильно слипаются и электризуются. Кроме того, реголит хорошо поднимается вверх от ударных воздействий. К слову, это доставило немало неудобств астронавтам, поскольку зерна постоянно приставали к скафандрам. Счистить их было трудно, а шлюзовой камеры, где можно было бы оставить одежду, в спускаемых модулях «Аполлона» не было. В итоге пыль попадала внутрь корабля и экипажу приходилось работать в грязи. Как вспоминают участники лунных миссий, реголит пах порохом и гарью, от него слезились глаза и першило в горле.

Если говорить о химическом составе реголита, то он на 99 процентов состоит из кислорода (40-45 процентов), кремния, алюминия, кальция, железа, магния и титана. Оставшийся процент приходится на марганец, калий, натрий, фосфор. В число минералов, встречающихся в лунном грунте, вошли магматические горные породы габбро и норит и тяжелые рудные металлы, среди которых есть ильменит (титанистый железняк), оливин и силикатные породы.

Лунные истории

До того, как экипаж «Аполлона-11» привез на Землю первые сумки с лунным реголитом, некоторые ученые думали, что наш спутник всегда был холодным — то есть его недра никогда не разогревались до таких температур, чтобы породы внутри начали плавиться. Если бы эта гипотеза была верна, грунт должен был бы напоминать хондритовые метеориты — примитивные объекты, которые, как считается сегодня, образовались на ранних этапах существования Солнечной системы непосредственно из протопланетного облака. Сторонники теории «холодной Луны» также предсказывали, что лунные моря представляют собой однородные затвердевшие остатки расплавленной породы, которые образовались после падения метеоритов и астероидов.

Тем не менее, первые же исследования показали, что у Луны все же было «горячее» прошлое. В собранных астронавтами «Аполлона-11» образцах были светлые частицы, богатые полевым шпатом плагиоклаз. В среднем, они состояли из него на три четверти (а некоторые чуть ли не полностью), что стало большой неожиданностью для ученых, поскольку плагиоклазы образуются при кристаллизации магмы.

Так как экипаж приземлился в темном Море Спокойствия, специалисты из NASA предположили, что светлые зерна попали туда с близлежащих высокогорий, откуда они были выброшены ударами метеоритов. Также частицы грунта были схожи по составу с породами на высокогорном кратере Тихо, который исследовал роботизированный посадочный аппарат Surveyor 5. Модели, построенные на основе анализа размера кратеров (которыми Луна буквально усеяна), показали, что толщина светлого слоя должна составлять не менее десяти метров. Закономерно возник вопрос — откуда взялось столько пород, которые содержат минерал, образующийся в магме?

На Земле плагиоклазы встречаются в местах, где магма проникла в кору, но не вылилась на поверхность — интрузиях. Примером интрузива могут служить Хибины на Кольском полуострове. Плагиоклазы менее плотные, чем другие компоненты магмы, такие как оливин и пироксен, а значит более легкие — они «всплывают» наверх. Поэтому ученые пришли к выводу, что когда-то спутник Земли вовсе не был холодным. Скорее всего, его когда-то покрывал океан из магмы.

Позднее геологи обнаружили, что земные вулканические породы и лунный грунт очень похожи по изотопному и химическому составу. А радиометрическое датирование образцов, привезенных астронавтами, показало, что их возраст достигает 4,4 миллиарда лет. На основе этого исследователи выдвинули достаточно красивую и наиболее популярную сегодня теорию. Согласно ей, Луна образовалась из земных пород, которые были выброшены на орбиту в результате столкновения с гипотетической планетой Тейей.

Другая часть теории «холодной» Луны говорила о том, что лунные моря состоят из примитивных материалов, а не из застывших потоков вулканической лавы. Однако благодаря привезенному на Землю грунту мы узнали, что моря на Луне устланы базальтовыми породами. Они несколько отличаются от базальтов на нашей планете, но его текстура явно свидетельствует о магматическом происхождении.

Сегодня считается, что лунные вулканы прекратили активно извергаться 3,3 миллиарда лет назад. После этого внутренняя часть небесного тела остыла, и вулканическая активность стала ограничиваться очень небольшими участками. Сегодня поверхность спутника изменяется за счет внешних, а не внутренних воздействий. В основном, ее формируют падения метеоритов.

Новые вопросы

Китайская станция «Чанъэ-5» прилунится  неподалеку от вулкана Пик Рюмкера. Горные породы в этом районе могут быть достаточно молодыми — по предварительным оценкам, их возраст доходит до 1,2 миллиарда лет (для сравнения, возраст привезенного «Аполлонами» грунта варьируется от 3,1 до 4,4 миллиарда лет). Это может рассказать нам о других эпохах истории Луны и Солнечной системы.

Однако новые исследования грунта важны не только для того, чтобы закрыть «белое пятно» в истории Луны, но и для решения прагматических задач.Сегодня мы находимся на новом этапе лунной гонки, и в этот раз ее цель не просто доказать, что мы способны долететь до спутника, но и подготовить человечество к колонизации других небесных тел. Поскольку Луна ближе, чем Марс, именно она станет основным полигоном для отработки технологий — а затем и перевалочным пунктом по дороге на Марс. А это значит, что на Луне должна появиться база.

Луна обладает важными ресурсами, которые можно будет добывать прямо на месте. Как мы уже говорили ранее, реголит на 40 процентов состоит из кислорода, который потенциально можно будет извлекать через термо-химические реакции и использовать для производства ракетного топлива и поддержания систем жизнеобеспечения в поселениях. Также из лунного грунта, вероятно, можно будет получать драгоценные металлы (если их найдут) и гелий-3, который сохраняется в поверхностном слое. Последний пригоден для использования в качестве источника термоядерной энергии — по некоторым расчетам, его запасов хватит населению нашей планеты на пять тысяч лет (а то и на все десять). Правда, для этого нам еще предстоит освоить технологии создания подходящих для этого реакторов.

Из реголита также можно изготавливать строительные материалы, которые способны сохранять тепло и быть источником энергии. С учетом того, что лунная ночь длится 16 земных суток, а температура на спутнике меняется от −173 до 127 градусов Цельсия, эта технология может быть критически важной. Кроме того, у Луны нет атмосферы, которая бы защищала ее поверхность от солнечного ветра и космического излучения. Поэтому сегодня предлагается покрывать жилые модули реголитом для дополнительной защиты, но насколько хорошо будет работать такое «покрывало» пока что не ясно.

Не менее важно понимать, какой ущерб лунный грунт способен нанести приборам и человеку. Абразивные зерна могут портить одежду, причинять вред здоровью космонавтов (легким, нервной системе) и затруднять работу солнечных панелей. Сегодня многие ученые склоняются к тому, что для того, чтобы лучше подготовиться к критическим ситуациям, нужны непосредственно образцы реголита. Поэтому доставка новых «порций» реголита на Землю критически важна для будущих миссий.

Кристина Уласович

От редакции

В изначальной версии материала мы допустили несколько ошибок:

• сказали, для оценки возраста реголита использовалось радиоуглеродное датирование. На самом деле было использовано радиометрическое датирование.
• сообщили, что «Чанъэ-5» будет садиться на обратную сторону Луны — что неверно.

Из чего сделана Луна?

Луна — самое легкое для наблюдения невооруженным глазом тело в Солнечной системе. Люди задавались вопросом о темных и светлых пятнах на поверхности на протяжении всей истории. Чем вызваны эти странные особенности? Люди также задавались вопросом, что составляет нашего ближайшего соседа.

Эта фотография кратеров на северном полюсе Луны была сделана японским лунным орбитальным аппаратом Кагуя 31 октября 2007 г. (Изображение предоставлено JAXA.)

Поверхность Луны

Детские сказки говорят нам, что луна сделана из сыра, но, как и все тела в Солнечной системе, камень является более реалистичным ингредиентом. Поверхность Луны покрыта потухшими вулканами, ударными кратерами и потоками лавы, некоторые из которых видны невооруженным звездочетом.

Ранние ученые думали, что темные участки Луны могут быть океанами, и поэтому назвали такие объекты mare , что в переводе с латыни означает «моря» ( maria , когда их больше одного). Это своего рода океаны, но такие тела состоят не из воды, а из луж застывшей лавы. В начале истории Луны внутренняя часть была достаточно расплавлена, чтобы образовались вулканы, хотя она быстро остыла и затвердела. Лава также вырывалась из коры, когда достаточно большие астероиды прорывались сквозь поверхность.

На поверхности Луны имеется множество следов астероидов, которые легко увидеть в телескоп во время большинства лунных фаз. В начале истории Солнечной системы все планеты и спутники подверглись периоду тяжелых бомбардировок, когда последние большие камни были захвачены их гравитацией и врезались в их поверхность. На Земле тектоника плит и эрозия скрыли большую часть свидетельств этого периода, в то время как атмосфера помогла сжечь некоторых мелких нарушителей до того, как они упадут на поверхность. Но на Луне отсутствуют все три этих очищающих элемента, поэтому на ее поверхности сохраняется история Солнечной системы.

Конечно, период тяжелых бомбардировок, закончившийся около 3,8 миллиардов лет назад, не стал причиной образования всех кратеров на Луне. Большие и маленькие астероиды продолжали обрушиваться на поверхность, но уже медленнее, что приводило к перекрытию кратеров и кратеров поверх потоков лавы.

Кора Луны состоит из скалистой поверхности, покрытой реголитом. Когда астероиды и метеориты сталкиваются с поверхностью, они разрывают ее на мелкие кусочки, которые фиксируют отпечатки (например, знаменитый след Нила Армстронга) с исключительной детализацией.

Толщина коры Луны составляет от 38 до 63 миль (от 60 до 100 километров). Реголит на поверхности может быть от 10 футов (3 метра) в море или до 66 футов (20 метров) в высокогорье.

Под поверхностью

Как и Земля, Луна имеет кору, мантию и ядро. Глубоко внутри луны может быть твердое железное ядро, окруженное более мягким, несколько расплавленным жидким железным внешним ядром. Внешнее ядро ​​может простираться на 310 миль (500 км). Но маленькое внутреннее ядро ​​составляет лишь около 20 процентов Луны по сравнению с 50 процентами ядра других скалистых тел.

Большая часть внутренней части Луны состоит из литосферы, толщина которой составляет около 620 миль (1000 км). Поскольку этот регион расплавлялся в начале лунной жизни, он поставлял магму, необходимую для создания лавовых равнин на поверхности. Однако со временем магма остыла и затвердела, что положило конец вулканизму на Луне.

Луна Земли — вторая по плотности луна в Солнечной системе, уступая спутнику Юпитера Ио. Разделение его внутренней части на слои, вероятно, было вызвано кристаллизацией магматического океана вскоре после его образования.

Связанный:

• Атмосфера Луны
• Насколько велика Луна?
• Как далеко Луна?
• Как образовалась Луна?
• Какая температура на Луне?
• Что такое Голубая Луна?
• Что такое лунное затмение и когда следующее?
• Как работают фазы Луны
• Календарь полнолуния

Примечание редактора :  Эта история была обновлена, чтобы отразить исправление от 9 сентября 28. :35 утра по восточному поясному времени. В исходной статье неверно утверждалось, что Луна является вторым по плотности телом в Солнечной системе и что Луна состоит из похожего на бетон реголита.

Следите за новостями Нолы Тейлор Редд на @NolaTRedd, в Facebook или Google+. Подписывайтесь на нас на @Spacedotcom, Facebook или Google+.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Нола Тейлор Тиллман — автор статей для Space.com. Она любит все, что связано с космосом и астрономией, и наслаждается возможностью узнать больше. Она имеет степень бакалавра английского языка и астрофизики в колледже Агнес Скотт и проходила стажировку в журнале Sky & Telescope. В свободное время она обучает своих четверых детей дома. Подпишитесь на нее в Twitter на @NolaTRedd

.

Внутри Луны | Внутри и снаружи — Луна: NASA Science

Внутри Луны

Пассивный сейсмический эксперимент был первым сейсмометром, размещенным на поверхности Луны. Это позволило ученым узнать о внутреннем строении Луны. Подробнее ›

Луна — дифференцированный мир. Это означает, что он состоит из разных слоев с разным составом. Самые тяжелые материалы опустились в центр Луны, а самые легкие поднялись к внешнему слою. Исследования сейсмических, вращательных и гравитационных измерений позволили нам получить представление о различных слоях Луны.

Пассивный сейсмический эксперимент «Аполлон-11» включал четыре сейсмометра, питаемых от двух панелей солнечных элементов, которые преобразовывали солнечную энергию в электричество. Он использовал три долгопериодных сейсмометра и один короткопериодный вертикальный сейсмометр для измерения ударов метеоритов и лунотрясений, зафиксировав от 100 до 200 ударов метеоритов за время своего существования. Данные о силе, продолжительности и примерном направлении сейсмического события были переданы на станции слежения на Земле.

В центре находится плотное металлическое ядро ​​Луны. Ядро в основном состоит из железа и небольшого количества никеля. Внутреннее ядро ​​представляет собой твердую массу диаметром около 480 км. Твердое внутреннее ядро ​​окружает жидкое внешнее ядро, в результате чего общий диаметр ядра составляет около 660 км. Ядро Луны маленькое (около 20% диаметра Луны), в отличие от других земных миров (таких как Земля) с ядрами размером ближе к 50% их диаметра.

Над ядром находятся мантия и кора. Различия в составе между этими слоями говорят о том, что Луна в значительной степени или даже полностью состояла из великого океана магмы в ее очень ранней истории. Когда магматический океан начал остывать, внутри магмы начали формироваться кристаллы. Кристаллы более плотных мантийных минералов, таких как оливин и пироксен, опустились на дно океана. Более легкие минералы, особенно анортозитовый полевой шпат плагиоклаза, кристаллизовались и всплыли на поверхность, сформировав лунную кору. Мантия толщиной примерно 1350 км намного обширнее земной коры, средняя толщина которой составляет около 50 км. Интересно, что кора Луны кажется тоньше на стороне Луны, обращенной к Земле, и толще на стороне, обращенной в сторону. Исследователи все еще работают над тем, чтобы определить, почему это может быть.

Сейсмометры, оставленные на поверхности Луны астронавтами Аполлона, показали, что на Луне действительно происходят лунные землетрясения. Глубокие лунотрясения, происходящие на глубине около 700 км под поверхностью Луны, представляют собой приливные явления, вызванные гравитационным притяжением Земли, растягивающим и растягивающим внутренние структуры Луны. Лунотрясения, возникающие на поверхности или вблизи нее, могут быть вызваны ударами метеороидов о Луну. Другой тип чрезвычайно мелкого лунотрясения может быть вызван тепловым расширением и сжатием горных пород на поверхности или вблизи нее по мере перехода от чрезвычайно холодной лунной ночи к очень жаркому лунному дню. Четвертый тип лунотрясения возникает на умеренно небольшой глубине 20-30 км, может достигать поразительных 5,5 баллов по шкале Рихтера и может длиться более 10 минут! Причины этого четвертого типа лунотрясений все еще исследуются.