Когда мы начали собирать материал по кратковременным лунным явлениям для своей предстоящей книги по истории исследований Луны, то решили проверить эти сообщения. (Один из нас даже провел много часов перед окуляром телескопа, пытаясь самостоятельно увидеть одно из таких явлений!) Однако, проанализировав большой объем информации из первоисточников, мы пришли к выводу, что даже наиболее "неопровержимые" случаи наблюдения кратковременных лунных явлений имеют вполне обычные объяснения, никак не связанные с процессами на Луне.
Случай С Альфонсом
Одним из немногих профессиональных астрономов, специализировавшихся в изучении Луны в течение 1950-х годов, был Динсмор Олтер, директор Гриффитской обсерватории в Лос-Анджелесе. Используя 1.5-метровый рефлектор обсерватории Маунт-Вильсон, Олтер получил несколько сотен пар фотографий Луны в фиолетовом и инфракрасном диапазонах. Он надеялся, что сможет определить места истечения газов на Луне благодаря рэ-леевскому рассеянию света (феномен, ответственный за голубой цвет земной атмосферы). В 1871 г. британский физик Лорд Рэлей доказал, что рассеяние света в газе обратно пропорционально четвертой степени его длины волны. Следовательно, фиолетовый свет с длиной волны 4000 ангстрем рассеивается в 16 раз больше, чем инфракрасный свет с длиной волны 8000 ангстрем.
Олтер надеялся, что даже незначительное газовое облако на лунной поверхности будет заметно как пятно на снимках, полученных в фиолетовой области спектра. В то же время оно должно было бы отсутствовать на фотографиях, сделанных в инфракрасном диапазоне. Эта техника была далека от идеала, в частности, из-за того, что в фиолетовом свете все лунные объекты из-за рассеяния в земной атмосфере получаются нечеткими.
Утром 26 октября 1956 г. в условиях великолепной прозрачности атмосферы Олтер отснял 2-х минутными выдержками четыре пары пластин, отцентрированных на кратер Альфонс. Как и следовало ожидать, тонкие трещины в основании кратера были хорошо заметны на снимках, сделанных в инфракрасном свете, и были практически не видны на фиолетовых парах. Надо сказать, что абсолютно то же самое было справедливо и в отношении мелких структур соседних кратеров Арзахель и Птолемей. Тем не менее, Олтер посчитал, что степень "размытости" темных трещин на дне кратера Альфонс была более значительной, чем "размытость" деталей соседних кратеров.
Точка зрения Козырева
Немногие из видевших фотографии Олтера нашли его аргументы убедительными, и его наблюдения были бы быстро забыты, если бы вслед за ними не последовали сенсационные новости из СССР. Советский астроном Николай Александрович Козырев из Крымской астрофизической обсерватории сообщил, что он сумел запечатлеть на фотопластинке спектр выброса газа из кратера Альфонс.
Козырев был так заинтригован фотографиями Олтера, что осенью 1958 года он начал наблюдать кратер Альфонс при помощи призменного спектрографа, установленного на 1.25-метровом Цейссовском рефлекторе. Ночью 3 ноября 1958 г. Альфонс был хорошо виден, находясь недалеко от терминатора. Козырев поместил щель спектрографа на центральный пик кратера и открыл затвор, чтобы начать 30-минутную экспозицию.
Во время гидирования Козырев заметил, что центральный пик "стал ярче и белее, чем обычно", и это продолжалось до тех пор, пока "внезапно, менее чем за минуту, яркость пика вернулась к своему нормальному значению". (В это время Солнце над Альфонсом как раз заходило, так что эти впечатления вряд ли являются экстраординарными). Астроном немедленно закрыл затвор и вставил вторую пластинку, чтобы зафиксировать спектр центрального пика "в его нормальном состоянии". Вторая экспозиция длилась около 10 минут.
На первой пластинке, сфотографированной в тот момент, когда центральный пик казался более ярким, чем обычно, Козырев заметил серию эмиссионных линий в синей области спектра. На второй пластинке, полученной тогда, когда яркость кратера вернулась к своему нормальному значению, эти линии отсутствовали. Козырев предположил, что источником обнаруженных им эмиссионных линий являются ионизированные молекулы углерода, находящиеся в быстро расширяющемся разреженном газовом облаке, выброшенном из центрального пика кратера и ставшего видимым благодаря ультрафиолетовому излучению Солнца. Любопытно, что химический состав этого облака не был подобен химическому составу газов, выделяемых земными вулканами, но был похож на химический состав вещества, обнаруженного в ядрах комет.
Однако опытные спектроскописты, исследовавшие изображения Козырева, высказали предположение, что его дискретные "эмиссионные полосы" на самом деле возникли в результате неправильного гидирования. Эти ошибки были гораздо меньше на второй пластинке, время экспозиции которой было в три раза короче, поэтому там полосы не наблюдались. Кроме этого, директор Йерксской обсерватории Джерард Койпер обратил внимание на то, что в спектре освещенного Солнцем центрального пика, находившегося на темном фоне, линии Козырева должны были представлять собой не линии излучения, а линии поглощения.
Несмотря на широко распространенный скептицизм, многие приняли сообщение Козырева как безукоризненное, объективное свидетельство вулканической активности на Луне. Однако следующее заявление советского астронома, сделанное им менее чем через год, вызвало удивление даже в среде его сторонников: Козырев сообщил, что он зафиксировал извержение лунного вулкана!
23 октября 1959 г., когда условия наблюдений были подобны тем, которые были 3 ноября 1958 г., Козырев снова направил свой спектрограф на центральный пик Альфонса и получил его спектр с 15-минутной выдержкой. На сей раз во "внешности" кратера никаких особенностей не наблюдалось, и он не стал делать для контроля повторную спектрограмму. Пресловутых "эмиссионных линий" на пластинке не оказалось, но Козырев обнаружил "очень небольшое увеличение контраста" в интервале между 5300 ангстрем (желтые лучи) и 6600 ангстрем (оранжевые лучи), которое он интерпретировал как тепловое излучение потока лавы с температурой 1200 градусов по шкале Кельвина. Реакция на это сообщение Козырева была весьма отрицательной.
Сомнения относительно достоверности наблюдений Козырева стали нарастать, когда их начали рассматривать в контексте некоторых других его спектрографических "открытий", таких как мощные эмиссионные линии ионизованного азота в атмосфере Венеры; гало аммиака, окутывающего кольца Сатурна; заметная водородная атмосфера вокруг Меркурия. Ни одно из этих наблюдений впоследствии не подтвердилось.
Несмотря на хронические неудачи Козырева как интерпретатора наблюдательных данных, его спектрограммы кратера Альфонс продолжали использоваться в качестве неопровержимых свидетельств того, что Луна все еще является вулканически активной. В начале 60-х его спектрограммы заинтересовали не только любителей, но также специалистов из NASA, особенно после того, как два астронома Ловелловской обсерватории сделали сообщение, ставшее вторым наиболее известным случаем наблюдения кратковременных лунных явлений.
Свечение в Аристархе
Ранним вечером 23 октября 1963 года Джеймс Гринакр и Эдвард Барр наблюдали на 60-см рефракторе Ловелловской обсерватории кратеры Аристарх, Геродот и Долину Шрётера для проверки редактируемой ими карты Луны. Несмотря на то, что Солнце находилось под большим углом к этому участку лунной поверхности, благоприятная либрация позволила астрономам осмотреть внутреннюю структуру кратеров. Однако Луна в этот момент находилась на высоте около 25° над горизонтом, и не удивительно, что вследствие атмосферной турбулен-ции изображение в телескопе весьма сильно "кипело". Гринакр рассказывал: "Сначала качество видимости было оценено в 2 балла по 10-ти балльной шкале. В течение следующих нескольких минут оно немного улучшилось, и я сменил окуляр на более мощный, дающий увеличение в 500 крат".
В этот окуляр Гринакр заметил два красновато-оранжевых пятна, одно — на куполообразной структуре, расположенной на юго-западной стороне "Головы Кобры", другое — на одной из вершин Долины Шрётера. В течение следующих двух минут оба пятна значительно повысили свою яркость и стали "искриться". Спустя 25 минут на внутренней кромке Аристарха, приблизительно в 70 км от первых двух пятен, Гринакр заметил вытянутую розовую полосу, в отличие от пятен не искрившуюся. В течение следующих пяти минут все три пятна приняли рубиновый оттенок. Внезапно цвета начали блекнуть, и через 10 минут на лунной поверхности уже ничего не напоминало о произошедшем событии.
На наш взгляд, имеется мало сомнений в том, что красноватое свечение, описанное Гринакром, имеет очень простое объяснение. Его причина кроется не на Луне, а в атмосфере Земли: когда Луна находится на небольшой высоте над горизонтом, верхний и нижний края ее изображения в телескопе окрашиваются в синий и красный цвет. По этой же причине яркие звезды вытягиваются в крошечные вертикальные спектры. Подобное разделение изображения на "синюю" и "красную" составляющие вызывается атмосферной дисперсией — явлением, обусловленным тем, что более короткие волны имеют больший коэффициент преломления в воздухе. На высоте 30° над горизонтом разделение между синими и красными лучами не превышает одной угловой секунды, таким образом, ложные цвета наблюдаются только у объектов, находящихся ниже этой высоты. Что же касается эффекта "искрения" двух маленьких пятен, описанных Гринакром, то его можно объяснить турбуленцией атмосферы.
Проект "Мерцающая Луна"
Сообщение Гринакра о красных свечениях оказало сильную поддержку проекту NASA "Мерцающая Луна" (Project Moon-Blink). Идея, заложенная в основу этого проекта, была очень проста: если на Луне действительно происходят разного рода цветовые явления, то их можно обнаружить при помощи цветных светофильтров. Наблюдателям было предложено рассматривать Луну поочередно через красный и синий фильтры. Фильтры крепились на быстро вращавшемся диске, в результате чего любые цветные свечения должны были мерцать или "мигать". Положительные отчеты, вначале робкие и немногочисленные, вскоре превратились в мощный поток.
К сожалению, научная ценность таких сообщений была практически нулевой, поэтому в 1964 г. Джеральд Гутер из NASA организовывает специальную сеть наблюдателей кратковременных лунных явлений, в число участников которой вошли любители астрономии и радиолюбители из многих городов США. Эта сеть получила название "Аргус-Астронет" (Argus-Astronet) в честь стоглазого существа из греческой мифологии. Любопытно, что организаторы представляли ее как астрономический аналог "Линии раннего оповещения" — серии американских арктических радарных станций, предназначенных для обнаружения советских бомбардировщиков и ракет.
Деятельность "Аргус-Астронета" координировалась из Корралитосской обсерватории NASA (Лас-Крусес, штат Нью-Мексико), построенной в 1965 г. специально для наблюдения за кратковременными лунными явлениями. Основным рабочим инструментом обсерватории был 60-см рефлектор системы Кассегрена, оборудованный телевизионной камерой. Фильтры, установленные на вращающемся колесе, позволяли исследовать детали лунного рельефа в фиолетовых, зеленых и красных лучах. Параллельно главному телескопу был закреплен 125-мм рефрактор с инфракрасным фильтром, предназначенный для регистрации возможных тепловых аномалий на Луне (например, вследствие вулканического извержения). Изображения поступали на телевизионный монитор, находившийся для удобства наблюдений в отдельной комнате с отоплением, расположенной под телескопом. Каждые 15 минут все видимое полушарие Луны подвергалось осмотру с разрешением около одной угловой секунды.
К 1968 году в Корралитосской обсерватории было накоплено почти 3000 часов лунных наблюдений, когда Аллен Хайнек (один из научных руководителей проекта, а также известный специалист по изучению феномена НЛО) заявил, что "никаких кратковременных лунных явлений не обнаружено". Сотрудники обсерватории также не подтвердили ни одного сообщения от наблюдателей сети "Аргус-Астронет", несмотря на то, что подобные явления должны были быть легко обнаружимы при помощи столь мощной системы.
Сомнительные свидетельства
Отрицательные результаты наблюдений в Корралитосской обсерватории гораздо менее известны, чем другой проект NASA — "Хронологический каталог сообщений о явлениях на Луне" (Chronological Catalog of Reported Lunar Events). В этом сборнике, выпущенном в 1968 году, было собрано 579 отчетов о наблюдении кратковременных лунных явлений. К сожалению, его редакторы и составители не особенно заботились о том, чтобы подвергнуть эти сообщения хотя бы самой элементарной проверке и отсеять явно сомнительные наблюдения.
Более 100 сообщений — почти пятая часть всех отчетов, вошедших в сборник, — принадлежит одному и тому же плодовитому наблюдателю, физику из Балтимора Джеймсу Бартлетту. Он заявлял, что неоднократно видел "голубое сияние" или "яркий фиолетовый свет" внутри и около кратера Аристарх. Однако почему-то никто не отметил, что именно этот кратер, являющийся самой яркой деталью лунной поверхности, вследствие атмосферной дисперсии более других склонен показывать ложные цвета.
Наблюдения Бартлетта столь многочисленны, что вызывают серьезные сомнения относительно их качества. Во многих своих сообщениях он указывает, что свечения в Аристархе были "видимы довольно однозначно". Но почему тогда они не подтверждались независимыми наблюдателями? Отвечая на этот вопрос, Бартлетт смог сказать лишь то, что "подобные явления могли быть замечены лишь теми, чье зрение достаточно чувствительно к синим лучам".
При внимательном изучении данного каталога NASA прослеживается четкая тенденция: кратковременные лунные явления чаще всего наблюдаются вдоль краев лунных морей и в областях, богатых трещинами и разломами, избегая неровные, насыщенные кратерами возвышенности. Этот факт, казалось бы, подтверждает предположение составителей сборника о том, что эти явления представляют собой выбросы облаков газа из-под лунной коры. Однако совершенно очевидно, что в данном случае на правильную статистику повлиял эффект "обратной связи" — области вокруг кратеров Альфонс и Аристарх, где были замечены первые кратковременные лунные явления, несомненно, подвергались более пристальному изучению, нежели прочие районы Луны.
Кроме того, тот факт, что различные цветовые явления наблюдались чаще всего вблизи краев лунных морей, является ярчайшим свидетельством того, что эти явления вызваны атмосферной дисперсией. Вот как объяснил этот эффект британский наблюдатель Луны Л. Е. Фиттон:
Любую яркую область лунной поверхности можно рассматривать как поверхность, состоящую из множества точечных источников, каждый из которых имеет свой собственный спектр. При смешении спектров точечных источников однородной яркой области наблюдается белый цвет. Аналогичная картина верна для темных областей (например, морей), с той лишь разницей, что суммарный цвет соседних точек будет близким к черному. При резком переходе от яркой области к темной (например, на границах морей) спектры соседних точечных источников более не нейтрализуют друг друга, вызывая различные цветовые эффекты.
Заключение
После серии полетов космических аппаратов к космической соседке Земли среди астрономов установилось мнение, что лунная вулканическая активность прекратилась сотни миллионов лет назад. Однако сторонники реальности кратковременных лунных явлений выдвинули новые гипотезы — электростатическое поднятие частиц пыли, термолюминесценция или флюоресценция лунных пород, вызванная ультрафиолетовым излучением Солнца или потоками заряженных частиц, а также разного рода пьезоэлектрические эффекты. Еще совсем недавно, в 1991 году, опытный британский наблюдатель Луны Хэдли Робинсон писал: "По моему мнению, наиболее правдоподобным объяснением кратковременных лунных явлений являются приливные силы, порождающие истечение газов и создающие пьезоэлектрические эффекты". Совсем не просто поверить, что настоящая причина кроется в инструментальных погрешностях и в неправильном истолковании обычных явлений в земной атмосфере...
Тем не менее, преданная горстка наблюдателей все еще продолжает тратить свое время в надежде увидеть очередное "фиолетовое пятно в Аристархе" или "помутнение в Альфонсе". Их продолжающаяся бессменная вахта является свидетельством сильного очарования идеи о геологической активности Луны, увы, столь же анахроничной, как и знаменитые марсианские "каналы".
Вильям Шихан и Томас Доббинс — известные эксперты по истории изучения Солнечной системы. Эта статья была впервые опубликована в сентябрьском номере журнала Sky and Telescope за 1999 год.
