У больших планет атмосферы чрезвычайно обширны. Притяжение больших планет способно удержать (тем более, что на их поверхности температура низка) даже самые легкие газы (такие, как водород), имеющие наибольшую среднюю скорость молекул. Из атмосферы же Земли газы с наиболее легкими молекулами легко улетучиваются. Отдельные молекулы, покидающие атмосферы Юпитера и Сатурна, так малочисленны, что их убыль практически до сих пор не успела сказаться сколько-нибудь заметно.

Рис. 32. Путь солнечных лучей, отражаемых планетой к Земле. Атмосферы планеты и Земли показаны точками

Спектр планет, имеющих атмосферу, отличается от спектра Солнца не только распределением энергии вдоль него. Атмосфера планеты как бы накладывает на спектр свой грим - она вызывает в нем появление новых темных линий и полос. То же происходит и в атмосфере Земли. Действительно, проходя через атмосферу Земли, свет Солнца поглощается молекулами тех газов, которые в ней есть; это вызывает в спектре Солнца появление характерных для этих газов темных линий. В спектре Солнца, наблюдаемого нами сквозь земную атмосферу, есть линии, принадлежащие атмосферньшиводяньш парам, кислороду и азоту. Эти линии, называемые теллурическими, можно отличить от линий, принадлежащих самому Солнцу, потому что теллурические линии усиливаются по мере приближения Солнца к горизонту и увеличения толщи атмосферы, пронизываемой его лучами. Другой способ основан на том, что в спектре края Солнца, благодаря его вращению, линии смещены вследствие эффекта Доплера, теллурические же линии занимают нормальное положение.

Свет Солнца пронизывает атмосферу планеты и, отразившись от ее поверхности, пронизывает атмосферу ее еще раз, прежде чем попадет на Землю. Дополнительное поглощение солнечного света молекулами планетной атмосферы вызовет усиление теллурических линий по сравнению с непосредственно полученным спектром Солнца либо появление новых линий в спектре, если данного газа планетной атмосферы нет в атмосфере нашей Земли.

Старое и новое о нашем вечном спутнике

Человек тогда оценивает новые сведения, когда ему уже известны старые. Но не могу же я, желая рассказать о новых открытиях, излагать здесь то, очень многое и очень интересное, что мы уже раньше знали о Луне, о нашем вечном спутнике. Но я надеюсь, дорогие читатели, что основное вы знаете. Вы, конечно, знаете, что Луна меньше Земли в четыре раза по диаметру, в 81 раз меньше нее по массе и что сила тяжести там в шесть раз меньше. При прыжке вверх мы бы с вами поднялись там в шесть раз выше (конечно, без скафандра!) и падали бы гораздо медленнее. Теперь уже каждый знает, что Луна повернута к Земле всегда одной и той же стороной и еще совсем недавно никто не надеялся узнать, как выглядит обратная, невидимая с Земли сторона Луны. Правда, фантазий романистов на эту тему было много, а ученые уже давно признали, что общий ее характер должен быть очень сходен с характером видимого полушария. Там также не должно быть ни воды, ни атмосферы, а горы должны быть также преимущественно в виде круглых цирков и кратеров.

Диаметры лунных кольцевых гор несравненно больше в сравнении с высотой окружающего их вала, чем у кратеров земных вулканов. Отсутствие плотной атмосферы - участь всех небесных тел с небольшой силой тяжести на поверхности. Они не могут удерживать летучие газы. А чем сила тяжести больше, тем выше и плотнее может быть атмосфера.

Казавшаяся несбыточной мечта увидеть невидимое с Земли полушарие Луны была осуществлена всего лишь через два года после запуска в СССР первого искусственного спутника Земли.

Автоматическая станция «Луна-3», запущенная в СССР 4 октября 1959 г., обогнула Луну и в течение 40 минут фотографировала ту ее сторону, которую человек никогда не видел. Не менее замечательным успехом было и то, что телевизионные изображения с автоматически проявленных фотографий были затем по команде переданы на Землю.

Выполнение описанной задачи и сейчас представляется поразительным, между тем с тех пор радио- и телепередачи производятся (и даже более высокого качества) с расстояний до Юпитера, т. е. более 600 млн. км! Таковы сказочно быстрые успехи радиотехники.

Рис. 33. Фотография обратной стороны Луны, полученная советской межпланетной станцией 'Зонд-3' 20 июля 1965 г

Для съемки невидимой нам стороны Луны вместе с частью известной уже поверхности фотокамеры станции надо было в определенный момент направить точно на Луну. Надо было ориентировать станцию в пространстве, так как по ряду причин она всегда вращается. Это было достигнуто специальной системой станции.

Заснять часть известного уже полушария Луны тоже было необходимо, чтобы при составлении карты к ней можно было «привязать» положение новооткрытых деталей.

В дальнейшем Луну атаковали приборы, падавшие на ее видимое полушарие и разбивавшиеся, но успевавшие передать по телевидению картину приближающейся поверхности. Затем Луну стали облетать в разных направлениях ее искусственные спутники, фотографировавшие ее с разных расстояний и со всех сторон. В результате была составлена карта обоих полушарий Луны с подробностью и точностью большей, чем карты многих районов Земли. Выяснилось, что «морей» - углублений с темной поверхностью, созданных проплавлениями лунной коры и излияниями глубинных пород - базальтов, на обратной стороне меньше, чем на видимой, а кратерами она усыпана так же, как сторона, обращенная к Земле. Новое, что было обнаружено на обратной стороне Луны,- это большие круглые понижения, но со светлым дном, названные талассоидалш(мореподобными). Названия кратерам на обратном полушарии Луны были даны по согласованию между учеными разных стран; по традиции они были названы именами выдающихся ученых. Так, на Луне есть кратеры Платон, Архимед, Коперник и другие. Из кратера Тихо (в честь датского астронома Тихо Браге) в южном полушарии Луны, 60 км диаметром, во все стороны строго по радиусам почти до половины видимого полушария распространяются светлые лучи. Это тонкий слой вещества, выброшенного из кратера при его возникновении. В этих местах обнаружены скопления мелких кратеров.

Рис, 34. Схематическая карта обратной стороны Луны с названиями крупнейших деталей

На обратной стороне Луны мы встречаем более современные нам имена: Море Москвы, кратеры Королев, Циолковский, Жюль Берн, Эдиссон, Герцшпрунг, Менделеев, Гагарин и многие, многие другие. Подобно земной коре лунная кора формировалась посредством чередовавшегося горообразования и опускания обширных областей, заливаемых расплавленной каменистой массой (магмой), поступавшей из недр и родственной излияниям лавы из вулканов. На лункой коре есть складки - горные цепи. Полагают, что многие крупные лунные кратеры образовались при вулканических процессах. Их напоминают гораздо меньшие по размеру лавовые озера с относительно невысокими краями, находящиеся на Гавайских островах. Ведь на обычные вулканы лунные кратеры совсем не похожи, хотя в центре некоторых из них есть крутые конусы, более похожие на вулканы.

Рис. 35. Фотографическая карта видимого полушария Луны. Кружками отмечены 5 мест высадки космонавтов ('Аполлон'), а звездочками - места высадки 'Лунохода-1' и 'Лунохода-2'

Луна признана мертвым миром, на котором не замечается признаков жизни и даже геологических изменений. (Правильнее было бы назвать их селенологическими, так как «ге» - по-гречески Земля, а «селена» - Луна.) Поэтому особый интерес заслуживает наблюдение пулковского астронома Н. А. Козырева. При фотографировании спектра лунного цирка Альфонс Козыреву посчастливилось наблюдать явление, которое, по-видимому, похоже на вулканическое извержение. 4 ноября 1958 г. он обнаружил, что на некоторое время центральная горка этого кратера покраснела и в ее спектре наблюдались полосы излучения молекул углерода. По-видимому, произошло извержение паров углерода в безвоздушное пространство вокруг Луны, которые засветились под действием лучей Солнца так же, как они светятся в головах комет. Такие явления на Луне, несомненно, очень редки и подстеречь их очень трудно.