Луна, право же, заслуживает восхищения и удивления! Но большинство людей почему-то спокойно, привычно равнодушно скользят взглядом по яркому лунному диску, словно и не видят его вовсе.
Такого не должно быть с любителями астрономии. Ведь Луна - особый, поразительный мир, совсем не похожий на наш земной. Безжизненный, поливаемый космическим излучением, одновременно раскаленный и ледяной шар вот уже миллиард лет остается практически неизменным. Если, например, нашу планету немного "подвинуть" ближе к Солнцу или чуть удалить от него, Земля изменится до неузнаваемости. А Луна останется точно такой же, даже если ее забросить на морозные задворки Солнечной системы.
И при всем при этом она находится совсем недалеко, даже по обычным, неастрономическим меркам. Расстояние в 384 тысячи километров, разделяющее нас, по силам пройти простой российской легковушке.
Луна так близко от нас, что мы можем подробно разглядывать ее с небольшим биноклем. Разве это не удивительно?!
Наблюдения, которые мы предлагаем вам провести нынешней весной и летом, конечно, займут не один час и не один вечер. Но мы уверены, что вы не пожалеете о времени, потраченном на это, потому что увидите и узнаете много прекрасного.
Когда начинать наблюдения
Надеемся, что бинокль для астрономических наблюдений у вас уже есть, что вам повезло и он хорошего качества, то есть не страдает теми возможными недостатками, о которых мы вас заранее старались предостеречь (см. "Наука и жизнь" № 6, 1997 г.).
Если у вас еще есть возможность выбора инструмента, то для наблюдений Луны лучше взять бинокль с большим увеличением - БП 12х40; 15х45; 20х60. Но прекрасно подойдут и подзорные трубы ("Турист", ЗРТ), и даже монокуляры.
Наблюдательный инструмент нужно установить на штатив или какую-либо подставку, чтобы устранить неизбежную дрожь, которая передается от рук и сильно портит качество изображения.
О том, когда лучше начинать знакомство с Луной, есть разные мнения. Одни считают - с фазы полнолуния, когда лунный диск освещен полностью и на нем отчетливо просматриваются все крупномасштабные структуры поверхности. Другие рекомендуют приступить к наблюдениям с началом лунного месяца и постепенно, следуя за ростом лунного серпа, изучать все новые и новые детали рельефа. И в том и в другом подходе есть свои резоны. Но ни тот, ни другой план вам, скорее всего, не удастся сразу полностью реализовать. Потому что неизбежно столкнетесь с проблемами нашей российской погоды. Облачность, дожди, туманы непременно будут мешать видеть Луну последовательно ночь за ночью, во всех фазах.
Поэтому не ждите ни новолуния, ни полнолуния, а в первый же удобный для вас ясный и не слишком холодный вечер выходите на улицу с биноклем.
Эта статья будет служить кратким путеводителем во всех ваших многодневных наблюдениях Луны. Материал начинается с новолуния, а далее - последовательно о всех фазах лунного месяца. Вы же будете открывать статью каждый раз в нужном вам месте.
Немного об организационных делах. Самое удобное время для наблюдений - вечерние часы. К счастью, именно весной и в начале лета вечерняя Луна бывает высоко в небе, и это существенно облегчает работу. Второй фактор - место. Если вы решите заняться астрономией, не выходя из дома, а просто открыв форточку или окно, вас постигнет разочарование. Теплый воздух, выходящий из комнаты, сильно искажает изображение, и вам не удастся рассмотреть почти ничего. О наблюдениях сквозь оконные стекла даже не стоит и говорить. Лучше всего взять бинокль, штатив, стул и расположиться под открытым небом или, на худой конец, на балконе. И мы надеемся, что однажды не очень прохладным весенним или летним вечером вы вдруг сразу ощутите прелесть этих наблюдений. И потом уже не сможете бросить их.
Итак, вы направили свой бинокль на Луну. Первый же взгляд в окуляр - и вы видите множество светлых и темных пятен разной формы, размеров и плотности. Дайте глазам немного привыкнуть, присмотреться и подправьте получше настройку бинокля. И вы уже сумеете различить кольцеобразные кратеры и довольно много более мелких деталей.
Все они еще в позапрошлом столетии были тщательно нанесены на карты и получили собственные наименования. Первые телескопы были еще весьма несовершенны, и астрономы, разглядывая темные, светлые пятна на поверхности Селены (так называли Луну греки), предположили, что темные - это моря, а светлые, естественно, материки. И хотя скоро стало понятно, что поверхность Луны ничего общего не имеет с земной, менять в названиях ничего не стали.
Теперь начинайте знакомиться с наиболее заметными деталями лунной географии, или, что правильнее, - селенографии.
Молодая Луна. От новолуния до первой четверти
Весной и летом нынешнего года Луна в фазе 0,15-0,2 будет вечером 30 апреля, 29 мая, 27 июня, 27 июля и 26 августа. Когда речь идет о фазе Луны, приводится число, показывающее, какую часть от общей площади лунного диска занимает освещенная поверхность.
Это время прибывающей (растущей) Луны. В первые дни лунного месяца особенно четко бывают видны формы лунной поверхности. Освещенные косыми лучами Солнца, даже незначительные повышения и впадины отбрасывают обширные тени, и рельеф становится хорошо заметным. Кольцевые горы - кратеры приобретают прямо-таки фантастический вид. Солнечный свет еще не доходит до их дна, и они кажутся бездонными провалами, окруженными сверкающими горами.
Луна в виде тоненького серпика поднимается на западе или юго-западе, вскоре после захода Солнца. Серпик день ото дня движется на восток и заметно полнеет. Он обращен выпуклой стороной к Солнцу, то есть вправо и вниз. При фазе Ф= = 0,15-0,2 можно начинать наблюдения.
Вдоль терминатора - так называют линию на диске планеты или спутника, разграничивающую освещенное Солнцем (дневное) полушарие от темного (ночного) - хорошо просматриваются крупные кратеры. В это время терминатор проходит через восточную часть Моря Кризисов. Горы, окружающие его полукольцом, далеко выступают с освещенной стороны на темную. Их вершины возвышаются над еще не освещенной территорией и смотрятся очень эффектно. Южнее на линию терминатора через почти равные промежутки как бы нанизаны четыре мощных кратера - Лангрен, Венделин, Петавий и Фурнерий. Крупнейшие из них - Венделин и Петавий, их диаметр около 185 км. Даже при небольших увеличениях, какие дают бинокли, можно заметить, насколько различен рельеф этих кратеров.
В северной части растущего серпа Луны можно видеть Атлас - кратер диаметром 92 км. Он очень четко выделяется, когда линия терминатора проходит неподалеку. Чуть западнее (левее) Атласа виден не менее впечатляющий кратер Геркулес, хотя он меньше по размерам - 77 км.
Когда Солнце осветит треть площади видимого лунного диска (Ф=0,3; в такой фазе Луна будет 1 и 30 мая, 29 июня, 28-29 июля и 27 августа), немного южнее (ниже) лунного экватора, у терминатора хорошо видна цепочка из трех очень приметных кратеров - это Кирилл, Теофил и Катарина. Они довольно велики - их диаметры близки к 100 км. Все три выделяются и на следующий день.
При Ф=0,4 из мрака выступит уже все Море Ясности. С юго-запада оно красиво очерчено горами Гем, а с северо-запада - горами Кавказ. К северу от Моря Ясности четко выделяются два относительно молодых кратера - Аристотель (около 93 км в поперечнике) и Евдокс (около 70 км).
Через день Луна окажется уже в фазе первой четверти, то есть нам будет видна ровно половина лунного диска. Теперь терминатор в северной части пересекает темную поперечную полосу - это Море Холода. Далее за ним до самого северного полюса простирается сильно пересеченная материковая область, на которой видно несколько крупных кратеров. Самый заметный из них - Анаксагор.
Когда перед взором наблюдателя открываются достаточно большие области лунной поверхности, становится заметным, что лунные "моря" - это гладкие поверхности и на них почти нет кратеров. А на участках "суши" кратеры практически повсюду. Это следствие разной геологической истории "материковых" и "морских" областей. Когда-то, сотни миллионов лет назад, потоки вулканической магмы залили лунные низменности. Там образовались почти ровные поверхности. Это подтверждается составом геологических пород, из которых состоят разные области. А кроме того, в телескоп видно, что кое-где над застывшими "морями" выступают кольцеобразные лунные горы.
От первой четверти до полнолуния
Луна достигает фазы первой четверти (Ф = 0,5) 3 мая утром, 2 июня ночью, 1 июля вечером, 31 июля днем, 30 августа утром.
Когда фаза Луны достигает значения Ф=0,6, приоткрывается восточная часть Моря Дождей. Здесь "море" окаймляют красивые горные цепи Кавказа и Апеннин. Чуть западнее их четко видна эффектная пара небольших, похожих друг на друга кратеров - Аристилл (62 км) и Автолик (35 км). Чуть ниже и левее центра лунного диска - цепочка из трех кратеров, очень популярных среди астрономов-любителей. Это Птолемей, Альфонс и Арзахель. Птолемей (верхний из них) имеет диаметр 160 км. Арзахель (101 км) - довольно глубокий кратер, его дно лежит на 4300 м ниже верхнего края вала. Если мысленно продолжить к югу линию, образованную этой троицей, то на ее продолжении видны еще три крупных кратера. Получается цепочка в шесть кратеров. Из трех последних особенно хорошо смотрится самый южный - кратер Вальтер (132х150 км). Обратите внимание на примыкающий к нему слева огромный (около 230 км) полуразрушенный кратер Деландр. Чтобы его хорошо разглядеть, надо подловить подходящее освещение.
Чуть правее (восточнее) Птолемея и Альфонса находится очень заметный кратер Аль-Баттани. Его диаметр 140 км, а темное дно лежит на 4700 м ниже краев вала.
За один-два дня до полной луны, то есть при фазе 0,7-0,8 (6 апреля, 5-6 мая, 4 июня, 4 июля, 3 августа), на освещенной части диска выступает Океан Бурь. Южнее Моря Дождей выделяется кратер Коперник (диаметром около 100 км); в его центре ясно видна горка. Очень красиво выглядит сейчас Море Дождей. Его извилистая "береговая линия" видна очень четко. На северном "побережье" обращает на себя внимание кратер Платон. Он отделен от Моря Дождей только своим валом - громадной стеной, ее высота более километра. К востоку эта стена переходит в горы Тенерифе, обрывисто спускающиеся к "морю". Дно Платона, залитое застывшей лавой, - это самый темный участок на всем видимом полушарии Луны. Как бы напротив него, из Моря Дождей встают несколько отдельно стоящих гор - своего рода "острова". Крупнейшие из них - Питон и Пико. Их можно заметить, когда по ним проходит линия терминатора.
К юго-востоку от Платона видны горы Альпы. Их высочайшие вершины возносятся над прилегающей к горам равниной Моря Дождей на 4600-4700 м. Если бы перевести в земной масштаб, то эти горы были бы вдвое выше наших Гималаев. А еще лунные Альпы знамениты уникальной Альпийской долиной. Это узкий, совершенно прямой разлом длиной более 220 км, соединяющий Море Дождей и Море Холода. Дно долины покрыто однородной и более темной породой, чем окружающие горы. Видимо, здесь в те времена, когда лунные "моря" заполнялись лавой, было что-то вроде естественного канала, через который лава перетекала из одного "моря" в другое.
Хочется обратить ваше внимание на то, что местность в районе кратера Платон, Альп и вдоль "побережья" Моря Дождей - одно из самых красивых и запоминающихся мест Луны - своего рода лунная Швейцария.
Обратите внимание на то, что детали рельефа в восточной части Луны, которые вы недавно рассматривали при небольших фазах, выглядят уже совсем не так, как тогда. Кратеры, которые были хорошо заметны, теперь словно исчезли. Зато "моря" выделились значительно четче. На их поверхности, казавшейся прежде однородной, проявились детали, которые раньше были незаметны. Например, теперь вы видите, что на перемычке "суши" между Морем Кризисов и Морем Спокойствия сияют светлые лучи. Они исходят из невидимого в бинокли кратера Прокл. Еще одно подобное образование, но большего размера, появилось в юго-восточной части Луны, в районе кратера Стевин, южнее Моря Изобилия.
Полнолуние
Лунная фаза (Ф=1,0), называемая полнолунием, наступит вечером 11 апреля, днем 11 мая, утром 10 июня, вечером 9 июля и ночью 8 августа.
В эти моменты для нас, землян, Солнце и Луна находятся в прямо противоположных точках небосвода и лунный диск бывает освещен полностью. Немного погрешив против точности, мы станем, как это принято в быту, называть полнолунием период, в который входят один-два дня в обе стороны от собственно момента полнолуния, то есть до фазы около 0,8.
Облик Луны в это время совершенно не похож на тот, что мы видели неделю назад. Тени исчезли, ландшафты сгладились, а весь плоский диск словно разукрашен темными и светлыми пятнами и линиями.
Это самое подходящее время заняться "лунной океанографией".
Сейчас во всей красе виден единственный на Луне "океан" - Океан Бурь (его площадь 2102 км2). Он занимает большую часть западного лунного полушария. Берега "океана" прихотливо изрезаны множеством "заливов", поверхность усеяна большим количеством светлых пятен - "островов". В южной части Океана Бурь видны небольшие "моря", соединенные друг с другом.
Море Облаков выделяется особо темным цветом. На южной кромке этого моря расположен кратер Питат. У него очень темное и плоское дно. Гораздо темнее, чем у большинства кратеров на Луне.
Кратер Буллиальд на восточном берегу "океана", который, наверное, привлек ваше внимание при наблюдениях в фазах 0,6-0,7, заметен и сейчас. Многие наблюдатели обращают внимание на то, что там много странных светлых кольцеобразных линий. Они хорошо заметны на темном фоне "морей". Это верхушки валов древних кратеров, которые в эпоху бурного вулканизма на Луне были почти полностью затоплены лавой. К примеру, небольшое Море Познанное - не что иное, как огромный кратер, почти полностью скрытый наплывами лавы.
В северной части диска теперь целиком видно Море Холода - самое необычное из всех лунных "морей". Эта чрезвычайно длинная (около 1200 км) и узкая (от 200 до до 80 км) полоса протянулась в широтном направлении почти через всю северную часть Луны.
Обратите внимание на Залив Центральный. Свое название он получил, как легко понять, потому, что расположен в самом центре лунного диска.
Почти каждый наблюдатель обычно сразу же замечает более светлые, чем средний фон, яркие образования на лунном диске. Это лучевые системы, окружающие некоторые кратеры. Самые выдающиеся лучи у сравнительно небольшого, всего лишь 85 км в диаметре, кратера Тихо. Его тонкие, изящные, необычайно длинные лучи пересекают едва ли не половину видимого диска. У кратера Коперник, что находится в Океане Бурь, лучевая сеть еще мощнее, но лучи более короткие и широкие. В середине этого кратера возвышается крупная центральная горка. При подходящих условиях освещения ее можно увидеть даже с помощью 6-кратного бинокля. Здесь же неподалеку - кратер Аристарх. Он известен как самая яркая точка на всей видимой поверхности Луны. Кратер небольшой, всего около 40 км в диаметре, но из-за того, что его лучи видны на фоне темной поверхности Океана Бурь, они выглядят более контрастно, ярко, чем, скажем, лучи Тихо, которые протянулись в основном по светлым материковым областям.
Четвертый из самых заметных "лученосных" кратеров - Кеплер, хотя по размеру кратер невелик - лишь около 34 км в поперечнике. Лучи Аристарха и Кеплера, протянувшиеся в сторону Коперника, сливаются с его лучами. Поэтому все три кратера кажутся связанными воедино светлыми полосами. Эти три кратера можно видеть даже невооруженным глазом.
Природа лучей, над которой столько ломали голову астрономы прошлого, была понята лишь с началом космической эры. Крупномасштабные съемки этих областей, сделанные с космических аппаратов, помогли увидеть, что лучи образованы множеством мелких кратеров размером до сотни метров. При наблюдении с Земли эти крошечные кратеры сливаются в однородные полосы. Мелкие кратеры образовались, видимо, оттого, что на лунную поверхность падали обломки вещества, выброшенного из крупных кратеров при извержениях.
Последняя четверть - старая Луна
Лунные фазы от Ф=0,52 до 0,17: 19 мая и 21 мая; 17-20 июня; 17-18 июля; 16-18 августа; 13-16 сентября.
Через неделю после полнолуния Луна предстает перед нами в фазе своей последней четверти. Терминатор вновь пройдет через уже знакомые вам лунные ландшафты, но сейчас он не открывает их, а, наоборот, закрывает. Солнце теперь освещает Луну с противоположной стороны.
Это могло бы позволить нам еще лучше рассмотреть понравившиеся места и, может быть, заметить что-то новое, но, к сожалению, весной условия для наблюдения Луны в последней четверти весьма неблагоприятны. Дело в том, что Луна восходит поздно, перед самым рассветом, на юго-востоке. Движется она словно прижимаясь к южному горизонту, не поднимается выше, чем на 10-15о. Поэтому рассчитывать на то, что удастся рассмотреть что-то мелкое, не приходится.
В летние месяцы видимость Луны в последней четверти заметно улучшается. Так, 16-17 июня, перед восходом Солнца, Луна будет находиться на высоте около 20о. Лунная фаза в это время - Ф=0,65 и 0,54 соответственно. В середине июля Луна будет уже на высоте 30о. Так что если вы сможете подняться до рассвета, то вам удастся полюбоваться кратером Гримальди (245 км в диаметре). Он расположен у восточного края диска. Кратер прекрасно выделяется даже на фоне узкого серпа старой Луны. У Гримальди чрезвычайно темное дно.
Кратер Бюрги, он несколько южнее Гримальди, очень мал, всего около 20 км в поперечнике, но хорошо виден в бинокли благодаря богатой системе светлых лучей.
У юго-западного лимба Луны хорошо виден большой кратер Шиккард (250 км). В южной части диска обращает на себя внимание огромный, в 1,5 раза больший, чем Шиккард, кратер Клавий. Он знаком многим читателям фантастических романов как место расположения всевозможных лунных баз.
Движение и фазы Луны
Даже самые юные, начинающие любители астрономии знают, что движение Луны по небу не такое простое, как, скажем, Солнца или звезд. Причина этого в том, что картина видимого движения Луны по небосводу складывается из трех независимых основных движений: вращения Земли вокруг своей оси, вращения Луны вокруг Земли и вращения Земли вокруг Солнца.
Луна движется вокруг своей планеты по эллиптической орбите, с периодом в 27,32 суток. Точно за это же время она обращается вокруг своей оси. Поэтому Луна нам кажется всегда повернутой к Земле одной стороной. Это явление не уникальное - так движутся почти все крупные луны Солнечной системы.
Если весь путь Луны по небу (360°) разделить на период ее обращения (27,32 суток), то получаем: смещение Луны относительно звезд за сутки - около 13°, или около 0°,5 за 1 час. Видимый угловой диаметр лунного диска тоже равен примерно 0°,5. Значит, заметив положение Луны среди звезд, мы увидим даже невооруженным глазом, что за один час она перемещается на расстояние, равное поперечнику ее диска.
Луна в своем движении вокруг Земли перемещается среди звезд в направлении с запада к востоку (справа налево). Но суточное ее движение (вместе с небесным сводом) происходит, естественно, с востока на запад. Если мы два вечера подряд будем выходить на улицу в один и тот же час, то заметим, что относительно звезд Луна находится уже значительно восточнее (левее), чем накануне. Естественно, что и восходит она позже, чем в предыдущий вечер (примерно на 50 минут).
С Земли мы видим ту часть лунной поверхности, которая в данный момент освещена Солнцем. Поэтому вид Луны на небе (доля лунной поверхности, освещенной на момент наблюдения) постоянно меняется, или, как говорят астрономы, происходит смена лунных фаз.
Когда при движении Луны вокруг Земли она оказывается между планетой и Солнцем, то к нам обращено неосвещенное, темное лунное полушарие. Луна в это время невидима. За горизонт она заходит вместе с Солнцем. Это наступила фаза новолуния (Ф=0,0. Число показывает, какую часть от общей площади луны занимает освещенная поверхность).
Казалось бы, во время новолуния Луна каждый раз должна заслонять Солнце, то есть должно происходить солнечное затмение. Однако это происходит далеко не всегда. Дело в том, что лунная орбита наклонена к плоскости земной орбиты на 5о. Из-за этого Луна в новолунии может проходить на небе либо несколько выше, либо несколько ниже Солнца.
После новолуния Луна сдвигается к востоку от Солнца и через неделю, а точнее через 6,83 суток, оказывается в 90о от него. Наступает фаза, называемая первой четвертью (Ф=0,5). В это время Луна принимает вид полумесяца, выпуклого вправо. Еще через такой же промежуток времени она находится строго в 180о от светила, то есть за спиной наблюдателя, смотрящего на Солнце. Если при этом Луна оказывается в плоскости орбиты, по которой Земля вращается вокруг Солнца (то есть на одной прямой Солнце - Земля - Луна), то Луна попадает в тень Земли, и происходит лунное затмение. Если же не попадает, как чаще всего и бывает, то мы видим всю ночь почти полностью освещенный лунный диск. В этот период Луна восходит в момент захода Солнца и заходит в момент его восхода. Эта фаза называется полнолунием (Ф=1,0).
Еще через неделю наступает последняя четверть (Ф=0,5), и Луна снова видна как полумесяц, но выпуклый влево. А еще через неделю все повторяется.
ПЛАНЕТЫ, ВИДИМЫЕ НЕВООРУЖЕННЫМ ГЛАЗОМ В МАЕ-ИЮНЕ
Венера - будет видна по утрам в созвездии Рыб, потом - Овна. С середины июня условия видимости планеты улучшатся. Она будет сиять на северо-востоке в течение полутора часов перед восходом Солнца. Блеск планеты от минус 4,0m до минус 3,8m.
Юпитер - виден по утрам в созвездии Рыб как светило минус 2,2m - минус 2,5m.
Сатурн - с июня виден во второй половине ночи на границе созвездий Рыб и Овна. Яркость планеты от 0,6m до 0,5m.
Не пропустите редчайшее астрономическое явление!
23 апреля наблюдайте тесное сближение трех самых ярких после Солнца небесных светил - Луны, Венеры и Юпитера. В средней полосе лучшая видимость приходится на время перед восходом Солнца (около 5 часов утра). Луна будет в последней четверти. Юпитер и Венера - очень близко друг к другу, над серпиком Луны.
