Неравновесная Луна

Каждую ночь, горя не зная,

Ходит Луна, как заводная.

(из песни, сл. Н. Матвеева)

Рис. 1 Луна. Полушарие X всегда обращено к Земле. S – излучение Солнца, E – излучение Земли, M – излучение Луны (показаны условно).

Согласно традиционным расчетам, притяжение Земли и Луны в 2,2 раза слабее, чем притяжение между Солнцем и Луной. Такой расчет приводит к парадоксальному выводу – Луна должна быть планетой, но никак не спутником Земли. С данным парадоксом мне удалось частично разобраться в предыдущей статье [1]. Расчет получился не в пользу Земли, поэтому данной статьей хочу добавить несколько теплых отношений между Землей и Луной с учетом селено-физики, логики и просто здравого смысла.

Cмена лунных фаз составляет около 29,5 суток (синодический месяц). За все время движения одно полушарие Луны освещено Солнцем, а второе находится в тени (рис. 1). День сменяется ночью, также как на Земле, но только с большим периодом, около двух недель. Мы также знаем, что Луна неравновесное тело, всегда обращена к Земле более массивным полушарием, у которого и большая поверхность.

Когда мы наблюдаем новолуние, то в это время Луна находится на самом близком расстоянии от Солнца и обращена к нему легким полушарием «Y». Когда Луна в полнолуние – Луна находится на самом удаленном расстоянии от Солнца и обращена к Солнцу и к Земле тяжелым полушарием «X».

Кроме того, лунный ландшафт существенно отличается между видимой и невидимой сторонами Луны. Даже невооруженным глазом на Луне видны обширные темные области – лунные моря. Особенно отчетливо такую картину земляне наблюдали в период недавнего суперлуния 14-15 ноября 2016 г. Лунные моря – это обширные районы с достаточно ровной поверхностью, представляют собой низменности, залитые застывшей лавой, сверху прикрыты реголитом и пылью, характеризуются более темной окраской (рис. 2). Темная поверхность морей указывает на ее свойство – данная поверхность меньше отражает солнечной энергии. Воспользуемся научным термином «альбедо», или белизна, который означает, какая часть падающего на поверхность света отражается от нее в том же направлении. Луна отражает около 10% солнечной энергии, остальные 90% превращаются в теплоту. Учитывая, что гравитацию переносят фотоны и крафоны [2], то один только этот факт уменьшает силу притяжения Солнца на 10%.

На обратной стороне Луны только два моря (море Москвы и море Мечты) и они относительно небольшого размера. На видимой стороне Луны моря занимают более 30% всей поверхности полушария, а на обратной стороне, около 2,5%, т.е. разница более чем на порядок. Я специально акцентирую на этом внимание, т.к. это еще один важный момент в понимании неравновесности полушарий Луны.

Из школьной программы физики мы помним, что черное тело всегда нагревается солнечными лучами сильнее, чем белое. В свою очередь, черное тело также излучает больше энергии, чем светлое. Данное правило применимо и к лунной поверхности. Темные области морей, за время двухнедельного лунного дня, нагреваются сильней, а во время лунной ночи, излучают также сильней. День видимого полушария приходится на полнолуние, когда Луна удалена от Солнца за орбиту Земли, а ночь приходится, когда Луна приближена к Солнцу в новолуние. Неравномерность нагрева обоих лунных полушарий создает следующую картину: 1) Луна в новолуние – излучение с ее ночной поверхности в сторону Земли – максимально; 2) Луна в полнолуние – излучение с дневного полушария в сторону Земли также максимально; 3) в четвертях излучение равновесно.

Отсюда промежуточный вывод: несмотря на то, что Луна в новолуние обращена к Земле темной стороной, она посылает ей больше гравитационной энергии, нежели, если бы она в этот момент была повернута обратной стороной. Этому способствует и большая поверхность полушария «X». Это еще один аргумент, почему Луна спутник, а не планета.

Почему такое отличие, казалось бы двух одинаковых полушарий? Почему так много излитой лавы на видимой стороне? Очевидно это действие приливных сил Земли. В свою очередь приливные силы Луны также должны действовать на Землю. В науке прочно утвердилась теория, что приливные волны в морях и океанах создает лунное притяжение. Здесь, также как с притяжением Луны к Солнцу и Луны к Земле, стоит явное противоречие, притом, еще более критичное. По расчетам Солнце воздействует на земную поверхность в 170 раз сильнее, чем Луна. Однако в приливных поднятиях воды предпочтение отдано Луне. Повторюсь, у Луны слабое свечение отраженным светом, отсюда и слабое притяжение, которое не способно поднять такую высокую волну с противоположных сторон земного шара. Тему земных приловов в данной статье не рассматриваем, она требует отдельного разбирательства.

Масконы

                       a                                         b

Рис. 2. Видимая (a) и обратная (b) стороны Луны. 1-море Дождей, 2-море Ясности, 3-море Кризисов.

Начну с цитаты: «В 1968 году, за год до высадки человека на Луну, американские ученые П.Мюллер и У.Сьегрен исследовали лучевые ускорения ИСЛ "Лунар Орбитер-5". Они обнаружили на морях, где обязаны быть отрицательные гравитационные аномалии, в действительности имеются крупные положительные аномалии, которые нельзя объяснить ничем, кроме как концентрацией тяжелых масс. Такие структуры они назвали масконами (mass concentrations). На высоте полета спутника (100 км) гравитационные аномалии достигали 200 мГал и более. В частности, над морем Дождей гравитационная аномалия равна 250 мГал, над морем Ясности аномалия достигает 220 мГал, над морем Кризисов около 130 мГал. [3]. В то же время над Апеннинскими хребтами наблюдается отрицательная гравитационная аномалия от -100 до -120 мГал [4, с. 106]. Протяженность Апеннин более 600 км вдоль юго-восточного берега Моря Дождей, ровные хребты с редкими пересечениями ущелий и долин. Это протяженные и высокие горы, обрамляя берег 15-30 километровыми склонами. Некоторые вершины достигают высоты до 5400 метров, что дает им право называться самыми высокими горами на видимой стороне Луны.

Закон всемирного тяготения на Луне показывает удивительную противоречивость: там, где находятся горные вершины, имеющие огромные массы, там гравитационное притяжение слабее, там, где находятся низменности, залитые лавой моря, там притяжение намного сильнее. Приведу пример из книги М.У. Сагитова, он пишет: «Необычайное образование, – Море Восточное, – отличается от подобных ему масконов на видимой стороне. В центральной части оно имеет положительную аномалию, окруженную кольцом отрицательных аномалий. Своеобразие Моря Восточного могло быть объяснено тем, что это образование находится в высокогорной области вдали от морских образований, а может быть, причиной является и то, что в этой части Луны более тонкая кора». (Конец цитаты) [4, с.109].

Далее автор акцентирует внимание на масконах «интересных образованиях на Луне», которые «представляют собой поверхностные образования типа материальных дисков. Будучи изостатически нескомпенсированными, избыточные массы порядка 800 кг/см² создают напряжение в верхних слоях лунной коры». Дается ссылка на источник (я ее тоже даю) [5]. Здесь я вижу сомнения автора, который написав данное число, понимает его несуразность, поэтому отсылает читателя куда подальше, по-сути переводит стрелки и умывает руки. Переведем для наглядности, «избыточные массы» масконов в систему СИ и получим 8000000 кг/м², или 8000 т/м². Что это за космическое давление (напряжение) на верхний слой коры? Такие давления на Земле-то невозможно получить без специальных прессов, а тут на Луне притяжение в 6 раз меньше чем на Земле, откуда могут возникнуть такие массы, чтобы опустить или поднять орбиту ИСЛ.

Что творит наука, чтобы хоть как-то объяснить лунные гравитационные аномалии в рамках закона всемирного тяготения. Мало того, ранее предполагалось, что эти масконы залегают на глубинах порядка 50 км в виде компактных масс, а сейчас их фактически подняли на поверхность Луны.

Когда намечал план данной статьи, я не планировал долго останавливаться на масконах, т.к. для меня аномальные гравитационные пятна в локальных геологических полях Луны были понятны сразу. По мере изучения материала на данную тему выяснилось, что для ученого мира масконы, как масоны для несведущих людей.

В 2012 году NASA целенаправленно потратила полмиллиарда долларов на изучение и расшифровку этих масконов. 1 января 2012 года на орбиту Луны были выведены два спутника «Ebb» и «Flow» (Прилив и Отлив) под кодовым названием GRAIL (The Gravity Recovery and Interior Laboratory) (Чаша Грааля) (рис. 3) [6]. Спутники двигались вокруг Луны по орбитам на расстоянии от 175 до 225 км друг от друга. Расстояние между спутниками измерялось с высокой точностью. По изменениям расстояния и выявлялись особенности гравитационного поля Луны и ее внутреннее строение.

Целью этой космической миссии было более детально просканировать лунную кору на предмет обнаружения и дальнейшей расшифровки этих масконов.

Спутники GRAIL проработали до декабря 2012 года, после выработки топлива упали на лунную поверхность в районе кратера Гольдшмидт. Полученные данные миссии продолжают обрабатываться и по сей день [6].

 Рис. 3. GRAIL

Аномальная гравитация Луны

Какое объяснение получили наличие данных аномалий? Да все просто! У всех исследователей перед глазами маячит закон Всемирного тяготения, а что в нем отвечает за гравитацию? Ну конечно масса! «Сами Мюллер и Сьегрен считали, что положительную аномалию создает железоникелевый метеорит, который упал на Луну и остался в лунной коре» [3, 4]. Несколько позднее трудами уже большего количества ученых на суд природы и общества была представлена гипотеза, что в Луну врезается астероид и образует «морскую впадину». Впадина создает на некоторое время отрицательную аномалию, но расплавленная лава поднимается наверх и заполняет все трещины и полости до полной изостатической компенсации. Кора застывает, бассейн заполняется реголитом и пылью, таким способом создается избыточная масса, которая и дает положительную гравитационную аномалию. Правда, как указывает тот же источник: «Современные данные говорят о том, что лавовые излияния возникли не сразу, а спустя 0,5 млрд. лет». Но ничего страшного, изощренный ум ученых нашел новое объяснение: «Изостатически не компенсированная кора имеет положительные аномалии за счет внедрения более плотных масс из недр Луны».

Ну откуда же еще. Но опять возникает очередной вопрос: каким образом плотные массы искали и находили свое пристанище именно под лунными морями, а не под материками, которых все-таки гораздо больше? А потом откуда столько плотной массы в худосочной Луне. Почему я так небрежно отозвался о нашем спутнике, а потому, что Вы наверняка помните плотность лунного вещества, указанного в справочниках (3346 кг/м³).

В очередной раз заостряю внимание читателей, что в гравитационном притяжении участвует энергия, а масса является лишь аккумулятором этой энергии. Поэтому никаких масконов вместе с изостазией ни на Луне, ни вообще в природе – не существует! Тогда что, с поверхности морей и океанов больше излучается энергии? Именно так! Остается только объяснить явление гравитационных аномалий, имеющих место на спутнике Земли.

Гравитационные аномалии связаны не с массой, а с неравномерным тепловым нагревом ландшафта Луны. Линзы морей «закачивают» больше солнечной энергии, чем взрыхленная, холмистая пересеченная местность с многочисленными теневыми участками, где в условиях вакуума, происходит быстрое охлаждение. На плоских линзах морей электромагнитный поток крафонов поглощения и излучения идет интенсивней, который создает дополнительную силу притяжения, отсюда и положительные гравитационные аномалии.

Обратная ситуация на полюсах. На полюсы поступает гораздо меньше солнечной энергии, поэтому притяжение там меньше, чем в других территориальных поясах спутника. Земля, в отличие от Луны, более сплюснута на полюсах. За счет этого земные полюсы ближе располагаются к раскаленной мантии и ядру. Хотя на земные полюсы Солнце также реже заглядывает, зато крафонное излучение из недр Земли интенсивней, чем в экваториальной зоне.

Какие же выводы сделали специалисты из института космических исследований имени Годдарда под руководством Марии Зубер: «Увеличение плотности и гравитации в мишени масконов вызвано лунным материалом, расплавленным от тепла давно упавших астероидов».

«Знание о масконах означает, что мы, наконец, начинаем понимать геологические последствия больших воздействий», сказал Мелош. «Наша планета перенесла подобные воздействия в своем отдаленном прошлом и понимание, что масконы обогатят наши знания о древней Земле и о тектонике плит, и что создало первые месторождения руды» [6].

Такие расплывчатые выводы никого не трогают.

Не могу согласиться с уважаемыми учеными и в том, когда они пишут: «Данные также показывают, что область силы тяжести луны не похожа на область любой земной планеты в нашей солнечной системе». Такого не может быть по причине, что подобные моря найдутся практически на всех планетах и спутниках этих планет за орбитой Земли. Единственное, что разница в силе тяжести будет не велика, из-за меньшего перепада температур. На Меркурии подобных ландшафтов также вполне достаточно, но там окружающая температура так велика, что практически выравнивает тепловое излучение между гористой и морской поверхностью.

В заключение данного параграфа приведу цитату, дословно переведенную компьютером с сайта NASA: «Слежка масконов ниже лунной поверхности и не может быть замечена нормальными оптическими камерами». В данном случае, как ребенок, что видит, то и переводит. Что тут сделаешь, если оптика не может, как рентген просветить кору и обнаружить необнаружаемое. Остается отправить на Луну астронавтов с мощными рентгеновскими аппаратами, а если не получится обнаружить, то пробурить сверхглубокую лунную скважину. Дерзайте, если денег не жалко!

Море Восточное

Рис. 4. Море Восточное [5]

Перейдем к Морю Восточному и его аномалиям. Море Восточное, но это не значит, что оно расположено на востоке. Название морю дал немецкий астроном Юлиус Генрих Франц в 1906 году, однако в 1961 году Международный астрономический союз провел рокировку сторон света на Луне, и море Восточное оказалось на западной окраине видимого полушария Луны. Море Восточное имеет три концентрических горных кольца, окружающих центральную лавовую долину. Этот бассейн (диаметр котловины составляет 960 км) сформировался около 3,8 млрд лет назад в результате столкновения Луны с огромным астероидом. Удар вызвал колебания в лунной коре, в результате чего получились три концентрических окружности [7].

Данный объект астрономы называют «бычий глаз», именно такое сходство отражают фотографии спутниковых снимков. Море Восточное, очередная загадка для астрономов: почему на периферийных кольцах данного бассейна отрицательная гравитационная аномалия, а в центре – положительная. С Морем Восточным астрономы связывают один из крупнейших масконов концентрического строения с хорошо выраженной центральной положительной гравитационной аномалией [8, с. 114].

Для анализа следует присмотреться к двум снимкам (рис.4), на которых Море Восточное предстает в анфас и в профиль. На фотографиях отчетливо видна плоская темная центральная арена и три кольцевых горных массива.

Что представляет собой центральная арена. Пожалуй, она напоминает перевернутую вверх дном старую закопченную сковородку. На снимке сковородка, которая нагревалась на газовых горелках, поэтому ее центр остался не закопченным, это ее отличает от лавовых лунных морей. Мысленно заретушируем ее и представим, что данная сковородка имеет диаметр 500 км и две недели находится под палящими лучами Солнца. Вот здесь сравнение будет более корректным, если сковородка будет стоять над зажженной газовой горелкой.

Лунные моря около своих побережий имеют достаточно толстый слой реголита, но чем ближе к центру , тем тоньше его слой. В центре, предполагаю, что его нет вовсе. Реголит плохо проводит тепло, поэтому предгория прогреваются на небольшую глубину. А вот цирки морей, имея гладкую поверхность, в течение дня прогреваются очень сильно и на значительную глубину. Центральная часть моря, как ледовый каток, слегка прикрытый серой пылью, под которой твердая застывшая базальтовая лава. Такой налет создает прекрасные условия для прогрева солнечными лучами лунной коры.

Центральный цирк интенсивно поглощает и излучает энергию, отсюда и положительная гравитационная аномалия. Периферийные кольцевые горы нагреваются слабее, соответственно, гравитационное притяжение над ними также слабее. Протяженные рукава долин между кольцевыми горами имеют довольно развитую поверхность, засыпанные толстым слоем реголита, поэтому накапливают меньше энергии, по сравнению с основным морем. Следует подчеркнуть еще одну немаловажную деталь в аномальном притяжении Моря Восточного. Как правило, поглощение и, особенно излучение энергии с плоской поверхности, идет по нормали к данной поверхности, а излучение с пересеченной, гористой поверхности происходит спонтанно во всех направлениях, отсюда больше отраженной и рассеянной энергии. Когда спутник пролетает над таким морем, то его орбиту пересекает мощный поток тепловой (гравитационной) энергии с поверхности моря, который заставляет космический зонд нырять вниз. Над хребтовой и горной поверхностью более слабый поток энергии, спутник вновь поднимается  вверх.

Резюме: вместо несуществующих масконов выступает электромагнитное излучение в виде крафонов, которые и создают положительные аномалии. Такие псевдо масконы – это дополнительный поток гравитационной энергии, вносящий свою лепту в гравитационные отношения между планетой и спутником.

Ученому миру давно известно, что температура поверхности видимого полушария Луны намного выше, чем противоположного полушария. Об этом говорят данные масс-спектрометрических анализов. Объяснение такого феномена сводится к тому, что на видимой стороне большое количество тепловыделяющих элементов (урана и тория), а связано это с вулканической деятельностью [9].

Снова должен не согласиться с заключением ученых. Это сколько же нужно разбросать радиоактивного вещества на видимой стороне, чтобы ее основательно разогреть? Причина разности температур кроется не в радиоактивности, а в разности, полученной от Солнца энергии. Ученые предполагают, что толщина реголита более или менее распределена по поверхности обоих полушарий, но это не так. Я уже отметил ранее, что в центральных областях морей реголита почти нет, что создает прогрев этих районов на большую глубину, отсюда и разница в закаченной энергии. Данное обстоятельство – это еще один штрих, почему Луна спутник, а не планета.

Суммарное действие всех гравитационных эффектов, описанных в данной статье и предыдущей, не позволяют Луне оторваться от Земли. Луна по праву является спутником Земли.

Полученные данные показывают, что области силы тяжести Луны не похожи на земные. Это связано с двумя факторами: во-первых, на Земле нет подобных сухих морей, во-вторых, на Земле стабильная температура из-за присутствия плотной атмосферы.

Луна слабо разогревается из ядра, поэтому ее энергия пополняется, в основном, от Солнца и частично от Земли.

Выводы

Почему Луна, невзирая на расчеты с использованием закона всемирного тяготения, является спутником, а не планетой?

Четыре пункта выводов представлены в предыдущей статье, а здесь только выводы о пятом пункте: неравновесная и аномальная гравитация Луны.

1. Более массивное полушарие Луны, обращенное всегда к Земле, аккумулирует больше солнечной энергии за счет трех факторов:
   • за счет большей массы и поверхности;
   • за счет большей площади, покрытой морями;
   • за счет разности альбедо. Рассеяние света при отражении нивелирует рельеф,
     а поглощение света рисует рельеф.
2. Расчеты, проведенные с использованием гравитационной постоянной в формуле закона всемирного тяготения – не корректны. Масса Солнца завышена на порядок, а масса Луны несколько занижена.
3. В традиционных расчетах не учитывается энергия и скорость переноса гравитации (она бесконечно велика). На самом деле гравитация всецело зависит от энергии гравитирующих тел, а гравитационное взаимодействие осуществляется с помощью дискретных импульсов, переносчиками которых являются фотоны и крафоны, перемещающиеся в вакуумном пространстве со скоростью света.
4. Загадочные масконы – они не существуют.
5. Сложив все аргументы, описанные выше можно приблизиться к цифре 2-2,5, т.е. Луна должна притягиваться к Земле примерно в 2 раза сильнее, чем к Солнцу.

Исходя из сказанного, физический и «здравый» смысл вращения Луны вокруг Земли – не нарушается. Луна не планета, Луна – спутник!

Источники

1. Ершов Г.Д., Тяготение Луны, Гравитация /URL: http://gennady-ershov.ru/g/tyagotenie-luny.html
2. Ершов Г.Д., Гравитация Земли. Фотонно-квантовая гравитация, The scientific heritage, No 5 (5) (2016) Р.1с.79-93 / URL: http://tsh-journal.com/wp-content/uploads/2016/11/VOL-1-No-5-5-2016.pdf
3. Пантелеев В.Л. Геофизика на Луне, Гравитационное поле Луны, Физика Земли и планет, МГУ, курс лекций, М. 2001 /Астронет, URL: http://www.astronet.ru/db/msg/1169697/node33.html
4. Сагитов М.У., Лунная гравиметрия, Наука, М.,1979, URL: http://ikfia.ysn.ru/images/doc/Astronomy_Astrophysics_and_Cosmology/Sagitov1979ru.pdf
5. Kopal Z., The constants of the Moon´s physical libration derived on the basis of four series of heliometric observations from the years 1877-1915, Ikarus, 1967, v.7, №1, p. 1-28
6. Центр НАСА, Missions GRAIL: In Depth, Институт космических исследований имени Годдарда, Лаборатория реактивного движения /URL: http://solarsystem.nasa.gov/missions/grail/indepth
7. Research helps explain formation of ringed crater on the moon, October 27, 2016 /http://m.phys.org/news/2016-10-formation-crater-moon.html
8. Алифанов О.М., Анфимов Н.А., Беляев В.С. и др., Фундаментальные космические исследования. Кн.2. Солнечная система, Физматлит, М. 2014, 456 с.
9. Учёные объяснили различия ударных кратеров двух сторон Луны, Вести. ru /URL: http://www.vesti.ru/doc.html?id=1151772&cid=2161
10. 45 лет первой съемке обратной стороны Луны / Астрогалактика, URL: http://www.astrogalaxy.ru/142.html

Назад  Вперед