Карты физических свойств поверхности. Пояснительный текст.

Тематические карты широко используются для изучения пространственного распределения и взаимосвязей различных характеристик планетного тела. Карты физических свойств выделяют как одно из направлений в классификации тематических карт. При создании этих карт на общегеографические карты-основы накладывается определенная физическая нагрузка, полученная дистанционными методами наблюдений (с Земли или с орбиты искусственного спутника данного небесного тела.) Дистанционные методы изучения планет и их спутников используют как отраженное, так и собственное излучение этих небесных тел. Методика преобразования полученной информации о физических Свойствах поверхности в картографические образы наиболее разработана для интенсивности излучения как основного параметра.

Наибольшими возможностями обладают исследования, использующие отраженное излучение в видимой и ближней инфракрасной области спектра. По ним можно судить о рельефе, физических параметрах грунта, химическом составе пород, некоторых возрастных и эволюционных свойствах поверхности.

В оптических исследованиях можно выделить три группы методов:

1. Фотометрические измерения регистрируют интенсивность отраженного излучения на всех длинах волн оптического диапазона, т. е. интегральный поток излучения. Величина, характеризующая способность поверхности отражать падающий на нее поток излучения, носит название альбедо (светлота, белизна). В зависимости от условий проведения измерений и принятых определений в фотометрии используются различные виды альбедо: сферическое, геометрическое, нормальное альбедо. Отношение светового потока, рассеиваемого всем освещенным полушарием, к падающему потоку солнечного излучения называется сферическим альбедо; геометрическое альбедо показывает, какую часть падающего солнечного излучения отражает в сторону наблюдателя поверхность планеты по сравнению с плоским идеальным отражателем.

2. Колориметрические и спектрофотометрические измерения позволяют исследовать интенсивность отраженного излучения в различных участках спектра и ее изменения с длиной волны.

3. Измерения поляризационных характеристик отраженного поверхностью света проводятся во всем спектральном диапазоне и в отдельных его участках при различных углах фазы. По степени поляризации судят о свойствах поверхности.

Измерение интенсивности инфракрасного излучения Луны позволяет определить яркостную и цветовую температуру лунной поверхности, которые мало отличаются от истинной температуры при коэффициенте излучения, близком к 1. Поскольку излучательная способность вблизи максимума инфракрасного излучения определяется температурой поверхности, то уже при наблюдениях с Земли можно регистрировать, например, потоки от площадок на Луне, имеющих в поперечнике несколько километров. Это обеспечивает детальное исследование распределения яркостных температур по видимому диску небесного тела и, следовательно, допускает построение тепловых карт поверхности в соответствующих масштабах. Кроме собственно температуры объекта, исследования в инфракрасной области выявляют и некоторые другие параметры. Так, измерения теплового излучения неосвещенной части лунного диска в процессе смены фаз или во время лунных затмений позволяют по скорости остывания поверхности оценить тепловую инерцию покровного вещества. Вычисленная величина тепловой инерции для лунного грунта оказывается на два порядка меньше, чем у земных горных пород. Вариации величины тепловой инерции могут служить признаком изменения раздробленности поверхностного слоя в различных районах лунного шара.

Наконец, обнаружение при наблюдениях дистанционными методами так называемых нестационарных явлений на поверхности небесного тела может свидетельствовать как о динамических явлениях, связанных с атмосферой,  так и  о  проявлении современной  внутренней  активности.

К настоящему времени накоплена обширная информация, пригодная для тематического картографирования и последующего анализа, которая содержится в результатах оптических исследований. Единственной физической характеристикой, которую оказалось возможным представить серией карт для ряда небесных тел, является альбедо. Карты альбедо составлены для Меркурия, Луны и Марса. В отношении других параметров пока имеются данные лишь для Луны. Поэтому она представлена полнее, чем другие небесные тела. Раздел включает, кроме альбедо, еще и поляриметрическую карту, карту тепловых аномалий и карту нестационарных явлений для Луны.

В качестве карт-основ использованы бланковые карты, построенные в поперечной равновеликой азимутальной проекции Ламберта. В этой проекции отсутствуют искажения при передаче площадей, что очень важно для оценки распространения явлений с площадным простирани ем. Элементами содержания карт-основ являются картографическая сетка, основные формы рельефа поверхности, названия крупных деталей рельефа или деталей, которые могут быть приняты в качестве ориентиров.

Серия карт альбедо включает 3 карты: Меркурия, Луны и Марса. На всех картах серии альбедо представлено в обобщенной шкале, включающей всего 3 градации: 1) области с высокими значениями ' альбедо; 2) области со средними значениями альбедо, которые рассматриваются как фон; 3) области с низкими значениями альбедо.

Для Меркурия и Марса, а еще ранее и для Луны детали альбедо были первыми деталями, получившими названия. В настоящее время эти названия решениями Международного астрономического союза традиционно закреплены за обширными областями поверхности. Часть таких названий приведена на картах серии. .

Распределение степени поляризации света, отраженного лунной поверхностью, при определенной геометрии освещения и рассеяния, представлено на поляриметрической карте видимого полушария Луны. Как известно, в полнолуние, когда можно наблюдать диск Луны полностью, степень поляризации света отрицательна и близка к нулевому значению. Поэтому представленная карта является сводной и составлена из двух карт «Поляриметрического атласа Луны» (1982), соответствующих согласованным углам фазы 0=—61,7° для восточной и 0 = +66,5° для западной части. шнформация глобального характера содержится в самом атласе.

Карта распределения тепловых аномалий на видимом полушарии Луны передает особенности теплового излучения лунной поверхности на длинах волн 10—12 мкм. Карта отображает пространственное размещение тепловых аномалий, выделенных по измерениям температуры поверхности Луны во время затмений. На ней показаны участки, поверхностная температура которых превышает температуру окружающей поверхности, т. е. они выделяются по тепловому контрасту, по которому классифицированы тепловые аномалии. Всего выделено 4 группы, а именно: тепловой контраст менее 10 К, 10—30 К, 30—50 К, более 50 К (самые интенсивные и наиболее изученные). В лунных морях показаны также протяженные области с аномальными значениями поверхностной температуры. Карта позволяет получить представление о собственном излучении лунной поверхности.

На карте нестационарных явлений на видимой стороне Луны показано количественное и качественное распределение нестационарных явлений, наблюдавшихся в течение последних 400 лет на лунной поверхности. Нестационарные явления согласно описаниям разделены на 6 групп: 1) свечение, появление ярких пятен; 2) помутнение, дымка 3) изменение яркости объекта; 4) красные пятна; 5) изменение цвета объекта наблюдений; 6) темные пятна. Принадлежность явлений к той или иной группе показывается соответствующим цветом. Левый нижний угол значка соответствует точке с координатами наблюдаемого явления. Для кратеров Аристарх и Альфонс картограммы нестационарных явлений вынесены на поля карты из-за большой высоты знака (1 явление = 1 мм высоты условного знака).

Следует отметить, что на карте отображены не все наблюдавшиеся явления, которые упоминаются в каталогах и перечнях. Показаны 678 явлений из 820. Явления, не получившие отображения на карте, носят глобальный характер, т. е. относятся ко всей поверхности видимого полушария Луны или к его отдельным регионам. Таковы например, явления, связанные с наблюдениями продолжения земной тени вне лунного диска во время лунных затмений или наблюдения ярких площадей на темной стороне лунного диска.

Опознавание деталей лунной поверхности производилось по источникам, указанным на с. 82. Некоторые явления в каталоге Б. Мид-длхерст не имеют конкретной привязки к объекту. К ним относятся явления, которые наблюдались в Море Кризисов, Море Влажности, Море Нектара. Поскольку в каталоге указывалось лишь то, в какой части моря наблюдалось данное явление, его местоположение определялось по фотографии, помещенной в каталоге.