Европейскому SMART-1 помогли бури на Солнце и советские "Луны"

Данные от рентгеновского телескопа D-CIXS, установленного на борту SMART-1, наложенные на картинку, полученную от USGS/PDS зонда Clementine. Изображение ESA/D-CIXS с сайта ESA

Рентгеновский телескоп D-CIXS - это устройство, по своим размерам сопоставимое с размерами тостера. Установлен прибор на автоматической межпланетной станции Европейского космического агентства (ESA) SMART-1, что ныне занимается исследованиями Луны. Этот небольшой инструмент впервые смог с орбиты обнаружить кальций на лунной поверхности. В результате данного открытия ученые еще на шаг приблизились к ответу на давний вопрос о формировании нашего естественного спутника (то есть образовалась ли наша Селена из части Земли или как совершенно самостоятельное небесное тело).

Специалисты, отвечающие за работу D-CIXS, объявили также, что на лунной поверхности удалось зарегистрировать следы алюминия, магния и кремния. "Мы уже имели четкие сигналы от атомов железа с лунной поверхности. И теперь мы можем ожидать получения отображений других элементов", - считает Манюэль Гранде (Manuel Grande) из британского Университета Уэльса (University of Wales), руководивший этой программой.

Получению и эффективной расшифровке данных от D-CIXS способствовал целый ряд совпадений. Пригодились, в частности, и результаты давних исследований Луны с помощью первых советских межпланетных станций. Так, запущенный 9 августа 1976 года космический аппарат "Луна-24" 18 августа того же года (то есть ровно 30 лет назад) прилунился в области, именуемой Морем Кризисов, ну а затем смог успешно доставить образцы лунного грунта к нам на Землю (это событие произошло 22 августа).

В январе 2005 года SMART-1 пролетал как раз над Морем Кризисов и как раз тогда, когда на Солнце случилась вспышка и произошел гигантский выброс материи (15 января). Как правило, ученые опасаются мощных солнечных бурь, поскольку эти катаклизмы способны вывести из строя электронику космических кораблей, однако в данном случае буря, наоборот, принесла науке огромную пользу, ведь работа D-CIXS напрямую зависит от рентгеновского излучения Солнца, способного переводить атомы различных элементов на лунной поверхности в возбужденное состояние, в результате чего они переиспускают рентгеновское излучение на характерных длинах волн. D-CIXS "коллекционирует" все эти рентгеновские "отпечатки" и соотносит их с распространенностью каждого химического элемента, найденного на поверхности Луны. Таким образом Мануэль Гранде и его коллеги успешно смогли сопоставить данные D-CIXS по лунному Морю Кризисов с результатами лабораторных анализов российских лунных образцов.

Выяснилось, что количество кальция, обнаруженного с орбиты в горных районах, окружающих Море Кризисов, находится в полном соответствии с тем, что было найдено в свое время "Луной-24" на самой поверхности лунного "моря". Кальций обнаружился также и в данных от другой советской лунной станции 1970-х гг. - посадочной ступени "Луны-20" (февраль 1972 года). Это позволило провести соответствующую калибровку и вообще увериться в работоспособности новых европейских приборов.

С тех самых пор, как американские астронавты в конце 1960-х - начале 1970-х гг. доставили образцы лунных пород на Землю, ученые-планетологи не уставали поражаться сходству состава лунных минералов с образцами, извлеченными из земных глубин (залегавших на уровне мантии). Как раз благодаря этому сходству и получили такое развитие теории, согласно которым Луна образовалась из остатков столкнувшейся с Землей (еще во времена формирования Солнечной системы) протопланеты размером с Марс. Однако чем больше геологи вникали в детали состава лунного грунта, тем больше они находили различных несоответствий - показателей принципиального отличия лунные пород от земных. И важнейшим из них считается то, что лунные камни от камней с Земли отличаются по своему изотопному составу.

"Важно то, что образцы, доставленные на Землю в ходе реализации программы "Аполлон", дают нам представление лишь об избранных регионах лунной поверхности и не позволяют описать состав Луны в целом", - говорит Гранде. Отсюда и большая потребность в более обширных данных, которые готов предоставить D-CIXS.

Отслеживая распространенность нескольких ключевых элементов вдоль лунной поверхности, ученые могут лучше представить общий вклад материала молодой Земли в Луну (если ее формирование действительно определялось столкновением планет). Современные модели предполагают, что источником большинства лунных пород послужило все-таки вещество объекта, сталкивавшегося с Землей, а не самой Земли. Однако модели эволюции поверхности Луны и ее внутренней структуры еще предстоит согласовать с данными по объемному составу нашего спутника.

ESA теперь организует сотрудничество с Индией для того, чтобы послать модернизированную версию своего прибора на индийском лунном зонде Chandrayaan, запуск которого намечен на 2007-2008 гг. Это позволит отобразить более подробный химический состав лунной поверхности, включая места другие посадочных площадок советских и американских экспедиций, сумевших доставить образцы лунного грунта на Землю. В результате всего этого можно будет узнать, насколько типичными (или нетипичными) оказались те давние выборки.

Ну а собственно европейскому зонду жить осталось совсем недолго. Теряя скорость, он постепенно сближается с Луной и в самом начале сентября 2006 года должен врезаться в ее поверхность, что позволит получить данные о химическом составе выброшенной при столкновении материи (этот "европейский фейерверк" назначен на 3 сентября 2006 года). Напомним, что запущен "Смарт" был 27 сентября 2003 года, а на окололунную орбиту вышел 15 ноября 2004 года.

Взаимодействие Земли и Луны

При вращении Луны вокруг Земли по поверхности нашей планеты все время перемещаются приливные "горбы", энергия вращения Земли при этом частично переходит в тепло, и скорость, с которой она вращается, неуклонно снижается (происходит замедление суточного вращения). Другая часть этой энергии вращения тратится на увеличение орбитальной скорости Луны и ее постепенное удаление от нас. Это происходит в силу закона сохранения момента импульса из-за задержки максимумов приливных горбов (влияние вязкости) и появления силы, перпендикулярной линии Земля-Луна. Процесс такого торможения завершится только тогда, когда угловая скорость вращения Земли сравняется с угловой скоростью обращения Луны вокруг Земли. Для Луны, менее массивной, чем Земля, аналогичный процесс, как мы видим, уже закончился: сутки на Луне давно равны периоду обращения вокруг Земли, в результате чего Луна повернута к Земле всегда одной стороной.

Подсчитано, что 1 миллиард лет назад земные сутки были на 4 часа короче современных и составляли всего около 20 часов. В тот период Луна была расположена гораздо ближе к Земле, чем сейчас, совершала один оборот вокруг нашей планеты всего за несколько суток, а океанские приливы были гораздо мощнее. Еще через 5 миллиардов лет вращение Земли затормозится настолько, что с Луны будет уже всегда видна только одна сторона Земли, в земном году тогда будет всего лишь 9 суток вместо нынешних 365, а удалившаяся Луна будет совершать в год 9 оборотов (т.е. в году будет 9 месяцев, а в каждом месяце - один день).

+ Все новости от “Грани.ру”
+ Все новости за 20 августа 2006 года
+ Все новости за 33 неделю 2006 года
+ Все новости за август 2006 года
+ Все новости за 2006 год
+ Все новости сходной тематики

Ключевые слова: Луна, Smart-1, Солнце, магнитная буря

Комментариев пока нет • Просмотров: 9002 • Индекс новости: 1.35 •