В течение многих веков люди не могли заглянуть за пределы видимого с Земли полушария Луны и только строили предположения. Основные секреты невидимой стороны Луны были раскрыты в 1959 г., когда советская автоматическая станция «Луна-3» совершила облет Луны и сфотографировала ее обратную сторону. Это были первые фотографии, переданные из космического пространства. Вскоре их опубликовали в «Атласе обратной стороны Луны», части 1, под редакцией Η. П. Барабашова, А. А. Михайлова и Ю. Н. Липского. На Генеральной ассамблее Международного астрономического союза, проходившей в США в 1961 г., по предложению советских астрономов на карту было помещено 18 названий вновь открытых ключевых образований обратной стороны Луны. Среди них Море Мечты, Хребет Советский, кратеры Циолковский, Джордано Бруно, Ломоносов… За этими образованиями стояла главная тайна обратной стороны Луны, о чем речь пойдет ниже.
А пока отправимся в район южного полюса Луны. Последние результаты топографического обследования поверхности планет и спутников показывают, что кольцевая структура на обратной стороне Луны, включающая область ее южного полюса, по своим абсолютным размерам является крупнейшим кратером в Солнечной системе. Относительные размеры этой структуры таковы, что если придерживаться традиционных взглядов на процессы ударного кратерообразования, то первоначальная впадина гигантского образования могла вскрыть породы на глубине, которая соответствует залеганию верхних слоев лунной мантии. Уже эти обстоятельства определяют принципиальную важность исследования многокольцевой структуры, которая в настоящее время имеет рабочее название «Бассейн Южный Полюс — Эйткен».
Рис. 3.37. Обратная сторона Луны. Пунктирной линией отмечена примерная граница Бассейна Южный полюс — Эйткен
Первые изображения этой наиболее крупной в Солнечной системе структуры были получены во время первого фотографирования обратной стороны Луны в 1959 г. Положение структуры, наблюдавшейся по четырем фотографическим изображениям на краю видимого диска в форме более темного образования, было определено центральным потемнением с поперечником 1500 км и координатами центра 179° в. д. и 50° ю. ш. На карте, составленной в I960 г. по фотографиям, полученным 7 октября 1959 г. станцией «Луна-3», это образование было названо Морем Мечты.
Современные параметры внутреннего темного кольца бассейна определены по снимками и результатам лазерной альтиметрии, выполненной космическими аппаратами «Галилео» и «Клементина». Согласно этим данным, поперечник темной центральной части бассейна составляет 1400 км, диаметр внешнего кольца бассейна достигает 2500 км, а координаты центра — 180° и 50° ю. ш. Как видим, первая идентификация положения бассейна, произведенная советскими астрономами еще в I960 г., была достаточно точной и вполне надежной! Еще в первых описаниях западной части структуры отмечалось, что ее поверхность включает многочисленные кратеры и кратерные моря. Это также полностью совпадает с современными представлениями о характере дна бассейна.
На 34–м российско-американском микросимпозиуме по сравнительной планетологии в октябре 2001 г. в докладе В. В. Шевченко и автора этой статьи на основе анализа данных, полученных аппаратами «Зонд-8» и «Клементина», был сделан вывод о том, что диаметр внешнего кольца бассейна достигает 3150 км. Огромный бассейн занимает всю южную половину невидимого полушария Луны, южную полярную шапку и южные области краевых зон видимого полушария Луны. Поэтому часть его внешнего кольцевого вала, проходящего вблизи южной полярной шапки, можно увидеть в телескоп с поверхности Земли. Здесь, южнее 60–й параллели, находятся такие крупные кратеры видимого полушария, как Байи диаметром 287 км, Ньютон (78 км), Малаперт (69 км), Скотт (103 км), Демонакс (128 км), Шомбергер (85 км), Гельмгольц (94 км) и др., принадлежащие южному краю бассейна. Высоты их сглаженных и разрушенных валов достигают 2, 3 и даже 4 км, все они расположены на материковой поверхности, светлых лучевых систем практически не имеют, что указывает на их древний возраст. Относительно молодые из них, например Шомбергер, отличаются лучше сохранившимся и более четким валом.
По мнению лунных геологов, гигантский бассейн образовался 4,2 млрд лет назад вследствие очень сильного удара, когда кора и мантия уже дифференцировались и кора затвердела настолько, что удары уже начали оставлять видимые следы на поверхности Луны. Затем на этом гигантском образовании стали возникать другие, более скромные кольцевые бассейны и кратеры, которые, однако, в течение более 4 млрд лет так и не смогли окончательно заретушировать последствия взрыва, в результате которого образовался этот гигантский бассейн. Вполне очевидно, что более точное знание топографии Бассейна Южный Полюс — Эйткен весьма актуально для построения любых реальных моделей его происхождения. Поскольку наблюдаемый поперечник кольцевого образования превышает 1,8 лунного радиуса, восстановление механизма формирования этой ударной структуры, несомненно, является принципиально важной задачей в исследовании эволюции планетных поверхностей.
Рис. 3.38. Профили Бассейна Южный полюс — Эйткен с севера на юг (1) и с запада на восток (2). Данные В. В. Шевченко и В. И. Чикмачева (ГАИШ).
В результате действия многочисленных ударов метеоритов и вулканизма в течение нескольких миллиардов лет многие детали колец и выбросов из бассейна, естественно, были стерты и уничтожены, поэтому на появившихся во второй половине 1960–х гг. снимках с космического аппарата «Лунар Орбитер» дешифровщики объектов не смогли обнаружить внешних признаков очертаний гигантского бассейна. В порядке компромисса границы всего образования были уменьшены, а название «Море Мечты» на карте закреплено лишь за относительно небольшой структурой диаметром около 270 км в северо — западной части бассейна. Существование гигантского бассейна было подтверждено только после 1971 г. Б. Н. Родионовым и др. в серии публикаций, содержащих результаты измерений профилей лимбов на снимках, доставленных возвращенными на Землю автоматическими станциями «Зонд-6» и «Зонд-8». В этих публикациях бассейн назывался Юго — Западной Низменностью, но дальнейшего официального признания это название не получило.
Похожая судьба постигла название «Хребет Советский»: оно просто исчезло с современных карт обратной стороны Луны! И это несмотря на то, что светлая область, обнаруженная на первых снимках обратной стороны Луны, остается вполне реальным лунным образованием. Другие снимки, полученные из космоса, в том числе «Клементиной», тоже подтверждают наличие загадочной области со множеством светлых деталей.
А вот как выглядит описание Хребта Советского в первоисточнике, т. е. в «Атласе обратной стороны Луны», часть 1: «Хребет Советский — яркое образование на сером фоне, состоящее из большого числа отдельных ярких деталей. Общий контур вытянут в северо — восточ- ном направлении, заметно расширяясь в экваториальной области. По отражательным свойствам напоминает горные области… Координаты объекта: от 118° в. д. до 124° в. д. и от 9° с. ш. до 5° ю. ш.».
Как показало сравнение с данными, полученными «Клементиной», указанная выше область «исчезнувшего» хребта точно совпадает с западным склоном северо — западной части внешнего кольца бассейна, отдельные вершины которого здесь достигают трех и даже четырех километров. Таким образом, Хребет Советский, открытый еще по первым снимкам обратной стороны Луны в I960 г., связан с гигантским бассейном по происхождению, так как является частью северо- западного звена его внешнего кольцевого вала, сохранившегося по настоящее время.
Можно сказать, что секреты обратной стороны Луны лежат на ее поверхности, как бы они ни стирались в течение нескольких миллиардов лет. Последующие удары и вулканическая деятельность не смогли окончательно уничтожить гигантские кольца и крупные следы выбросов, явно генетически связанные с бассейном. Сегодня, спустя 4,2 млрд лет, мы видим следы этого грандиозного события, которое произошло по космическим масштабам времени почти сразу после образования лунного шара.
3.11. Море Спокойствия
Сначала на Луне образовался гигантский ударный бассейн Океана Бурь. Затем в восточной его части возник ударный бассейн Моря Спокойствия диаметром около 800 км. Позже произошли удары, в результате которых образовались бассейны морей Изобилия, Нектара, Кризисов, Ясности, Дождей и др. Таким образом, существующая топография в районе Моря Спокойствия является результатом наложения и пересечения колец этих бассейнов с проходящими здесь древними кольцами Океана Бурь. Наложение больших бассейнов усилило вероятность последующего вулканического излияния морских базальтов в этом районе, что вызвало хорошо знакомую картину расположения морей в восточной части видимого полушария Луны, напоминающую контуры человека.
Рис. 3.39. Восточное полушарие Луны. В центре — Море Спокойствия.
В среднем альбедо сравнительно «пожилого» Моря Спокойствия ниже, чем альбедо других больших морей, ниже и относительный контраст деталей на его поверхности. Не много здесь и характерных деталей, существенно возвышающихся над морской поверхностью, которые могут отбрасывать длинные тени при высоком Солнце. Поэтому Море Спокойствия не фотогенично.
Рис. 3.40. Море Ясности, Море Спокойствия, Море Кризисов и Море Изобилия.
Береговая линия Моря Спокойствия очень неровная, и только небольшая ее часть определена отчетливо и содержит обрывы. Ее трудно сопоставить с какой‑либо простой геометрической фигурой. Территория вокруг этого образования пологая и имеет близкие к нулевым высоты.
В отличие от Моря Спокойствия, его более молодой северный сосед, Море Ясности, имеет отчетливую береговую линию, включающую множество обрывов, причем большая часть его дна светлее, чем дно Моря Спокойствия. По большей части периметра Моря Ясности внутри береговой линии проходит очень темный узкий край, яркость которого близка или почти равна яркости дна Моря Спокойствия.