Либрация по широте. Плоскость лунного экватора наклонена к плоскости эклиптики под углом 1,5°, а угол между лунной орбитой и эклиптикой близок к 5°. В результате наклон лунного экватора к лунной орбите близок к 6,5°. По этой причине, обращаясь вокруг Земли, Луна периодически «поворачивает» к нам то южный, то северный свой полюс, и потому нам частично приоткрываются околополярные зоны невидимого полушария Луны. Либрация по широте несколько уступает либрации по долготе и достигает ±6°41'.
Параллактическая либрация. При вращении Земли наблюдатель перемещается в пространстве на тысячи километров и по этой причине может несколько «заглядывать» в невидимое полушарие Луны и тем самым наблюдать с Земли более 50% лунной поверхности. Параллактическая либрация невелика и составляет примерно 1°.
Точности ради стоит упомянуть еще о физической либрации. Если первые три разновидности либрации вызваны, в сущности, геометрическими причинами (изменением расположения наблюдателя по отношению к Луне), то физическая либрация порождена некоторой, правда, незначительной, неравномерностью вращения Луны вокруг оси. Эта неравномерность объясняется тем, что Луна не имеет строгой шарообразной формы, а слегка вытянута в направлении к Земле. «Покачивания» Луны, называемые физической либрацией, крайне незначительны и составляют всего несколько минут дуги. И все же благодаря всем четырем либрациям земной наблюдатель видит не половину, а около 60% лунной поверхности.
В прошлом веке по наблюдениям «краевых» образований на лунном диске некоторые астрономы пытались себе представить гипотетический облик обратной стороны Луны. В какой-то мере их метод напоминал метод Кювье, позволяющий по нескольким костям ископаемых животных представить себе внешний облик древних обитателей Земли. В отношении Луны, как мы теперь убедились, этот метод в целом оказался неудачным, хотя отдельные предсказания получились достаточно близкими к истине. Так, в популярной когда-то монографии о Луне Ю.Франца утверждается, что «на задней стороне Луны, позади ее северо-восточного края, севернее пояса морей находится обширная, светлая, богатая кратерами возвышенность, совершенно лишенная морей».
Наше знакомство с молодой Луной мы начнем с обзора краевых зон, расположенных вблизи лунного лимба. Продвигаясь от северного полюса Луны вдоль лимба к югу, мы на самом краю лунного диска прежде всего встречаем вытянутую темную полоску — Море Гумбольдта (рис. 90).
рис. 90
Это море имеет форму слегка вытянутого овала, его средний поперечник порядка 200 км. Иную форму имеет Краевое Море, далеко уходящее в невидимое полушарие Луны. Хотя, как и Море Гумбольдта, оно кажется земному наблюдателю узенькой полоской, на лунном глобусе видно, что Краевое Море имеет весьма неправильную форму с многочисленными «заливами» и наибольший его поперечник близок к 400 км. Следующее к югу за Краевым Морем лунное Море Смита по площади превосходит Море Краевое и в южной части имеет на своем дне два крупных кратера, что хорошо видно на лунном глобусе. Наконец, Южное Море по площади превосходит все предыдущие моря вместе взятые. Его дно усеяно крупными кратерами, а форма совсем неправильная.
На самом верхнем краю, или, точнее, на верхнем роге (при наблюдении в телескоп) молодой Луны при достаточно большом увеличении можно заметить неровности лимба. Это самая высокая горная цепь на Луне, получившая наименование гор Лейбница. Некоторые из вершин этих гор, близких к южному полюсу, вздымаются вверх почти на 10 км. Одна из них, самая высокая, при всех фазах Луны постоянно освещается Солнцем. Эта высочайшая лунная гора пока никак не названа. Если вспомнить, что по диаметру Луна почти вчетверо меньше Земли, приходится признать, что лунная поверхность относительно гораздо более неровная, чем земная.
Интересно наблюдать краевые зоны Луны неоднократно, заглядывая при этом то в большей, то в меньшей степени в невидимое полушарие Луны. При таких наблюдениях лунный глобус особенно полезен — по нему можно установить, какие объекты невидимого полушария Луны временно оказываются в зоне видимости земного наблюдателя.
Рассмотрим теперь в телескоп общую панораму лунного серпа. Главное, что бросается в глаза,— обилие кратеров, этих характернейших, наиболее распространенных форм лунного рельефа. Со времен Галилея и до наших дней дошли никогда не прекращавшиеся споры о происхождении кольцевых лунных гор. Успехи космонавтики, пожалуй, лишь обострили эту дискуссию. Выявилось, что на всех уровнях и при всех масштабах «кратерность» — характернейшая черта лунной поверхности. Если в крупнейшие современные телескопы на поверхности Луны различимы кратеры поперечником в сотни метров, то космические автоматы и космонавты, посетившие Луну, обнаружили великое множество мелких и мельчайших кратеров с поперечниками в метры и даже сантиметры. Общее число всех лунных кратеров неисчислимо велико, но вряд ли все они имеют общее происхождение.
Есть две гипотезы о происхождении лунных кратеров. Одна из них, условно именуемая «метеоритной», полагает, что большинство (если не все) лунных кратеров образовалось при падении на Луну метеоритов. По земному опыту мы знаем, что, действительно, удар крупного метеорита о земную поверхность приводит к образованию так называемого взрывного метеоритного кратера. При скорости соударения в несколько километров в секунду (и выше) метеорит взрывается в буквальном смысле этого слова. При ударе кристаллическая решетка твердого метеоритного тела разрушается и молекулы метеорита, уже не связанные друг с другом, напоминают молекулы сильно сжатого газа. Такой «газовый сгусток», естественно, стремится расшириться, и это расширение происходит взрывообразно. Подсчитано, что при скорости соударения в 4 км/с взрыв получается таким же мощным, как если бы взорвалось равное метеориту по массе количество тринитротолуола. При большей скорости соударения выделение энергии при взрыве увеличивается в десятки раз.
За последнее время в различных районах Земли найдены крупные метеоритные кратеры, и по размерам и по форме напоминающие некоторые из кратеров Луны.
Сторонники «вулканической» гипотезы обычно указывают на кальдеры. Любопытно, что при возникновении кальдеры образуется котловина с крутым валом и ровным дном, напоминающая лунный «цирк». Если внутри кальдеры образуется новый вулкан, он напоминает центральную горку лунных кратеров и аналогия с лунным рельефом становится еще более полной.
В настоящее время спор между сторонниками той и другой гипотезы потерял смысл. Оказалось, что в формировании лунного рельефа принимали участие как внешние, так и внутренние факторы. Вероятно, мелкие и мельчайшие кратеры имеют метеоритной происхождение, крупные кратеры (как правило) — «вулканическое». Последнее слово мы поставили в кавычки не случайно — у нас пока отнюдь нет уверенности, что все или хотя бы некоторые центральные горки лунных кратеров — бывшие или даже нынешние действующие вулканы. С другой стороны, формирование кольцевой горы на Луне не обязательно похоже на возникновение земных кальдер — здесь пока лишь есть общие аналогии и нет количественной или даже хорошо обоснованной качественной теории. Впрочем, лунный мир таит в себе множество загадок, и мы еще, по-видимому, далеки от правильного понимания всех обстоятельств, способствующих формированию современного лика Луны.
Обратим теперь наше внимание на некоторые наиболее примечательные кратеры. Чуть южнее Моря Гумбольдта виден крупный лунный кратер Эндимион. Поперечник его близок к 100 км, а дно совершенно ровное, лишенное центральной горки. Зато расположенные южнее Эндимиона два лунных кратера Атлас и Геркулес (рис. 91) морфологически представляют собой лунные образования иного типа. Внутри Геркулеса видно чашеобразное жерло, окруженное разбросанными вокруг лунками, столь же хорошо сохранившимися, как и это жерло. Вполне возможно, что из этих жерл и лунок извергалась лава и края лавового «озера» застыли, образовав вал кратера.
