Поверхность Луны. Гравюра Клода Меллана, ок. 1650 г.
Одна из зарисовок Луны, сделанная Галилеем (из «Siderus Nuncius» (Звездного вестника), 1610 г.
В 1919 году американский астроном У.Г. Пикеринг (1858–1938) попытался объяснить расхождение между указанным возрастом Луны и тогдашними геологическими расчетами, по которым возраст земной коры составлял примерно 1200 миллионов лет. Это было, несомненно, важно, поскольку если сомнительной была даже идея о том, что Луна образовалась из расплавленной поверхности Земли, то уж мысль, будто она могла отколоться от твердой поверхности, была чем-то совсем из ряда вон выходящим. Пикеринг решил проблему изящно. Он предположил, что твердое вещество, из которого образовалась Луна, на самом деле отделилось от Земли свыше 1200 миллионов лет назад и в течение последующих 1140 миллионов лет кружило вокруг Земли в виде скопления фрагментов (как кольцо, вращающееся вокруг Сатурна), пока эти фрагменты не срослись и не образовали Луну. Поскольку образцы, привезенные с Луны, показывают, что ее поверхность по меньшей мере не менее стара, чем Земля, идею Пикеринга признали несостоятельной.
С тех пор как Галилей впервые обнаружил на Луне кратеры» об их происхождении много спорили. Мнения ученых разделились на два направления: одни утверждали, что кратеры были вулканами, а другие настаивали, что они появились из-за воздействия метеоритов на заре Солнечной системы. (Теперь мы знаем-что так они и возникли.) Но некоторые ученые придерживались нейтральной позиции. Иоганн Кеплер выдвинул идею о том, что кратеры были возведены населением Луны. Некоторые сторонники Джорджа Дарвина полагали, что это могут быть замороженные «отпечатки» (вроде следов от ноги, если наступить в вязкую субстанцию и быстро поднять ногу), которые остались, когда Луна отделилась от Земли. У.Р. Дрейк предполагал, что у кратеров, возможно, нет ничего общего с вулканами или метеоритами: они были немым свидетельством ужасной ядерной войны — войны, которая в древние времена разрушила поверхность существовавшего идиллического мира.
Кратеры — не единственная загадка лунной поверхности: кроме них существуют темные круги, или лунные моря. Гарольд Юри (1893–1981), лауреат Нобелевской премии в области химии 1934 года, предположил, что лунные моря — это остатки органического вещества, принесенного туда мощными всплесками от падения гигантских метеоритов в океаны первобытной Земли.
В XIX и XX веках многие ученые предполагали, что Луна — это довольно малое тело, расположенное сравнительно близко от нас. Джордж Бернард Шоу (1856–1950) полагал, что до нее всего 60 километров (это означало бы, что диаметр Луны составляет всего 600 метров). У.Р. Дрейк предположил, что Луна кажется нам больше, чем на самом деле, потому что наша атмосфера может действовать подобно гигантской линзе, зрительно увеличивая Луну примерно в 20 раз. Это означало бы, что возможный диаметр Луны составляет 160 километров. К тому времени, когда Дрейк предложил эту идею, в 1964 году, несколько астронавтов уже совершили полеты в космос, и ни один из них не заявил, что в космосе Луна выглядит меньше.
Чарльз Хой Форт (1874–1932) в своей решительной борьбе против ортодоксов захотел решить проблему простыми расчетами. Он заметил, что большой вулкан на Земле может составлять в поперечнике 5 километров. Предположив, что лунные кратеры были вулканическими (в то время так считало большинство людей), и не приняв в расчет силу тяготения, Форт пришел к выводу, что лунный вулканический кратер должен быть примерно того же размера, что и земной. Пересчитав с учетом этого площадь поверхности Луны, он пришел к выводу, что ее диаметр должен составлять всего около 160 километров и, таким образом, она должна быть удалена от нас примерно на 18 500 километров.
По всей видимости, ни один из этих ученых не учел приливов. Если бы диаметр Луны был меньше в 12 раз, ее объем уменьшился бы примерно в 8000 раз. Если сделать соответствующие вычисления, то выяснится, что Луна диаметром всего в 160 километров и на расстоянии 18 500 километров должна быть примерно в 20 раз плотнее Земли (то есть в 10 раз плотнее твердого свинца!), чтобы вызвать наблюдаемые приливы.