Про Далекий Космос можна придумувати все що завгодно. Це складно побачити і мало хто про це знає. А ось Місяць щоночі висить у нас над головою і напевно багато замислювалися як це вона там опинилася.
Згідно з однією з найбільш популярних моделей освіти Місяця, природний супутник нашої планети міг з'явитися в результаті зіткнення якогось космічного тіла з Землею понад 4,5 мільярда років тому. Цим тілом була Тейя, протопланетний об'єкт, з «зародком" Землі. Зіткнення призвело до викиду матерії Тейи і прото-Землі в космос, і з цієї матерії і сформувалася Місяць, що пояснює її дивовижне геологічне та хімічна схожість з нашою планетою.
Однак всередині цієї версії немає одностайності. Вчені виділяють три її варіанти.
1. Чужорідне тіло
Згідно з однією з теорій Місяць ні що інше як осколок космічного об'єкта, що зіткнувся понад 4 мільярди років тому із Землею. І вчені навіть називають цей об'єкт - мала планета Тейя (за деякими припущеннями розміром з Марс). В результаті потужного удару космічне тіло перетворилося в величезну хмару сміття, яке опинившись на земній орбіті, з часом сформувалося в супутник. Така гіпотеза, висунута двома групами американських вчених, вдало пояснювала дефіцит заліза на Місяці на відміну від нашої планети і деякі динамічні характеристики системи Земля - Місяць. Але в ній є слабке місце. Хімічний аналіз показав ідентичність складу місячної і земної породи.
2. Фрагмент Землі
За цією версією при зіткненні з іншим небесним тілом протоземля виділила речовина, з якого і утворився Місяць. Саме так, на думку співробітників Гарвардського університету можна пояснити схожість хімічного складу Землі і її супутника.
3. Два в одному
Ця гіпотеза доповнює попередню, проте в ній стверджується, що в результаті катастрофічного зіткнення частина маси земної матерії і ударника утворили єдине речовина, в розплавленому вигляді викинуте на навколоземну орбіту. Цей матеріал і створив супутник. У даній інтерпретації зіткнення відбулося до утворення ядра Землі, що і пояснює низький вміст заліза в місячному грунті.
В рамках нового дослідження вчені постаралися докладніше зрозуміти, якою була подальша доля нашого супутника після цієї події.
У період катархея (геологічний еон) Місяць виглядала зовсім не так, як вона виглядає сьогодні. Являла собою скоріше розпечений клубок лави, що володіє екзотичної надщільного атмосферою з парів кремнію і металів. А ще вона була розташована в 10 разів ближче до поверхні Землі, ніж сьогодні.
В ході дослідження група вчених прийшла до висновку, що одна з особливостей Місяця може вказувати на те, що Земля була позбавлена океанів з рідкої води на протязі перших 400-500 мільйонів років свого існування. А такі висновки, в свою чергу, накладають серйозні обмеження на час зародження життя на Землі.
Як зараз прийнято вважати, в наступні кілька мільйонів років після свого формування Місяць досить швидко віддалялася від Землі в результаті дії припливних сил, поки в результаті не вийшла на ту орбіту, на якій вона знаходиться сьогодні. Згодом, коли Місяць початку завжди дивитися на Землю тільки однією стороною, цей процес різко сповільнилося, і зараз вона віддаляється від нашої планети зі швидкістю приблизно в 2-4 сантиметри в рік.
Чжун і його колеги розкрили одну незвичайну деталь цього процесу, звернувши увагу на саму загадкову межу Місяця - її незвичайний «горб», розташований на екваторі. Ця структура була відкрита французьким астрономом П'єром Лапласом ще два століття тому. Лаплас зауважив, що Місяць «сплющена» приблизно в 17-20 разів сильніше, ніж повинна була бути, враховуючи швидкість її обертання навколо своєї осі.
«Місячний екваторіальний« горб »може містити секрети ранньої історії еволюції Землі, про які ми навіть не знали», - каже дослідник Шицзи Чжун з університету Колорадо в Боулдері (США).
Дослідники вважають, що існування цієї структури вказує на те, що в далекому минулому Місяць оберталася значно швидше, ніж сьогодні. Американські планетологи спробували зрозуміти, як швидко «гальмувала» Місяць, вивчивши те, як влаштований цей «горб», і спробувавши відтворити його поява за допомогою комп'ютерної моделі розвитку Сонячної системи.
Ці спостереження несподівано показали, що загальноприйняті теорії про швидке гальмуванні Місяця в перші роки її існування були помилковими - швидкість обертання супутника Землі залишалася високою як мінімум протягом перших 400 мільйонів років її існування. В іншому випадку Місяць завжди б залишалася «рідкої» планетою або мала зовсім іншу форму і розміри, ніж сьогодні.
Подібний сценарій, як пояснює Чжун, можливий тільки в тому випадку, якщо Земля не була в той час покрита океаном з води, порівнянним за розмірами з нинішньої гидросферой планети. Це означає, що води в рідкому вигляді на юної Землі не було. Вона або була відсутня на ній в принципі, або була принесена вже після формування & laquo; горба »Місяця, або ж перебувала на ній у твердій формі, тобто у вигляді льоду.
Отже, як ми вже з'ясували однією з найпопулярніших теорій про виникнення Місяця є теорія Гігантського зіткнення. Ця теорія добре пояснює розміри Місяця і її орбітальну позицію, однак нові дослідження, опубліковані в журналі Nature, говорять про зворотне: на думку вчених, взаємодія Землі з космічним тілом було подібно «удару кувалдою по кавуну». Провівши детальне дослідження зразків місячних порід, добутих експедиціями кораблів серії «Апполон» ще в 70-і роки минулого століття, фахівці з Вашингтонського університету спростували теорію сорокарічної давності.
«Якби стара теорія була вірна, то більше половини місячного грунту складалися б з матеріалу який вдарив Землю планетоїда. Але замість цього ми бачимо, що ізотопний склад фрагментів Місяця дуже специфічний. Важкі ізотопи калію, знайдені в зразках, могли сформуватися тільки під впливом неймовірно високих температур. Лише дуже потужне зіткнення, при якому планетоїд і велика частина Землі випарувалися б при контакті, може викликати подібний ефект. До того ж, перш ніж охолонути і стати твердим тілом, пар, утворений при зіткненні, повинен був зайняти площу в 500 разів більша за площу поверхні Землі », пояснює Кун Ван, доцент Вашингтонського університету і один з авторів дослідження.
За словами вчених, це відкриття змінить не тільки уявлення про те, як сформувалася Місяць, але і про процеси, які відбувалися у всій Сонячній системі. Однак даних все ще недостатньо, і для того, щоб сформулювати нову теорію, вчені мають ще маса аналітичної роботи зі зразками.
Але є і ще версії.
Гіпотеза відцентрового поділу
Вперше гіпотезу відділення Місяця від Землі під дією відцентрових сил висунув Джордж Дарвін (син Чарльза Дарвіна) в 1878 році. На думку прихильників цієї теорії, швидкість обертання планети була досить швидкою, щоб від протоземля відокремився фрагмент речовини, що сформував згодом Місяць. Однак уже в 30-х роках XX століття вчені зі скептицизмом стали ставитися до подібної ідеї. Вони стверджували, що сумарний обертальний момент недостатній для виникнення навіть в рідкої Землі «ротаційної нестійкості».
теорія захоплення
Останнім часом набирає популярність версія, висунута в 1909 році американським астрономом Джексоном Сі згідно з якою Земля і Місяць утворилися незалежно один від одного в різних частинах Сонячної системи. У момент найбільш близького проходження Місяця відносно земної орбіти і відбулося захоплення гравітаційними силами небесного тіла. Це, судячи з усього, відбулося в людський період історії Землі. Легенди багатьох народів світу, зокрема догонів оповідають про часи, коли на небосхилі був відсутній супутник. Цю гіпотезу також побічно підтверджує відносно не глибокий шар космічного пилу на поверхні Місяця.
"Штучний супутник"
Ідея штучного походження Місяця найбільш спірна, оскільки до цих пір не доведено існування інопланетного або земної цивілізації здатної зробити подібне. Тим не менш, вона заслуговує на увагу, хоча б, тому що була висловлена вченими. У 1960 році дослідники Михайло Васін і Олександр Щербаков, вивчаючи деякі характеристики нашого супутника, прийшли до думки, що він може мати штучне походження. Так, з огляду на розмір і глибину утворилися при бомбардуванні космічними тілами місячних кратерів, вони припустили, що кора Місяця могла бути зроблена з титану, товщина якого за попередніми розрахунками радянських вчених була 32 кілометри. «Коли я вперше наткнувся на шокуючу радянську теорію, яка пояснює справжню природу Місяця, я був вражений, - пише американський дослідник Дон Вілсон. - Спочатку мені здалося це неймовірним і, природно, я відкинув її. Коли наші експедиції Apollo привозили більше і більше фактів, що підтверджували радянську теорію, я був змушений прийняти її ».
дивні показники
Прихильники теорії «штучної Місяця» звернули увагу на досить високе співвідношення маси сателіта до маси Землі - 1:81, що не характерно для супутників інших планет Сонячної системи. Вище показники тільки у Харона і Плутона, хоча останній вже не вважається планетою. Цікаві порівняння розмірів супутників. Наприклад, найбільший супутник Марса Фобос у діаметрі не перевищує 20 км, в той час як у Місяця цей показник 3560 км. До речі, саме такий розмір Місяця, що співпадає для земного спостерігача з діаметром Сонця, дозволяє нам періодично бачити сонячні затемнення. Нарешті дивує практично ідеальна кругова орбіта Місяця, в той час як у інших супутників вона еліптична.
пустотелая Місяць
Цікавий і той факт, що гравітаційне тяжіння Місяця є неоднорідним. Екіпаж Apollo VIII, облітаючи супутник, зазначив, що гравітація Місяця має різкі аномалії - в деяких місцях вона «таємничим чином посилюється». Звертаючи увагу на дані американського екіпажу (які були засекречені), а також на низьку щільність супутника по відношенню до його масі ядерний інженер Вільям Брайан в 1982 році заявив, що «Місяць порожниста і відносна жорстка». Ряд пізніших досліджень дозволив вченим припустити, що ця порожнина штучна. Але дослідники зробили і більш сміливі висновки, за якими Місяць формувалася «в зворотному напрямку» - тобто від поверхні до ядра.
газопилову хмара
Втім, в останні роки вчені не готові серйозно розглядати версію штучного походження Місяця. Куди ближче сучасним науковим поглядам, наприклад, «теорія випаровування». За цією гіпотезою із земної плазми були виділені значні маси речовини, які при охолодженні утворили конденсат - він і став будівельним матеріалом для протолуни. Але є й інша - схожа ідея, висунута ще в XVIII столітті. Спочатку шведський природодослідник Еммануель Сведенборг, а потім французький астроном П'єр-Симон Лаплас висловили думку, що міжзоряні туманності - хмари газу і пилу в відкритому космосі - стискаються і конденсуються в зірки і навколишні їх планети. Французький вчений також припускав, що з цієї речовини міг утворитися і наш супутник. Російський академік Е. М. Галімов розвинув тимчасово вийшла з моди концепцію, в якій Місяць є результатом «фрагментації пилового згущення». В основу цієї гіпотези лягли результати радіоізотопного аналізу супутника і планети, які показують, що обидва тіла мають однаковий вік - близько 4,5 мільярдів років. Іншими словами і Місяць, і Земля утворилися по сусідству з речовини, яка була від Сонця на однаковій відстані. На думку вченого концепція походження Місяця з первинного речовини, а не з мантії Землі, краще узгоджується з фактами, ніж прийнята до сих пір «модель мегаімпакта».
джерело
