«Земля и Вселенная» 1978 год №4

Почти восемь лет длились непрерывные сейсмические наблюдения на Луне. Обработаны сейсмограммы, полученные с ноября 1969 по май 1975 года четырьмя сейсмическими станциями «Аполлон», которые были установлены на видимой стороне Луны («Земля и Вселенная», № 5, 1973, с. 40—46. — Ред.]. Сейсмическая сеть зарегистрировала около 8000 событий: тысячи приливных лунотрясений, тектонические толчки, десятки падений метеоритов, удары отработанных ступеней космических аппаратов.

Сейсмические волны рассказали о структуре лунных недр. Сверху до глубины примерно в половину лунного радиуса протягивается холодная жесткая литосфера (в ней сейсмические волны почти не ослабляются), ниже находится разогретая, частично расплавленная и гораздо менее вязкая астеносфера (через нее поперечные сейсмические волны не проходят). Переход от литосферы к астеносфере постепенный, к этой зоне приурочены очаги приливных лунотрясений. Судя по величине скоростей сейсмических волн, в литосфере можно выделить базальтово-анортозитовую кору и перидотитовую мантию. Граница между корой и мантией на глубине 60 км - резкая.

Американские сейсмологи Д. Ламлейн, Г. Латем и другие проанализировали около 1000 приливных лунотрясений, которые имеют небольшую энергию, до 10⁹ эрг (магнитуда 0,5— 1,3) и периодичность: 13, 27 (лунный месяц), 206 суток и 6 лет. Периодичность коррелируется с особенностями орбитального движения Луны вокруг Земли и Солнца. Локализовано 60 эпицентров приливных лунотрясений, форма сигналов из каждого очага повторяется в течение всего периода наблюдений. Эпицентры приурочены к базальтовым морям на Луне и группируются в четыре глобальных пояса сейсмичности. Их протяженность 1000—2500 км, ширина 100—300 км, глубина очагов лунотрясений 800—1000 км.

Субмеридиональный пояс (I на рисунке) тянется через Море Дождей и восточное обрамление Моря Облаков и Моря Познанного. Восточный пояс (II) проходит по разделу Морей Ясности и Плодородия, и северной окраине Морей Смита и Спокойствия и по южной окраине Морей Кризисов и Краевого. Северо-западный пояс (III) лежит Океане Бурь. Все три пояса пересекаются на экваторе в точке 30 з.д. Вдоль Моря Холода намечается еще один, северо-восточный пояс (IV)

Кроме приливных лунотрясений сейсмические станции на Луне зафиксировали толчки тектонической природы. Они наблюдались на глубинах до 300 км. Всего отмечено 25 тектонических толчков, которые намного интенсивнее приливных (магнитуда 4-5). Периодичности в тектонических событиях нет, но, как правило, они случаются тогда, когда происходят самые сильные приливные лунотрясения. Многие эпицентры тектонических толчков располагаются вблизи краев глобальных поясов сейсмичности.

По-видимому, всей лунной сейсмичностью «правит» гравитационная «указка» Земли и Солнца, а энергия приливных деформаций концентрируется близ зоны, где жесткая литосфера переходит в пластичную астеносферу Луны. Этой энергии достаточно, чтобы служить «спусковым механизмом» для напряжений, накопленных в результате конвективных движений в центральной зоне Луны. Конвекция, более мощная в прошлом, почти затухла к настоящему времени. Меньший, чем на Земле, масштаб и скорость конвекции в недрах Луны объясняет тот факт, что годовая энергия лунотрясений (10¹⁸ эрг) в миллионы раз меньше энергии землетрясений.

«Philosophical Transactions of the Royal Society», A-285, 1327, 1977.

Распределение эпицентров приливных (кружки) и тектонических (квадратики) лунотрясений. Размер кружка соответствует числу толчков от общего числа более 600 событий, размер квадратика - магнитуде тектонического толчка, зачерненная часть квадрата или кружка - глубине очага. Штриховой линией с номерами показаны основные поясы лунной сейсмичности

В сентябре 1977 года была выключена аппаратура всех автоматических станций, установленных на Луне. Такое решение вызвано финансовыми соображениями (работа датчиков и приемо-передающих устройств обходилась примерно в 2 млн. долларов в год) и снижением интереса научной общественности США к деятельности станций.

Комплект приборов, образующий единую станцию, устанавливался всеми экспедициями «Аполлонов», высаживавшимися на Луне. В состав станции входили (в той или иной комбинации) пассивный и активный сейсмометры, магнитометр, спектрометр для регистрации солнечного ветра, прибор, регистрирующий тепловой поток, счетчики метеоритов и микрометеоритов, датчики заряженных частиц, гравиметр, лазерный отражатель и другие приборы. Энергоснабжение обеспечивалось централизованным ядерным источником, питавшим также и телеметрическую систему с радиопередатчиком.

Все станции работали больше запланированного срока. Станция, установленная экипажем «Аполлона-11», вместо предполагавшихся четырнадцати суток проработала сорок пять, а все остальные продолжали работать до момента их выключения по команде с Земли.

За время своего существования станции собрали ценные данные о физических свойствах Луны - ее поверхности, внутренних областях и окололунном пространстве.

Несмотря на выключение научной аппаратуры, передатчики этих станций продолжают действовать. Их немодулированный сигнал используется в геодезических и астрометрических целях, а также для космической навигации.

«Science News», 112, 14, 1977.