Астрономия и Космонавтика Коллектив авторов - Современные достижения космонавтики (сборник статей)

Что касается основных минералов, составляющих лунную породу, то к ним относятся плагиоклаз, пироксен, ильменит, анортит и др. Самый распространенный минерал лунного реголита — анортит, за ним следуют авгит и ильменит. Все это указывает на то, что лунная порода — базальтового типа в широком смысле этого понятия.

Ученые тщательно исследовали и многие другие свойства вещества, доставленного с Луны, в том числе его отражающую способность, свечение под воздействием заряженных частиц, рентгеновского и ультрафиолетового излучений. Изучались также магнитные свойства лунного грунта. Результаты этих исследований показали, что лунная порода, вероятно, затвердевала в значительно более сильном магнитном поле. Измеренное на поверхности Луны, оно сейчас составляет приблизительно десятую долю процента от того, что наблюдается у Земли. Изучение лунных образцов показывает, что магнитное поле Луны 3,5 миллиарда лет назад составляло около 10 процентов современного поля Земли, т. е. было приблизительно в 100 раз сильнее. Но природа этого явления пока не выяснена.

Особенно важная информация была получена в результате исследований изотопного состава отдельных элементов. По соотношению некоторых изотопов калия и аргона, рубидия и стронция, урана и свинца был определен возраст лунной породы, который для разных районов оказался несколько различным. Формирование породы (ее кристаллизация) в океане Бурь произошло, к примеру, около 3,3 миллиарда лет назад, в море Спокойствия — 3,7 миллиарда лет назад. Возраст самой древней породы, обнаруженной на Луне, составляет 4,6 миллиарда лет. Следовательно, можно считать, что Луна образовалась по крайней мере не менее 4,6 миллиарда лет назад. Эти данные указывают на то, что Луна после своего формирования имела несколько периодов «местного» плавления, главным образом в «морских» районах. Плавления могли быть вызваны вулканической деятельностью или ударами крупных метеоритов. И хотя возраст Земли, определенный по радиоизотопам, тоже составляет около 4,6 миллиарда лет, никто на нашей планете не встречал образца породы, которая кристаллизовалась более 3,5 миллиарда лет назад. Это объясняется тем, что целая геологическая эпоха на Земле оказалась «стертой» из-за эрозии, вызванной ветром и водой. Таким образом, изучение лунной породы дает нам информацию об «исчезнувших» миллиардах лет истории Земли.

Оказалось, что верхний слой вещества толщиной в несколько сантиметров лежит на поверхности Луны по крайней мере не менее 10 миллиардов лет, а слой толщиной в 1 — 2 м — не менее 600 миллионов лет. Становится, таким образом, понятно, что этот поверхностный слой формировался чрезвычайно медленно. На Земле картина иная. Из-за высокой тектонической активности, атмосферных явлений ее облик постоянно и довольно быстро меняется.

Эрозии, постоянному разрушению, подвергаются и породы на открытой поверхности Луны. Скорость ее, определенная по следам космических частиц в веществе, равна примерно одной миллионной части миллиметра в год. Сколько же миллионов лет пройдет прежде, чем космические аппараты, доставленные на естественный спутник Земли, превратятся в лунную пыль!

Несмотря на огромные достижения в изучении Лупы, главные проблемы ее происхождения и эволюции еще далеко не решены. До сих пор исследованиям подвергалась преимущественно порода с поверхности лунных морей, обладающих гладким и сравнительно однообразным рельефом. Какие породы слагают лунные «континенты», которые занимают большую часть лунной поверхности? Что залегает на глубине хотя бы нескольких метров от поверхности? Эти и некоторые другие вопросы не решены.

Сейчас на первый план выдвигается изучение лунных «континентов». Знание характера пород, из которых они сложены, позволит ответить на один из принципиальных вопросов: имеет ли Луна сплошную базальтовую кору, подобную земной, или она претерпела лишь частичные плавления, а лава вышла на поверхность только в районах «морей»? В случае положительного ответа па вторую часть вопроса мы придем к выводу, что основная часть лунной поверхности должна быть представлена первичным недифференцированным веществом, по составу близким к каменным метеоритам,

Луна, по-видимому, как и Земля, в начальный период своего существования разогревалась за счет тепла, выделявшегося при распаде естественных радиоактивных элементов. Лунное вещество при этом дифференцировалось, и на поверхность выходили наиболее легкоплавкие фракции. Остывая, они превращались в лунную кору. В процессе остывания лавы, который шел быстро, также происходила дифференциация вещества. Возможно, что на дне лавовых озер образовались поэтому слои тяжелых железо-титановых окислов, а на глубине в несколько километров — слои разных минералов меньшей плотности. Не этим ли объясняются необычные сейсмопроводящие свойства Луны, которая, образно говоря, звенит, как колокол, при ударе о нее инородных тел? С другой стороны, вполне вероятно, что с этим процессом связано и еще одно явление, открытое па Луне, — так называемые масконы, то есть районы с повышенной гравитацией, которые заставляют искусственные спутники Луны изменять орбиту.