Последний пилотируемый полет на Луну по программе «Аполлон» («Аполлон-17»,
7—19 декабря 1972 года) проводился экипажем, состав которого необычен для
американских космических кораблей. Впервые место пилота лунного блока занял
космонавт-ученый, геолог Харрисон Шмитт. Он оказался единственным представителем
своей профессии, получившим возможность участвовать в лунной экспедиции.
Геологу было бы интересно найти на Луне признаки позднего вулканизма.
Результаты предыдущих исследований сводились к тому, что интенсивная вулканическая
деятельность на Луне прекратилась примерно 3 млрд. лет назад. Среди ученых,
участвовавших в подготовке полета «Аполлона-17», сторонники концепции современного
лунного вулканизма возлагали определенные надежды на полет последнего
в лунной программе США космического корабля. В частности, вспышку, замеченную
с окололунной орбиты космонавтом Р. Эвансом в районе кратера Коперник,
рассматривали как выход газов из недр Луны. Объяснение этой вспышки падением
на лунную поверхность достаточно крупного метеорита не увязывается с данными
сейсмометров: в момент регистрации сейсмометры, установленные на Луне,
не отметили никаких толчков...
А вот во время второго выхода на поверхность Луны Ю. Сернан и X. Шмитт
встретились с сенсационным явлением. У кратера, носившего условное наименование
Шорти, Сернан обнаружил участки оранжевого грунта. Среди серого ландшафта
Луны такое цветовое пятно само по себе представляло необычное зрелище.
Какова природа оранжевой окраски вещества? В земных условиях материал желтого
или оранжевого оттенка появляется в результате воздействия на вулканические
лавы газов и паров воды, выделяющихся перед окончанием извержения вулкана.
Поэтому, услышав о находке Сернана, Шмитт решил, что долгожданные следы
позднего вулканизма наконец обнаружены. По радиотелефонной связи он попросил:
«Только ничего не трогай, пока я не подойду». По бровке кратера протянулась
явно различимая полоса желто-оранжевого оттенка шириной около одного метра.
Возле кратера космонавты поставили гномон с цветной таблицей и произвели
фотографирование. Тень от гномона указывала направление падения солнечных
лучей. Это позволяет впоследствии восстановить условия освещения и наблюдения
изучаемых участков поверхности. Цветовая таблица помогает судить о действительной
окраске грунта. Глубина оранжевого слоя оказалась равной 5—8 см. Из этого
слоя и были взяты образцы.
Находка в районе кратера Шорти стала поводом для различного рода предположений.
По мнению Шмитта, высказанному им еще во время пребывания на Луне, обнаруженное
явление связано с недавней вулканической активностью, а оранжевая окраска
могла быть следствием процессов фумарольного типа. Исходя из этого, ученые
на Земле пришли к выводу о возможном существовании воды в лунных недрах.
Если действительно вода была на Луне и оставалась на ее поверхности достаточно
долгое время, чтобы взаимодействовать с изверженной лавой, то придется
изменить сложившиеся представления о безводном характере процессов формирования
лунного рельефа.
После возвращения на Землю начались лабораторные исследования оранжевого
грунта. Образец состоял из мелкозернистого материала. Зерна типичного лунного
грунта имеют диаметр 70—80 мк. Размер частиц в пробе окрашенного грунта
из кратера Шорти не превышал в среднем 40 мк. Оранжевый грунт на 90% состоит
из стеклянных частиц сферической формы. Менее 5% образца составляют обломки
пород, главным образом плагиоклазового полевого шпата. Стеклянные шарики
при общей оранжевой окраске имеют различные оттенки. В пробе встречаются
желтые, оранжевые, красно-коричневые и черные стекла. Они отличаются повышенным
содержанием окиси титана. Этим и объясняется оранжевая окраска стекол.
Необычным явилось низкое содержание окиси алюминия и высокое — мафических
минералов, в частности оливина. Мафические минералы относятся к магматическим
породам, содержащим железо и марганец. Рентгеновский флуоресцентный анализ
показал значительную концентрацию в стеклах цинка, меди и никеля, что не
характерно для состава изверженных базальтов. Признаков воды не найдено.
Все это склонило специалистов к версии ударного происхождения оранжевого
грунта. Вероятно, цветные стекла, найденные в районе кратера Шорти,— продукт
расплава поверхностного вещества в момент сверхзвукового удара. В процессе
плавления образцы могли обогатиться цинком, медью и никелем, которые входили
в состав упавшего метеорита. С гипотезой недавнего вулканизма не согласуется
и возраст стекол. Различные определения дают величину абсолютного возраста
оранжевого грунта от 3,63 до 3,69 млрд. лет, при среднем возрасте базальтовых
образцов в исследованном районе около 3,72 млрд. лет. Изучая следы прохождения
космических лучей через стеклянные шарики, ученые пришли к выводу, что
оранжевый грунт находился на поверхности в течение последних 20—30 млн.
лет.
Таким образом, оранжевые пятна, наблюдавшиеся на лунной поверхности,
вероятно, не имеют ничего общего с недавним или современным вулканизмом
на Луне.
