CC BY
34
АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КРАТКОВРЕМЕННЫХ ЛУННЫХ ЯВЛЕНИЙ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
© Солодовник А.А.*, Балябкина М.В.*, Крючков В.Н.*, Алёшин Д.В.*
Северо-Казахстанский государственный университет, Республика Казахстан, г. Петропавловск
Рассмотрены результаты исследования пространственного распределения кратковременных лунных явлений (КЛЯ) в зависимости от морфологического типа по лунной поверхности. Показано, наличие резкой асимметрии в распределении люминесцентных явлений по сравнению с КЛЯ других типов. Изучены цветовые характеристики люминесцентных КЛЯ, рассмотрены возможные причины возникновения этого феномена.
Ключевые слова: КЛЯ, Луна, люминесцентные свечения, солнечная активность, импакты.
Опыт изучения пространственного распределения КЛЯ, изложенный нами ранее [1], настоятельно требует применения дифференциального подхода, то есть перехода к изучению распределения по диску Луны кратковременных лунных явлений в соответствии с их морфологическим типом. Эта задача решалась на основе разработанного нами и постоянно пополняемого морфологического каталога КЛЯ [2]. При этом картографическое представление распределения КЛЯ выполнено по той же схеме, как и в случае интегрального подхода, описанного нами раннее [1]. Для обозначений различий морфологических типов свечения в ночной части лунного диска (тип А) обозначались красным цветом на картах; свечения в дневной части диска (тип Б) - желтым цветом; потемнения и помутнения деталей (тип В) -голубым цветом; импакты (тип Г) - зеленым цветом на картах.
Картины распределения КЛЯ по диску Луны представлены в двух формах: А) с указанием суммарного числа КЛЯ данного типа в регионе; Б) с указанием относительного от общего по каталогу (в процентах) количества КЛЯ данного типа в регионе. Результаты картографирования КЛЯ по типам представлены на рис. 1-4.
Основные районы локализации КЛЯ типа А находятся в северо-западной части лунного диска с максимумами, частоты встречаемости в тех же областях, которые выделены при проведении исследования интегрального распределения КЛЯ [1]. Однако, для ночных свечений частота появлений КЛЯ
* Доцент астрономии кафедры «Физика», кандидат физико-математических наук.
* Магистрант.
в районе Аристарха значительно повысилась и, напротив, в районе Платона и Моря Кризисов понизилась. Бросается в глаза «избегание» КЛЯ рассматриваемого типа центральной и особенно юго-восточной части диска Луны.
А Б
Рис. 1. Карта распределения КЛЯ (тип А) по лунному диску
Распределение свечений в дневной части диска (количество их меньше, чем в предыдущем случае) показано на рисунке 2.
А Б
Рис. 2. Карта распределения КЛЯ (тип Б) по лунному диску
Распределение свечений в дневной части диска за счёт наличия точек в северо-восточной части диска имеет более равномерный характер по срав-
нению с картиной представленной выше. При этом практически полностью соответствуют суммарному распределению КЛЯ частоты их относительной встречаемости в трёх ключевых областях - Аристарх, Платон, Море Кризисов. Заметна относительно частая встречаемость дневных свечений в районе кратера Альфонс. При этом область «избегание» в юго-восточной части диска несколько сократилась, охватывая только крайний юг материковой части видимой стороны Луны.
Карта распределения потемнений и помутнений (газово-пылевых выбросов; по нашей классификации тип В) представлена на рисунке 3. Здесь ситуация совершенно меняется. Во-первых, частота появления КЛЯ в районе Аристарха и Платона фактически стала одинаковой, близкой к ней стала и частота данного типа КЛЯ в Море Кризисов. Появился совершенно новый район с довольно частыми появлениями КЛЯ - кратер Росс. Характер распределения явлений по лунному диску стал ещё более равномерным.
А Б
Рис. 3. Карта распределения КЛЯ типа В по лунному диску
Отмечено появление КЛЯ исследуемого типа в южной материковой области, вплоть до южного полюса. Таким образом, особенности характера распределения по диску Луны позволяет говорить о наличии сходства между собой по природе КЛЯ типов А и Б, и о резком отличии от них явлений обозначенных типом В.
Обнаруженное сходство в распределении по диску Луны КЛЯ типа А и Б позволяет предположить общность физического объяснения их происхождения, в данном случае мы предполагаем в качестве такового люминесценцию. При этом, скорее всего, речь должна идти о едином источнике возбуждающем люминесценцию. Однако, не обоснованным будет предполо-
жение о единой природе люминесцирующего вещества. Дело в том, что для такого заключения необходимо изучить статистику цветовых характеристик КЛЯ первых двух типов.
Существует ещё один тип кратковременных лунных явлений, который характеризуется появлением яркой звездообразной вспышки, свечение которой продолжается не более нескольких секунд. Такие КЛЯ (тип Г) логично связать с импактными событиями. Карты их распределения по диску Луны показаны на рисунке 4.
Здесь правомерно ожидать равномерного распределения КЛЯ по лунному диску в силу природной стохастичности импактных явлений. К сожалению, ввиду немногочисленности случаев регистрации таких событий сделать вывод о равномерности или неравномерности распределения КЛЯ типа Г невозможно. Достойно удивления аномальное обилие импактного типа КЛЯ в районе кратера Аристарх. Проблематично объяснить его лишь только эффектом селекции (преимущественным вниманием наблюдателей к этому кратеру). Не исключено, что в исходные данные вкрались поверхностные, неточные описания небольшого числа люминесцентных КЛЯ; побудившие нас при проведении классификации отнести их именно к импакт-ным событиям.
А Б
Рис. 4. Распределение по лунному диску импактных КЛЯ
Как ни странно, но распределение КЛЯ последнего типа далеко от равномерности. Заметно преобладание событий в северном полушарии по сравнению с южным, и в восточном по сравнению с западным.
Таким образом, пространственное распределение КЛЯ имеет некоторые особенности, объяснение которых требует проведения дальнейших исследо-
ваний. Речь должна идти, прежде всего, о многоспектральном мониторинге лунного диска в целом, а также выявленных нами регионов с наиболее частыми появлениями КЛЯ. Оставляя этот вопрос на перспективу, рассмотрим некоторые особенности распределения люминесцентных КЛЯ по цветам.
Для получения достоверного заключения по этому вопросу проведены сквозные подсчёты числа люминесцентных событий, для которых указаны (разумеется, с некоторой субъективностью) цвета. При подсчёте учтены и КЛЯ неопределённых оттенков, то есть белые и белёсые. Результаты сведены в таблицу 1.
Таблица 1
Частоты появления КЛЯ различных типов
Цвет Белые Фиолетовые Синие Зелёные Желт. и оранж Красные
N/N0 21,9 % 24,8 % 23,7 % 0,5 % 3,8 % 25,3 %
Свечение белого цвета интерпретировать наиболее затруднительно. Его источником не может быть плотное газовое облако, но вполне может быть твердое вещество (как в лампах дневного света). Однако, предполагать наличие таких весьма специфических смесей на поверхности Луны нет оснований. Скорее такие свечения только названы «белыми» наблюдателями ввиду их предельно малого контраста с окружающей поверхностью. В силу такой неопределённости свечения такого типа в дальнейшем не рассматривались.
В то же время в полученных результатах заслуживает первостепенного внимания высокая частота появления фиолетовых, синих и красных свечений. Тогда как свечения зелёного и жёлто-оранжевого цветов характеризуются относительной редкостью. Базируясь на предположении о люминесцентной природе КЛЯ, мы из общефизических соображений полагаем, что источником свечения могут быть вещества в газообразном состоянии.
В этой связи из соображений максимального правдоподобия можно считать, что первые два цвета (фиолетовый и синий) обязаны своим возникновением люминесцентным свечениям водорода в линиях бальмеровской серии, в порядке возрастания длины волны это линии: Н5 (410.2 нм), Ну (434.1 нм), Нр (486.1 нм). Атомы водорода могут образовываться, например, при разложении молекул воды фотонами высоких энергий. Свечение красного цвета можно связать с эмиссией в линии той же серии На (656.3 нм). Желтые и оранжевые (особенности восприятия цвета индивидуальны) можно связать с эмиссией в резонансной линии (дублете) натрия (590-596 нм) -довольно летучего в условиях вакуума элемента. Здесь уместно вспомнить наличие эмиссионного свечения натрия в атмосфере Земли и в окрестности спутника Юпитера Ио.
В связи с найденными статистическими особенностями цветовых характеристик КЛЯ мы полагаем перспективным организовать наблюдения
кратковременных лунных явлений именно в указанном наборе длин волн, что позволило бы заметно повысить контрастность снимков и увеличить эффективность обнаружения КЛЯ.
Список литературы:
1. Солодовник А.А., Балябкина М.В. Особенности пространственного распределения кратковременных лунных явлений // Международная научно-практическая конференция: Достижения и перспективы исследований небесных тел и Земли. - Петропавловск: СКГУ 2014. - С. 22-27.
2. Солодовник А.А., Анисимов В.П. Исследование природы кратковременных лунных явлений: некоторые статистические свойства КЛЯ // Наука и современность. - 2013. - № 23. - С. 14-18.
