Поверхность Луны
Как образовались лунные кратеры? Этот вопрос стал причиной длительной дискуссии, с лёгкой руки испанского астронома Антонио Палю-зи-Бореля получившей название «Столетней войны». Речь идёт о борьбе между сторонниками двух гипотез происхождения лунных кратеров:
вулканической и метеоритной.
Согласно вулканической гипотезе, которую выдвинул в 80-х гг. XVIII в. немецкий астроном Иоганн Шретер, кратеры возникли в результате грандиозных извержений на поверхности Луны. В 1824 г. его соотечественник Франц фон Груйтуйзен предложил метеоритную теорию, объяснявшую образование кратеров падением метеоритов. По его мнению, при таких ударах происходит продавливание лунной поверхности.
Молодой кратер на Луне
Лишь через 113 лет, в 1937 г., российский студент Кирилл Петрович Станюкович (будущий доктор наук и профессор) доказал, что при ударах метеоритов с космическими скоростями происходит взрыв, в результате которого испаряется не только метеорит, но и часть пород в месте удара. Взрывная теория Станюковича разрабатывалась в 1947—1960 гг. им самим, а потом другими исследователями.
Полёты к Луне начиная с 1964 г. американских космических аппаратов серии «Рейнджер», открытие кратеров на Марсе и Меркурии (вторая половина 60-х гг.), а затем на спутниках планет и астероидах (70—90-е гг.) подвели окончательный итог в этой «Столетней войне», продолжавшейся даже не 100 лет, а гораздо дольше (впрочем, и историческая Столетняя война длилась 116 лет). Метеоритная теория теперь является общепринятой.
В 1811 г. французский астроном Франсуа Араго открыл поляризацию света, отражаемого Луной. Это означало, что лунная поверхность должна быть покрыта слоем тонко раздробленного грунта. В морях поляризация была сильнее, чем на материках.
В 1918г. российский учёный Николай Павлович Барабашов, изучая зависимость яркости лунных образований от угла падения солнечных лучей, обнаружил странное обстоятельство. Каждый участок лунной поверхности достигает максимальной яркости не тогда, когда Солнце стоит над ним в зените, как следовало ожидать, а в полнолуние, когда отражённый луч идёт навстречу падающему солнечному лучу.
Не сразу астрономы разобрались в причинах подобного явления. Ясные представления о природе лунной поверхности сформировались только в середине XX в. В 50-е гг. было установлено, что лунный грунт действительно мелко раздроблен (очевидно, ударами небольших метеоритов), а такое вещество, как показали теоретические исследования и специальные эксперименты, отражает больше всего света в том направлении, откуда приходит освещающий луч.
В 1959 г. российская исследовательница Надежда Николаевна Сытинская предложила метеорно-шлаковую теорию формирования лунного грунта. Согласно этой теории, тепло, передаваемое при ударе метеорита наружному покрову (регалиту) Луны, расходуется не только на его расплавление и испарение, но и на образование шлаков, которые проявляют себя в цветовых особенностях поверхности Луны.
Метеорно-шлаковой теории некоторое время противостояла пылевая гипотеза американского астронома Томаса Голда. Он считал, что Луна покрыта толстым слоем пыли, в котором могут утонуть опускающиеся на её поверхность космические аппараты и сами астронавты. Мягкая посадка на Луну советской автоматической межпланетной станции «Луна-9» 3 февраля 1966 г. полностью опровергла эту точку зрения. В справедливости метеорно-шлаковой теории смогли убедиться американские астронавты Нил Армстронг и Эдвин Олдрин, впервые ступившие на лунную поверхность 21 июля 1969 г.
Ещё в XIX в. была измерена температура лунной поверхности, прослежено её изменение в течение лунных суток, а также во время затмений, когда Луна погружается в тень Земли и лишается при этом солнечного света и тепла. Из-за отсутствия атмосферы в дневные часы (а это 14,7 земных суток!) поверхность Луны под действием палящих солнечных лучей нагревается до 120— 130 «С. Ночью же лунное тепло беспрепятственно уходит в мировое пространство и температура падает до -150 «С. Нечто подобное наблюдается и во время лунных затмений.