продолжение
назад
главная
гипотеза
 
ЛУНА,
ПОДОБНАЯ
ОРЕХУ
 
 
Валентин Киселев, профессор, лауреат Государственной премии СССР

Хотя автор статьи не является астрономом, его версия довольно любопытна, а главное - объясняет некоторые загадки естественного спутника нашей планеты.

Казалось бы, что-что, а Луну мы должны знать лучше всех небесных тел. Еще бы - все-таки ближайшая соседка. Сколько спутников к ней посылали, проб грунта брали, и вездеходы ее бороздили, и люди по ней ходили... И тем не менее загадок она таит множество. К примеру, почему повернута к Земле все время одной стороной? Иными словами, почему равны периоды ее обращения вокруг Земли и собственной оси? На нее действуют только силы тяготения, в первую очередь Земли искривляющие траекторию и приводящие к возникновению уравновешивающих их центробежных сил. А равнодействующая этих сил приложена к единственной точке - центру масс Луны.

Но в таком случае любой крупный метеорит должен разворачивать ее вокруг собственной оси. Точно также, как и изменение действующих на нее гравитационных сил. Она же лишь слегка колеблется (явление физической либрации) около своего устойчивого положения. Значит, что-то заставляет ее в него возвращаться.

Ньютон и все последующие исследователи объясняли одностороннее положение Луны и ее либрацию несферичностью, наличием «лунного выступа», который стремится ориентироваться на Землю, а также «приливным трением лунных пород» под воздействием притяжения Земли. Проще говоря, дело в следующем. Считается, что своей грушеобразной формой Луна обязана силам тяготения Земли. Они якобы стянули в сторону нашей планеты огромные массы, образовав лунный выступ.

Теперь представим, что появились какие-то силы, стремящиеся повернуть Луну вокруг собственной оси. Тогда тяготение создаст в ее теле огромные деформации, и вместо поворота произойдет смещение верхних пород. Эта деформация, названная «приливным трением пород», будто бы и тормозит вращение Луны.

Версия, на наш взгляд, малоубедительная. Что касается движения пород, «приливов», то никакими данными о них наука вообще не располагает. Да и трудно представить подобное на твердой застывшей планете. Специфическую динамику Луны можно понять, если исходить из модели, разработанной автором еще в 70-х гг. Предположим, что по своему строению она напоминает орех: внутри оболочки-скорлупы находится ядро, диаметр которого меньше внутреннего диаметра скорлупы. То есть между ними есть значительные зазоры. Вероятность, что они всюду одинаковы, практически равна нулю, а, значит, центры их масс не совпадают.

Находясь на разном расстоянии от Земли, они имеют различное ускорение свободного падения и стремятся двигаться по различным эллиптическим орбитам. Результат - неизбежное соприкосновение ядра со скорлупой.

Так вот, именно силы их взаимодействия и удерживают Луну в устойчивом состоянии. Ведь их взаиморасположение соответствует минимуму потенциальной энергии системы «ядро-оболочка». Это, а также неровности поверхности контакта, препятству «раскачке» Луны. Представить подобное можно так: упавший на нее метеорит стремится повернуть оболочку, однако ядро, перекатываясь внутри, возвращает ее в исходное положение.

Где находится поверхность контакта? Очевидно, вблизи линии Земля-Луна, поскольку ускорение свободного падения и возникающие силы тяготения направлены к планете. Кстати, грушевидную форму Луны, имеющую наибольшую ось на той же линии, можно объяснить как раз воздействием ядра на оболочку. Ядро может располагаться или в наиболее близкой к Земле части Луны или, наоборот, - наиболее удаленной. Скорее всего надо принять первый вариант. Данные, полученные с помощью искусственных спутников, показывают, что центр ее масс, по сравнению с центром фигуры, смещен в сторону Земли на 1,5-2 км. Значит, наибольший зазор между ядром и оболочкой располагается в удаленной от Земли области. Его величина должна составлять 4-5 км, а толщина оболочки 50-60 км.

А теперь посмотрим, как выдвигаемая гипотеза объясняет другие загадки Луны. Одна из них - уже упоминавшееся смещение центра масс. Предположений существует множество, наиболее общепринятая такая. Известно, что на видимой стороне (ближней к Земле) морей больше, чем на невидимой. А поскольку они состоят из более плотных пород, чем сама Луна, то центр масс смещен. Версия, прямо скажем, очень зыбкая. Сразу же возникают вопросы: а почему вообще на видимой стороне морей больше, и почему их породы плотней горных? И смещение центра масс, и эволюцию Луны, и возникновение ряда морей можно объяснить, если принять гипотезу об орехообразном строении Луны.
...
 
 

Геохимики установили, что она была горячей, расплавленной, так как в недрах происходило длительное кипение. При остывании тугоплавкие материалы, например титан, обнаруженные в большом количестве на ее поверхности, образовали твердую и прочную кору. Остывание пород сопровождалось их сжатием, но наружняя кора «устояла» и оказалась неповрежденной.

Проследим процесс дальше. Благодаря продолжавшемуся кипению в недрах, шло выделение газа, который скапливался под остывшей оболочкой, образуя обширные полости, стремящиеся слиться друг с другом. В результате и произошел отрыв твердой оболочки от затвердевающего ядра.

Кстати, на Земле при охлаждении лавовых потоков возникают обширные пустоты - например, своеобразные пещеры длиной более 10 км в окрестностях Килиманджаро или 8,5 км - на Гавайских островах.

Итак, оторвавшееся ядро, как упоминалось выше, прижалось к оболочке. В их коре, в зоне соприкосновения, возможно, произошли местные разрывы, и расплавленная масса вышла на поверхность. Либо породы оболочки настолько разогрелись от ядра, что расплавились вторично. Как следствие, на видимой стороне Луны и образовались обширные моря. Чем, вероятно, и объясняются непонятные пока следы повторного плавления пород, которые обнаружили ученые, исследуя образцы лунного грунта. Следуя такой логике, можно предположить, что на невидимой стороне их быть не должно.

Еще одна загадка - аномально низкая плотность Луны, составляющая 3/5 земной. Она несколько возрастет, если учесть наличие зазора в естественном спутнике, уменьшающего истинный объем. Существует общепринятое мнение, что моря должны лежать ниже среднего уровня поверхности Луны. Однако имеются исключения, которые не вписываются в эту картину: так, расположенные на видимой стороне Моря Облаков, Паров, части Моря Спокойствия, Дождей, Океана Бурь и др. находятся выше него.

Выдвигаемая гипотеза дает этому факту следующее объяснение. Возвышение морей и грушевидная фигура Луны - результат давления ядра на внутренную поверхность оболочки.

Аналогично можно трактовать и происхождение так называемых масконов - мощных концентраций вещества большой плотности, расположенных на небольшой глубине видимой стороны, под центрами круглых морей. Подобные гравитационные аномалии были обнаружены искусственными спутниками Луны. Общепринятая сегодня версия предполагает, что «масконы» образованы гигантскими метеоритами, застрявшими в теле Луны. Но тогда при ударах должны выбрасываться породы и возникать воронки-углубления. А вместо них наблюдается поднятие поверхности. И самое главное: почему масконов нет на невидимой стороне Луны? Согласно предлагаемой гипотезе, в зонах их расположения выступы ядра касаются внутренней поверхности оболочки. Отсюда - и появление гравитационных аномалий.

Много споров вызывает происхождение лунного ландшафта. Существует две основные версии: метеоритная и вулканическая. Однако такой ландшафт легко получить, что называется, в домашних условиях. Попробуйте, например, битум или вар довести до кипения и затем дать остыть. Перед вами возникнут кратеры, цирки от лопнувших пузырей, вспенившиеся материки, горные массивы, цепи, покрытые оспинками лунок моря, куполообразные полые холмы, образованные нелопнувшими пузырьками газа. Подобные образования, очевидно, были и на поверхности Луны после ее остывания, но постепенно разрушились от упавших метеоритов. В результате появились кратеры, заполненные обломками куполов,например,кратер Варгентин полон ими почти до краев.

Косвенным подтверждением того, что под куполообразными холмами содержатся газы, является высокое их содержание в лунном грунте, доставленном на Землю.

Конечно, ряд кратеров, очевидно, имеет метеоритное происхождение, но не этот процесс определил облик ландшафта. Он обусловлен бурным газовыделением, образованием пузырей в процессе кипения и отвердевания Луны.

Подчеркнем, что астрономы, неоднократно наблюдавшие «вулканические явления» в районе кратеров Альфонс,Аристарх и др., считают, что это выход газов без истечения лавы, а замеченное свечение - результат происходящих в них электрических разрядов.

Выдвигаемая гипотеза позволяет предположить, что при взаимных колебаниях ядра и оболочки, давление в отдельных газовых полостях значительно возрастает, и газы вырываются на поверхность. (Такие извержения и «лунотрясения» возможны даже при абсолютно холодных ядре и оболочке, хотя утверждать, что ядро является полностью остывшим нет оснований.)

Таким образом, гипотеза об орехообразном строении Луны объясняет многие противоречивые данные о нашем спутнике. Она может быть подтверждена или опровергнута, например, с помощью сейсморазведки или разведочного бурения лунного грунта.

Наличие обширных полостей между оболочкой и ядром открывает новые перспективы в освоении естественного спутника. В них можно создать более благоприятные условия для обитания, чем на поверхности. Оболочка же будет служить надежной защитой от метеоритов, космических лучей, солнечной радиации, перепадов температур. Об этом говорил в свое время Н.Армстронг, первый человек, ступивший на Луну.

И последнее. Луна - не единственный спутник, повернутый к своей планете одной стороной. Эта особенность присуща, например, четырем наиболее крупным спутникам Юпитера (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто). Очевидно, они должны тоже иметь орехоподобное строение.

 

От редакции.

Гипотеза, выдвинутая автором, несомненно, интересная и натолкнет пытливого читателя на творческие размышления. Сделаем лишь некоторые дополнения для полноты картины.

К примеру, В.Киселев указывает: одну из загадок Луны - смещение центра масс - нельзя понять, исходя из существующей сегодня версии, что моря состоят из более плотных пород, чем остальная поверхность спутника, ибо сразу возникает другой вопрос, а почему их породы плотней горных?

Так вот, объяснение этого факта было опубликовано в нашем журнале еще ... в 1972 г. (№ 1). А базируется оно на теории так называемой «дренажной оболочки», разработанной известным ученым С.Григорьевым (см. «ТМ», № 2 за 1964 г. и № Зза 1977г.).

Вкратце суть в следующем. Вода, просачиваясь внутрь земной коры, растворяет минеральные вещества и насыщается солями. Опускаясь вниз, где температура высока, рассол испаряется. Твердый осадок остается, а пар поднимается вверх. Остывая, он конденсируется, капли стекают вниз, в них опять растворяются минеральные вещества... То есть происходит круговорот, образуя дренажную оболочку или «оболочку Григорьева», которая со временем весьма разрыхлилась и стала даже полой.

С учетом этих представлений можно объяснить, почему на видимой стороне Луны больше морей и она более плотная, чем невидимая, где преобладают горы. Кстати, заметим: исходя и из модели «Григорьева», Луну можно тоже представить имеющей орехообразное строение, на чем настаивает Киселев.

техника-молодежи 5'1998
продолжение
назад
главная