space

Как образовалась Луна?

Луна образовалась через сто миллионов лет после создания Солнечной системы. Это заставило ученых задуматься о том, что послужило причиной рождения спутника нашей планеты, если это не произошло в результате событий, связанных с формированием планет. Вот лишь три наиболее правдоподобных объяснения.

Преобладающая теория, поддерживаемая научным сообществом, гипотеза гигантского удара предполагает, что Луна образовалась, когда объект врезался в раннюю Землю. Как и другие планеты, Земля образовалась из оставшегося облака пыли и газа, вращающегося вокруг молодого солнца.

Ранняя Солнечная система была жестоким местом, и было создано множество тел, которые так и не достигли полного планетарного статуса. Один из них мог врезаться в Землю вскоре после создания молодой планеты. Известное как Тейя, тело размером с Марс столкнулось с Землей, выбросив в космос испаренные куски коры молодой планеты.

Гравитация связала выброшенные частицы вместе, создав луну, которая является самой большой в Солнечной системе по отношению к планете-хозяину. Такое образование могло бы объяснить, почему Луна состоит преимущественно из более легких элементов, что делает ее менее плотной, чем Земля — материал, из которого она образовалась, пришел из коры, оставив нетронутым каменистое ядро ​​планеты.

По мере того, как материал стягивался вокруг того, что осталось от ядра Тейи, его центр должен был располагаться вблизи плоскости эклиптики Земли, пути, по которому Солнце движется по небу, где сегодня вращается Луна.

По данным НАСА, «когда столкнулись молодая Земля и это тело-изгой, задействованная энергия была в 100 миллионов раз больше, чем гораздо более позднее событие, которое, как считается, уничтожило динозавров».

Хотя это самая популярная теория, она не лишена недостатков. Большинство моделей предполагают, что более 60% Луны должно состоять из материала Тейи. Но образцы горных пород из миссий «Аполлон» говорят об обратном.

«С точки зрения состава Земля и Луна почти близнецы, их составы отличаются не более чем на несколько миллионных долей», — сказала Алессандра Мастробуоно-Баттисти, астрофизик из Израильского технологического института в Хайфе. «Это противоречие бросило тень на модель гигантского удара».

В 2020 году исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, предложило объяснение, почему Луна и Земля имеют такой похожий состав. Изучив изотопы кислорода в лунных породах, доставленных на Землю астронавтами Аполлона, исследователи обнаружили, что есть небольшая разница по сравнению с земными породами.

Образцы, собранные из глубокой лунной мантии (слоя под корой), были намного тяжелее, чем те, что были найдены на Земле, и «имеют изотопный состав, который наиболее характерен для протолунного импактора Тейя», — пишут авторы исследования. Еще в 2017 году израильские исследователи предложили альтернативную теорию удара, которая предполагает, что на Землю упал дождь из мелких обломков, чтобы создать Луну.

«Сценарий множественных столкновений — более естественный способ объяснить формирование Луны», — сказал Ралука Руфу, исследователь из Института науки Вейцмана в Израиле и ведущий автор исследования. «На ранних стадиях Солнечной системы удары были очень обильные, поэтому более естественно, что Луну образовали несколько общих ударников, а не один особый.

Луны также могут формироваться одновременно с их родительской планетой. Согласно такому объяснению, гравитация заставляла материал в ранней Солнечной системе сближаться в то же время, когда гравитация связывала частицы вместе, чтобы сформировать Землю.

Такая луна имела бы состав, очень похожий на планету, и могла бы объяснить нынешнее положение луны. Однако, хотя Земля и Луна во многом состоят из одного и того же материала, Луна гораздо менее плотная, чем наша планета, что, вероятно, было бы не так, если бы обе они начинались с одних и тех же тяжелых элементов в своем ядре.

В 2012 году исследователь Робин Кануп из Юго-западного научно-исследовательского института в Техасе предположил, что Земля и Луна образовались одновременно, когда два массивных объекта в пять раз больше Марса столкнулись друг с другом.

«После столкновения два тела одинакового размера снова столкнулись, образовав раннюю Землю, окруженную диском из материала, который объединился, чтобы сформировать Луну», — сказали в НАСА. «Повторное столкновение и последующее слияние оставили два тела с похожим химическим составом, наблюдаемым сегодня.

Возможно, гравитация Земли зацепила проходящее тело, как это произошло с другими спутниками Солнечной системы, такими как марсианские спутники Фобоса и Деймоса. Согласно теории захвата, каменистое тело, образовавшееся в другом месте Солнечной системы, могло быть выведено на орбиту вокруг Земли.

Теория захвата объяснила бы различия в составе Земли и ее Луны. Однако такие орбитальные аппараты часто имеют странную форму, а не сферические тела, такие как Луна. Их пути, как правило, не совпадают с эклиптикой их родительской планеты, в отличие от Луны.

Хотя теория совместного образования и теория захвата объясняют некоторые элементы существования Луны, многие вопросы остаются без ответа. В настоящее время гипотеза гигантского удара, кажется, охватывает многие из этих вопросов, что делает ее лучшей моделью, соответствующей научным доказательствам того, как была создана Луна.

 

Поделиться с друзьями: