Биология Луны
– Что касается меня, то если бы мне пришлось выбирать, жить ли на Земле или на Луне, я, не колеблясь ни одной минуты, выбрал бы Луну, — сказал великий Гершель, английский астроном восемнадцатого столетия.
Однако вряд ли Уильям Гершель повторил бы это столь убежденно, если бы знал, что ночной мороз на Луне достигает —180°С, а полуденная жара +110° С.
Кроме того, нам пришлось бы сказать ему, что на Луне нет ни воздуха, ни воды и что убийственная радиация Солнца и космических лучей пронизывает каждую песчинку на ее каменистой поверхности.
Но как ни странно, в последнее время надежды на лунную жизнь возродились опять. Фантазерами снова оказались ученые. Однако для фантазий ученых почвой служит наука.
История
Давно, примерно пять миллиардов лет назад, как рассказывают об этом существующие космогонические теории, Луна была совершенно иной. В то время завершалось образование Солнечной системы, возникала жизнь. Густая атмосфера укутывала Луну, и, так же как над Землей, над ней проносились ветры, бушевали грозы и прыгали капли дождя.
Только лунная атмосфера, как и первичная земная, была совсем не похожа на известную нам теперь. Основными газами в этой атмосфере были метан, аммиак, водяной пар и водород. Химики назвали бы подобную атмосферу восстанавливающей.
Окисленные формы химических веществ должны были превращаться в ней в восстановленные. Такая атмосфера была замечательна тем, что именно в ней, как это первым понял академик А. И. Опарин, могла зародиться жизнь.
Этапы этого важнейшего из процессов Вселенной долгое время были загадкой и остаются смутными еще и сейчас, но некоторые серьезные факты установлены.
Если в стеклянном шаре смешать четыре газа — метан, аммиак, водяной пар и водород — и к электродам, входящим внутрь колбы, подвести электрическое напряжение, на газовую смесь в аппарате неделями будет действовать, либо быстрый искровой, либо медленный тлеющий электрический разряд. В результате в воде в изобилии появятся различные аминокислоты, составные элементы любого белка. Многие вещества будут настолько сложны и незнакомы, что не поддадутся анализу.
Опыты по этой схеме велись во многих лабораториях. Ученые меняли состав газовой смеси, варьировали количественные соотношения, а в качестве источника энергии для химических процессов использовали не только электрические разряды, но и свет ультрафиолетовой лампы, бета- и гамма-излучения и просто нагревание до высоких температур.
Среди веществ, которые удалось «сварить» в этой дьявольской (или скорее божественной) кухне, оказались пурины с пиримидинами, основные компоненты второго главного класса биологических соединений — нуклеиновых кислот.
Удалось составить и некоторое представление о том, как строительные блоки, аминокислоты для белков, пурины и пиримидины для ДНК и РНК полимеризуются, объединяются в длинные цепи молекул жизни.
В природе, лунной или земной, камерой была вся атмосфера, молнии заменяли электрический разряд, и само Солнце служило ультрафиолетовой лампой. На недостаток ионизирующих излучений также нельзя было пожаловаться. Из космоса и радиоактивных пород они устремлялись навстречу друг другу.
Аминокислоты, пурины с пиримидинами и другие молекулы под действием силы тяжести должны были медленно оседать в атмосфере, образуя бульон первобытных океанов Земли и органический слой на лунной поверхности, тоже, наверно, разбавленный водой. Однако разные судьбы ждали Землю и Луну.
В отличие от своей более счастливой соседки Луна оказалась обладательницей в восемьдесят один раз меньшего количества вещества. Малая масса — малая сила тяжести. Газовые молекулы в атмосфере, подогреваемой Солнцем и внутренним жаром, легко набирали вторую космическую скорость и навсегда оставляли Луну.
Могли ли в таких условиях возникнуть достаточные количества лунного органического вещества!
Подсчеты
Представим себе, что, решив освоить Луну, люди вновь снабдили ее атмосферой, выделив нужные газы из лунных пород или доставив их из космоса.
Как долго удалось бы удержать нашему спутнику это атмосферное покрывало! Вычисления показывают, что значительные потери случились бы уже в первые годы, и всякие заметные следы атмосферы перестали бы существовать за время, не превышающее тысячи лет.
Довольно грустно. Однако есть одно обстоятельство, вселяющее надежду: люди могут попытаться выделить нужные газы из горных пород.
На ранних стадиях лунного развития горные породы проделывали это без всякого человеческого участия. И, по оценке квалифицированных специалистов, Луна благодаря этому могла сохранять свою первичную атмосферу около десяти миллионов лет.
Другим решающим фактором, от которого зависело количество синтезированного органического вещества, являлось количество солнечной энергии, изливавшейся на Луну в то время. Энергия молний, в конечном счете, обязана своим происхождением Солнцу.
А поток ультрафиолетовой радиации должен был и непосредственно порождать органические молекулы.
Судя по опытам, поставленным в земных лабораториях, на каждый миллион поглощенных квантов ультрафиолетового солнечного света в лунной атмосфере должна была рождаться одна органическая молекула.
Теперь для определения количества синтезированного органического вещества нужно только узнать интенсивность потока солнечного света в тот период. По мнению астрофизиков, основанному на наблюдениях за другими звездами, она равнялась половине сегодняшней интенсивности.
Что ж, остается следующее: три цифры — время существования атмосферы, число молекул, рождающихся на один квант поглощенного света (химики называют подобную величину квантовым выходом), и число солнечных квантов — перемножить между собой и на средний вес синтезируемой молекулы. Тогда мы узнаем, какие органические «сбережения» была способна сделать Луна. Карл Саган, американский астроном, проделал такое умножение и получил вполне весомую цифру — пять граммов органического вещества на один квадратный сантиметр лунной поверхности.
Джунгли или музей
Но лунная атмосфера улетучивалась в пространство, а пополнение из горных пород становилось все слабей и слабей. Синтез органических веществ прекратился, и на незащищенную поверхность обрушились ливни проникающей радиации. Предстояло ли погибнуть на новой Луне образовавшимся органическим веществам!
И ультрафиолетовый свет, и резкие перепады температур, и разные виды ионизирующих излучений грозили им быстрым уничтожением. Однако одновременно они должны были привести и к совершенно противоположному результату.
Под их влиянием сравнительно небольшие молекулы должны были объединяться в сложнейшие длинные цепи, а радиационная устойчивость таких цепей выше, чем у маленьких молекул. Уничтожая «мелюзгу», радиация способствовала накоплению сложных веществ.
Возникли и другие охраняющие факторы.
Вместе с атмосферой исчезла на Луне и погода и все разрушительное, что только могло быть связано с ней. Метеориты и межпланетная пыль начали потихоньку одевать в непрозрачный саван поверхность нашей спутницы.
Еще тогда, когда синтез органики продолжался, этот, тоненький в те времена, саван должен был оказывать серьезное защитное действие. По некоторым расчетам, за десять миллионов лет из космоса на лунную поверхность должно было выпасть, по крайней мере, пять граммов вещества на каждый квадратный сантиметр.
Величина достаточная, чтобы взять на себя защиту образовавшихся пяти граммов органических веществ. Последующие миллионы лет должны были превратить этот тоненький саван в метровые покровы, защитившие органические молекулы надежной броней и от радиации и от резких перепадов температур.
Действительно, измерения радиоастрономов показывают, что поверхностный слой из лунной пыли или шлака отличается крайне низкой теплопроводимостью.
Итак, возможно, что над нашими головами, надежно запечатанные в шлаковых или пылевых конвертах, хранятся уникальные музейные экспонаты, которые рассказывают о том, как мертвое делает первые шаги в жизнь.
На лунных равнинах, свободных от лавовых потоков, космонавт, вооруженный лопатой, быть может, проникнет в самый замечательный из музеев, где экспонаты раскрывают великую тайну, а витрины запечатаны миллиарды лет назад.
Но все будет совершенно иначе, если на Луне успела сформироваться настоящая жизнь… Для ее зарождения были отведены чрезвычайно короткие, по космическим масштабам, сроки.
Однако исследования последних лет говорят о том, что если жизнь появилась в общем, теми путями, которые мы себе представляем, то этот процесс должен был идти быстро. Косную материю от самовоспроизводящейся системы отделяет качественный скачок.
И, хотя ожидание такого скачка может быть достаточно долгим, его решающие этапы не должны чересчур растянуться во времени.
Однажды появившись, самовоспроизводящиеся системы вступают в эволюционный процесс. На Земле, в сравнительно спокойных условиях, первичные организмы начали длительный путь постепенного усложнения. На Луне им сразу же предстояло испытать широкий набор «жизненных невзгод».
Худшие, чем на Луне, «квартирные условия», очевидно, могли быть лишь в межпланетном пространстве. Таяла атмосфера, иссякал поток органических молекул, раньше буквально падавших с неба, но эволюция раз возникнувшей жизни была способна не отставать от изменявшихся условий внешней среды.
Тем более, что одно из таких изменений — возрастание радиации — способно само по себе ускорить эволюционный процесс. Именно радиация приводит к скачкообразным изменениям наследственности организмов — мутациям. Чем чаще мутации, тем шире разнообразие организмов, с которыми может оперировать естественный отбор.
Тоньше становилась атмосферная пленка, быстрее ухудшались условия, но тем яростней и энергичней живое отыскивало те пути развития, на которых оно могло уцелеть.
Трудно строить даже догадки о том, какими эти пути могли оказаться. Однако пример высочайшей приспособляемости живого нам известен. Это — микробы. Микробы особенно хороший пример еще и потому, что это не только самые выносливые жители Земли, но и самые простые. В борьбе с тремя главнейшими врагами жизни — радиацией, сухостью и крайними температурами — микробы проявили чудеса стойкости.
Бактериальные споры выносят полное высушивание, нагревание до + 150° С и дозы радиации до десятков миллионов рентген. И стоит появиться намеку на благоприятные условия, как споры оживают, превращаются в бактерии, делятся, давая начало новым поколениям, которые могут следовать друг за другом за время, не превышающее десятка минут.
Бактерии могут обходиться без кислорода, без потребления каких-либо органических веществ, съедая только необходимый набор минеральных солей и получая воду из того или иного источника. Но ведь этого, пожалуй, достаточно для обитания на Луне! Запрятавшись в трещины и расселины, прикрывшись слоем шлака или пыли, микробы смогут защитить себя от радиации.
В течение лунных суток, пусть даже не на долгое время, им встретится благоприятный температурный режим. Вода! Если в лунных породах она сейчас отсутствует вообще, то все же небольшие ее количества в виде льда должны регулярно доставляться метеоритами.
Но если шансы выжить на Луне существуют для земных организмов, то почему нам следует отказать в таких шансах ее коренным обитателям!
Выстояв однажды, лунная жизнь могла развиваться дальше, создавая все более сложные формы. Она могла спрятаться под поверхностью, соткав фантастические джунгли лунных пещер. Или, приняв поистине Колумбово решение, превратить радиацию из врага в друга, черпая энергию из смертоносных для других организмов лучей. (Подозревают же в этом некоторые ученые отдельные виды земных бактерий).
Недавно в лунную ночь английскому астроному Патрику Муру представилась картина, достойная пера Уэллса. Разглядывая дно лунного кратера в хороший телескоп, Мур заметил странные полосы. В начале лунного дня они были темными, а затем приобрели зеленовато-коричневую окраску.
Полосы, вначале расходившиеся по радиусам, меняли форму, росли, достигая к лунному полудню наибольших размеров. А когда пришел лунный вечер, полосы съежились, потеряли окраску и исчезли в сумраке надвигавшейся ледяной ночи. Конечно, это может быть еще одной из тех геологических загадок, которыми так щедро снабжает нас Луна.
Но все же, признавая маловероятной лунную жизнь, сегодня мы не имеем права отвергнуть ее совсем.
Источник: http://www.poznavayka.org/biologiya/biologiya-lunyi/
Луны происхождение и история
Луны происхождение и история. Истории Луны интересна не только сама по себе, но и как часть общей проблемы происхождения Земли и других планет Солнечной системы. В последнее время мы много узнали о физических и химических характеристиках Луны. Эти данные получены не только с Земли, но и с помощью космических аппаратов.
Например, автоматические станции «Сервейор-5, -6 и -7», мягко севшие на Луну в 1967 и 1968, впервые позволили определить ее химический состав.
Образцы лунных пород и пыли, доставленные американскими астронавтами по программе «Аполлон» (1969–1972) и советскими автоматическими аппаратами серии «Луна» (1970–1976), дали возможность детально измерить их химические и физические характеристики и установить по ним возраст Луны.
Полученные данные позволяют узнать многое об истории Луны, но вопрос о ее происхождении все равно остается трудным. Существует несколько теорий возникновения Луны.
Согласно одной из них, Луна – это часть Земли, некогда оторвавшаяся от нее. Другая теория рассматривает Землю и Луну как двойную планету, сформировавшуюся при аккумуляции одного и того же вещества в пространстве.
Третья теория утверждает, что Луна сформировалась независимо и затем была захвачена Землей.
Возраст лунной поверхности
Крупные детали на поверхности Луны образовались в основном вследствие метеоритной бомбардировки. Только темные моря наверняка связаны с вулканической деятельностью, с извержением богатой железом базальтовой лавы.
Определение возраста лунных пород радиоизотопным методом показало, что некоторые образцы, доставленные «Аполлоном-17», имеют возраст 4,6 млрд. лет, т.е. почти тот же возраст, что и сама Луна. Однако большая часть материковых пород моложе примерно на 700 млн. лет. Это указывает, что активная бомбардировка Луны закончилась 3,9 млрд.
лет назад, оставив после себя огромные круглые воронки, такие как Море Дождей и Море Восточное. Морской базальт еще моложе: от 3,9 до чуть более 3,0 млрд. лет. Однако анализ изотопов четко показывает, что разделение химических элементов в недрах Луны произошло 4,3 млрд. лет назад. Примерно в это время сформировались истоковые области основных лунных пород.
См. РАДИОУГЛЕРОДНОЕ ДАТИРОВАНИЕ.
По окончании извержения последней морской лавы (вероятно, в Море Дождей) самым значительным событием в истории Луны было образование кратеров, таких, как Коперник (850 млн. лет назад) и постепенное нарастание толстого пылевого слоя – лунного реголита – под действием ударов мелких метеоритов и ионизующего облучения.
Поскольку лунные детали не сильно изменились за время существования Солнечной системы, по ним можно судить о самых ранних эпизодах в истории системы Земля – Луна.
Тот факт, что большинство лунных кратеров гораздо старше самых древних земных пород, помогает понять, почему на Земле мы не встречаем крупных ударных бассейнов: обладая более мощным гравитационным полем, Земля в первые 700 млн.
лет существования Солнечной системы должна была подвергаться более интенсивной бомбардировке, чем Луна, но активные геологические процессы на Земле уничтожили все свидетельства той бомбардировки.
Жесткость
Различные данные позволяют заключить, что Луна значительно более жесткий объект, чем Земля, а значит, температура в недрах Луны была относительно невысокой. Изучение орбиты Луны и ее либраций показало, что фигура Луны представляет собой трехосный эллипсоид.
Эта форма не соответствует той, которую должна была бы принять Луна под действием собственной силы тяжести, гравитационного поля Земли и центробежных сил, вызванных вращением Луны.
Для поддержания этой неправильной формы требуется, чтобы Луна была жесткой, по крайней мере в своих внешних слоях.
Области большой концентрации массы – масконы, открытые в 1968 под лунной поверхностью, также указывают на достаточную жесткость внешних оболочек Луны.
Масконы располагаются под круглыми морями, сформировавшимися в результате мощных столкновений (например, Море Дождей, Море Ясности, Море Кризисов, Море Нектара и Море Влажности), а также под областями, которые в прошлом могли быть морями, но затем оказались покрыты ударными кратерами.
Масконы демонстрируют, что на Луне, по крайней мере в областях, лежащих над масконами, отсутствует изостазия – известное на Земле явление, при котором массивные блоки коры медленно тонут до тех пор, пока не достигнут равновесия с остальными участками коры.
Для объяснения масконов предложены различные гипотезы: 1) это остатки упавших на Луну тел. Возникшие при ударе кратеры должны были заполниться расплавленными силикатами, фрагментами породы и пылью, образовав ровную морскую поверхность.
При разумных допущениях эта идея обеспечивает хорошее согласие наблюдаемого избытка массы с возможной массой падавших объектов; 2) масконы образованы потоками лавы, заполнившей большие ударные бассейны.
Однако трудно поверить, что миллионы кубических километров лавы могли излиться в эти области и затем не растечься; 3) это наружные «пробки» плотного вещества мантии, застывшего в местах столкновений.
Плотность и химический состав
Средняя плотность Луны 3,34 г/см3. Это близко к плотности метеоритов хондритов, т.е. солнечного вещества, за исключением наиболее летучих его компонентов, таких, как водород и углерод. Плотность Луны близка и к плотности земной мантии; по крайней мере, это не противоречит гипотезе о том, что Луна некогда оторвалась от Земли.
Значительно более высокая средняя плотность Земли (5,5 г/см3) в основном обусловлена плотным железным ядром. Низкая плотность Луны означает отсутствие у нее заметного железного ядра.
Более того, момент инерции Луны свидетельствует о том, что это шар однородной плотности, покрытый анортозитовой (богатый кальцием полевой шпат) корой толщиной 60 км, что подтверждается сейсмическими данными. См. ЗЕМЛЯ; МЕТЕОРИТ.
Основными лунными породами являются: 1) морские базальты, более или менее богатые железом и титаном; 2) материковые базальты, богатые камнем, редкоземельными элементами и фосфором; 3) алюминиевые материковые базальты – возможный результат ударного плавления; 4) магматические породы, такие, как анортозиты, пироксениты и дуниты.
Реголит (см. выше) состоит из фрагментов основной породы, стекла и брекчии (порода, состоящая из сцементированных угловатых обломков), образовавшихся из основных типов пород. Лунные породы не полностью схожи с земными.
Обычно лунные базальты содержат больше железа и титана; анортозиты на Луне более обильны, а летучих элементов, таких, как калий и углерод, в лунных породах меньше. Лунные никель и кобальт, вероятно, были замещены расплавленным железом еще до окончания формирования Луны. См.
БАЗАЛЬТ; БРЕКЧИЯ; ГЕОЛОГИЯ; МИНЕРАЛЫ И МИНЕРАЛОГИЯ.
Тепловая история
Современная температура лунных недр зависит от ее начальной температуры и тепла, выделившегося и сохранившегося с момента ее образования.
Начальная высокая температура внешних слоев Луны в основном обязана кинетической энергии вещества, падавшего на Луну на заключительной стадии ее формирования. Определенный вклад мог внести и короткоживущий изотоп алюминий-26.
Вместе эти явления могли породить «океан» расплавленной магмы глубиной в сотни километров и дефицит летучих элементов.
Выделение тепла в глубоких слоях Луны зависит от концентрации радиоактивных изотопов уран-235, уран-238, торий-232 и, в меньшей степени, калий-40. Сохранение этого тепла зависит от теплопроводности внешних слоев Луны.
Тепловой поток из лунных недр был измерен экспедициями «Аполлон-15 и -16» и показал относительно высокое содержание урана и тория на фоне дефицита других тугоплавких элементов. Современный температурный профиль Луны, т.е. ход температуры с глубиной, был изучен в экспериментах по электропроводности.
Оказалось, что температура плавления достигается лишь на глубине 1000 км; это согласуется с сейсмическими данными о небольшом расплавленном ядре и глубине очагов лунотрясений около 800 км.
Происхождение
В конце 19 в. Дж.Дарвин предположил, что Луна оторвалась от Земли в результате резонанса колебаний. Если объединить Луну и Землю, то период вращения составил бы примерно 4 ч. Период естественных колебаний Земли, по мнению ученых 19 в., был около 2 ч.
Это указывает, что мог возникнуть резонанс, приводящий к усилению колебаний до такой степени, что от единого тела мог оторваться небольшой «кусочек» – Луна. Но теперь известно, что период собственных колебаний Земли короче 1 ч. Кроме того, затухание колебаний, вызванное сильным внутренним трением, не позволило бы им достичь большой амплитуды.
К тому же только что отделившаяся Луна должна была бы обращаться по орбите быстрее Земли, и приливные силы вернули бы ее обратно.
Теорию отделения Луны пытались недавно возродить идеей о том, что момент инерции Земли уменьшился, когда ее вещество разделилось на металлическое ядро и силикатную мантию; от этого возросла скорость вращения, что и заставило часть вещества оторваться в качестве самостоятельного тела.
Но все равно для этого требуется высокая начальная скорость вращения Земли, чтобы гигантская энергия вращения затем диссипировала в тепло земных недр, а большая часть момента была бы унесена из системы Земля – Луна, например, путем выброса значительной массы (что выглядит уж совсем невероятно).
Итак, проблемы, связанные с сохранением энергии и момента импульса, делают теорию отделения Луны от Земли маловероятной. Последние химические данные, особенно в отношении железа и редкоземельных элементов, показали, что состав лунной поверхности существенно отличается от земной.
Поэтому теорию отделения сейчас не рассматривают всерьез.
Ряд других теорий происхождения Луны основан на том, что она могла образоваться при объединении мелких частиц, движущихся по орбите вокруг первобытной Земли.
В одной из моделей Земля и Луна формируются из единого газового облака как двойная планета. Но это маловероятно, поскольку по химическому составу Луна отличается от Земли, имеющей большое железо-никелевое ядро.
Потерять же большую массу газа такая крупная планета, как Земля, не могла.
Другая теория двойной планеты утверждает, что Луна образовалась из облака мелких твердых частиц, обращавшихся вокруг Земли на последней стадии ее формирования. Предполагается, что эти частицы отличались от Земли по химическому составу и содержали больше воды или меньше тяжелых элементов, таких, как никель и железо.
Но если было так, то система Земля – Луна должна была бы иметь больший удельный момент импульса, чем это следует из соотношения между массой и моментом для планет. По оценкам, Луна могла бы сформироваться из таких частиц за очень короткое время – примерно за 80 лет.
В этом случае Луна была бы горячей, вопреки указанным выше фактам.
Теория захвата Луны популярна среди ученых, хотя на первый взгляд она кажется маловероятной, поскольку при захвате Луна должна была бы потерять большую энергию, равную Gm1m2/2c, где m1 и m2 – массы Земли и Луны, G – гравитационная постоянная, c – большая полуось орбиты (среднее расстояние между Землей и Луной). Предлагались различные механизмы захвата. В одном из них Луна была захвачена на обратную орбиту (т.е. обращалась вокруг Земли в направлении, противоположном движению большинства тел Солнечной системы); затем приливное влияние Земли уменьшило лунную орбиту и перевернуло ее плоскость, т.е. сначала орбита стала полярной, а затем прямой, с привычным нам направлением обращения; после этого размер орбиты начал возрастать. В точке наибольшего сближения с Землей расстояние до Луны было 2,9 земных радиуса. В этом случае потеря энергии должна составить 10 килоджоулей на каждый грамм лунного вещества, что примерно вчетверо больше энергии, необходимой для полного плавления Луны. Поэтому такую теорию трудно принять.
Согласно другой теории, сначала было захвачено несколько небольших лун, а позже из них сформировалась современная Луна. Только после этого приливные эффекты стали играть заметную роль, поэтому маленькие спутники могли находиться вблизи Земли длительное время.
Разрушительный захват, в результате которого Луну буквально разорвало, когда она прошла вблизи Земли, мог бы объяснить потерю ею первоначального железа. С другой стороны, захват при столкновении мог бы объяснить сравнительно позднюю бомбардировку Луны.
При этом избыток энергии был израсходован при столкновениях с малыми лунами, а бомбардировка происходила, когда Луна, удаляясь от Земли, встречалась с оставшимися спутниками.
По имеющимся данным можно предположить, что Земля сформировалась с периодом вращения около 10 ч, что дало ей большой удельный момент импульса.
Одна Луна (или несколько лун) была захвачена Землей; эта Луна (или луны), обращаясь вокруг Земли, присоединяла к себе прочие тела, а некоторые выбрасывала с околоземной орбиты на околосолнечную.
При этом Луна обращалась в прямом направлении по орбите с главной полуосью около 40 земных радиусов, которая не лежала в плоскости экватора Земли. Быстрое удаление Луны от Земли должно было начаться лишь в недавнем геологическом прошлом, когда океаны и континентальный шельф стали достаточно мощными, чтобы усилить приливное трение.
Теории захвата предполагают, что луноподобные объекты сформировались где-то до их захвата. Вполне вероятно, что этому способствовало наличие различных газов.
Газовым телам свойственна гравитационная неустойчивость; это является главной причиной формирования звезд (см. ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС). Этот же процесс мог способствовать аккумуляции твердых частиц в протопланетном облаке вокруг Солнца.
Позже энергия излучения и вращающееся магнитное поле вытеснили газ из облака, а твердые тела остались на гелиоцентрических орбитах.
Луна – весьма необычный спутник. Только Харон – спутник Плутона, открытый в 1978, еще более массивен по отношению к своей планете. Если бы теории отрыва от Земли или теории двойной планеты были верны, то выглядело бы странным, почему Венера, столь похожая на Землю по массе и расстоянию от Солнца, не имеет спутника.
Более того, Венера вращается в обратную сторону. Если бы у Меркурия, Венеры, Земли и Марса имелись большие спутники, двигающихся в прямом направлении, то Галилей и все ученые после него согласились бы, что эти спутники оторвались от своих планет или образовались вместе с ними.
Странный наклон осей вращения многих планет и обратное вращение Венеры дают повод предполагать, что процесс их формирования протекал в присутствии многих крупных объектов типа Луны, и они, сталкиваясь, образовали планеты. И только Земля смогла захватить один из этих объектов, который стал нашей прекрасной Луной.
А Венера, испытав столкновение с объектом, движущимся в обратном направлении, сама начала вращаться в том же направлении.
Источник: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/LUNI_PROISHOZHDENIE_I_ISTORIYA.html
Происхождение Луны
ПодробностиКатегория: Луна – естественный спутник ЗемлиОпубликовано 28.09.2012 13:21Просмотров: 7991
Самая главная загадка Луны заключается в ее происхождении. Мы до сих пор не знаем, откуда взялась Луна. Но гипотез происхождения Луны предостаточно. Давайте рассмотрим их.
Но сначала
О луне
У Земли есть только один спутник – Луна. Он движется вокруг Земли по орбите на среднем расстоянии от нее в 376 284 км.
Сила тяготения Земли постепенно замедляет вращение Луны вокруг своей оси, так что теперь Луна обходит весь свой путь вокруг Земли точно за такое же время, какое занимает один ее оборот вокруг своей оси. Такое синхронное вращение означает, что мы, глядя на Луну с Земли, всегда видим только одну ее сторону. Обратную сторону Луны удалось увидеть только космонавтам и космическим кораблям.
Поскольку Луна движется вокруг Земли, Солнце освещает различные доли ее поверхности.
Посмотрите на картинку. Вы видите на ней, как выглядит Луна из одной и той же точки Земли, находясь в разных точках своей орбиты: лунный серп, половина лунного диска (первая четверть), прибывающая Луна, полнолуние, убывающая Луна, половина лунного диска (последняя четверть), лунный серп.
Луна имеет очень большой размер относительно Земли. Диаметр Луны на экваторе (в средней части) равен 3475 км, это чуть меньше четверти диаметра Земли. Поэтому некоторые астрономы даже считают, что систему Земля-Луна надо рассматривать как двойную планету.
Но вернемся все-таки к вопросу о происхождении Луны.
Гипотезы о происхождении Луны
Гипотеза первая
На ранних стадиях существования Земли у нее была система колец вроде той, что имеется у Сатурна. Возможно, Луна образовалась из них?
Гипотеза вторая (центробежного разделения)
Когда Земля была еще совсем юной и состояла из расплавленных пород, она вращалась так быстро, что из-за этого растянулась, приобрела форму груши, а затем верхняя часть этой «груши» оторвалась и превратилась в Луну. Эту гипотезу в шутку называют «дочерней».
Гипотеза третья (столкновения)
Когда Земля была молодой, она подверглась удару какого-то небесного тела, размер которого составлял половину размера самой Земли. В результате этого столкновения огромное количество вещества было выброшено в космическое пространство, а впоследствии из него сформировалась Луна.
Гипотеза четвертая (захвата)
Земля и Луна образовались независимо, в разных частях Солнечной системы. Когда Луна проходила близко к земной орбите, она была захвачена гравитационным полем Земли и стала её спутником. Эту гипотезу в шутку называют «супружеской».
Гипотеза пятая (совместного образования)
Земля и Луна образовались одновременно, в непосредственной близости друг от друга (в шутку — «сестринская» гипотеза).
Гипотеза шестая (многих лун)
Несколько маленьких лун были захвачены гравитацией Земли, затем они столкнулись друг с другом, разрушились, и из их обломков образовалась нынешняя Луна.
Гипотеза седьмая (испарения)
Из расплавленной протоземли были выпарены в пространство значительные массы вещества, которое затем остыло, сконденсировалось на орбите и образовало протолуну.
Каждая из этих гипотез имеет свои «за» и свои «против». В настоящее время основной и более приемлемой считается гипотеза столкновения. Рассмотрим ее подробнее.
Гипотеза столкновения
Эта гипотеза была предложена Уильямом Хартманом и Дональдом Дэвисом в 1975 году. По их предположению, протопланета (её назвали Тейя) размером примерно с Марс столкнулась с прото-Землей на ранней стадии её формирования, когда Земля имела примерно 90 % нынешней массы.
Удар пришёлся не по центру, а под углом, почти по касательной. В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. 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.
Почему именно эта гипотеза о происхождении Луны считается основной? Она хорошо объясняет все известные факты о химическом составе и строении Луны, а также и физические параметры системы Луна-Земля.
Первоначально большие сомнения вызывала возможность столь удачного соударения (косой удар, невысокая относительная скорость) такого крупного тела с Землей. Но затем было предположено, что Тейя сформировалась на орбите Земли.
Такой сценарий хорошо объясняет и низкую скорость столкновения, и угол удара, и нынешнюю, почти точно круговую орбиту Земли.
Но и у этой гипотезы есть свои уязвимые места, как, впрочем, у каждой гипотезы (ведь ГИПОТЕЗА в переводе с древнегреческого обозначает «предположение»).
Так вот, уязвимость этой гипотезы состоит в следующем: у Луны очень маленькое железо-никелевое ядро — оно составляет всего 2-3 % от общей массы спутника. А металлическое ядро Земли составляет около 30 % массы планеты.
Для объяснения дефицита железа на Луне приходится принимать допущение, что ко времени столкновения (4,5 млрд. лет назад) и на Земле, и на Тейе уже выделилось тяжёлое железное ядро и образовалась лёгкая силикатная мантия.
Но однозначных геологических подтверждений этому допущению не найдено.
И второе: если бы Луна так или иначе оказалась на орбите Земли в столь далёкое время и после этого не претерпевала существенных потрясений, то на её поверхности, по расчётам, успел бы скопиться многометровый слой оседающей из космоса пыли, что не было подтверждено при посадках космических аппаратов на лунную поверхность.
Итак…
До 60-х годов XX века главными гипотезами происхождения Луны были три: центробежного отделения, захвата и совместного образования.
Одной из главных целей американских лунных экспедиций 1960—1970 годов было найти доказательства одной из этих гипотез. Первые же полученные данные обнаружили серьёзные противоречия со всеми тремя гипотезами.
Но во время полётов «Аполлонов» ещё не существовало гипотезы гигантского столкновения. Именно она и является сейчас господствующей.
Источник: http://ency.info/earth/luna/18-proischoshdeniye-luni
Что больше — Луна или Земля? – Сайт для Всезнаек и Почемучек
Ближайшее к нашей планете небесное тело – Луну – мы каждый вечер можем наблюдать невооруженным глазом. В древности люди придумывали множество легенд, связанных с ее бледным сиянием, с пятнами на ее поверхности и т.д.
Но что мы вообще знаем о Луне, ее размерах, свойствах и т.д.? На самом деле – не так уж мало.
Сравнение размеров Земли и Луны
Как известно, Луна является естественным спутником нашей Земли. Это значит, что по своей массе и величине Луна намного меньше, чем Земля. Сравним некоторые их размеры.
— Диаметр Луны в среднем составляет 3474 километра, тогда как диаметр Земли равен 12742 километра. То есть, размер Луны в диаметре составляет всего 3/11 земного диаметра, он меньше диаметра Земли в 3, 67 раза.
— Поверхность Луны занимает площадь в 37,9 миллионов кв. км, а площадь земной поверхности, как известно – 510 миллионов кв. км. Если сравнить эти показатели, то получится, что площадь поверхности Луны меньше земной в 13,5 раз. Даже если сравнить по площади Луну с земной сушей, то окажется, что лунная поверхность занимает в 4 раза меньшую площадь, чем материки и острова нашей планеты.
— Объем, занимаемый Луной, почти в 50 раз меньше земного. В процентном отношении Луна занимает всего 2% от объема Земли.
— Масса Луны примерно в 80 раз меньше, чем масса нашей Земли. Это значит, что средняя плотность пород, из которых состоит Луна, гораздо меньше плотности земных горных пород (примерно 60% земной). Возможно, внутри Луны имеется немало пустых пространств.
— Тяготение на Луне составляет всего 1,6 м/кв. сек, это в 6 раз меньше земного тяготения, которое равняется, как мы помним, 9,8 м/кв. сек. Поэтому на Луне каждый человек может стать чемпионом по прыжкам.
Действительно, Земля по всем показателям оказывается намного больше. Вот почему Луна является спутником нашей Земли, а не наоборот.
Несколько интересных фактов о Луне
— Если наглядно сравнивать размеры Луны, Земли и Солнца, то нужно положить рядышком обычную горошину (Луна), пятирублевую монетку (Земля) и входную двустворчатую дверь (Солнце).
— Полные лунные сутки составляют 29 земных суток, а вокруг Земли Луна делает круг за 27 наших суток.
— У Луны нет собственных спутников.
— На Луне практически нет атмосферы, которая защищает нашу Землю от ударов случайных метеоритов. Поэтому поверхность Луны изрыта большими и маленькими кратерами, которые остались после многочисленных столкновений с небесными камнями разных размеров.
— Из-за отсутствия атмосферы на поверхности Луны по ночам царит космический холод. Поэтому вода там может находиться только в замерзшем состоянии. Ни один живой организм не сможет выдержать таких условий.
Если на Луне когда-то и была жизнь, то сейчас она вся погибла.
Исследования Луны
Луна является самым изученным людьми небесным телом. Для ее изучения исследователями разных стран было запущено более 100 различных космических аппаратов. Большинство из них просто совершали облеты вокруг Луны и передавали полученную информацию.
Советский Союз еще в 1959 году первым в мире запустил исследовательский аппарат «Луна-1», который пролетел вблизи от лунной поверхности и сделал первые непосредственные замеры ее физических параметров. Тогда было обнаружено, что у Луны, в отличие от Земли, нет собственного магнитного поля.
Советская космическая программа запусков автоматических станций была достаточно успешной, хотя имелись и неудачные запуски. Впрочем, даже те лунные модули, которым не удалось совершить прилунение, передавали снимки поверхности, т.е. приносили определенную пользу.
Впервые именно советский аппарат в 1966 году совершил мягкую посадку на поверхность Луны и передал снимки с поверхности нашего спутника. Беспилотный исследовательский комплекс «Луна-16» в 1970 году смог опуститься на поверхность Луны, взять образцы грунта и вернуться на Землю.
Кроме того, СССР доставил на поверхность Луны два автоматических модуля «Луноход». Первый проработал около 10 месяцев, проехав по поверхности Луны более 10 километров, второй – около 4 месяцев, пройдя 37 километров.
США запустили к Луне 6 экспедиций с космонавтами, которые достигли поверхности Луны и смогли вернуться обратно.
До начала пилотируемой программы «Аполло» у американских исследователей было несколько неудачных попыток мягкой посадки автоматических станций – аппараты разбивались, столкнувшись с лунной поверхностью.
Все пилотируемые запуски происходили в период с 1969 по 1972 год, все без исключения были удачными. Сегодня считается, что первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американский астронавт Нейл Армстронг в 1969 году.
Источник: http://www.vseznaika.org/kosmos/chto-bolshe-luna-ili-zemlya/
Рождение Луны «перевернуло» Землю
Луна NASA
Астрофизики из Института SETI, Гарвардского университета, а также университетов Калифорнии и Мэриленда уточнили модель возникновения Луны, объяснив наклонение ее орбиты к земному экватору.
Ученые предположили, что первичное столкновение могло быть в разы сильнее, чем считалось ранее — оно привело к тому, что земная ось оказалась почти направленной в сторону Солнца, а сутки сократились до двух часов. По словам авторов, работа позволяет лучше описать наблюдаемые аномалии изотопного и химического состава Луны.
Исследование опубликовано в журнале Nature, кратко о нем сообщает пресс-релиз Университета Калифорнии в Дэвисе.
Основная гипотеза происхождения Луны — гигантское столкновение. Согласно этой гипотезе, прото-Земля столкнулась с небесным телом с размерами, сопоставимыми с Марсом (его называют Тейей).
Это привело к выбросу значительного количества материала на околоземную орбиту и увеличило скорость вращения будущей Земли до одного оборота в пять часов. Со временем в обломочном диске произошла аккреция — слипание материала.
Это привело к формированию Луны, которая за счет приливного воздействия замедлила Землю до нынешней скорости вращения.
У этой гипотезы, тем не менее, есть ряд пробелов — так, она не объясняет наклонение орбиты Луны к плоскости земного экватора. Согласно многим сценариям обломочный диск должен был сформироваться в экваториальной плоскости, а современное наклонение составляет около 5 градусов.
Кроме того, большая доля материала Луны должна соответствовать материалу небесного тела, врезавшегося в Землю. Это противоречит экспериментальным данным, показывающим схожий изотопный и химический состав Луны и Земли.
В то же время ученые отмечают, что химический состав разных небесных тел Солнечной системы, как правило, сильно отличается.
Различие моделей гигантского столкновения Douglas HamiltonВ новой работе авторы предположили, что сила удара в гипотезе гигантского столкновения была выше, чем считалось раньше.
Физики допустили, что после удара ось вращения Земли оказалась направлена к Солнцу, а обломочный диск при этом находился в экваториальной плоскости. Скорость вращения будущей Земли при этом достигала одного оборота за два часа.
По мнению ученых, это позволило сильнее перемешать материал небесного тела и прото-Земли, что объясняет сходство химических составов.
Приливные силы между возникшей Луной и Землей привели к тому, что спутник начал отдаляться от планеты.
При этом его орбита и ее наклонение претерпели серьезные изменения, связанные с изменением положения плоскости Лапласа системы. Это специальная плоскость, в которой прецессирует орбита спутника планеты (точнее, ее нормаль).
Известно, что для спутника, расположенного близко к планете, плоскость Лапласа совпадает с экваториальной плоскостью планеты — последняя оказывает наибольшее влияние на динамику небесного тела. Для удаленных спутников плоскость Лапласа приближается к плоскости орбиты планеты — наибольшее влияние тогда оказывает гравитация Солнца.
В случае, когда ось вращения Земли направлена почти к Солнцу, угол между «ближней» и «дальней» плоскостями Лапласа близок к 90 градусам.
Симуляция показывает, что если по мере удаления от планеты Луна совершает переход между сильно отличающимися плоскостями Лапласа (угол больше 60 градусов), происходит резкий переход, сильно возмущающий эксцентриситет и другие параметры орбиты. В результате наклонение лунной орбиты к плоскости экватора достигает 30 градусов.
Вместе с тем происходит смещение оси вращения Земли — она отклоняется от направления к Солнцу и приближается к современному состоянию. В течение следующих десятков миллионов лет происходит уменьшение наклонения лунной орбиты к плоскости экватора к современному состоянию.
Ученые подчеркивают, что новая модель эволюции лунной орбиты не требует дополнительных внешних воздействий от других небесных тел.
Это делает ее единственной существующей моделью, способной объяснить большое наклонение лунной орбиты в ее прошлом, которое привело к современной орбите.
Кроме того, ось вращения Земли, лежащая близко к плоскости эклиптики, объясняет быструю потерю углового момента планетой из-за действия солнечной гравитации.
Ранее ученые уже пытались объяснить сходство химических составов Земли и Луны с помощью компьютерного моделирования высокого разрешения. Оказалось, вероятность случайного сходства составов достигает 20-40 процентов при учете возможных химических составов Луны.
Существуют и другие теории происхождения нашего спутника — например, она могла возникнуть как независимое небесное тело при гравитационном сжатии газо-пылевого облака (модель Галимова-Кривцова). Однако такая теория хуже описывает угловой момент системы Земля-Луна.
Владимир Королёв
Источник: https://nplus1.ru/news/2016/11/01/birth-of-moon
Информация о Луне
Одна из самых величайших задач науки — это ее
возможность предсказывать и предвидеть.
А. Е. Ферсман
Ближайшее к нам небесное тело — Луна. В настоящее время о нашем спутнике известно многое. Очень важно, что Луну можно рассматривать как модель Земли догеологических эпох.
Зоркий житель планеты Земля различит на Луне светлые области — материки и темные — моря. При помощи оптических приборов точно распознаются детали строении поверхности нашего спутника. Много веков люди старались разгадать, из чего сложена Луна.
Поколения астрономов изучали отражательную способность лунной поверхности — ее альбедо. Наиболее томные области — моря, а породы материков Луны в полтора-два раза светлее.
Период изучения Луны с помощью космических аппаратов начался 2 января 1959 года, с запуска советской автоматической станции «Луна-1». 22 августа 1976 года возвратилась на Землю с пробой лунного грунта «Луна-24». 21 июля 1969 года первый маршрут по Луне сделали Нейл Армстронг и Эдвин Олдри.
Доставивший их на Луну комплекс корабля «Аполлон» и ракеты «Сатурн-5» имел начальную массу около 3 тысяч тонн, в том числе лунную кабину масса 15 тонн (11 тонн приходилось на топливо).
На геологической, точнее, селенологической карте Луны морские базальтовые поля отделен от анортозитовых габбро четкой каймой норитов. Контур этой каймы удивительно напоминает конфигурации литосферных плит на Земле.
Подобие сохраняется для контура Африкано-Европейско-Азиатского-Австралийского суперконтинента, а также для его частей: Индостан — Индокитай, Великая Китайская равнина — Корейский полуостров. Комплекс Сибирская платформа — Алданский щит также имеет «африканский контур».
Указанное сходство можно воспринять как картографический курьез, но мы предполагаем, что здесь проявлен единый механизм формирования Земли и Луны — сборки по единому принцип воссоединения однотипных структурных элементов.
Теперь, когда на Земле хранится свыше 387 килограммов лунного вещества, доставленного с 18 участков видимой и обратной сторон нашего спутника, можно уверенно говорить о близости земной и лунной минералогии.
Правда, на Луне земная минералогия представлена сотней с небольшим видов (пироксены, плагиоклазы, оливины, ильменит, кристобалит и др.).
На Земле неизвестны пироксманганит, ферропсевдобрукит, хромтитанистая шпинель.
Американскими учеными высказано предположение, что в пробе лунного грунта, доставленного «Аполлоном-11», присутствует «скрытый» компонент древнего возраста.
Этот компонент составляет 2/3 пробы и характеризуется следующим составом (в процентах): кремнезема 43, двуокиси титана 5,8, глинозема 16, закиси железа 14, окиси магния 8,1, окиси кальция 12.
Можно сопоставить этот «скрытый» компонент с эвкритовым метеоритом Моама, найденным в 1940 году в Австралии; последний состоит из анортита, пироксена, троилита, тридимита, хромита и металлического железа.
Химический состав метеорита Моама близок к составу магматических пород расслоенного Бушвельдского комплекса (в процентах): SiO2 48,58, TiO2 0,22, AI2O3 13,74, FeO 14,85, MnO 0,5, MgO 11,89, Cao 9,47, Na2O + K2O = 0,01, Cr2O3 0,61. Аналогичные по составу земные породы встречаются достаточно редко.
В породах Луны обнаружен гранат (в процентах): альмандина 70,7 гроссуляра 25, спессартина 2,7, пиропа 1,6. А в обломке брекчии, доставленном «Аполлоном-12», определен уникальный по составу обогащенный ниобием рутил (Nb, Ta)0,04 (Сг, V, Се, Lа)0,04 (Ti0,92 O2). Важно, что в лунном рутиле одновременно много хрома (Сг203 3,2 процента) и ниобия (Nb205 6,4 процента).
В 1971 году появилась публикация о необычном лунном плагиоклазе, содержащем много ортоклазовой молекулы.
Лунный грунт (реголит) оказался стратифицированным, четко разделенным на слои мощностью 6 сантиметров. Более или менее крупные обломки лунных пород часто брекчированы. Металлическая фракция реголита, по поданным советских исследователей, представлена частицами меньше 100 миллимикрометров, причем лунное железо не окисляется в атмосфере Земли за несколько лет.
По данным Восьмой лунной научной конференции в г. Хьюстоне (1977 год) средний состав лунных пород следующий (в процентах): Si 21,5, Mg 19,6, Al 1,58, Ca 1,89, Fe 11,21, Cr 0,46, Mn 0,25, Na 0,0054, K 0,00054, Sc 0,000114. Остальное приходится на уран, кислород и другие элементы.
Отношение калий — уран в породах Луны 1300-2300, в породах Земли 7000—20000, а в хондритовом материале 30000-80000. По мнению В. Джеффри, это служит опровержением гипотезы о том, что Луна в прошлом оторвалась от Земли.
Анкетные данные Луны
Имя — Луна, Селена.
Возраст — свыше 4 500 000 000 лет.
Место рождения — Солнечная система.
Адрес — 356 400 — 406 730 километров от Земли.
Форма тела — селеноид, близкая к шару фигура.
Средний радиус — 1738 километров, или 0,273 часть земного радиуса.
Объем — 21 990 000 000 кубических километров, или объема Земли.
Средняя плотность вещества — 3,34 грамма на кубический сантиметр.
Площадь поверхности селеноида — 37 960 000 квадратных километров.
Масса — 7,345-1025 грамма.
Источник: http://www.polnaja-jenciklopedija.ru/vselennaja/luna-i-lunnye-porody.html
Основные версии происхождения Луны
В начале этой недели ученые-астрофизики из Института геофизики Парижа опровергли версию происхождения Луны, которая до сих пор считалась наиболее вероятной. Согласно этой гипотезе, примерно 4,5 миллиардов лет назад совсем еще юная Земля столкнулась с протопланетой Тейей, в результате чего образовалась Луна.
Компьютерные симуляции, проведенные специалистами, поставили под сомнение эту версию, а заодно и многие другие наши представления о происхождении ближайшего к Земле космического тела.
Редакция «МИР 24» выбрала основные версии происхождения спутника и вместе со специалистами взвесила «за» и «против» популярных гипотез.
Версия №1: одно гигантское столкновение
Модель ударного формирования Луны оставалась доминирующей в науке последние три десятилетия. Астрофизики приняли ее почти единогласно после того, как в декабре 1972 года лунный модуль корабля «Аполлон-17» в ходе последней высадки на спутник доставил на Землю более 110 кг лунных пород.
Анализ химического и изотопного состава грунта привели ученых к мысли о том, что на раннем этапе формирования Солнечной системы Земля могла столкнуться с крупным небесным телом – протопланетой, габариты которой были соразмерны сегодняшнему Марсу, то есть примерно 10,7% от массы Земли.
Имена небесным телам по традиции даются греческие, мифологические. Поэтому гипотетическая протопланета получила название в честь одной из сестер-титанид Тейи, которая, по верованиям древних греков, была матерью Селены (Луны). Связь между Землей и спутником оказалась настолько сильной, что со временем Луна начала вызывать на Голубой планете приливы и отливы.
Это в свою очередь сформировало на мокрой тверди условия для появления первых элементов биологической жизни (нуклеотидов) из простейших азотистых соединений, смеси фосфата и углеводов. Так под воздействием лунной активности и солнечного света на земной поверхности образовалась первая «лаборатория» для формирования будущей жизни.
В пользу теории мегавзрыва говорит тот факт, что ядро земного спутника слишком мало для планеты, которая сформировалась одновременно с Землей (радиус ядра Луны около 240 километров). Кроме того по своему составу Луна куда однородней нашей планеты. Вроде бы все склоняло ученых к той точке зрения, что причина рождения Луны протокрасавица Тейя.
Подозрения в справедливости такой красивой гипотезы возникли у астрономов Парижского института геофизики. Смущали химические составы земной мантии и лунного грунта. Что-то там было не так. В результате парижские астрономы запустили многолетний эксперимент, который только что завершился.
В течение этого эксперимента они провели 1,7 млрд компьютерных симуляций столкновения Земли и Тейи и выяснили, что масса гипотетического небесного тела, с которым столкнулась Земля, не могла составлять больше 15% от массы нашей планеты.
В противном случае, земная мантия содержала бы в разы больше никеля и кобальта, а из лунного грунта уже давно испарились бы легкие изотопы радиоактивных элементов, которые присутствуют в ней сейчас, например, изотоп гелия-3.
Версия №2: теория множественных бомбардировок
Однако, по мнению ученого, эпохального переворота это открытие не совершило. Последние десятилетия Луна остается не только самым изученным, но и самым активно изучаемым объектом Солнечной системы. Ежегодно в распоряжение ученых поступают все новые и новые данные, которые опровергают ту или иную из существующих гипотез.
С ним согласен и доктор физико-математических наук, заведующий отделом исследования Луны и планет института им. П. К. Штернберга МГУ Владимир Шевченко.
По его словам, французских астрофизиков на несколько лет опередил российский ученый, директор Института геохимии имени В. И. Вернадского Эрик Галимов, который проанализировал гипотезу о протопланете Тейе и одним из первых в мировой науке смог аргументированно ее опровергнуть. Правда, чисто теоретически. Теперь его теория получила экспериментальное подтверждение.
Версия №3: «сестринская» гипотеза
Гипотеза, к которой сегодня склоняются многие российские ученые, звучит так: Луна и Земля сформировались относительно одновременно из единого газопылевого облака. Это произошло около 4,5 млрд лет назад, что подтверждают данные радиоизотопной датировки метеоритных образцов, так называемых хондритов.
«Зародыш» Земли притянул к себе максимальное число частиц в зоне их доступности, а из оставшихся фрагментов на орбите сформировался меньший по размерам, но схожий по химическому составу спутник.
Правда, такая красивая гипотеза об общем облаке-прародителе многого не объясняет. Например, того, почему лунная орбита не лежит в плоскости земного экватора и почему ее железно-никелевое ядро сформировалось столь миниатюрным по сравнению с нашим.
Версия №4: планета-пленница, или «супружеская» гипотеза
Одна из самых любопытных гипотез, имеющих при этом наименьшее число доказательств, – гипотеза о том, что Луна изначально образовалась как независимая планета Солнечной системы. В результате отклонения небесного тела от орбиты (так называемых пертурбаций) планета, так сказать, “сбилась с курса” и вышла на эллиптическую орбиту, пересекающуюся с Землей.
При одном из сближений Луна попала в поле действия земной гравитации и превратилась в ее спутник.
Американских астрономов под руководством Томаса Джексона Си эта теория заинтересовала отнюдь не из академических соображений. Дело в том, что легенды древнего африканского народа догонов повествовали о временах, когда на ночном небе еще не было второго светила – Луны.
Несмотря на то, что теория не вписывалась в «Большую тройку» академических гипотез о происхождении спутника, ее всерьез обсуждала группа ученых под руководством Сергея Павловича Королева при проектировке спускаемой автоматической станции.
Ученым предстояло «вслепую» решить, каким образом была сформирована Луна. От их выводов зависел успех прилуления станции. Ведь если Луна вращается вокруг Земли миллиарды лет, без плотной атмосферы на ее поверхности должен был скопиться многометровый слой опадающей из космоса пыли.
Если это действительно так, станция, предназначенная для посадки на Лунную твердь, просто бы утонула.
Предположение о том, что Луна была захвачена Землей сравнительно недавно, ученым явно нравилось больше. В этом случае ее поверхность должна была быть все еще твердой. Поэтому и аппарат для посадки решили рассчитывать именно на этот сценарий.
Правда, противоречий у этой теории больше, чем у других версий происхождения спутника. Например, почему у изотопов кислорода на Луне и Земле наблюдается такая идентичность?
Или почему Луна вращается в одном направлении с Землей, тогда как луны, захваченные Юпитером – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто – вращаются в ретроградном, то есть противоположном от Юпитера направлении.
Как бы то ни было, даже относительно «складные» и «привлекательные» гипотезы не дают точного описания того, как именно на земном небосклоне возникло ночное светило. Впрочем, такие нестыковки наблюдаются при описании любого другого физического явления такого масштаба, отмечает Александр Родин.
Каждое новое открытие, даже проведенное в земных условиях, может в любой момент поставить под сомнение любую «устоявшуюся» в науке гипотезу. Даже о происхождении Земли – не то что ее спутника.
Надежда Сережкина
Источник: http://paranormal-news.ru/news/osnovnye_versii_proiskhozhdenija_luny/2017-12-29-14219
Загрузка...
