Химия лунного грунта - [3]

Следует отметить, что наружный покров лунной поверхности независимо от его происхождения и состава действительно подвергается длительному воздействию различного вида облучений. Если первичная горная порода Луны содержала достаточное количество углерода, азота и кислорода, то облученный материал должен был обладать сильным поглощением в видимой области спектра. Именно этим обстоятельством, а также наличием очень пористой структуры пород можно объяснить низкую отражательную способность (альбедо) и малую теплопроводность вещества лунной поверхности. Кроме того, поскольку внешний покров Луны в силу этих обстоятельств должен быть химически неустойчив, то происходящие в нем химические реакции, могли бы, в частности, быть причиной исчезновения остатков атмосферы, наличие в отдаленные времена которой (как и гидросферы) предполагалось многими учеными.

Вместе с тем рассматриваемая гипотеза не могла полностью удовлетворить ученых, поскольку все ее предпосылки основывались на чисто внешней аналогии между земными и лунными породами. Кроме того, принадлежность к тому или иному типу пород определялась по их окраске, в то время как окраска пород столь чувствительна к внешним, весьма различным на Луне и Земле факторам, что путь прямых аналогий не мог привести к надежным результатам. Поэтому наряду с этой гипотезой выдвигались и другие.

Так, например, американский ученый Р. Кларксон предположил, что на Луне преимущественную распространенность имеют осадочные породы, поскольку, по его мнению, в некоторый период прошлого Луны на ней существовали настоящие моря и океаны. В связи с этим обсуждалась роль морского прибоя в разрушении кратеров, расположенных по окраинам морей, а на месте крупных цирков предполагалось существование в прошлом озер. Более темная окраска теперешних лунных «морей» и дна цирков объяснялась в рамках этой гипотезы с помощью существующих там осадочных пород типа глин, песчаников и сланцев. Однако большинство ученых восприняли предложение Р. Кларксона как слишком экзотическое, так как наличие в прошлом воды на Луне было весьма маловероятным.

Большее распространение получила гипотеза о том, что наблюдаемая с Земли поверхность Луны состоит из веществ, возникших в результате разрушения материнских коренных горных пород под действием различных внешних факторов: гипотетической атмосферы, солнечного облучения, перепадов температуры и, может быть, действия воды. Под влиянием этих факторов на Луне должны происходить окисление горных пород и гидролиз минералов, а также ряд других химических превращений. Для протекания этих процессов требуется наличие на Луне воды, свободного кислорода и углекислого газа, которые могли образоваться либо из гипотетической древней лунной атмосферы, либо в результате вулканической деятельности. Опять же наличие в далеком прошлом воды, а также атмосферы на Луне многие ученые считают очень маловероятным, но тем не менее как положительный момент следует отметить, что перепады температур на Луне действительно существуют и должны играть определенную роль в геохимической эволюции лунных пород.

Рассмотрим теперь ряд гипотез, которые основывались на предположении о наличии на Луне пылевого слоя. Согласно одной из них, предложенной американским ученым Т. Голдом, на Луне должен существовать значительный пылевой покров, возникший за счет разрушения горных пород под действием солнечного излучения (из-за разрушения кристаллической решетки минералов) и бомбардировки метеоритов (из-за измельчения коренных пород). В связи с этим лунная пыль по своему химическому составу должна быть в основном аналогичной горным породам, при разрушении которых она образовывалась, но, конечно, с учетом метеоритного вещества.

Предположение о том, что поверхность Луны покрыта пылью, позже подтвердилось. Однако относительно роли Солнца и метеоритов в образовании пылевого слоя на лунной поверхности до сих пор пока нет единого мнения. Интересно в связи с этим отметить схему образования метеоритно-пылевого слоя, предложенную американским ученым Г. Юри. По его мнению, Луна образовалась из холодного метеоритноподобного материала и никогда не была полностью расплавленным телом. Огромную роль в истории Луны сыграли, как считал Г. Юри, ее столкновения в далеком прошлом с гипотетическими планетоподобными телами — планетозималями, в результате чего должно было образоваться большое количество пылевого материала, а также воды и газов (причем процессы расплавления носили локальный характер). На формирование поверхностных слоев значительное влияние, по мнению американского ученого, оказывали метеориты, падение которых на Луну в период ее позднейшей истории сопровождалось взрывными явлениями и переплавлением вещества. В частности, Г. Юри полагал, что круглые лунные «моря» образовались в результате столкновений с планетозималями, и поэтому поверхность «морей» должна состоять из переработанного вещества крупных метеоритных тел, тогда как «материки» и валы кратеров — из горных пород, по составу близких к базальту.

Экспериментальные исследования химического состава лунной поверхности, проведенные в настоящее время, не подтвердили гипотезу Г. Юри — на Луне не обнаружены породы, сходные по своему составу с метеоритами. Однако возможная роль метеоритов в формировании рельефа лунной поверхности сейчас подробно обсуждается. В частности, получила известность «метеоритно-шлаковая» гипотеза строения и происхождения покрова Луны, предложенная и подробно разработанная советским астрономом Н. Н. Сытинской.