Юный техник 1981-07, страница 21

часть либрации объясняется чисто геометрическими причинами. Например, когда Луна, двигаясь вокруг Земли по эллиптической орбите, проходит наиболее близкую к нашей планете точку, поверхность зрительного охвата максимальна, а при удалении она, естественно, уменьшается. Но, помимо этих мнимых — геометрических, Луна совершает и действительные колебания. Она время от времени то замедляет, то ускоряет свое вращение. Эти отклонения называют физической либрацией. Ее также еще со времен Ньютона связывают с несферичностью и приливным трением лунных пород под воздействием притяжения Земли.

Верно ли такое объяснение «односторонности» и физической либрации? Достаточно ли оно? Можно ли подтвердить его прямыми или косвенными данными о нашем спутнике?

Давайте разберемся во всем по порядку.

Луна, по современным представлениям, твердая застывшая планета. Никакими фактическими данными об упруго-пластических характеристиках глубинных лунных пород мы не располагаем. Это относительно лунных приливов.

Теперь с позиций механики рассмотрим систему Земля — Луна. Наш спутник летит в космическом пространстве, как известно, без всякого аэродинамического сопротивления. Он подвергается воздействию только сил тяготения, в первую очередь Земли, которые искривляют траекторию Луны и приводят к возникновению уравновешивающих тяготение центробежных сил. Равнодействующие этих сил приложены к единственной точке — центру масс Луны. Точка эта лежит на оси вращения Луны и движется точно по ее траектории.

Вообразим ситуацию, которая время от времени случается на Луне: в нее по касательной вре

зался гигантский метеорит. Что тогда произойдет? Во-первых, наш спутник чуть-чуть изменит траекторию. Во-вторых, он слегка «качнется» относительна центра своей массы.

Результат бомбардировки можно наглядно представить на простом опыте. Подобное тому, что произошло с Луной, случится и со школьным глобусом, если его немножко передвинуть по поверхности стола и слегка повернуть его шар вокруг оси. Но глобус не провернется в обратную сторону. Загадка же Луны и состоит как раз в том, что наш спутник, подвергаясь беспрерыв-ной бомбардировке метеоритами, обладает определенной устойчивостью в сохранении своей направленности на Землю, всегда, словно маятник, стремится к самому устойчивому положению. Эти колебания и называют физической либрацией.

Для объяснения факта либрации необходимо найти минимум еще одну точку приложения каких-то сил, ориентирующих Луну. Где эта точка? Какие силы ориентируют Луну?

СКОРЛУПА И ЯДРО

Одной из моделей, которая способна объяснить особенности динамики Луны, может быть структура, напоминающая строение ореха.

Допустим, что Луна состоит из наружной скорлупы-оболочки и ядра, диаметр которого меньше внутреннего диаметра скорлупы. Ядро отделено от скорлупы, и между ними возможны значительные зазоры.

При таком строении Луны твердые, застывшие скорлупа-оболочка и ядро не будут располагаться концентрично с равными зазорами и центры масс ядра и оболочки не будут совпадать. Находясь на разном расстоянии от Земли, зти центры масс будут иметь различные ве-

2*

19