|
Из чего сделана Луна
|
|
|
|
Наша Луна — или la Luna — вдохновляла человечество на протяжении тысячелетий. По общему мнению, Луна была создана около 4,5 миллиардов лет назад, когда протопланета столкнулась с расплавленной Землей, от которой откололся кусок, достаточно большой, чтобы сформировать Луну.
|
|
|
|
Эту протопланету размером с Марс часто называют Тейя.
|
|
|
|
Уникальное столкновение с Тейей вызвало эффект бабочки, повлиявший практически на все аспекты истории Земли и современной жизни.
|
|
|
|
Без Луны у нас не было бы приливов, и, возможно, наши водные предки никогда бы не добрались до суши.
|
|
|
|
Наша твердая, каменистая Луна встречается редко.
|
|
|
|
Из трех ближайших к солнцу планет только у нас есть луна.
|
|
|
|
Она также массивна, ее диаметр составляет около четверти земного, что является еще одной редкостью в нашей Солнечной системе.
|
|
|
|
|
|
|
Большинство лун имеют форму дисков, как кольца Сатурна. Они постепенно сливаются во все более крупные шары, в конечном итоге образуя один большой шар. Либо это так, либо спутники начинаются как астероиды и по мере приближения захватываются гравитацией.
|
|
Они провели математические расчеты
|
|
|
|
Математическое моделирование, которое когда-то считалось спорным, подтверждает теорию гигантского удара.
|
|
|
|
Доктор Джейкоб Кегеррайс (Jacob Kegerreis) - астрофизик из Имперского колледжа Лондона. Он использует суперкомпьютерное моделирование для изучения гигантских столкновений.
|
|
|
|
Это моделирование моделирует раннюю солнечную систему. Путем повторений, проб и ошибок они исследуют то, что могло произойти миллионы лет назад.
|
|
|
|
Джейкоб описывает нашу древнюю солнечную систему как "огромное облако газа, льда и пыли" вокруг Солнца, которое медленно сжималось под действием собственной гравитации.
|
|
|
|
На ранних стадиях планеты, подобные Юпитеру, становились гигантскими, и повышенная гравитация притягивала вещество вокруг них.
|
|
|
|
Планеты земной группы, такие как Земля и Венера, сформировались по-разному.
|
|
|
|
"Они состоят из десятков протопланет меньшего размера", - говорит Джейкоб. "Маленькие скалистые тела, которые формировались сами по себе, а затем столкнулись".
|
|
|
|
Из маленьких объектов вырастают большие объекты
|
|
|
|
Ранее предполагалось, что Луна была астероидом, захваченным земной орбитой, или была частью Земли, которая откололась из-за силы нашего вращения.
|
|
|
|
Джейкоб говорит, что эти теории маловероятны.
|
|
|
|
"Очень трудно придумать хороший способ вывести на орбиту такую массу, такое количество материала, такую энергию и угловой момент, чтобы создать что-то вроде Луны без гигантского столкновения", - говорит Джейкоб.
|
|
|
|
"Тот факт, что Земля и Луна так похожи, делает привлекательным предположение, что это потому, что они произошли из одного и того же материала.
|
|
|
|
"Тот факт, что они так похожи, также является настоящей проблемой ... потому что при проведении многих симуляций гигантских столкновений, которые мы проводим, вы не получаете равного сочетания столкновения ударного элемента и протоземли.
|
|
|
|
"У нас пока нет полного объяснения, почему сигнатуры сейчас настолько идентичны".
|
|
|
|
Длина Луны
|
|
|
|
Луна с каждым годом удаляется от Земли на небольшое расстояние. Это может подтвердить гипотезу о гигантском ударе, поскольку исследователи могут составить карту исторического движения Луны и сопоставить ее с данными моделирования.
|
|
|
|
"То, как изменилась орбита Луны и сколько времени потребовалось бы Луне, чтобы отдалиться от Земли, помогает определить, с какой скоростью вращалась бы Земля после столкновения", - говорит Джейкоб.
|
|
|
|
"Одна из причин, по которой ученые могут так много узнать, изучая Луну, заключается в том, насколько относительно нетронутой является Луна как небесное тело, сформировавшееся в ранней солнечной системе".
|
|
|
|
В отличие от Земли, которая представляет собой постоянно меняющуюся массу погодных условий и тектонических плит.
|
|
Огромная головоломка
|
|
|
|
В моделировании Джейкоба используется метод, называемый гидродинамикой гладких частиц.
|
|
|
|
"Все, что вы делаете, - это описываете систему и моделируете ее с помощью миллионов или даже миллиардов частиц, которые представляют этот материал", - говорит Джейкоб.
|
|
|
|
Секунда за секундой компьютер вычисляет, как каждая маленькая частица движется и взаимодействует с гравитацией и давлением.
|
|
|
|
"Мы разрабатываем коды для использования этих впечатляющих суперкомпьютеров, чтобы сделать это максимально эффективно и быстро", - говорит Джейкоб.
|
|
|
|
"Решая эти довольно стандартные уравнения, мы можем протестировать их по отдельности, чтобы затем предсказать, что происходит в чрезвычайно сложной системе в целом".
|
|
|
|
Без машины времени чрезвычайно сложно точно определить, что происходило 3,5 миллиарда лет назад.
|
|
|
|
Тем не менее, датированные образцы лунных пород, собранные в ходе миссий "Аполлон", также подтверждают теорию о том, что Земля и Луна когда-то были единым целым.
|
|
|
|
Подтверждение гигантского столкновения с Тейей - это масштабное мероприятие. Джейкоб считает, что для этого необходимо постоянно совершенствовать технологию моделирования и узнавать как можно больше о системе Земля-Луна.
|
|
|
|
"Это огромная головоломка, состоящая из множества разных частей", - говорит он.
|
|
|
|
"Речь идет об ответах на множество других взаимосвязанных вопросов, а также о конкретном происхождении Луны".
|
|
|
|
Источник
|
