Астрономов с давних времен интересует вопрос, образовалась ли Луна в результате столкновения Земли с другим космическим телом или же просто была захвачена гравитацией нашей планеты? Чтобы приблизиться к разгадке старой тайны, необходимо в точности знать химический состав лунной поверхности. Подробный анализ некоторых участков Луны удалось сделать при помощи инструмента D-CIXS (Compact Imaging X-ray Spectrometer), установленного на борту космического корабля SMART-1, заканчивающего свою миссию. То, что не удалось SMART-1, сможет выполнить индийский зонд Chandrayaan, который предполагается отправить к Луне в конце 2007 года.
SMART-1, находящийся на орбите вокруг Луны уже почти два года (с 15 ноября 2004 года; к реализации программы научных исследований зонд приступил в марте 2005 года), заканчивает свою миссию. В воскресенье 3 сентября аппарат рухнет на поверхность Луны, даже своим падением принеся пользу науке, поскольку даст возможность изучить состав выброшенного от удара вещества.
Основным же родом деятельности SMART-1 в течение всей миссии было изучение лунной поверхности с орбиты, в частности ее состава. Чтобы определить наличие того или иного элемента на исследуемом участке Луны, инструмент D-CIXS (произносится «ди-кикс») производил его сканирование в рентгеновской части спектра.
Принцип работы D-CIXS достаточно прост. Рентгеновская эмиссия Солнца «возбуждает» на лунной поверхности химические элементы, которые переизлучают в рентгене на других, характерных для каждого из элементов, длинах волн. Чем сильнее рентгеновское излучение от Солнца, тем лучше для подобного рода исследований. D-CIXS улавливает измененные лучи и присваивает их соответствующему химическому элементу. Затем полученные данные передаются на Землю.
Таким образом, ученые обнаружили на отдельных участках поверхности Луны кальций, а также алюминий, магний и кремний. Обнаружению кальция помогла солнечная вспышка 15 января 2005 года, сгенерировавшая мощный поток рентгеновского излучения, который достиг Луны, когда SMART-1 пролетал над Морем Кризисов.
Это была двойная удача, так как в Море Кризисов 30 лет назад брала грунт межпланетная станция «Луна-24». Мощная вспышка на Солнце породила ответное излучение, и D-CIXS уверенно зафиксировал в составе грунта кальций. Сравнив количественное содержание этого элемента в доставленных на Землю «Луной-24» образцах с тем, которое обнаружил SMART-1, ученые пришли к выводу, что оно практически одинаково. Это означало, что точность прибора весьма высока, и полученным данным можно верить.
Помимо Моря Кризисов SMART-1 пролетал и над другими участками, где делали заборы грунта рукотворные аппараты с Земли. Количество кальция в составе грунта, доставленного на Землю «Луной-20», также совпало с данными анализа, проделанным D-CIXS, во время пролета над местом прилунения этой межпланетной станции. После этого, ученые окончательно убедились в справедливости полученных данных о составе лунных морей.
Американские астронавты, побывав на Луне, тоже доставили лунный грунт в научные лаборатории Земли. Поначалу, изучая эти образцы, ученые были поражены их сходством с веществом земной коры у ее границы с мантией. Подобный факт породил гипотезу о том, что Луна образовалась от встречи Земли с массивным телом размером с Марс.
Но чем дальше проходило изучение, тем больше выявлялось несоответствий, особенно по части изотопного состава сравниваемых кусочков разных небесных тел. Тогда ученые решили, что проб с небольшого участка, возможно обладающего специфическим составом лунного вещества (из-за каких-либо местных условий), явно недостаточно, чтобы делать глобальные выводы.
Значит, необходимо сканирование и регистрация «отраженных» рентгеновских лучей на всей поверхности Луны. Только тогда можно будет точно сопоставить химический состав Земли и Луны и только тогда можно будет уверенно говорить о происхождении Луны. Удивительно, но об образовании далеких объектов мы знаем больше, чем о ближайшей небесной соседке!
SMART-1 уже не справится с задачей картографии лунной поверхности по выделенным элементам: у него осталось слишком мало времени. Тем не менее он успел проделать часть работы, и Луну уже можно рассматривать в виде карты распределения на ней упомянутых выше химических элементов. В связи с этим появилась возможность направлять будущие зонды в те места лунной поверхности, которые уже проанализировал SMART-1. Но все же D-CIXS, имеющий размеры автомобильной магнитолы, не совсем подходящий инструмент для масштабных исследований, обладающий к тому же весьма низкой чувствительностью.
Все точки над «i» должен расставить первый индийский зонд Chandrayaan, который предполагается отправить к Луне в конце 2007 года. Европейское космическое агентство планирует установить на борту зонда усовершенствованный прибор, гораздо более чувствительный и лучше «разбирающийся» в таблице Менделеева.
Chandrayaan «перекроет» места посадок всех аппаратов, которые когда-либо опускались на Луну для забора или анализа грунта, и произведет картографирование остальной части лунной поверхности. Только после этого планетологи смогут точно сказать, является ли ночное светило отпрыском Земли или нашедшим рядом с ней пристанище самостоятельным небесным телом.
Источник: Linking the Formation of the Earth and Moon // Universe Today, 18.08.2006.
Александр Козловский, Астрогалактика
|
Последние новости: Космические исследования, Астрономия, Александр Козловский
Астрономические наблюдения недели
Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):
Новости науки по темам:
антропология,
археология,
астрономическая научная картинка дня,
астрономия,
биология,
биотехнологии,
генетика,
геология,
затмения,
информационные технологии,
космос,
лингвистика,
математика,
медицина,
нанотехнологии,
наука в России,
наука и общество,
Нобелевские премии,
палеонтология,
психология,
технологии,
физика,
химия,
эволюция,
экология,
энергетика,
этология
Новости науки по авторам:
Дарья Баранова,
Вера Башмакова,
Александр Бердичевский,
Максим Борисов,
Варвара Веденина,
Александр Венедюхин,
Михаил Волович,
Алексей Гиляров,
Николай Горностаев,
Юрий Ерин,
Анастасия Еськова,
Дмитрий Замолодчиков,
Игорь Иванов,
Мария Кирсанова,
Дмитрий Кирюхин,
Александр Козловский,
Алексей Левин,
Андрей Логинов,
Лейла Мамирова,
Александр Марков,
Мария Медникова,
Вадим Мокиевский,
Максим Нагорных,
Елена Наймарк,
Петр Петров,
Александр Пиперски,
Константин Попадьин,
Сергей Попов,
Роман Ракитов,
Татьяна Романовская,
Александр Самардак,
Александр Сергеев,
Андрей Сидоренко,
Даниил Смирнов,
Любовь Стрельникова,
Алексей Тимошенко,
Мария Шнырёва
Новости науки по месяцам: 2012 II, I
2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
Научные новости у наших партнеров:
«Биомолекула», «В мире науки», «Вокруг света», Газета.ру, Грани.ру, Лента.ру, «Наука и жизнь», «Популярная механика», Gzt.ru