Солнечная система (Астрономия и астрофизика) - Сурдин Владимир Георгиевич. Страница 17

Изумительное зрелище представляет лунный пейзаж для наблюдателя, имеющего даже небольшой телескоп. На третий день после новолуния можно заметить часть Моря Кризисов и несколько крупных кратеров Лангрен, Венделин и Петавий. На четвертый день Море Кризисов становится более рельефным, а к югу от него выступает Море Изобилия. На пятый день очень интересно наблюдать как бы сросшиеся вместе кратеры Кирилл, Теофил и Катарина. Кольцевой вал Теофила врезался в соседний Кирилл и частично разрушил его. Очевидно, Теофил образовался позже Кирилла. Возраст лунных кратеров оценивают, изучая степень их сохранности и подсчитывая количество небольших кратеров внутри более крупных. Легко заметить, что на материках кратеров намного больше, чем на поверхности морей. Следовательно, моря образовались позже материков.

На шестой день после новолуния во всем своем величии появляется Море Ясности. Если в это время провести несколько часов у телескопа, то можно заметить, как Солнце начинает освещать вершины гор, лежащих в тени за линией терминатора. Сначала они кажутся светлыми точками, оторванными от освещенной части Луны. Наблюдая, замечаешь, как увеличивается освещенная часть горы по мере того, как солнечные лучи опускаются к ее подножью. На седьмой день, когда Луна в фазе первой четверти, терминатор проходит через Море Паров; в это время трудно не обратить внимание на прекрасное трио кратеров — Птолемей, Альфонс и Арзахель. На восьмой день можно изучать систему светлых лучей кратера Тихо и центральную горку этого кратера. Ученые до сих пор ведут споры о природе системы светлых лучей, но ясно, что кратеры с лучами — наиболее молодые среди лунных кратеров. На девятый день появляется Коперник, один из интереснейших лунных цирков, лежащий южнее выступающего из темноты Моря Дождей. На следующую ночь у терминатора появляется молодой кратер Кеплер и кратер Гассенди с центральной горкой. В последующие ночи наблюдения менее интересны, так как солнечные лучи падают отвесно, тени почти исчезают, контраст лунных деталей падает, а яркость лунной поверхности настолько возрастает, что изображение слепит глаза.

Лунные затмения

Фаза полнолуния представляет интерес совсем иного рода: в этот момент может наступить полное лунное затмение, если Луна на своем пути войдет в тень Земли. Это одно из впечатляющих астрономических явлений, конкурировать с которым могут только полные солнечные затмения, яркие кометы и огнедышащие болиды. Античные и средневековые астрономы по форме земной тени на лунном диске доказывали шарообразность Земли и даже определяли соотношение размеров Земли и Луны.

Начальный, полутеневой этап лунного затмения почти невозможно заметить невооруженным глазом. Когда полная тень Земли касается лунной поверхности, начинается теневое затмение. Луна перемещается относительно звезд с запада на восток, поэтому тень надвигается на лунный диск с восточной стороны. В начале затмения накрытая тенью часть Луны кажется совершенно черной по контрасту с освещенной Солнцем поверхностью. Но к моменту наступления полной фазы затмения становится заметной окраска теневой зоны. В зависимости от состояния земной атмосферы цвет тени может меняться от бурого до вишнево-красного. Во время затмения блеск Луны значительно уменьшается, небо темнеет, становятся видны слабые звезды 4—5^m. Любопытно проследить за изменением блеска Луны во время затмения, сравнивая яркость лунного блика на полированном металлическом шарике (от подшипника) с блеском ярких звезд. Таким методом можно установить, что бывают как очень темные затмения, когда Луну почти не видно, так и более светлые. Вероятно, это зависит от состояния земной атмосферы, преломляясь в которой, солнечные лучи попадают в область тени.

В тот момент, когда земной наблюдатель видит лунное затмение, наблюдатель на Луне должен видеть затмение Солнца. Никому еще не приходилось наблюдать полное солнечное затмение с Луны; представить это явление попытался Константин Эдуардович Циолковский (1857—1935) в фантастической повести «На Луне»:

«Вот как будто кто-то с одной стороны светила приплюснул гигантским пальцем его светящуюся массу. Вот уже видна только половина Солнца. Наконец исчезла последняя его частица… Мы видим месяц и множество звезд. Это не тот месяц — серп; этот имеет форму темного круга, охваченного великолепным багровым сиянием, особенно ярким, хотя и бледным с той стороны, где пропал остаток Солнца… И окрестности залиты багрянцем, как бы кровью… Красный венок становился равномернее и красивее… Вот одна сторона его, противоположная той, где скрылось Солнце, побледнела и посветлела… Вот она делается все блестящее и принимает вид бриллианта, вставленного в красный перстень. Бриллиант превратился в кусочек Солнца — и венец невидим…».

Поражает прозорливость Циолковского: в повести «На Луне», написанной в 1887 г., он высказал предположения, которые были доказаны лишь много десятилетий спустя. Так, он весьма точно описал нагрев и охлаждение поверхности Луны, хотя достоверные сведения о температуре лунной поверхности были получены только в 1920-е гг.

Фотографирование Луны

Помимо визуальных наблюдений Луны можно проводить и фотографическое изучение ее поверхности. Благодаря большой яркости и значительным угловым размерам Луна является наиболее удобным для начинающих любителей астрономии объектом фотографирования. Для этой цели желательно иметь зеркальный фотоаппарат и объектив с фокусным расстоянием 200—500 мм. Светочувствительности цифровой камеры будет вполне достаточно, а для пленочной нужна фотопленка чувствительностью 100—400 единиц ГОСТ или ASA. Яркость лунного диска велика, поэтому можно применять короткие экспозиции. В полнолуние попробуйте выдержку 1/60—1/30с. при диафрагме 5,6—8. Во время лунного затмения применяйте выдержку в десятки секунд. При меньшей диафрагме изображение Луны может получиться недостаточно резким. Фотографируя молодую Луну, используйте более длительные выдержки, так как яркость лунной поверхности значительно возрастает к полнолунию. Размеры изображения Луны на фотопленке примерно в 100 раз меньше фокусного расстояния объектива. Следовательно, размер лунного диска на негативе, полученном с помощью 500-мм. объектива, будет около 5мм., а десятикратное увеличение при печати позволит получить фотографию Луны диаметром 50мм. Желательно установить фотоаппарат на надежном штативе, чтобы изображение Луны не «смазалось» от дрожания камеры.

По Луне измеряют время

Совершим небольшое путешествие в историю наших представлений о Луне. Именно Луна, а не яркое Солнце, была первым небесным объектом поклонения; во время лунных затмений совершали жертвоприношения, чтобы быстрее восстановился привычный порядок мироздания. «О, Луна — ты единая, проливающая свет, ты, несущая свет человечеству» — такой гимн, начертанный на клинописных табличках Месопотамии, нашли археологи. А древнеримский писатель Плутарх так говорил о влиянии Солнца и Луны на жизнь Земли: «Луна с ее влажным производительным светом способствует плодовитости животных и росту растений, но враг ее — Солнце с его уничтожающим огнем, который сжигает все живущее своим жаром и делает большую часть Земли необитаемой».

Природа подарила нам три периодических процесса: смену дня и ночи, фазы Луны и времена года. Считать время нужно было всегда, например, смена фаз Луны научила первобытного человека вести счет дням. Не случайно, по-видимому, что во многих языках слово «месяц» имеет общий корень со словами «Луна» и «измерять». Сравните латинские mensis (месяц) и mensura (мера), а также английские слова moon (Луна) и month (месяц). А в украинском языке эти понятия вообще выражаются одним словом — мiсяць.

Неудивительно, что многие древние народы связывали счет дней с фазами Луны. Например, на юго-западе Англии до наших дней сохранилась удивительная древняя обсерватория Стоунхендж (дословно — «каменный сарай»); ее возраст оценивают в четыре тысячи лет. Это сооружение в форме колец, состоящих из вертикально вкопанных в землю каменных монолитов. Строители Стоунхенджа могли рассчитывать фазы Луны и, возможно, даже предсказывать солнечные и лунные затмения.