Луна, безусловно, является самым ярким и самым большим объектом, видимым человеческим глазом в ночном небе Земли. По сравнению с Венерой, следующим по яркости видимым объектом, Луна в тридцать раз больше в диаметре, занимает почти в 1000 раз большую площадь поверхности и выглядит примерно в 1 000 000 раз ярче Венеры. Более того, Луна не кажется нам единым диском, а демонстрирует невероятные различия от места к месту на поверхности, даже если смотреть с нашей ограниченной точки зрения здесь, на Земле.

Невооруженным глазом эти различия могут показаться просто яркими и темными пятнами: проще всего увидеть так называемого «человека на Луне». Но если вы посмотрите в телескоп, то увидите не только эти темные пятна, вырисовывающиеся на фоне более ярких участков, но и горные хребты, кратеры с высокими стенами и отходящими от них лучами, теневой рельеф на границе ночи и дня, известный как терминатор Луны. Хотя эти особенности могут быть знакомы, все они содержат ключи к древней истории Луны и могут помочь нам понять, почему «лицо» Луны, которое мы видим, не является единственной важной перспективой. Даже с готовым биноклем или самым дешевым телескопом, есть две основные особенности Луны, которые вы не можете пропустить: 1. Что она сильно изрыта кратерами, и что области более светлого цвета, как правило, более сильно изрыты кратерами, чем более темные. Многие области с кратерами включают небольшие кратеры внутри кратеров среднего размера внутри гигантских кратеров, что свидетельствует о том, что более крупные кратеры настолько стары, что на них образовались более новые, более мелкие. 2. Что у нее есть темные области, известные как мария (латинское слово «моря»), в которых относительно немного и в основном кратеры меньшего размера. Эти области примечательны тем, что их цвет и состав значительно отличаются от большей части Луны. Это правда, что одна и та же сторона Луны всегда обращена к нам, но разные части лунного полушария освещаются в течение месяца, в зависимости от относительного положения Земли, Луны и Солнца. Кроме того, поскольку орбита Луны имеет эллиптическую форму и движется быстрее, когда она находится ближе всего к Земле, и медленнее, когда она находится дальше всего, видимый лик Луны меняется очень незначительно, явление, известное как лунная либрация. Несмотря на то, что это означает, что в течение многих месяцев мы могли бы видеть в общей сложности до 59% Луны, фактически это было только 63 года назад, когда советский космический корабль «Луна-3» облетел обратную сторону Луны, и мы получили наши первые снимки обратной стороны Луны. Хотя снимки не были очень впечатляющим с точки зрения качества изображения, они были замечательными по неожиданной причине: ближняя сторона Луны выглядит совершенно иначе, с точки зрения как кратеров, так и особенностей морей. Это открытие стало настоящим шоком, и в течение десятилетий, даже когда наши изображения и понимание этой неуловимой стороны нашего ближайшего планетарного соседа улучшались в качестве, у нас не было объяснения того, почему эта разница вообще существует. Итак, каковы большие различия между ближней и дальней стороной? Одна вещь, которую вы сразу заметите — почти полное отсутствие темных морей на дальней стороне. В северном полушарии Луны есть одно заметное, но оно маленькое. Возможно, в южном полушарии есть несколько более мелких, связанных между собой, но ни одно из них не является таким же широким или глубоким, как любое из тех, что находятся на ближней стороне Луны. Возможно, второе, что вы увидите, это то, насколько более заметно и основательно покрыта кратерами обратная сторона. С гораздо большей площадью поверхности, лишенной этих морей, есть больше областей, которые кажутся более старыми и более сильно изрытыми кратерами. Это приводит к большему количеству кратеров, из которых исходят лучи, даже пересекающие друг друга на противоположной стороне. Хотя это было впервые обнаружено еще в 1959 году, потребовалось гораздо больше времени, чтобы найти разгадку. Есть очевидное объяснение, но оно оказывается неверным. Наш опыт говорит нам, что Солнечная система полна опасных комет и астероидов, периодически погружающихся во внутренние области окрестностей нашей звезды. Когда дела во внутренних мирах идут хорошо, эти тела производят зрелищные явления, такие как кометные хвосты и метеоритные дожди. Но когда дела идут плохо, одно из этих больших тел врезается в более крупное, вызывая катастрофические последствия, как потенциальное вымирание. «Очевидным» объяснением было бы то, что, когда эти массивные космические камни направляются к Луне с дальней стороны, на их пути вообще нет препятствий, и каждый объект, способный столкнуться с ними, абсолютно точно мешает им. Но когда вы приближаетесь к Луне с ближней стороны, Земля оказывается на пути, и мы можем действовать как щит для объектов, которые в противном случае столкнулись бы с ближней стороной Луны. При этом Земля могла бы либо поглотить эти удары, либо гравитационно отклонить эти потенциальные ударные объекты от Луны. Это очевидное объяснение. Но если мы посмотрим на детали системы Земля-Луна, будет ли это объяснение верным? Это хорошая попытка осмыслить то, что мы видим, но тот факт, что расстояние от Земли до Луны примерно в сорок раз больше, чем диаметр Земли, означает, что разница в количестве столкновений с ближней стороной Луны от обратной стороны должна быть менее 1%. Дальняя сторона примерно на 30% более кратерирована, чем ближняя, огромная разница, которую нельзя количественно объяснить эффектом гравитационного отклонения. Кроме того, это объяснение не предлагает различий в количестве и размере морей, которые появляются на ближней и дальней сторонах. Считается, что удары не вызывают их; они являются результатом потоков базальтовой лавы. Тот факт, что Земля предлагает небольшую планетарную защиту ближней стороне Луны, просто не может объяснить эту особенность. Так чем же объясняются различия между ближней и дальней стороной? Оказывается, ответ действительно имеет какое-то отношение к космическим столкновениям, но не к кометам и астероидам. По сравнению со всем, что пережила наша планета за последние 65 миллионов лет, астероид, уничтоживший динозавров, был большим. Он был примерно от 5 до 10 км в поперечнике, или размером с очень большую гору. Но если мы вернемся примерно на 4,55 миллиарда лет назад, мы узнаем, что удар Чиксулуб был далеко не самым крупным столкновением в истории Земли. Мы даже не осознавали этого, пока не привезли камни с Луны и не обнаружили, что они сделаны точно из того же материала, из которого состоит Земля! Это было большой неожиданностью, потому что никакие другие спутники Луны/планеты в Солнечной системе — ни Юпитер и его спутники, ни Марс и его спутники, ни Сатурн и его спутники — не похожи. Но почему? Около 4,5 миллиардов лет назад, когда Солнечная система была еще в зачаточном состоянии, Земля была почти сформирована и составляла около 90-95% ее нынешней массы. Но был еще один очень большой планетоид размером с Марс, находившийся на орбите, почти идентичной земной. В течение десятков миллионов лет эти два объекта неустойчиво двигались в направлении друг от друга. И вот, наконец, примерно через 50 миллионов лет после образования Солнечной системы они столкнулись друг с другом. Подавляющее большинство обеих протопланет сформировали Землю, хотя большое количество обломков было выброшено в космос. Со временем значительная часть этого мусора объединилась под действием гравитации, образовав Луну, а остальная часть либо упала обратно на Землю, либо разнеслась в Солнечной системе. Как бы безумно это ни звучало, эта теория была предложена в 1970-х годах, за последние 40 лет она стала общепринятой — подтвержденной многими наблюдаемыми явлениями, соответствующими предсказаниям. Кроме того, теперь есть доказательства того, что спутники вокруг других каменистых миров, таких как Марс и Плутон, вероятно, также образовались в результате гигантских ударов. Это столкновение, должно быть, произошло в очень ранней истории Солнечной системы, и когда оно произошло, Земля была еще очень горячей. Луна изначально, вероятно, располагалась гораздо ближе к нам и вращалась быстрее, но все же находилась в десятках тысяч километров. Всего через сотни тысяч лет Луна перестала вращаться, став приливно связанной с Землей. Но есть большой эффект от того, что этот дополнительный источник тепла (Земля) находится рядом, наряду с тем, что Луна уже привязана к нам приливами (одна сторона всегда обращена к нам). Вместе эти два эффекта означают, что ближняя сторона Луны будет намного горячее в течение очень долгого времени, чем дальняя сторона. Моря, которые мы видим, являются свидетельством потоков лавы, когда расплавленная порода стекала в большие бассейны и низменности на лунной поверхности. Хотя дальняя сторона Луны остыла относительно быстро и вскоре образовала толстую кору, ближняя сторона испытала большой температурный градиент, вызванный тем, что она находилась в непосредственной близости от очень горячей, гораздо более близкой Земли. Что происходит с камнем при наличии достаточного количества тепла? Он переходит из твердой фазы в жидкую фазу. Близость ближней стороны Луны к очень горячей молодой Земле приводила к тому, что огромные участки ближней стороны Луны дольше оставались в жидком состоянии, а это означало, что любые удары просто поглощались бы морем расплавленной лавы. Точно так же, как метеоры, падающие на земные океаны, те, что падали в древние лавовые океаны Луны, не оставляли шрамов. Только в 2014 году, через колоссальные 55 лет после того, как мы впервые увидели обратную сторону Луны, исследование Арпиты Рой, Джейсона Райта и Стейнна Сигурдссона, казалось, обобщило эту полную историю и представило необходимые доказательства в ее поддержку. Наконец, после более чем полувекового размышления над тайной обратной стороны Луны, мы можем с уверенностью сказать не только о том, как образовалась Луна, но и о том, почему два ее лика так различны. Мы знаем, что Луна сияет, отражая свет Солнца, но кто бы мог подумать, что именно молодая Земля, ярко и жарко сияющая в лунном небе, сделает две стороны такими разными? Источник: https://bigthink.com/starts-with-a-bang/moon-two-faces-different/