Лунные кратеры с темной и светлой внутренней поверхностью. Угол поляризации темных поверхностей лунных морей

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

Итоги.

Выше мы чисто морфолого-эмпирическим путем пришли к выводу, что типичные лунные кратеры лучше всего объясняются как кратеры падения. Теперь мы разберем вопрос, какова могла быть природа падающих тел, и почему на земле неизмеримо меньше встречается следов таких падений.

Для этого мы должны еще раз резюмировать гипотезу падений, как она нам представляется.

Согласно измерениям Ландерера, угол поляризации темных поверхностей лунных морей равен 33°17'+7' и, следовательно, больше всего совпадает с углом поляризации вулканических стекол, обсидиана (33°46') и витрофира (33°18') и метеоритных молдавитов (33°43'). Мы должны заключить отсюда, что поверхность луны состоит, главным образом, из темного вулканического стекла, в которое лучи света могут проникнуть до небольшой глубины. Места с высоким альбедо следует рассматривать, как продукты разрушения или выветривания, при чем образовавшиеся обломки либо остались нецементированными, либо уплотнены в обломочную горную породу. Хорошо известно, до какой степени повышается альбедо всех стекловидных пород при раздроблении, а тем более распылении материала.

Опыт Г. Э б е р т а с куском стекла, поверхность которого была отчасти усеяна стеклянным порошком, и который освещался под различными углами ), обнаружил то известное по луне явление, что различия в альбедо были чрезвычайно велики при вертикальном освещении, но почти исчезали при очень косом угле падения лучей. Системы лучей являются, следовательно, просто распыленным веществом, которое при падении какого- нибудь тела широко распространилось по лунной поверхности в виде лучей пыли. Так как движение этих лучей составляется из движения падения и радиального поступательного движения, то при встрече с горной цепью они отлагаются на ее передней стороне в необычно большом, а на ее задней стороне в необычно малом количестве.

Это очень ясно видно на длинном луче, который, отходя от кратера Tycho, пересекает Море Ясности. Прежде чем попасть на поверхность этого моря, ему приходится перешагнуть через горную цепь Гема, и здесь мы в самом деле видим, как на южном склоне этой горной цепи луч заметно усиливается, а на северной стороне, у кратера Менелай, он сначала исчезает совсем и лишь на некотором отдалении от Гема становится опять видимым на темной поверхности моря. Что касается до изумительной длины этих лучей пыли, то тут, разумеется, не следует забывать о сильной кривизне лунной поверхности, благодаря которой касательная к этой поверхности очень быстро отделяется от нее, между тем как ускорение падения на луне составляет только 1/6 земного ускорения.

Кратеры с темной внутренней поверхностью,—значит, между прочим, и кратерные моря и моря, окруженные валами,— показывают, что твердая кора была здесь пробита, а внутренность кратера заполнилась жидкой лавой, которая потом затвердела. Поэтому у более крупных образований этого рода глубина кратера, как нашел Э б е р т, постоянно равна 3,5 кил. , «Прожилки» являются, повидимому, границами новых лавовых излияний. Моря, не окруженные валами, суть лавовые излияния, связь которых с падениями хотя сама по себе и вероятна, но уже не может быть прямо установлена. Во всяком случае лава здесь местами распространялась по уже существовавшей твердой коре со следами падений, как об этом, по- видимому, свидетельствуют открытые Леви и Пюизё «потонувшие» кратеры. Залив Радуг произошел от падения в такое время, когда поверхность Моря Дождей еще была жидкой; ко времени образования кратера Архимед она все еще была настолько вязкой, что не могло быть распыления; наоборот, к тому времени, когда образовался Аристилл, она совершенно затвердела, так что образовалась центральная горка, и были выброшены пылевые лучи.

То, что Море Дождей не имеет на востоке вала, может быть объяснено либо косым углом падения, либо, как в случае Залива Радуг, слишком жидким состоянием находившихся здесь масс. В северо-западной части этого моря, как заметил уже Э. 3 ю с с, часть кольцевого вала с примыкающей к ней внешней глыбой, оторвалась и сильно сдвинулась по направлению к середине моря. Если угодно, эти явления плавления можно назвать вулканическими и, следовательно, в излагаемой здесь гипотезе происхождения лунных кратеров видеть соединение гипотезы падения с вулканической; но при этом не следует забывать, что—как будет объяснено ниже — появляющаяся тут высокая температура сама, вероятнее всего, была вызвана падениями.

В областях, расположенных севернее и южнее зоны морей, не видно никаких следов плавлений. Породы подвергались здесь непрерывному разрушению, благодаря все новым падениям не очень больших масс, и вероятно приобрели структуру, подобную структуре осадочных пород. Альбедо их поэтому очень высоко. Мы должны, следовательно, и на луне предположить распределение теплоты по поясам, при чем пояс наибольшей теплоты приходился, повидимому, на прежний экваториальный пояс морей (ныне наклоненный к лунному экватору приблизительно на 21°), а наиболее низкая температура была на соответствующих полюсах. Возможно, что этому распределению способствовало также излучение солнца, которое на земле является теперь единственным фактором, регулирующим распределение тепла. Но следы гигантских падений в морях Кризисов, Ясности и Дождей указывают, повидимому, на то, что высокая температура этой зоны была обусловлена, главным образом, тем, что здесь происходило падение соответственно гораздо больших масс.

Грушеобразные кратеры, как Цензорин к северу от Теофила, при нашей гипотезе должны быть объяснены косым падением, борозды—поверхностным задеванием, кратерные ряды— падением кучи твердых тел, которая силой лунного притяжения была сначала превращена в цепь. То же самое относится к двойным кратерам. Однообразное направление, с северо-востока на юго-запад, кратерных рядов и борозд между Тихо и Морем Ясности (это однообразие уже было мною отмечено раньше) объясняется одновременным падением большого роя мелких тел,—если только неправильно предположение Гильберта, что мы имеем здесь выбрасывания, происшедшие во время образования Моря Дождей ). Совершенно отрицать существование настоящих вулканов на луне у нас нет оснований, но до сих пер оно не было доказано. Следует предполагать, что они сравнительно реже и меньше земных вулканов. Трещины на луне произошли от разрыва твердой лунной коры и могут быть сравнены с земными грабенами, хотя у последних край редко остаются столь неповрежденными, как это обычно бывает на луне. Произошли ли они благодаря увеличе нию объема при больших падениях, или благодаря излучению при быстром охлаждении, — этот вопрос остается открытым.

Теперь мы переходим к вопросу о том, какого рода были падающие тела. Ответ на этот вопрос должен вместе с тем объяснить, почему на земле встречается несравненно меньше следов падений.

Необходимо помнить, что с этими вопросами мы уже выходим за пределы гипотезы падения в тесном смысле этого слова. Нетрудно было бы показать, что эту гипотезу следовало бы принять из чисто морфологических оснований и в том случае, если бы сейчас и было еще невозможно высказать что-нибудь о природе падающих тел. Одно мы во всяком случае должны подчеркнуть: даже если бы наши соображения о последнем вопросе оказались несостоятельными, то это лишь в слабой степени повлияло бы на вероятность гипотезы падения, ибо основанием для этой последней служат не умозрительные аргументы, а эмпирическая морфология.

Впрочем, сама лунная поверхность дает нам некоторые определенные указания по вопросу о природе падавших здесь тел, и мы не можем пройти молча мимо этих указаний.

То обстоятельство, что наибольшие следы падений сосредоточены в поясе морей, представлявшем, вероятно, некогда экваториальную зону, указывает, повидимому, на то, что пути падающих тел не были расположены в беспорядке, а лежали преимущественно в одной главной плоскости. Естественно предположить, что эта плоскость была тождественна с эклиптикой, и что, следовательно, падающие тела принадлежали к нашей солнечной системе. Этим выключается гипотеза метеоритов, потому что последние, насколько нам теперь известно, двигаются по гиперболическим путям и, значит, принадлежат не к нашей солнечной системе, а, скорее, к потокам неподвижных звезд. Отсюда следует тот важный для самого процесса падения вывод, что скорость падения могла в таком случае равняться только нескольким километрам в секунду, потому что для путей падающих тел нельзя принимать слишком большой эксцентрицитет. Как уже подчеркивал Гильберт, эта, сравнительно небольшая, скорость облегчает объяснение кратерных форм. В самом деле, чем меньше эта скорость, тем больше выдвигается на первый план ускорение, вызываемое силой притяжения самой луны, и тем более направление падения будет приближаться к вертикали. Так объясняется сильное преобладание симметричной круговой формы лунных кратеров.

Во-вторых, очевидно, что в зоне наибольших падений была и наиболее высокая температура, которая потом, в период образования последних кратеров, пала вследствие излучения в мировое пространство. Эти обстоятельства делают весьма правдоподобным предположение Гильберта, что сама теплота возникла только в результате падений и что, следовательно, еще ранее тех падений, следы которых мы видим, происходили другие—гораздо более многочисленные, гораздо более частые и, вероятно, более значительные по своим размерам; они то и обусловили высокую собственную температуру луны, которая затем опять несколько упала в эпоху образования нынешних лунных кратеров. В том, что мы видим на луне, мы имеем, следовательно, только следы затухания некоторого процесса, который прежде когда-то протекал в еще гораздо большем масштабе и с большей быстротой. Однако и эти последние следы так велики, что заставляют нас предположить, что масса луны была заметно увеличена ими. Последнее приводит нас к выводу, что во всем этом процессе мы имеем дело с образованием самой луны,—другими словами, к тому, что луна образовалась благодаря падению друг на друга большого количества отдельных твердых тел, которые вращались вокруг солнца по близким друг к другу путям ).

Этот процесс собирания вначале протекал, вероятно, медленно, затем некоторое время держался на кульминационной точке—в тот период, когда число имевшихся тел все еще было очень велико, а собственное притяжение возрастающей луны притягивало их все быстрее, — а еще позднее, после уменьшения ч^сла отдельных тел, вошел в стадию все замедлявшегося потухания. В кульминационный период падения следовали так быстро друг за другом, что вызванная падением теплота не могла излучаться в пространство таким же темпом, и температура луны поднялась выше точки плавления пород (в главной зоне падений это произошло во всяком случае, а, может быть, и было везде). В последнюю фазу процесса потеря через излучение была настолько велика, что ко времени последних падений и моря успели совершенно отвердеть.

Мы можем, следовательно, все еще опираться на данные наблюдения, принимая, что падающие тела принадлежали к солнечной системе, и что во всем явлении падений мы имеем дело с образованием луны. Но для дальнейших выводов я уже не вижу достаточных оснований. Возможно, что до своего соединения отдельные тела составляли кольцо вокруг земли, наподобие сатурнова кольца.

Такое предположение наиболее удобным образом решало бы вопрос, почему на земле нет столь же большого числа следов падений. Но столь же возможно и то, что эти тела описывали самостоятельные, близкие к земной орбите пути вокруг солнца. Ибо ведь и землю можно себе представить образовавшейся таким же способом; тогда вещество земли и луны составляло бы одно единственное кольцо вокруг солнца, подобное кольцу малых планет только с гораздо более плотным распределением масс.

При наступившем затем собирании вещества, вместо одной планеты могли образоваться две, при чем меньшая попала в сферу притяжения большей. Этим удовлетворено было бы требование некоторых астрономов, чтобы и земная луна, подобно лунам других планет, рассматривалась, как перехваченная своим центральным телом. На земле, гораздо большей по своим размерам и к тому лге предохраняемой от излучения своей атмосферой, падения должны были вызвать гораздо более высокую температуру, которая гораздо дольше держалась, так что здесь и затухание процесса падений пришлось еще на огненножидкую стадию развития и потому не могло оставить после себя никаких следов. Было бы преждевременно сказать теперь же что-нибудь окончательное об этих предположениях. Важно лишь заметить, что почти полное отсутствие больших кратеров падения на земле ни в каком случае не может быть использовано, как аргумент против объяснения лунных кратеров гипотезой падения.

К содержанию книги: Вегенер. Происхождение Луны и лунных кратеров

Последние добавления:

КЛИМАТЫ ПАЛЕОГЕНА И НЕОГЕНА

КАМЕННЫЕ ДОКУМЕНТЫ

СТРАТИГРАФИЯ И ТЕКТОНИКА ТИТОН-ВАЛАНЖИНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ РАЙОНА БАЙДАРСКОЙ КОТЛОВИНЫ В КРЫМУ

СИХОТЭ-АЛИНЬ

Вегенер. Происхождение континентов и океанов

ЛУНА И ЛУННЫЕ КРАТЕРЫ

Лунные кратеры с темной и светлой внутренней поверхностью. Угол поляризации темных поверхностей лунных морей