|
Разгадка происхождения Луны даёт ключ к поиску инопланетян
|
|
|
|
|
|
Наиболее популярная гипотеза появления Луны гласит: она родилась, когда на заре жизни Солнечной системы тело размером с Марс врезалось в молодую Землю. Но до сих пор учёные не могли ответить на простой вопрос — откуда взялся этот космический "молоток"?
|
|
|
|
|
|
|
Под популярностью гипотезы мы понимаем то, что её придерживается большинство учёных и неофициально она признана наиболее правдоподобным и обоснованным вариантом рождения нашего ночного "светильника". Хотя и другие варианты имеются.
|
|
|
|
Итак, произошёл страшный удар. Расплавленное железное ядро "планеты-молотка" опустилось к ядру Земли (или прото-земли, если учесть, что происходило всё 4,5 миллиарда лет назад, когда наша планета только-только сформировалась и была не такой, как сейчас).
|
|
|
|
|
|
Более лёгкие каменные осколки мантий двух планет сформировали кольцо, со временем слившееся в Луну, собравшуюся, видимо, вокруг самого крупного такого обломка. Луна, кстати, первоначально, была в 20 раз ближе к Земле, чем теперь, и постепенно отдалилась к её нынешнему положению.
|
|
|
|
|
|
Эту гипотезу "Большого всплеска" (Big Splash) или "Большого удара" (Big Impact) предложили американские астрофизики Эл Камерон (Al Cameron), Вильям Вард (William Ward), Вильям Хартман (William Hartmann) и Дональд Дэвис (Donald Davis) ещё в 1975 году.
|
|
|
|
|
|
С тех пор учёные нашли много свидетельств в пользу такого сценария. Например, это прекрасно объясняет, почему Луна не содержит по существу никакого железа.
|
|
|
|
|
|
Только есть одна проблема. Тело, которое столкнулось с Землей. Откуда оно взялось?
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давным-давно луна была намного ближе к Земле, чем сейчас (иллюстрация с сайта cosmographica.com).
|
|
|
|
|
|
Ричард Готт (Richard Gott) и Эдвард Белбрано (Edward Belbruno) из университета Принстона (Princeton University) решили загадку, мучившую учёных четверть века, заодно дав любопытную деталь для проблемы поиска внеземной жизни. Но обо всём по порядку.
|
|
|
|
Найденные "ключи" предполагают, по-видимому, невозможное местоположение загадочного "молотка".
|
|
|
|
|
|
Один такой "ключ" — сравнение состава Земли и Луны. Космологи уверены, что пылевой диск, от которого образовались планеты, имел различный состав на разном расстоянии от Солнца.
|
|
|
|
|
|
Ещё одна молодая планета, размером с Марс, кажется, имела бы иной состав, по сравнению с тогдашней Землёй.
|
|
|
|
|
|
При ударе всё смешалось бы и, исследуя земные и лунные скалы, мы должны видеть следы принципиально иных пород. Но этого нет, говорит мистер Готт.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Люди побывали на Луне и обнаружили: как некие отличия, так и странные сходства в составе пород Земли и Луны — это загадка на загадке (фото с сайта nssdc.gsfc.nasa.gov).
|
|
|
|
|
|
Взять, к примеру, кислород. Есть изотопы кислород-16, -17 и -18. Их взаимная пропорция — как уникальный "отпечаток пальцев" планеты. Моделирование "Большого всплеска" предсказывает, что "отпечаток пальцев" кислорода Земли будет весьма отличным от лунного. А они в значительной степени близки.
|
|
|
|
|
|
Это приводит учёных к заключению, что тело, которые ударилось в Землю и создало Луну, сформировалось точно на том же расстоянии от Солнца, что и Земля.
|
|
|
|
|
|
Это также видно из компьютерного моделирования рождения Луны, которое показывает, что "молоток" поразил нашу планету на относительно низкой скорости и не точно лоб в лоб, а несколько по касательной.
|
|
|
|
|
|
Вот тут-то возникает проблема — где же эта планета сумела "отсидеться", когда создавалась Солнечная система, чтобы дорасти до размеров Марса?
|
|
|
|
|
|
Ведь принятая теория рождения планет говорит, что они постепенно "срастались" от пыли и обломков, притянутых гравитацией. А это процесс, при котором "богатые" становятся "богаче", а "бедные — беднее", то есть, "молоток" должен был быть "проглочен" прото-землей прежде, чем он мог бы достигнуть существенной массы.
|
|
|
|
|
|
Ответ гениально прост. В Солнечной системе есть два места, подходящих под данную теорию. Это точки "Лагранж-4" и "Лагранж-5", существование которых рассчитал французский математик Жозеф Луи Лагранж в 1772 году.
|
|
|
|
|
|
Они находятся на орбите Земли, но на 60 градусов позади и впереди нашей планеты, если говорить о её движении по кругу.
|
|
|
|
|
|
В этих точках все силы в системе Земля — Солнце уравновешивают друг друга. И любые медленные камни, которым случилось попасть туда, оказываются в ловушке, словно в межпланетном Саргассовом море.
|
|
|
|
|
|
В одной из этих точек вполне могла когда-то сформироваться планета, величиной с Марс, которая обращалась бы вокруг Солнца по той же орбите, что и Земля.
|
|
|
|
|
|
Когда эта загадочная планета достигла большой массы, гравитационные возмущения со стороны других планет (главным образом — Юпитера), в конце концов, раскачали её и изгнали из точки Лагранжа.
|
|
|
|
|
|
В своих компьютерных моделях, Готт и Белбрано рассчитали последующий ход событий. И, удивительно, они нашли, что фактически ничто не может предотвратить фатальное столкновение "молотка" с Землёй. Оно просто закономерно.
|
|
|
|
|
|
При этом в четверти смоделированных столкновений в результате формируется тело — точь-в-точь — Луна.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материал, выброшенный при гигантском ударе, образовал Луну, а части "молотка" были или похоронены в земных недрах, или стали частью Селены (иллюстрация с сайта seis.natsci.csulb.edu).
|
|
|
|
|
|
Самое интересное следствие из сценария Готта и Белбрано — его огромное значение для наших перспектив по обнаружению внеземной жизни.
|
|
|
|
Дело в том, что Земля имеет самую большую луну по сравнению с её собственным размером, из всех планет Солнечной системы (не считая далёкого холодного Плутона). И такая гигантская луна была важна для развития жизни.
|
|
|
|
|
|
Без Луны ось нашей планеты испытывала бы куда большие долговременные колебания, что вызвало бы серьёзные изменения в климате, с печальными последствиями для жизни. Гравитация луны сглаживает такие колебания, делая климат стабильнее.
|
|
|
|
|
|
Кроме того, приливы, созданные Луной (а они в три раза больше, чем вызванные Солнцем), сыграли ключевую роль, во-первых, для самого зарождения жизни, а во-вторых, позднее, для её выхода на сушу.
|
|
|
|
|
|
А теперь выходит, что возникновение большой луны у планеты в какой-нибудь звёздной системе — событие весьма вероятное, а не исключительное, как полагали космологи раньше.
|
|
|
|
|
|
Готт и Белбрано даже считают, что планетарные системы, где две или больше планет земного типа имеют такие большие луны — должны быть обычным делом в Галактике.
|
|
|
|
|
|
А значит, наши шансы на встречу братьев по разуму — повышаются, к тому же, становится ясно — какие системы нам нужно искать.
|
|
|
|
|
|
Есть способ доказать сценарий Белбрано и Готта? Кажется маловероятным, что любой неизменённый позднее материал (камень хотя бы), свидетель того катаклизма, выжил бы к нынешнему дню, да ещё был бы найден люьми.
|
|
|
|
|
|
И всё же… Готт и Белбрано указывают на астероид 2002 AA29, размером с небольшой валун. Он находятся в настоящее время на орбите, которая периодически подводит его это на расстояние 5,8 миллионов километров от Земли.
|
|
|
|
|
|
Очень специфична эта орбита. И очень подобна той, по которой "молоток" мог бы двигаться 4,5 миллиарда лет назад. Возможно, что 2002 AA29 несёт материал, из которого некогда были созданы "молоток", Земля и, соответственно, Луна.
|
|
|
|
|
|
Любопытно, что 2002 AA29 был выбран планетарными физиками как астероид, к которому, в силу параметров орбиты, относительно легко отправить корабль, чтобы вернуть образцы породы. Правда пока такая миссия не планируется.
|
|
|
|
|
|
Но, размышляя о загадке рождения Луны, Готт заключает: "Этот астероид, может быть, — самый ценный кусок камня в Солнечной Системе".
|
|
|
|
http://www.membrana.ru/articles/global/2004/11/18/215200.html 18.11.2004
|
