Селеногра́фия — раздел астрофизики, занимающийся описанием лунной поверхностиБСЭ, 3-е издание, том 23, стр. 202, статья «Селенография». 1979 год. История Зарождение селенографии обычно связывают с первыми телескопическими наблюдениями Галилео Галилея. В августе 1609 г. он с помощью телескопа выявил горы на Луне. О рельефе лунной поверхности Галилей писал: «Мы пришли к заключению, что поверхность Луны не гладкая и не ровная, и не в совершенстве сферическая, как полагал в отношении неё целый легион философов, а, напротив, неровная, шероховатая, испещрённая углублениями и возвышенностями».
XVII век
В 1619 году Кристоф Шейнер опубликовал первую карту Луны (диаметром около 10 см), на которой некоторые детали лунного рельефа изображены достаточно точно. В 1647 году польский астроном Ян Гевелий издал книгу «Селенография, или описание Луны», в которой поместил собственные зарисовки Луны при наблюдениях в телескоп. Однако лунные карты Гевелия не были подробными. Это было связано с тем, что Гевелий использовал телескопы с очень большим фокусным расстоянием (длина 5 м, диаметр объектива 15—20 см), которые сильно искажали изображение.
В 1651 году итальянский астроном-иезуит Джованни Риччоли положил начало номенклатуре деталей лунной поверхности. На составленной им карте Луны были присвоены наименования почти двумстам деталям.
XIX век В 1830—1837 гг. наблюдатели Луны и планет Вильгельм Бер и Иоганн Медлер опубликовали большую (диаметром около метра) карту Луны, на которой было отмечено уже 7735 деталей. Эта карта составила веху в истории селенографии, однако уже в 1878 г. немецкий астроном Юлиус Шмидт выпустил карту, содержащую 32 856 деталей. В 1895 британский астроном Томас Элджер издал подробную карту Луны с топографическим описанием деталей её поверхности. В 1897 г. Парижская обсерватория впервые издала большой фотоатлас Луны, а в 1904 г. аналогичный атлас опубликовал известный американский астроном Уильям Пикеринг.
XX век
Хронология исследований Луны автоматическими станциями
Автоматические станции серии «Луна» (СССР, РФ)
Название космического аппарата Дата запуска«Луна-1» 2.1.59«Луна-2» 12.9.59«Луна-3» 4.10.59«Луна-4» 2.4.63«Луна-5» 9.5.65«Луна-6» 8.6.65«Луна-7» 4.10.65«Луна-8» 3.12.65«Луна-9» 31.1.66«Луна-10» 31.3.66«Луна-11» 24.8.66«Луна-12» 22.9.66«Луна-13» 21.12.66«Луна-14» 7.4.68«Луна-15» 13.7.69«Луна-16» 12.9.70«Луна-17» 10.11.70«Луна-18» 2.9.71«Луна-19» 28.9.71«Луна-20» 14.2.72«Луна-21» 8.1.73«Луна-22» 29.5.74«Луна-23» 28.10.74«Луна-24» 9.8.76«Луна-25»11.8.23
Автоматические станции серии «Зонд» (СССР) «Зонд-3» 18.7.65«Зонд-5» 15.9.68«Зонд-6» 10.11.68«Зонд-7» 8.8.69«Зонд-8» 20.9.70
Исторические карты Луны
Лангрен, Михаэль ван, гравюра, 1645. Гевелий, Ян, Selenographia, sive Lunae descriptio, 1647. Риччоли, Джованни Баттиста и Гримальди, Франческо Мария, Almagestum Novum, 1651. Кассини, Джованни Доменико, гравюра, 1679. Майер, Тобиас, гравюра, 1749, опубликована в 1775. Шрётер, Иоганн Иероним, Selenotopografisches Fragmenten, 1-й том 1791, 2-й том 1802. Вильгельм Лорманн, Topographie der sichtbaren Mondoberflaeche, Лейпциг, 1824. Беер, Вильгельм и Медлер, Иоганн Генрих фон, Mappa Selenographica totam Lunae hemisphaeram visibilem complectens, Берлин, 1834-36. Эдмунд Нейсон, The Moon, Лондон, 1876. Шмидт, Иоганн Фридрих Юлиус, Charte der Gebirge des Mondes, Берлин, 1878. Элджер, Томас Гуин, The Moon, Лондон, 1895. Ян Крейгер, Mond-Atlas, 1898. Андел, Карел, Mappa Selenographica, 1926, Praha.
Поверхность Луны
Традиционно на Луне выделяют два основных вида ландшафта — материки и моря. Лунный шар покрыт единым материковым щитом, в котором отдельными вкраплениями располагаются моря. Возможно, более подробные исследования выявят отдельные регионы внутри материкового щита Луны, но пока достаточно обоснованных и подробных данных на этот счёт нет. Общая площадь морей на поверхности Луны составляет 16,9 %.
Основные лунные моря сосредоточены на видимом полушарии, крупнейшее из них — Океан Бурь. К нему примыкают Море Дождей с северо-востока, Море Влажности и Море Облаков с юга. В восточной половине видимого с Земли диска протянулись цепочкой с северо-запада на юго-восток Море Ясности, Море Спокойствия и Море Изобилия. К этой цепочке с юга примыкает Море Нектара, а с северо-востока — Море Кризисов.
На границе видимого и обратного полушарий расположено несколько небольших морей — Море Восточное (к западу от Океана Бурь), Море Краевое, Море Смита и Море Южное (к востоку от Моря Изобилия). На обратной стороне Луны есть лишь одно значительное образование морского типа — Море Москвы.
Несколько небольших образований морского типа, относительно обособленных от крупных формаций, носят название «озер». Образования, граничащие с морями и вдающиеся в материковые области, называются «заливами».
Моря отличаются от материковых областей тёмной поверхностью, более ровным рельефом и меньшим числом крупных кратеров на единицу площади — в среднем концентрация кратеров на материковой поверхности в 30 раз больше, чем в морях.
На краях морей правильной округлой формы и в больших кратерах с затопленным дном наблюдается резкий переход от тёмного вещества морей к светлым породам материков. В случае морей неправильной формы переходная зона иногда растягивается на несколько десятков километров.
Моря правильной формы (круговые) возникли, вероятно, в результате падения крупных метеоритов или планетезималей. В процессе их развития происходили обрушения валов и усложнение системы глубинных трещин. Недостаток массы поверхностных пород, выброшенных и рассеянных взрывом, привёл к тому, что вещество мантии под давлением глубинных расплавленных пород стало изливаться в поверхностные слои. Проходя по системе трещин, расплавы базальтового состава постепенно заполняли впадины. При такой модели находит объяснение факт совпадения масконов по местоположению с круговыми морями, так как местные гравитационные аномалии могут вызываться глубинным внедрением в кору вещества мантии.
Моря неправильной формы в большинстве случаев примыкают к круговым морям. Можно предположить, что расплавленные породы, образовавшие тёмное вещество морей неправильной формы, поступали не столько по глубинным каналам и трещинам, сколько по поверхности из соседних круговых морей.
Морские и материковые ландшафты располагаются на различных уровнях высот. В масштабах всей Луны разность средних уровней материков и морей достигает 2,3 км. В пределах видимого полушария это значение составляет 1,4 км. Средний уровень круговых морей ниже среднего уровня морей неправильной формы на 1,3 км, и ниже уровня материков почти на 4 км.
Основой структур на лунной поверхности, включая большинство морей, являются многокольцевые образования поперечником более 300 км. На видимом полушарии практически все подобные структуры заполнены морскими породами до границ внешнего кольца и являются круговыми морями. На обратной стороне в отдельных случаях можно проследить, как выглядела первоначальная многокольцевая структура (Море Восточное). Так, Море Дождей сохранило лишь одно из внешних колец в виде горных цепей Альп, Кавказа, Апеннин и КарпатСеленография | Вселенная Земли и Луны.
Горные хребты и цепи на Луне схожи с аналогичными формами рельефа Земли, однако, за редким исключением, не являются самостоятельными типами образований, и под понятие «гор» попадают внешние и внутренние валы многокольцевых структур. В некоторых случаях они хорошо сохранились, в других — полуразрушены. Луна, по-видимому, никогда не обладала атмосферой и гидросферой, но тем не менее эрозия на ней происходит. Среди её причин можно выделить такие: резкие колебания температуры (от +120 до −150 °C); метеоритная бомбардировка; корпускулярное и коротковолновое излучение Солнца; вулканизм (в прошлом и, отчасти, в настоящем). Характернейшая особенность лунного рельефа — обилие кольцеобразных гор, среди которых выделяли четыре типа образований: Лунный кратер — кольцевой горный хребет, на дне которого находится остроконечная центральная горка, иногда имеющая несколько вершин. Дно лунных кратеров обычно покрыто светлым веществом. Лунный цирк — кольцевой горный хребет (вал), ограничивающий гладкую долину (дно). Кратерное море — кольцевой горный хребет (вал), ограничивающий дно, имеющее тёмный (подобно морям) цвет. Пора (кратерочек) — углубление диаметром в несколько километров с вогнутым дном.
Сейчас эта условная классификация является устаревшей и все кольцевые формы лунного рельефа независимо от их размера именуют кратерами. К выпуклым формам лунного рельефа следует отнести пики. К протяжённым формам рельефа относят трещины и борозды.
Трещины — протяжённые отрицательные образования длиной в сотни километров при ширине в несколько сотен метров.
Борозды — отрицательные образования с менее крутыми склонами и более плоским дном. Их ширина обычно измеряется несколькими километрами. К этому типу образований следует отнести лунные долины, более широкие, чем борозды.
На поверхности некоторых лунных морей (Море Ясности) при благоприятном освещении выявляются так называемые валы — длинные и пологие возвышения.
Таблица яркостей
Шрётером введена в употребление таблица, которой он пользовался для обозначения яркостей различных точек лунной поверхности. Она разделена на 10° и имеет следующий видАтлас Луны (под редакцией П. И. Савкевича). «научное книгоиздательство», Петроград, 1922.:
0°. Тёмные места. 1°. Тёмные с сероватым оттенком. 2°. Тёмно-серые. 3°. Светло-серые. 4°. Желтовато-серые. 5°. Чисто-легко-серые. 6°. Белесовато-серые. 7°. Серовато-белые. 8°. Чисто-белые. 9°. Блестяще-белые. 10°. Ослепительно белые.
Значениям этой шкалы соответствуют яркости следующих лунных образований:
0°. Все тёмные тени. 1°. Тёмные части дна кратеров Гримальди и Риччоли. 1½°. Внутренние части кратеров Бошкович, Бийи. 2°. Дно кратеров Эндимион, Юлий Цезарь. 2½°. Внутренние части кратеров Витрувий, Питат, Гиппал. 3°. Внутренние части кратеров Тарутий, Теофил, Паррот, Флемстид. 3½°. Внутренняя часть кратера Архимед. 4°. Внутренняя часть кратера Птолемей. 4½°. Поверхность вокруг кратеров Аристилл, Центрального залива. 5°. Вал кратеров Араго, Буллиальд. Поверхность вокруг кратеров Кеплер и Архимед. 5½°. Вал кратеров Пикар, Тимохарис. Полосы около кратера Коперник. 6°. Вал кратеров Макробий, Флемстид. 6½°. Вал кратеров Теэтет и Зонгрен, пик Ла-Гира. 7°. Кратеры Аридей, Вихман, Кеплер. 7½°. Кратеры Укерт, Эвклид. 8°. Вал кратеров Годен, Коперник. 8½°. Вал кратеров Прокл, Гиппарх. 9°. Кратеры Местинг А, Мерсенн. 9½°. Внутренние части кратера Аристарх. 10°. Центральный пик кратера Аристарх.
Формы лунного рельефа
Поверхность Луны можно условно разделить на типы: старая гористая местность с большим количеством кратеров и относительно гладкие и молодые лунные моря. Главная особенность обратной стороны Луны — её материковый характер.
Высоты и глубины на лунной поверхности отсчитывают от условной сферы определённого радиуса. В цифровых моделях лунного рельефа, составленных по альтиметрическим и стереоскопическим данным зонда Lunar Reconnaissance Orbiter, принята сфера радиусом . Она же используется в предыдущей модели (построенной по измерениям «Клементины» и некоторым другим данным), а также в модели, созданной на основе измерений аппарата «Кагуя». Для измерений «Чанъэ-1» был использован уровень . Для сравнения: средний радиус Луны равен .
Наибольшие глубины видимой стороны Луны (до 4 км) находятся в Океане Бурь. Море Ясности и Море Дождей имеют среднюю глубину около 2,5 км, Море Облаков — около 1 км, а Залив Зноя, находящийся в северной части Моря Облаков, лежит на высоте 3 км. В целом материковая часть видимой стороны Луны имеет высоты более 1 км. Высочайшая точка Луны () располагается на , а глубочайшая () — на (обе на обратной стороне).