На первый взгляд кажется, что Земля должна работать как щит для Луны. Наша планета огромна по сравнению со своим спутником, она обладает мощной гравитацией и находится рядом. Логично предположить, что Земля перехватывает астероиды на подлете и тем самым защищает обращенную к ней сторону Луны.
Однако достаточно одного взгляда на лунную поверхность, чтобы понять — это не так. Видимая сторона Луны покрыта тысячами кратеров. Так почему же защита не работает?
Содержимое
Масштабы, которые трудно представить
Главная причина — расстояние. Луна находится в среднем в 384 000 километрах от Земли. На таком удалении наша планета, при всей своей массивности, занимает ничтожную долю лунного неба. Если бы наблюдатель стоял на поверхности Луны и смотрел на Землю, он увидел бы диск, закрывающий менее двух градусов небесной сферы. Это значит, что Земля перекрывает лишь крошечный участок пространства, откуда могут прилететь астероиды.
Представить это просто: вытяните руку и поднимите большой палец. Он закроет примерно такой же небольшой участок неба, какой занимает Земля при взгляде с Луны. Но все остальное небо останется открытым — а именно оттуда и могут прилетать космические камни.
Астероиды приходят отовсюду
Космические тела, которые бомбардируют Луну, не летят строго со стороны, противоположной Земле. Они приходят по самым разным траекториям — из пояса астероидов, из облака Оорта и с орбит, уже измененных гравитацией планет. Их траектории хаотичны, углы подлета разнообразны. Для того чтобы Земля действительно защитила видимую сторону Луны, она должна была бы перехватывать объекты, летящие под самыми разными углами, а не только те, которые движутся строго по прямой линии между Луной и космосом.
Более того, гравитация Земли в некоторых случаях работает наоборот. Это явление называется гравитационной фокусировкой: массивное тело меняет траектории пролетающих объектов, и часть из них может быть направлена к другому объекту той же системы. Поэтому Земля в этом смысле не столько щит, сколько гравитационный усилитель, иногда повышающий вероятность ударов по Луне.
Древняя бомбардировка
Подавляющее большинство кратеров на видимой стороне Луны появились не вчера. Они образовались около 3,8–4,1 миллиарда лет назад, в эпоху так называемой поздней тяжелой бомбардировки. В тот период вся внутренняя Солнечная система переживала мощную перестройку: согласно одной из моделей, миграции планет-гигантов могли дестабилизировать орбиты множества астероидов и комет, обрушив их на планеты и их спутники.
Масштаб бомбардировки был таков, что никакая защита не имела значения. Объектов было настолько много, что и Земля, и Луна, и Венера, и Марс, и Меркурий получали удар за ударом. Земля в тот период пострадала не меньше Луны, просто на нашей планете следы тех событий давно стерты тектоникой, вулканизмом и эрозией. Луна, лишенная атмосферы и геологической активности, сохранила свои шрамы в почти первозданном виде.
Парадокс двух сторон
Любопытно, что видимая сторона Луны на самом деле выглядит менее побитой, чем обратная. Когда советская станция «Луна-3» впервые сфотографировала обратную сторону в 1959 году, ученые были поражены: там практически не было темных морей — ровных базальтовых равнин, которые мы видим на привычной стороне. Зато кратеров на обратной стороне оказалось значительно больше.
Причина в том, что кора Луны на видимой стороне тоньше. После мощных ударов магма легче прорывалась на поверхность и заливала гигантские кратеры, образуя те самые темные моря. На обратной стороне, где кора толще, этого не происходило, и древние кратеры сохранились нетронутыми.
Главное
Земля не защищает видимую сторону Луны от астероидов, потому что находится слишком далеко и закрывает ничтожную часть неба. Космические тела прилетают со всех направлений, а гравитация Земли иногда даже направляет их к Луне. Большинство кратеров появились около четырех миллиардов лет назад, когда бомбардировка была настолько мощной, что защита не помогла бы в любом случае.
Часто задаваемые вопросы
Может ли Земля притянуть астероид так, что он упадет на Луну, а не на нашу планету?
Да, такое возможно. Когда небольшой астероид пролетает вблизи системы Земля — Луна, гравитация обоих тел влияет на его траекторию. В зависимости от угла и скорости подлета объект может быть перенаправлен к Луне вместо Земли. Моделирование показывает, что присутствие Земли увеличивает количество столкновений с Луной на несколько процентов по сравнению с ситуацией, если бы Луна была одиночным телом в космосе.
Появляются ли новые кратеры на Луне в наше время?
Да, хотя и редко по сравнению с эпохой тяжелой бомбардировки. Орбитальный аппарат NASA Lunar Reconnaissance Orbiter обнаружил сотни свежих кратеров, появившихся за последние десятилетия. Большинство из них имеют размер от нескольких метров до нескольких десятков метров. В 2013 году камеры зафиксировали вспышку от удара метеорита массой около 40 килограммов, который образовал кратер диаметром примерно 18 метров.
Есть ли на Земле кратеры от той же древней бомбардировки?
На Земле обнаружено около 200 ударных кратеров, но ни один из них не относится к эпохе поздней тяжелой бомбардировки. Самые древние земные кратеры имеют возраст около 2,2 миллиарда лет. Следы более ранних событий уничтожены тектоникой, вулканизмом и эрозией. Единственные свидетельства того, что Земля тоже подвергалась бомбардировке, содержатся в лунных образцах и древних минералах возрастом более трех миллиардов лет.
Читайте также: Под Австралией может скрываться самый большой ударный кратер на Земле.
