Эзотерический портал

Загадки Луны

Луна вот уже много лет постоянно находится под наблюдением человека, но тайн, окружающих спутник Земли, не становится меньше. Наоборот, с каждым годом Луна подбрасываем нам все больше новых загадок. В цикле статей «Загадки Луны» мы перечислим все тайны единственного небесного тела, на которое ступала нога человека. Но начать следует с рождения Луны.

Рождение Луны

Большинство астрономов придерживаются так называемой кратерной теории возникновения Луны: 4,533 миллиарда лет назад некое тело размером с Марс врезалось в Землю, выбросив в космос множество каменных осколков. Удар пришелся не по центру, а под углом (почти по касательной). Из этих обломков собралась прото-Луна и начала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км.

Земля в результате удара получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов) и заметный наклон оси вращения. Луна, кстати, первоначально, была в 20 раз ближе к Земле, и постепенно отдалилась к её нынешнему положению. Впервые теорию гигантского столкновения выдвинули Уильям К. Хартманн и Дональд Р. Дэвис в 1975 году в статье, напечатанной в журнале «Icarus».

Получается, что небесное тело марсовых размеров столкнулось с Землей точно под таким углом, чтобы не разрушить планету. Более того, в результате удара возник наклон оси вращения Земли, обеспечивающий смену сезонов. Какова была вероятность подобного столкновения? Минимальная. Всё это, по мнению ученых, может объяснить уникальность существования жизни на Земле. До последнего времени ученые спорили о том, какое количество вещества, составляющего Луну, попало на нее с Земли, а какое - от столкнувшегося с Землей тела. Диапазон оценок очень широк - от 11% до 90%. Работа по сравнению породы, проделанная Карстеном Мюнкером и его коллегами из университета Мюнстера, установила верхний предел количества в Луне вещества столкнувшегося с Землей небесного тела - не более 65%.

Их работа позволила также и точнее оценить возраст Луны - не менее 4.53 млрд. лет. К таким выводам ученые пришли после анализа соотношения в лунной породе ниобия и тантала. Эти вещества - почти близнецы-братья в магматических системах вроде земного ядра, где они практически неотделимы друг от друга.

Но какое тело столкнулось с Землей? Этот гипотетический объект называют – протопланета Тейя. Откуда же Тейя взялась? И такая уж минимальная вероятность столкновения с Землей существовала?

Ричард Готт и Эдвард Белбрано из университета Принстона смогли решить загадку, мучившую учёных четверть века. В 2004 году в своей статье эти ученые предположили, что столкнувшаяся с Землёй гипотетическая протопланета Тейя могла сформироваться на том же самом расстоянии от Солнца, что и Земля, в одной из точек Лагранжа — L4 или L5, а затем перейти на беспорядочную орбиту и ударить Землю на более-менее низкой скорости.

К такому выводу Готт и Белбрано пришли после сравнения состава Земли и Луны. Пылевой диск, от которого образовались планеты, имел различный состав на разном расстоянии от Солнца. Следовательно, если бы Тейя и Земля находились на разных расстояниях от Солнца, то земные и лунные скалы должны были иметь различный состав. Но этого нет.

Второе предположение относительно места возникновения протопланеты объясняет то, где могла «прятаться» планета такой величины. Это точки "Лагранж-4" и "Лагранж-5", существование которых рассчитал французский математик Жозеф Луи Лагранж в 1772 году. Они расположены на окружности, по которой Земля движется вокруг Солнца. Соответственно, все тела, попавшие в L4 и L5, движутся вслед за Землей по ее орбите, не приближаясь и не отставая, с той же скоростью. Гравитационные поля Солнца и Земли совместно обеспечивают состояние равновесия в каждой из этих двух точек. И любые медленные камни, которым случилось попасть туда, оказываются в ловушке.

В одной из этих точек и могла сформироваться планета величиной с Марс, которая обращалась бы вокруг Солнца по той же орбите, что и Земля. Когда эта планета достигает большой массы, "этот объект покидает место своего рождения, - говорит Белбрано, - и движется по земной орбите, а его скорость при этом варьируется довольно хаотично, испытывая влияние как Солнца, так и Земли. Он приближается к Земле либо сзади (если догоняет ее), либо спереди. Когда он оставляет точку L4 и начинает "подползать" к нашей планете, ему требуется всего несколько лет, чтобы достичь нас. Однако "по первому разу" он мог и избежать столкновения, пролетев мимо, но совсем близко, однако рано или поздно он возвратится, и, в конце концов все равно столкновения не избежать".

Такой механизм существенно повышает вероятность встречи небесного тела с Землёй при требуемых параметрах столкновения.

Статья написана с помощью книги:

Dana Mackenzie, «The Big Splat, or How Our Moon Came to Be» и статьи: Earth Hit by Neighbor in Making of Moon на Space.com