Введение
Кратковременное свечение, изменение цвета или внешнего вида на поверхности Луны.
Переходное лунное явление (TLP) или лунное кратковременное явление (LTP) – это кратковременное изменение света, цвета или внешнего вида на поверхности Луны. Термин был введен Патриком Муром при соавторстве технического отчета NASA R-277 «Хронологический каталог зарегистрированных лунных событий», опубликованного в 1968 году. Сообщения о кратковременных лунных явлениях восходят как минимум к 1000 годам, при этом некоторые из них наблюдались независимо несколькими свидетелями или авторитетными учеными. Тем не менее, большинство сообщений о переходных лунных явлениях не поддаются воспроизведению и не имеют достаточного количества контрольных экспериментов, которые позволили бы отличить альтернативные гипотезы, объясняющие их происхождение. Большинство лунных ученых признают, что такие переходные события, как дегазация и образование ударных кратеров, происходят в течение геологического времени. Предметом споров является частота возникновения подобных событий.
Описание событий
Сообщения о преходящих лунных явлениях варьируются от туманных пятен до постоянных изменений лунного ландшафта. Камерон классифицирует их следующим образом: (1) газообразные, включающие туманы и другие формы затемнения, (2) красноватые окраски, (3) зелёные, синие или фиолетовые окраски, (4) высветления и (5) затемнения. Существуют два обширных каталога преходящих лунных явлений. В 1976 году Джек Хартунг предположил, что это описывает образование кратера Джордано Бруно. Однако более поздние исследования показывают, что крайне маловероятно, что событие 1178 года было связано с образованием кратера Джордано Бруно или вообще являлось настоящим преходящим лунным явлением. Миллионы тонн лунного обломка, выброшенного при ударе, достаточно сильном, чтобы оставить кратер шириной 22 км, привели бы к беспрецедентно интенсивной недельной метеорной буре на Земле. Никаких свидетельств о такой запоминающейся буре не обнаружено ни в одном известном историческом документе, включая несколько астрономических архивов со всего мира. В связи с этим предполагается, что группа монахов (единственные известные свидетели события) увидела атмосферный взрыв метеора, летевшего прямо на них, в случайном сочетании, с их конкретной точки наблюдения, с гораздо более далёкой Луной. 26 ноября 1540 года между Морем Спокойствия и Морем Дождей появилось преходящее явление. Это событие изображено на современной деревянной гравюре.
17011800
Вечером 16 августа 1725 года итальянский астроном Франческо Бьянчини увидел красноватую световую полосу по дну кратера Платон, "подобную полосе, простирающейся прямо с одного конца на другой" вдоль главной оси эллиптической формы кратера. В ночь на 19 апреля 1787 года британский астроном сэр Уильям Гершель заметил три красных светящихся пятна на темной стороне Луны. Он сообщил королю Георгу III и другим астрономам о своих наблюдениях. Гершель объяснял эти явления извержением вулканов и считал, что яркость самого яркого из них была больше, чем яркость кометы, обнаруженной 10 апреля. Его наблюдения были сделаны, когда над Падуей (Италия) размахивала северная сияние. Активность полярных сияний, находящихся так далеко к югу от Северного полярного круга, была очень редкой. Наблюдения в Падуе и наблюдения Гершеля произошли за несколько дней до того, как число солнечных пятен достигло пика в мае 1787 года. В декабре 1787 года мальтийский наблюдатель по имени д'Ангос увидел светящуюся точку. 26 сентября 1789 года немецкий астроном Иоганн Иероним Шрётер заметил вблизи восточного подножия Альпийских гор светлое пятно. Оно было замечено на ночной стороне Луны и выглядело как звезда 5-й звездной величины для невооруженного глаза. 15 октября 1789 года И. Х. Шрётер наблюдал два ярких всплеска света, каждый из которых состоял из множества отдельных небольших искр, появляющихся на ночной стороне Луны возле кратера Платон и Моря Дождей. В 1790 году сэр Уильям Гершель увидел одно или несколько звездных объектов на затмённой Луне. В 1794 году распространился слух о том, что можно увидеть вулкан на Луне невооруженным глазом. См. также Баркрофт в 1940 году, Хаас позднее, Баум в 1951 году и Хилл в 1988 году. 24 ноября 1865 года Уильямс и двое других наблюдали в течение полутора часов отчетливое яркое пятно, похожее на звезду 8-й звездной величины, на темной стороне вблизи кратера Карлини в Море Дождей. В 1866 году опытный лунный наблюдатель и картограф И. Ф. Юлиус Шмидт заявил, что кратер Линне изменил свой вид. Основываясь на рисунках, сделанных ранее И. Х. Шрётером, а также на личных наблюдениях и рисунках, сделанных в период с 1841 по 1843 год, он заявил, что кратер "во время косого освещения вообще не виден" (его подчеркивание), тогда как при высоком освещении он был виден как яркое пятно. Основываясь на повторных наблюдениях, он далее заявил, что "Линне никогда не может быть замечен при любом освещении как кратер нормального типа" и что "произошло местное изменение". Сегодня Линне виден как нормальный молодой ударный кратер с диаметром около 2,4 км. 4 января 1873 года французский астроном Этьен Леопольд Трувелот наблюдал кратер Кант, который был "наполнен туманом". 31 августа 1877 года английский астроном-любитель Артур Стэнли Уильямс заметил некое фосфоресцирующее свечение в тени южной части равнины Платон, окружённой стеной. 6–7 августа 1881 года немецкий астроном Германн Иосиф Кляйн наблюдал область кратеров Аристарх и Геродот и заметил сильное фиолетовое сияние с некоторой туманностью. 27 марта 1882 года А. С. Уильямс увидел дно Платона на рассвете "светящимся любопытным молочным светом". 3 июля 1882 года несколько жителей Ливана, штат Коннектикут, наблюдали два пирамидальных светящихся выступа на верхней части Луны. Они были не большими, но придавали Луне вид, поразительно похожий на рогатую сову или голову английского бультерьера. 19 февраля 1885 года Грей увидел небольшой кратер рядом с большим кратером Геркулес, светящийся тускло-красным "с ярким контрастом". 21 февраля 1885 года Кнопп наблюдал красные пятна в кратере Кассини. Однажды ночью в 1892 году американский астроном Эдвард Эмерсон Барнард обнаружил чашу кратера Талес, наполненную светящимся туманом. На фотографии, сделанной 26 августа 1898 года через экваториальный куде, виден чашеобразный кратер Посидоний C на дне кратера Посидоний как яркое пятно без тени, хотя терминатор (граница дня и ночи) был неподалеку.
19011950 год
На фотографии, сделанной 30 сентября 1901 года с помощью экваториального куде, чашевидный кратер Посидоний С виден как удлиненное яркое пятно без тени, хотя снимок был сделан незадолго до захода солнца в кратере Посидония. В 1905 году немецкий астроном Фридрих Саймон Архенхольд наблюдал яркое пятно в месте расположения чашеобразного кратера Посидоний С на дне кратера Посидония. 19 мая 1912 года австрийский астроном и пионер ракетной техники Макс Валье заметил небольшую красную светящуюся область на темной стороне Луны. 15 июня 1913 года британский инженер-строитель и астроном Уильям Мау наблюдал в кратере Южный «маленькое красноватое пятно». 22 февраля 1931 года Джоулия наблюдал красноватое свечение в кратере Аристарх. В том же году (1931) и в том же месте британский предприниматель и астроном-любитель Уолтер Гудакер и (?) Молсворт (1931?) наблюдали синеватое «сияние». 2 августа 1939 года британский наблюдатель Луны Патрик Мур заметил, что внутренние детали кольцевой равнины Шикард были скрыты обширным туманом. В 1940 году американский астроном-любитель Дэвид П. Баркрофт (1897–1974) наблюдал выраженный красновато-коричневый оттенок вблизи кратера Лихтенберг в Океане Бурь. 31 августа 1944 года дно кольцевой равнины Шикард выглядело туманным для инженера и астронома-любителя Хью Перси Уилкинса. Некоторые небольшие кратеры на нем, обычно хорошо затененные, выделялись как белые пятна при низком солнце. 15 апреля 1948 года Ф. Х. Торнтон, используя 9-дюймовый рефлектор, наблюдал кратер Платон и заметил крошечную, но яркую вспышку света, которую он описал как очень похожую на вспышку зенитного снаряда, взрывающегося в воздухе на расстоянии около десяти миль. Цвет был оранжевым с желтоватым оттенком. 20 мая 1948 года британский астроном-любитель Ричард М. Баум отметил красноватое свечение к северо-востоку от кратера Филолаус, которое он наблюдал в течение пятнадцати минут, прежде чем оно исчезло из виду. Три года спустя он наблюдал еще одно красное свечение к западу от кратера Лихтенберг. 10 февраля 1949 года Ф. Х. Торнтон, используя 18-дюймовый рефлектор, наблюдал «Голову Кобры» в Валлисе Шрётера и зафиксировал «пучок беловатого пара, скрывающего детали на протяжении нескольких миль в этом районе».
19511960 год
В 1951 году Ричард Майер Баум (1930–2017) наблюдал области вблизи кратера Лихтенберг в Oceanus Procellarum и сообщил о розоватом цвете, который сохранялся некоторое время, а затем исчез. См. также работы J. H. Mädler между 1830 и 1840 годами, Barcroft в 1940 году и Hill в 1988 году. 15 ноября 1953 года доктор Леон Стюарт сфотографировал лунную вспышку примерно в 16 километрах к юго-востоку от кратера Паллас. Продолжительность вспышки составляла от 8 до 10 секунд. По данным Бонни Буратти, координаты места падения объекта – 3.88° северной широты / 357.71° восточной долготы. 11 мая 1954 года Питер Каттермолл наблюдал исчезновение центральных гор кратера Эратосфен, хотя окружающие детали оставались четко видимыми. 25 июня 1955 года альпинист и астроном-любитель Вальдемар Аксель Фирсов наблюдал слабый туман в кратере Теофил. 16–17 января 1956 года Роберт Майлз из Вудленда, штат Калифорния, заметил вспышку белого или ярко-голубого света к востоку от Моря Кризисов. 2 ноября 1958 года советский астроном Николай А. Козырев наблюдал, по-видимому, получасовую "активность", происходившую на центральной вершине кратера Альфонс, используя 122-сантиметровый рефлекторный телескоп, оснащенный спектрометром. В течение этого времени полученные спектры показали наличие ярких газовых эмиссионных линий, обусловленных молекулами C2 и C3. Во время экспонирования второй спектрограммы он заметил "резкое увеличение яркости центральной области и необычный белый цвет". Затем "яркость внезапно начала уменьшаться", и полученный спектр стал нормальным. 19 ноября 1958 года Раймонд Дж. Штайн из Ньюарка наблюдал изменение тени кратера Альпетрагиус. 23 декабря 1958 года греческие наблюдатели Луны заметили зеленоватое окрашивание кратера Шикард.
19611970 год
29 октября 1963 года два картографа из Центра аэронавтической карты и информации, Джеймс Кларк Гринакер и Эдвард М. Барр, в обсерватории Лоуэлла, Флагстафф, штат Аризона, вручную зафиксировали очень яркие красные, оранжевые и розовые цветовые явления на юго-западном склоне Кобра-Хед; холма к юго-востоку от лунной долины Валлис Шрётера; и на юго-западном внутреннем валу кратера Аристарх. Это событие послужило началом значительного изменения отношения к сообщениям о TLP. По словам Вилли Лея: "Первой реакцией в профессиональных кругах было, естественно, удивление, а сразу за ним последовало извиняющееся отношение, извинения были адресованы давно ушедшему великому астроному, сэру Уильяму Гершелю". В заметке Винифред Соутелл Кэмерон (1978, Event Serial No. 778) указано: "Это и их ноябрьские наблюдения положили начало современному интересу к наблюдениям Луны". Достоверность их выводов основывалась на безупречной репутации Гринакера как картографа, а не на каких-либо фотографических доказательствах. В ночь с 1 на 2 ноября 1963 года, спустя несколько дней после события, зафиксированного Гринакером, Зденек Копаль и Томас Рекхэм в обсерватории Пик-дю-Миди во Французских Пиренеях сделали первые фотографии "широкозональной лунной люминесценции". Его статья в журнале Scientific American сделала это событие одним из наиболее широко освещаемых случаев TLP. Копаль, как и другие, предполагал, что причиной такого явления могли быть солнечные энергетические частицы. 16 июля 1964 года член AAVSO Томас А. Крагг (1927–2011) наблюдал "временный холм, отбрасывающий тень" диаметром 3 км к юго-востоку от кратера Росс D в Море Спокойствия. 30 апреля и 1 мая 1966 года Питер Сартори, Патрик Мур, П. Рингсдор, Т. Дж. К. А. Мозли и П. Г. Корван наблюдали клиновидное красноватое образование на восточной части дна кратера Гассенди. В 1967 году Т. Дж. К. А. Мозли из обсерватории Армагх зарегистрировал вспышку в районе кратера Парот. В 1968 году Дж. К. Макконнелл сообщил, что северо-восточная стенка кратера Посидоний казалась туманной и размытой, в то время как остальная часть кратера была отчетливо видна.
1971 - 1980 годы
Во время миссии "Аполлон-17" в декабре 1972 года пилот лунного модуля Харрисон Шмитт наблюдал яркую вспышку, похожую на явление, к северу от кратера Гримальди, находясь на орбите вокруг Луны (Первый виток, 21:11:09 GMT, 10 декабря 1972 года). Находясь на орбите, пилот командного модуля Рональд Эванс из "Аполлона-17" заметил световую вспышку к востоку от Моря Ориентале (14-й виток, 22:28:27 GMT, 11 декабря 1972 года).
1981 - 1990 гг.
27 декабря 1982 года британский наблюдатель Луны Гарольд Хилл отметил отсутствие основного кратерлета (Nasmyth A) на дне кратера Насмит. Подобное явление было зафиксировано П. Уэйдом 8 декабря 1981 года. 1 января 1983 года Гарольд Хилл заметил необычно яркое появление кратерлета Фурнериус А рядом с заметным кратером Фурнериус на вечернем терминаторе. 29 января 1983 года несколько членов Британской астрономической ассоциации (BAA) наблюдали аномальную яркость и пурпурный оттенок в чашеобразном кратере Торричелли B к северо-северо-востоку от грушевидного кратера Торричелли в Синусе Аспертатисе. 29 октября 1983 года Гарольд Хилл наблюдал аномальную яркость на холмике непосредственно к северу от кратера Кирх. 28 декабря 1985 года Гарольд Хилл отметил необычайную яркость в средней части восточного внутреннего склона кратера Пеирсеций. Наблюдения, проведённые три дня спустя, показали аналогичную, но менее выраженную аномалию в той же области. Несмотря на то, что условия наблюдения в этом районе были близки к зеркальным, было высказано предположение, что амплитуда зарегистрированных изменений не соответствует зеркальному отражению солнечного света. Наиболее вероятной гипотезой было то, что это результат рассеяния света облаками взвешенных частиц, возникших в результате выброса газа. Растрескавшийся дно этого кратера рассматривалось как возможный источник газа.
Дата не указана
Иоганн Иероним Шрётер однажды на короткое время увидел на тёмной стороне Луны, вблизи кратеров Агриппа и Годин, крошечную светящуюся точку. Дж. Адамс (English Mechanic № 2374) отметил два случая, когда незадолго до восхода солнца, когда внутренность вала Плато была погружена в тень, два луча света пересекали две трети дна от западной стенки, напоминая прожекторы; они были параллельны, чётко очерчены и казалось, проходили сквозь лёгкую дымку, лежащую над поверхностью. Гарольд Хилл: "Ряд наблюдателей в прошлом сообщали, что внутренние склоны формации Янг приобретают зеленоватый, почти полупрозрачный оттенок или блеск при наблюдении вблизи вечернего терминатора". Патрик Мур: "На дне кратера Фракасториус наблюдается тёмная полоса с лёгким красноватым оттенком, которую можно обнаружить с помощью прибора для наблюдения за лунным светом". Испанский астроном Жозеп Комас i Сола однажды увидел кратер Рейнер "как белое пятно, хотя он должен был быть чётко очерчен".
Пояснения
Объяснения временных лунных явлений относятся к четырем категориям: выделение газов, столкновения, электростатические явления и неблагоприятные условия наблюдения.
Выделение газов
Некоторые ТЛП могут быть вызваны выходом газа из подземных полостей. Эти газовые явления, как сообщается, проявляются в виде характерного красноватого оттенка, в то время как другие наблюдаются как белые облака или нечёткая дымка. Большинство ТЛП, по-видимому, связаны с кратерами, имеющими трещиноватое дно, краями лунных морей или другими областями, которые геологи связывают с вулканической активностью. Однако это одни из наиболее часто наблюдаемых объектов на Луне, и такая корреляция может быть результатом наблюдательной предвзятости. В поддержку гипотезы об извержении газов, данные альфа-частичного спектрометра Lunar Prospector указывают на недавнее высвобождение радона на поверхность. В частности, результаты показывают, что газ радона исходил из района кратеров Аристарх и Кеплер в течение двухлетнего периода миссии. Эти наблюдения можно объяснить медленной и визуально незаметной диффузией газа к поверхности или отдельными взрывными событиями. В поддержку взрывного извержения газов было предложено, что участок лунной поверхности диаметром около 3 км был "недавно" изменён в результате выброса газа. Предполагается, что возраст этой структуры составляет около 1 миллиона лет, что указывает на то, что подобные масштабные явления происходят нечасто.
События воздействия
Ударные события постоянно происходят на лунной поверхности. Наиболее распространёнными являются события, связанные с микрометеоритами, подобные тем, что наблюдаются во время метеорных потоков. Вспышки от таких ударов были зафиксированы в результате множественных и одновременных наблюдений с Земли. С 2005 года существуют каталоги ударов, зарегистрированных видеокамерами, многие из которых приходятся на периоды метеорных потоков. Кроме того, облака, образовавшиеся при ударе, были обнаружены после падения космического аппарата SMART 1 Европейского космического агентства, индийского лунного зонда и аппарата LCROSS НАСА. Ударные события оставляют видимые следы на поверхности, которые можно обнаружить, анализируя снимки до и после удара с достаточным разрешением. Никаких новых ударных кратеров, образовавшихся между миссиями Clementine (глобальное разрешение 100 метров, отдельные участки 7–20 метров) и SMART 1 (разрешение 50 метров), выявлено не было.
Электростатические явления
Было предложено, что эффекты, связанные с электростатическим зарядом или разрядом, могут объяснять некоторые из преходящих лунных явлений. Одна из возможностей заключается в том, что электродинамические эффекты, связанные с разрушением поверхностных материалов, могут заряжать любые присутствующие газы, такие как имплантированный солнечный ветер или радиогенные продукты распада. Если бы это происходило на поверхности, последующий разряд этого газа мог бы вызывать явления, видимые с Земли. В качестве альтернативы, было предложено, что трибоэлектрическое заряжение частиц в газопылевом облаке может приводить к электростатическим разрядам, видимым с Земли. Наконец, электростатическая левитация пыли вблизи терминатора потенциально может вызывать некоторые явления, видимые с Земли.
Неблагоприятные условия наблюдения
Возможно, что многие преходящие явления могут быть не связаны с самой Луной, а являться результатом неблагоприятных условий наблюдения или явлений, связанных с Землей. Например, некоторые зафиксированные преходящие явления относятся к объектам, находящимся на пределе разрешения используемых телескопов. Атмосфера Земли может вызывать значительные временные искажения, которые можно спутать с реальными лунными явлениями (эффект, известный как астрономическое ви́дение). Другие нелунные объяснения включают наблюдения геостационарных спутников и метеоров, а также ошибки наблюдения. Это не обязательно означает, что все эти сообщения были вызваны ошибками, поскольку возможно, что газовыделения на лунной поверхности могут не оставлять видимых следов, однако это не укрепляет гипотезу об их подлинно лунном происхождении. В настоящее время наблюдения координируются Ассоциацией лунных и планетарных наблюдателей и Британской астрономической ассоциацией для повторного наблюдения мест, где ранее регистрировались преходящие лунные явления. Фиксируя появление этих объектов при одинаковых условиях освещения и либрации, можно оценить, были ли некоторые сообщения результатом простой неверной интерпретации наблюдателем того, что он посчитал аномалией. Кроме того, с использованием цифровых изображений можно моделировать атмосферную спектральную дисперсию, размытие, вызванное астрономическим ви́дением, и рассеяние света в атмосфере Земли, чтобы определить, могут ли эти явления объяснить некоторые из первоначальных сообщений о TLP.