Магнитное поле

Принято считать, что источником магнитного поля космических объектов является тектоническая активность. Например, у Земли магнитное поле образуется из-за движения расплавленного металла в ядре планеты, у Марса — последствия прошлой активности.

Луноход «Луна-1» в 1959 году определил отсутствие однородного магнитного поля на Луне. Этот факт так же нашёл подтверждение в результатах исследований учёных Массачусетского технологического института, которые пришли к выводу, что у Луны когда-то существовало жидкое ядро. Это вписывается в рамки самой популярной теории образования нашего естественного спутника — столкновение около 4,5 миллиарда лет назад Земли с космическим объектом размером с Марс, «отбило» у Земли гигантский кусок расплавленной материи, который впоследствии превратился в её спутник. Экспериментально получилось доказать, что на раннем этапе существования у Луны было магнитное поле, аналогичное земному.

Луна, наблюдаемая с Земли

Полная Луна отражает своей поверхностью только около 7 % падающего на неё солнечного света. Из-за того, что сама Луна не светится, а всего лишь отражает солнечный свет, то с Земли наблюдается только освещённая Солнцем часть лунной поверхности. Вследствие вращения Луны по орбите вокруг Земли изменяется угол между Землёй, Луной и Солнцем; это явление известно, как цикл лунных фаз. Период времени между следующими друг за другом новолуниями составляет 29,5 дней (709 часов) и называется синодическим месяцем.

Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда устремлена к Земле одной и той же стороной, то есть вращение Луны вокруг Земли и вокруг собственной оси – синхронизированные процессы. Эта синхронизация инициирована трением приливов, которые производила Земля в оболочке Луны. Исходя из известных законов классической механики, Луна ориентирована в поле тяготения Земли так, что на Землю сориентирована большая полуось лунного эллипсоида.

Селенология

Благодаря размеру и химическому составу Луны её часто причисляют к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землёй и Марсом. Поэтому, осваивая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии нашей планеты.

Толщина лунной коры в среднем составляет около 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Кризисов до 107 км в северной части кратера Королёва на обратной стороне. Под корой находится мантия и, вполне возможно, небольшое ядро, состоящее из сернистого железа (радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2 % массы Луны). Любопытный факт - центр масс Луны находится примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле. На стороне, повёрнутой к Земле, кора более тонкая.

Измерения скорости спутников «Лунар Орбитер» позволили учёным сформировать гравитационную карту Луны. С её помощью были выявлены уникальные лунные объекты, получившими название масконы (от англ. словосочетания mass concentration) — массы вещества повышенной плотности.

Луна не обладает собственным магнитным полем, хотя отдельные группы горных пород на её поверхности проявляют остаточный магнетизм, что подтверждает возможность существования магнитного поля Луны на ранних стадиях её развития.

Утратившая, возможно когда-то существующие, атмосферу и магнитное поле, лунная поверхность подвержена непосредственному воздействию солнечного ветра. В течение 4 млрд. лет водородные ионы из солнечного ветра внедрялись в реголит Луны. Таким образом, образцы реголита, которые были доставлены миссиями «Аполлон», оказались очень ценными для изучения солнечного ветра. Этот лунный водород также может быть в будущем применен, как ракетное топливо.  

Вода на Луне

В средине лета 2008 года группа американских геологов, представителей Института Карнеги и Университета Брауна, выявила в образцах лунного грунта остаточные следы воды, в большом количестве выделявшейся на ранних этапах его существования из недр спутника. Позже под воздействием высоких температур и из-за практически отсутствующей атмосферы большая часть этой воды испарилась в космос.

Российские учёные, при помощи разработанного ими прибора LEND, который был установлен на исследовательском зонде LRO, обнаружили участки Луны, наиболее богатые водородом. Основываясь на этих данных НАСА остановило свой выбор на одном из таких мест для проведения бомбардировки Луны зондом LCROSS. После проведения этого эксперимента, 13 ноября 2009 года НАСА сообщило об обнаружении в кратере Кабеус, который находится в районе южного полюса, воды в виде льда.

Согласно данным, которые были переданы радаром Mini-SAR, установленном на индийском исследовательском аппарате Чандраян-1, всего в регионе северного полюса Луны обнаружено не менее 600 млн. тонн льда, находящегося на дне лунных кратеров. На данный момент вода на Луне была обнаружена в более чем 40 кратерах, диаметр которых варьируется от 2 до 15 км. Сейчас у учёных уже имеется множество данных подтверждающих, что найденный лёд — это именно водный лёд.

в начало страницы