Как образовалась Луна?

Анализ образцов, полученных в рамках лунной программы NASA «Аполлон» показывает, что Земля и Луна являются «продуктами» гигантского столкновения между ранней протопланетой и космическим телом под названием Тейя.

Как образовалась Луна?
© NASA

«Раньше существовало несколько теорий о том, как образовалась Луна, и одной из целей программы «Аполлон» было выяснить, как же мы получили наш спутник», — сказала планетолог Сара Рассел.

До «Аполлона» существовало три убедительных теории образования Луны:

  • Теория захвата предполагала, что изначально Луна была блуждающим телом (например, астероидом), которое сформировалось в другой части Солнечной системы, но, проходя рядом с Землей, оказалось захваченным гравитацией нашей планеты;
  • Теория аккреции предполагала, что Луна была сформирована почти одновременно с Землей;
  • Теория деления предполагала, что молодая Земля вращалась настолько быстро, что часть ее материала откололась и начала вращаться вокруг планеты, постепенно сформировав спутник.
Как образовалась Луна?
© TheSpaceway

Сегодня общепризнанной является теория гигантского удара. Она предполагает, что Луна образовалась в результате столкновения молодой Земли с небольшой планетой размером с Марс. Обломки этого события собрались на орбите вокруг Земли и сформировали Луну.

Доказательства «Аполлона»

В ходе программы «Аполлон» на Землю было доставлено более трети тонны скальных пород и реголита.

«Когда камни «Аполлона» были доставлены, они показали, что Земля и Луна имеют некоторые замечательные химические и изотопные сходства, что указывает на взаимосвязанную историю, — говорит Сара. — Если бы Луна была сформирована в другом месте, а позже захвачена гравитацией Земли, то ее состав должен был сильно отличается от земного. Если бы Луна была сформирована одновременно с Землей или откололась от Земли из-за сильного вращения, то можно было бы ожидать, что тип и пропорция минералов на Луне будут такими же, как и на Земле. Но они немного другие».

Минералы на Луне содержат меньше воды, чем аналогичные минералы на Земле, но при этом Луна богата веществами, которые образуются при высокой температуре.

«В семидесятые и восьмидесятые годы было много споров по этому поводу, которые привели к почти всеобщему признанию модели гигантского удара», — сказала Сара.

Лунные метеориты также являются важным источником данных для изучения истории происхождения Луны.

«В некотором смысле метеориты могут рассказать о Луне больше, чем образцы «Аполлона», потому что метеориты прибывают со всей поверхности Луны, — добавила Сара, — в то время как образцы «Аполлона» брались только из одного места около экватора на ближней стороне Луны».

Как образовалась Луна?
Лунный метеорит Дар аль Гани 400 / © nhm.ac.uk

Луна — величайший побочный продукт Земли

До Земли и Луны в Солнечной системе существовали протоземля и Тейя (планета размером примерно с Марс). Модель гигантского столкновения предполагает, что в какой-то момент очень ранней истории Солнечной системы эти два тела столкнулись.

В ходе этого масштабного столкновения протоземля и Тейя почти полностью расплавились, сформировав единое тело. При этом небольшая часть этой массы «отскочила» и стала Луной.

Ученые создали множество компьютерных моделей, изменяя размер Тейи, чтобы проверить, что происходит при разных размерах и углах удара, для получения максимально возможного совпадения (в результате должны были получиться Земля и Луна, какими мы их знаем).

«Сейчас ученые склонны тяготеть к идее, что ранняя Земля и Тейя имели почти идентичный химический состав, поскольку они находились в одном и том же регионе Солнечной системы, — объясняет Сара. — Если это так, то это бы объяснило, почему так схожи составы Земли и Луны».

Минералогия Земли и Луны настолько схожа, что лунные ландшафты можно наблюдать, не улетая в космос.

«Если вы посмотрите на лунную поверхность, то она выглядит бледно-серой с темными пятнами, — комментирует Сара. — Бледно-серая порода называется анортозитом. Он образуется, когда расплавленная порода остывает, и более светлые материалы всплывают наверх. Темные области представляют собой другой тип породы, называемой базальтом».

Как образовалась Луна?
Столкновение протоземли и Тейи в представлении художника / © wikipedia.org

Аналогичный анортозит можно увидеть на острове Рам в Шотландии. Более того, большая часть дна океана состоит из базальта — это самая распространенная поверхность на всех внутренних планетах Солнечной системы.

«Однако что действительно особенное на Луне, что мы никогда не сможем воспроизвести на Земле, так это то, что Луна — геологически мертвое тело», — заявила Сара.

На Луне миллиарды лет не извергались вулканы, поэтому ее поверхность покрыта таким количеством древних ударных кратеров, которые до сих пор такие четкие.

Глядя на Луну, мы можем многое сказать о том, какой была Земля четыре миллиарда лет назад.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Закрепите на Pinterest