Кратковременные лунные явления и их наблюдение
В. С. ФИЛОНЕНКО, Харьковский государственный университет
По общепринятым пред- ставлениям Луна - "мерт- вое" небесное тело, лишен- ное атмосферы. Около 1 млрд лет назад на нем прекратилась вулканическая деятельность, и за всю исто- рию человечества не проис- ходило никаких видимых с Земли изменений, которые нельзя было бы объяснить сильно меняющимися усло- виями освещения лунного рельефа. Казалось бы, Луна открыла все свои тайны, и узнать что-либо новое, тем более с малыми любитель- скими телескопами, невоз- можно. Но так ли это?
Есть вопрос, который вол- нует астрономов уже не од- но столетие. Это вопрос о том, происходят ли сейчас на Луне какие-нибудь круп- номасштабные изменения, и если происходят, то какова их природа?
Исследования временных изменений на Луне чрезвы- чайно важны. Об этом гово- рит тот факт, что обнаруже- ние Н. А. Козыревым в 1958 г. истечения горячих газов из центральной горки Альфон- са зарегистрировано как на- учное открытие в области астрономии. На XVIII Гене- ральной ассамблее MAC (1982 г.) подчеркивалась ак- туальность наблюдений и ис- следований кратковремен- ных изменений на Луне. При- чем особо отмечалось, что для решения этой проблемы совсем необязательно при-
влечение крупных инстру- ментов: вполне достаточны телескопы малых и средних диаметров, но при условии проведения регулярных, си- стематических, однородных наблюдений.
Так что же такое кратко- временные лунные явления или Lunar Transient Pheno- mena (LTP).
Уже более 300 лет иссле- дователи Луны (среди кото- рых большинство - опыт- ные наблюдатели-профес- сионалы) отмечают различ- ные странные, необъясни- мые временные изменения на ее поверхности. Одно из первых описаний такого яв- ления, вероятно, было со- бытие, произошедшее 18 ию- ля 1178 г., приведенное ан- глийским хронистом Герва- сием Кентерберийским: пять человек поклялись под при- сягой, что видели, как "верх- ний рог молодой Луны рас- кололся на две части. Из середины этого разлома вне- запно выскочил пылающий факел, разбрызгивая во все стороны огонь, раскаленные угли и искры на большое расстояние". По мнению Д. Хартунга и Дж. 0'Кифа, описанное явление сопро- вождало падение метеорита на невидимую сторону Лу- ны, в результате которого образовался 20-километро- вый кратер Джордано Бруно.
Неоднократно наблюда- лось появление или исчез- новение в различных местах
лунной поверхности темных пятен, усиление блеска или изменение цвета некоторых лунных объектов, помутне- ние их очертаний. Одно из таких явлений - покрасне- ние и увеличение яркости центральной горки Альфон- са, наблюдавшиеся 3 нояб- ря 1958 г.,-Н. А. Козырев подтвердил с помощью спек- трограммы. Еще для не- скольких явлений получены спектрограммы, кино- и фо- тоснимки, подтверждающие их реальность. Так, напри- мер, в № 3 журнала "Ика- рус" за 1988 г. сообщается, что 23 мая 1985 г. Г. Кодовое с соавторами (Северная Гре- ция) сфотографировал яркое пятно вблизи терминатора, имевшее размеры 22,5Х X 18 км. Это наблюдение ин- терпретируется, как элек- трический разряд в облаке газа, образовавшемся в ре- зультате дегазации лунных недр. При переходе через терминатор в облаке воз- никли термические напряже- ния, вызвавшие пьезоэлек- трический эффект в газе.
Единственный путь извле- чения ценной, достоверной информации из наблюдений LTP - их статистический анализ. У нас в стране и за рубежом изданы каталоги наблюдений LTP, в которых зарегистрировано уже не- сколько тысяч событий. На- дежно установлено, что крат- ковременные явления чаще наблюдаются по периферии
круговых морей или вдоль систем складок и валов на морской поверхности. Такая же закономерность сущест- вует и в распределении по поверхности Луны эпицент- ров тектонических лунотря- сений. В остальном же у ис- следователей нет единоду- шия.
Б. Миддлхерст, например, нашла, что частота появле- ния кратковременных изме- нений на Луне зависит от ее положения на орбите. Мак- симум явлений наблюдается во время прохождения Лу- ны через перигей и апогей. Это дало возможность пред- положить, что LTP - след- ствие тектонических луно- трясений, источник энергии которых - проседание мас- конов, а "спусковой" меха- низм - приливные возму- щения. Однако В. Камерон не находит никакой корреля- ции LTP с прохождением Луны через перигей и апо- гей, зато она выявила связь LTP с областями аномаль- ного распределения темпе- ратуры на поверхности Луны. П. В. Флоренский и В. М. Чер- нов обнаружили связь LTP с солнечной активностью,
но другие авторы не под- тверждают этот вывод.
Непредсказуемость, ред- кость появления и кратко- временность LTP (средняя продолжительность порядка 15 мин) делает их практи- чески неуловимыми для крупных телескопов, наблю- дательное время которых расписано буквально по ми- нутам. Поэтому главную роль в изучении LTP должны и могут играть энтузиасты, вооруженные хоть и неболь- шими телескопами, но спо- собные проводить целеуст- ремленный систематический поиск и регистрацию крат- ковременных лунных явле- ний.
В США под руководством В. Камерон члены Ассоциа- ции наблюдателей Луны и планет систематически про- водят исследование LTP по единой, специально разрабо- танной программе. Это по- зволило зарегистрировать сотни LTP, найти новые за- кономерности в их появле- нии, более детально разра- ботать методику таких ис- следований.
Ниже предложена про- грамма для наблюдений LTP в нашей стране. Изучение каталогов LTP позволило раз- делить кратковременные яв- ления на несколько типов: 1. Изменения внешнего вида и четкости изображения де- талей рельефа, не связан- ные с влиянием земной ат- мосферы; 2. Изменения яр- кости, вспышкм; 3. Измене- ние цвета лунного объекта; 4. Появление или исчезно- вение темных пятен; 5. Удли- нения лунных рогов за 180°; 6. Аномальные явления во время покрытий звезд Лу- ной; 7. Нестационарные явле- ния во время лунных затме- ний; 8. Движущиеся LTP.
Исследование LTP по силам только достаточно опытным наблюдателям, так как это тонкие слабовыраженные эффекты. Но и им следует тщательно изучить все мно-
гообразие изменений по- верхности Луны из-за разных условий освещения и либра- ций Луны. Обнаружив крат- ковременное лунное явле- ние, наблюдатель должен быть крайне осторожным и самокритичным: если он не уверен в реальности наблю- дающегося эффекта, лучше его не регистрировать.
Рассмотрим задачи и ме- тоды визуальных и фото- графических наблюдений различных типов LTP.
ИЗМЕНЕНИЯ ВИДА, ЯРКОСТИ И ЦВЕТА ЛУННЫХ ОБЪЕКТОВ
Поиски этих явлений тре- буют использования доста- точно крупного (во всяком случае не менее 10 см в диаметре) инструмента, при- менения максимальных уве- личений, хорошего качества изображения. Очень ценно применение светофильтров.
В первую очередь необхо- димо организовать система- тические патрульные наблю- дения. Выбрав несколько интересных объектов и тща- тельно изучив их вид при разных фазах Луны, наблю- датель должен регулярно каждый ясный вечер или ночь просматривать эти объ- екты через небольшие про- межутки времени (15- 20 мин). Следует особо под- черкнуть, что наблюдать на- до регулярно, не учащая наблюдения вблизи эпох пе- ригея и апогея (как реко- мендуют некоторые авторы), так как при статистической обработке наблюдений это может привести к выводу ложных закономерностей.
При обнаружении LTP не- обходимо подробно опи- сать явление и следить за всеми изменениями как можно дольше. Желательно сопровождать наблюдения зарисовками.
Очень интересным и ре- зультативным может ока- заться применение визуаль-
ных фотометров (как само- стоятельно, так и в комби- нации со светофильтрами), для исследования "подозри- тельных" объектов на про- тяжении всей лунации и по- строение затем диаграммы "яркость (цвет) - фаза Лу- ны". Такая методика позво- лила В. Камерон обнаружить, что изменения цвета и яр- кости лунных объектов свя- заны с аномальным распре- делением температуры.
Если сделать приспособле- ние, позволяющее рассмат- ривать Луну через быстро сменяющиеся синий и крас- ный светофильтры, то окра- шенный объект начнет "ми- гать". Ценны и фотографиче- ские наблюдения кратковре- менных лунных явлений это- го типа. Для этого необхо- дим достаточно крупный те- лескоп на экваториальной монтировке с часовым ме- ханизмом, чтобы можно бы- ло получить крупномасштаб- ные (диаметр изображения не менее 50-100 мм) сним- ки Луны. Хорошие резуль- таты может дать примене- ние светофильтров.
АНОМАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ВО ВРЕМЯ ПОКРЫТИЙ ЗВЕЗД ЛУНОЙ
Иногда наблюдатели заме- чают, что во время покры- тия звезда исчезает за краем Луны не мгновенно, а по- степенно, в течение 0,2-1 с. При этом бывают заметны яркие перемычки между звездой и краем Луны, све- чения из-за края Луны после захода за него звезды и уве- личение или падение блеска звезды перед ее заходом за край Луны. Наблюдать та- кие кратковременные явле- ния можно в любые опти- ческие инструменты - от бинокля до телескопа, при- меняя наибольшее (возмож- ное при данном состоянии атмосферы) увеличение.
Так как LTP при покрытиях чрезвычайно кратковремен- ны (десятые доли секунды),
их надежная регистрация доступна лишь опытным на- блюдателям, систематически фиксирующим покрытия звезд Луной. Фотографиче- ские наблюдения этого типа LTP невозможны. (Земля и Вселенная, 1991, №3, с. 76.- Ред.).
УДЛИНЕНИЯ ЛУННЫХ РОГОВ
При наблюдениях Венеры в малых фазах хорошо за- метно удлинение рогов сер- па, из-за сумеречных явле- ний в верхних слоях венери- анской атмосферы. У без- атмосферных тел, каким яв- ляется Луна, линия рогов при любых фазах строго прямая (радиусы, проведенные из центра диска Луны к ее ро- гам, составляют угол 180°). Но иногда при малых фазах наблюдатели отмечают за пределами 180° светлые желтые или голубые точки, соединенные с концом рога тонкой светлой (часто голу- боватой) линией. Обычно бы- вает удлинен лишь один из рогов. Величина удлинения в среднем не превышает 2- 4°, но может достигать 7-8°.
К сожалению, наблюдений удлинений рогов Луны пока очень мало и они чрезвычай- но неоднородны. Поэтому
очень желательно получить фотографическое подтверж- дение удлинения лунных ро- гов. Для таких наблюдений необходим достаточно круп- ный телескоп на параллак- тической монтировке с часо- вым механизмом и окуляр- ной камерой. Перед фото- пленкой обязательно нужно натянуть нить, ориентиро- ванную вдоль небесной па- раллели. Необходим также ослабитель, чтобы на снимке хорошо проработался пе- пельный свет Луны.
Для визуальных наблюде- ний пригоден телескоп с диа- метром не менее 40 мм и увеличением не менее 30^. Поиск удлинений рогов про- водят при фазах Луны мень- ших 0,5. Каждый ясный вечер (или утро) регулярно, с ин-
тервалом в 15-20 мин про- водят патрульные наблюде- ния с таким увеличением, чтобы в поле зрения был виден полностью весь диск Луны, и оценивают централь- ный угол между радиусами, проходящими через концы рогов. При обнаружении светлых точек или линий за концом рога оценивают ве- личину этого удлинения ве- личиной центрального угла. Отмечают степень видимо- сти пепельного света (не виден, виден, хорошо ви- ден). Наблюдают за удли- нением вплоть до захода Луны (или рассвета).
НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ ЛУННЫХ ЗАТМЕНИЯХ
Во время лунных затме- ний (даже полутеневых) не- однократно наблюдались разнообразные нестационар-
ные явления: свечение от- дельных кратеров в земной полутени и тени, изменение вида, размеров и интенсив- ности темных пятен на дне некоторых кратеров, кратко- временные световые вспыш- ки в земной тени, помутне- ние различных деталей лун- ной поверхности при их выхо- де из тени, видимость зем- ной тени на фоне неба вне диска Луны.
Наблюдать LTP во время затмений лучше всего с уве- личением не менее 30". По- иск же земной тени на фоне неба желательно проводить при разных увеличениях, а наблюдать необходимо каж- дые 5 мин, отмечая нали- чие или отсутствие явления.
Если земная тень будет видна вне диска Луны, необ- ходимо измерить ее диа- метры, сравнивая их с диа- метром Луны или с угло- выми расстояниями между звездами, зарисовать на- блюдаемую картину, оце- нить время видимости тени. Чрезвычайно ценным было бы получение серии крупно-
масштабных фотографий LTP во время затмения.
ДВИЖУЩИЕСЯ КРАТКОВРЕМЕННЫЕ ЯВЛЕНИЯ
В настоящее время это наиболее таинственный и малоизвестный тип LTP. Пока нет даже гипотез, объясняю- щих явления движущихся объектов. Но не случайность их распределения по диску Луны позволяет отбросить объяснение этих феноменов земными атмосферными яв- лениями или даже лунным вулканизмом.
Наблюдались движущиеся LTP неоднократно и доволь- но опытными наблюдателя- ми, среди которых были та- кие известные астрономы, как Э. Галлей и И. Шретер. Явления этого типа чрезвы- чайно разнообразны, но в основном сводятся к различ- ным световым кратковре- менным явлениям (вспыш- кам, светлым или темным пятнам), перемещающимся на фоне диска Луны, воз- можно над ее поверхностью. Чаще всего движущиеся LTP наблюдались в Море Спо- койствия. Вот описание одно- го из них: 11 сентября 1967 г. группа наблюдателей заме- тили в Море Спокойствия темное прямоугольное пят-
но, двигавшееся с запада на восток в течение 8-9 с, Вблизи терминатора оно пе- рестало быть видимым, а че- рез 13 мин около кратера Сабин, расположенного в районе движения пятна, на доли секунды вспыхнул жел- тый свет. Через 20 дней в этом же районе наблюда- лось яркое пятно, двигав- шееся со скоростью около 80 км/ч. Через полтора года "Аполлон-11 " обнаружил в этом районе частично оплав-
ленный грунт. По оценке Т. Голда грунт был облучен светом в сотню раз более ярким, чем солнечный не ра- нее 100 тыс. лет назад. При- рода источника излучения осталась неизвестной.
Ввиду полной неизученно- сти вопроса, пока целесооб- разно организовать лишь систематические патрульные визуальные и фотографиче- ские наблюдения и при обна- ружении движущихся LTP по- дробно описывать их и опре-
делять все возможные ха- рактеристики.
При наблюдениях любых типов LTP необходимо вы- полнять следующие требова- ния:
1. Прежде чем приступить к наблюдениям LTP, надо тщательно в течение не- скольких лунаций изучить изменение вида избранных лунных объектов из-за из- меняющихся условий их освещения.
2. Наблюдения проводить систематически, используя один и тот же инструмент.
3. Определить момент об- наружения LTP с точностью до 1 мин и следить за его развитием, отмечая время и характер всех изменений. Можно попытаться сделать зарисовки или даже полу- чить крупномасштабные фо- тографии.
4. В отчете о наблюдениях указать сведения о наблюда- теле, инструменте (диаметр объектива, увеличение, тип), фазе Луны, качестве изобра- жения (по 5-балльной шкале) дать субъективную оценку достоверности наблюдения.
Результаты наблюдений кратковременных лунных яв- лений по предложенной про- грамме следует направлять по адресу: 310022, Харьков- 22, ул. Сумская, 35. Астроно- мическая обсерватория ХГУ. По этому же адресу можно получить консультации по всем интересующим вопро- сам наблюдений.
ЛУННЫЕ ОБЪЕКТЫ. ГДЕ НАИБОЛЕЕ ЧАСТО НАБЛЮДАЛИСЬ КРАТКОВРЕМЕННЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Аристарх Свечения и вспышки в полутени и тени, уве- личение яркости, яркие пятна, изменения цве- та, помутнение
Альфонс Изменение вида темного пятна на дне, увели- чение яркости и изменение цвета централь- ной горки
Посидоний Помутнение Архимед Мерцающие точки на дне Пикар Усиление яркости, помутнение Тенериф Свечение на фоне пепельного света Мессье и Мессье А Помутнение Трещина Гигина Изменение вида темных пятен Линней Увеличение размеров светлого пятна во вре- мя затмений
Кеплер Свечение во время затмений, увеличение яр- кости, помутнение
Эратосфен Изменение вида темных пятен на дне Годен и Агриппа Свечение на фоне пепельного света и во вре- мя затмений
Гассенди Свечение а тени во время затмений, движу- щиеся LTP
Коперник Увеличение яркости, свечение на фоне пе- пельного света и во время затмении Прокл Яркое свечение в земной тени Море Спокойствия Движущиеся Манилий и Менелай Свечение на фоне пепельного света, вспышки
и свечение в тени во время затмений
Тихо Изменение вида темной каймы во время зат- мений, свечение лучей в земной тени
Гримальди Изменение вида темных пятен на дне во вре- мя затмений, мерцающие точки на дне Плиний Свечение в тени
Платон Яркие пятна, изменение яркости светлого сектора на дне, свечение на фоне пепельного света, вспышки во время затмении
Атлас и Риччиоли Изменение вида темных пятен на дне во вре- мя затмений и на протяжении лунаций Мерсенн Помутнение, "облака" Виет Изменение вида темных пятен южнее кратера
Земля и Вселенная № 4,1991
