Загадка лунных масконов и проблема воды на Луне

Изучение движения искусственных спутников Луны типа «Лунар Орбитер» позволило американским ученым П. Мюллеру и В. Сьёгрену обнаружить четко выражен ные гравитационные аномалии, связанные с концентрацией масс в близповерхностных слоях Луны. Эти обла сти получили название масконов (от сокращения слов «масса» и «концентрация»). Масконы расположены в основном под большими круговыми морями: Дождей. Облаков, Ясности, Кризисов, Нектара, Влажности, под Восточным, а также в области между Заливом Зноя и Центральным Заливом (эта область может быть древним морским районом). Оценки масс в масконах колеблются от 10-5 до 10-6 массы Луны и лишь в Море Дождей она достигает 10-4 массы Луны (около 1016 тонн).

Моря неправильной формы (Море Спокойствия, Океан Бурь) никаких признаков масконов не обнаруживают. Один из масконов обнаружен в центральной части обратной стороны Луны (диаметром около 1000 км} и еще один — в районе Моря Краевого, вблизи лимба (диаметром 900 км).
Какова же природа масконов? По этому вопросу были выдвинуты три различные гипотезы. Мюллер и Сьегрен предположили, что масконы состоят из плотных веществ, например, из никеля и железа и представляют собой остатки космических тел, падавших на Луну и «заглубившихся» в лунные «моря». Однако эта гипотеза слишком искусственна, поскольку трудно предположить, что в природе существовали тела астерондальных размеров из железа и никеля.


Вторую гипотезу предложил американский ученый Дж. Гилварри, который считает, что масконы связаны с толщами осадочных пород, образовавшимися на месте древних лунных морей (в буквальном смысле слова). Гилварри еще задолго до открытия масконов высказывал идею о том, что в первый миллиард лет существования Луны она имела гидросферу. После испарения воды на месте морей образовались накопления осадочных пород, средняя плотность которых равна 2,4 г/см3. Несмотря на то, что плотность их невелика, они создают избыток массы, так как еще до их возникновения котловины морей (образовавшиеся, по Гилварри, за счет падения на Луну крупных тел) подверглись изостатическому выравниванию с окружающими их материками.


Вопрос о возможности существования на Луне воды (хотя бы в прошлом) сейчас вновь стал предметом серьезного обсуждения не только в связи с гипотезой Гилварри о масконах.


Еще в 1967 г. известный американский ученый Гарольд Юри высказал в ряде выступлений и статей гипотезу о том, что основным агентом, сформировавшим лунную поверхность, была вода, а не лава. Основанием для гипотезы Юри послужило обнаружение на снимках лунной поверхности, полученных «Лунар Орбигерами» извилистых борозд, напоминающих высохшие русла рек. По мнению Юри, они связаны с подповерхностными потоками, которые существовали одну или несколько эпох, когда на Луне была атмосфера, порожденная в резуль тате катастрофических столкновений крупных тел с Луной.


Гипотеза Юри приобрела немало сторонников. Наиболее детальное исследование лунных борозд по сним кам «Лунар Орбнтеров» выполнили С. Пиль, Дж. Шуберт и Р. Липгенфельтер. Извилистые борозды нередко начинаются в кратерах, хотя часто их начало не прослеживается. Длина борозд доходит до 1000 км, а ширина составляет несколько километров. Извивы борозд напоминают речные меандры. Их наблюдаемые особенности (в частности, их связь с границами «морей») можно объяснить воздействием подповерхностных потоков воды. Вода могла выделяться вместе с другими летучими веществами из лунных недр за счет энергии падающих метеоритов или радиоактивного разогрева.


В 1968—1969 гг. в печати появилось множество ста тей, авторы которых обсуждают возможность существо вания под поверхностным слоем Луны слоя вечной мерзлоты и даже жидкой воды. Приводятся доводы как за, так и против подобной возможности. Однако ни один из этих доводов не является решающим, а в самом поверхностном слое признаков воды пока не обнаружено. Поэтому проблема лунной гидросферы пока не может считаться выясненной.


Вернемся к вопросу о природе масконов. Третья, и пожалуй, наиболее правдоподобная гипотеза, объясняющая это явление, была предложена известным исследователем Луны Р. Болдуином (США). Согласно этой гипотезе масконы образовались в результате застывания лавы, изверженной из лунных недр при ударах крупных космических тел о поверхность Луны. Застывшая лава имеет плотность, более высокую, чем у окружающих материков. Тем самым объясняется без дополнительных предположений (как в случае гипотезы Гилварри) и само явление масконов, и их связь с круговыми «морями».