Обычный человек, согласитесь, редко задумывается над причинами тех или иных постоянно существующих явлений и процессов — гораздо больше нас волнует их влияние на нашу собственную жизнь. Но совсем иначе смотрят на окружающий мир учёные. Погружение в пучины времени или материи для них не только обыденная работа, но и настоящее удовольствие. И, уж конечно, история такого объекта, как Луна, не могла пройти мимо их внимания.

Как появилась Луна?

Как возник спутник Земли Луна?

Выброс, захват или искусственное происхождение?

Вплотную происхождением Луны учёные мужи занялись с начала XVII века, после того как исследования Галилео Галилея окончательно доказали, что земной спутник очень похож на Землю. До середины XX века астрономы выдвигали гипотезы, каждая из которых имела право на существование. Направлений, по которым развивалась научная мысль, было три. По одной из популярных версий, Луна — это застывший сгусток магмы, выброшенный из недр Земли под действием центробежных сил. Как вариант — она откололась от Земли по той же причине, но в твёрдом виде (автор этого предположения — сын Чарлза Дарвина Джордж). Последующие расчёты доказали, что оба сценария невозможны. Теория захвата, выдвинутая в 1909 году, гласила, что крупная Земля захватила гравитационным полем более мелкую, но вполне самостоятельную планету и превратила в свой спутник. С точки зрения астрономии это также выглядит маловероятным: планета-пленница вращалась бы в противоположную сторону, а скорее всего, была бы разорвана гравитацией и превратилась в пояс астероидов. Кроме того, анализ грунта, доставленного с Луны, показал, что у спутника слишком много общего с Землёй, чтобы претендовать на самостоятельное рождение. Самой перспективной долгое время казалась теория совместного формирования из газопылевого облака. Эта теория даже вошла в школьные учебники. Однако данные, полученные после начала космических полётов, и особенно после посадки на Луну, доказали и её несостоятельность. Взамен XX век подарил миру несколько других теорий. По одной из них Луна — это… продукт земного испарения. Оно возникло из-за перегрева молодой Протоземли до температуры примерно 2000°С, который в свою очередь был вызван атакой мелких астероидов. Часть вещества планеты испарилась и, охладившись на околоземной орбите, сформировала новое небесное тело. Большой интерес вызывает и теория искусственного сотворения Луны, правда, в основном у писателей-фантастов и уфологов. В официальной науке господствующую позицию сегодня занимает гипотеза гигантского столкновения, или мегаудара, возникшая в 1975 году. Её создателями считаются американцы Уильям Хартман и Дональд Дэвис, хотя первым подобную мысль высказал ещё в 1949 году канадский геолог Реджиналд Дейли. Окончательно отшлифовали идею канадец Аластер Камерон и американец Уильям Уорд в 1976 году.

Что-то планеты разлетались…

Итак, суть ударной теории появления Луны заключается в следующем. 4,5 миллиарда лет назад с Землёй столкнулась некая планета, массой и размером походившая на Марс. Планету назвали Тейя в честь одной из титанид, согласно греческому эпосу являвшейся матерью Гелиоса (Солнца), Эос (зари) и Селены (Луны). Столкновение с таким крупным небесным телом привело к разрежению Земли, то есть к частичному возвращению в газопылевое состояние. Сразу после мегаудара Земля была окружена кольцами, как Сатурн (кстати, у его колец аналогичное происхождение, и со временем они также исчезнут). Мнения учёных о дальнейшей судьбе Тейи расходятся. Одни считают, что она остаётся вблизи Земли поныне и известна нам как Луна. Собственно, называться Тейей это небесное тело уже и не имеет права, так как состоит не из родного вещества, а из смеси с земным. Другие допускают, что Тейя была крупнее Марса и самой Земли, поэтому, ударившись о препятствие, она почти не пострадала, а просто изменила траекторию движения и улетела в открытый космос. А Луна сформировалась полностью из земного вещества, выбитого неуклюжей гостьей в окружающее пространство. На месте выбоины потом появился Тихий океан. Конечно, теория мегаудара тоже не идеальна, как и предыдущие, и вызывает много вопросов. По мере изучения нашего спутника их становится только больше. Пожалуй, самый интригующий из них — откуда взялась эта странная планета Тейя, летевшая поперёк Солнечной системы? Поначалу астрономы не слишком озадачивались поиском ответа на него. В 70-х годах прошлого века науке было известно всего два типа спутников: много маленьких и один-единственный, чья масса составила более процента от массы планеты-хозяйки, — Луна. Её возникновение вполне можно было списать на случайность. Но после того как в 1978 году был открыт спутник Плутона Харон, который был легче планеты-хозяина всего в девять раз, проблемой пришлось заняться всерьёз. Получалось, что он тоже возник в результате мегаудара, а два таких незаурядных события на одну Солнечную систему — уже многовато. Или несколько миллиардов лет назад планеты ударялись друг о друга, как мячики, и это было привычным делом? По мнению астрофизика из США Робин Кэнап, для молодой звёздной системы подобный способ возникновения планетных спутников и вправду не являлся чем-то необычным. В качестве иллюстрации она представила симуляцию, воспроизводящую столкновение Плутона с неким объектом из пояса Койпера, произошедшее также 4,5 миллиарда лет назад и давшее жизнь Харону. А Тейю просто «прописали» на земной орбите: якобы здесь в своё время сформировались две планеты вместо одной, и однажды им вполне ожидаемо не хватило места в пространстве. Почему это произошло, пока неясно, но ответ наверняка найдётся. Как сказал по этому поводу заведующий отделом исследований Луны и планет Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга МГУ, доктор физико-математических наук Владислав Шевченко: «Поскольку проблема до сих пор не решена, исследовать различные гипотезы, естественно, необходимо».

Возникновение жизни как побочное следствие

Луна — безусловно, важный и интересный объект для изучения. Но теория гигантского столкновения может быть использована в науке гораздо шире. Ведь такое потрясающее во всех смыслах событие не могло обойтись без далеко идущих последствий для нашей планеты. Вот, к примеру, уже упоминавшаяся тектоника плит. Она считалась естественным процессом до тех пор, пока не выяснилось: на других планетах Солнечной системы подобное явление отсутствует. Уникальность Земли в этом вопросе отлично объясняется столкновением с Тейей: земная кора не выдержала удара, лопнула, и поэтому вместо одного гигантского материка мы имеем шесть. А всего по нашей планете плавают восемь крупных плит и десяток поменьше. Наклон земной оси, которым, как известно обусловлена смена времён года, также мог появиться в результате столкновения — это доказала группа учёных из Гарвардского и Калифорнийского университетов с помощью компьютерного моделирования. По их расчётам, сразу после встречи с Тейей земная ось оказалась направленной на Солнце, а полный оборот вокруг неё планета совершала за два часа. Со временем скорость замедлилась, направление оси выровнялось, но уже с учётом влияния появившегося спутника. На это потребовались десятки миллионов лет. И самое интересное. Появилась смелая гипотеза о том, что мегастолкновение подарило Земле не только ночное светило, но и нечто гораздо большее. Именно Тейя принесла на нашу планету азот, углерод и серу, которые позволили развиться органической жизни. В этом тоже помогла Луна: с появлением воды она начала вызывать приливы и отливы, а на регулярно затопляемой и потом согреваемой Солнцем прибрежной полосе могли сформироваться первые нуклеотиды, а затем и первая РНК. Не случись всего этого, наша планета могла бы до сих пор оставаться похожей на Марс — пустой и безжизненной.

Журнал: Тайны 20-го века №37, сентябрь 2020 года Рубрика: Тайны космоса Автор: Светлана Ёлкина

Метки: Тайны 20 века, Земля, Луна, космос, орбита, спутник, планета, гипотеза



Telegram-канал Багира Гуру


Исторический сайт Багира Гуру; 2010 —