Несъответствия в хипотезата за произхода на Луната: как се появи спътникът на Земята?

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Не знаем точно как се е появила луната. Според една популярна хипотеза, преди много време Земята се е сблъскала с планета с размерите на Марс и нашият спътник се е образувал от отломките. Само тук нещо не се събира.

Хипотезата за мегасблъсък между Земята и планетата Тея е предложена от американците Хартман и Дейвис през 1975 г. В онези далечни времена в Слънчевата система са били известни два вида спътници: тези, които са радикално по-малки от своите планети (Фобос и Деймос близо до Марс, спътници на газовите и ледените гиганти) и Луната. Тя беше единственият спътник, чиято маса е повече от един процент от масата на нейната планета.

Странността на луната изискваше нестандартно обяснение откъде идва. Предишните предположения бяха малко наивни и лесно опровергани. Например синът на Чарлз Дарвин предположил, че Земята някога се е въртела по-бързо и огромен къс е паднал от нея. Тази и подобни хипотези не обясняват лошо факта, че желязното ядро на Луната е малко в сравнение със Земята и се смяташе, че там няма вода.

Всъщност по това време водата в лунната скала вече беше открита: тя се съдържаше в почвата (реголита), доставена от Аполон. Находката се приписва на земно замърсяване или метеорити. Показанията на йонните детектори, които са регистрирали водата в близост до Аполон, също се приписват на замърсяване на земята. Учените отхвърлиха емпиричните факти, тъй като те не отговаряха на тогавашните теории за произхода на Луната.

Във всички тези теории луната първо се стопи, поради това трябваше да загуби вода. Науката от онова време предполагаше само един вариант водата да удари Луната - с комети. Но в кометната вода има различно съотношение на водорода към неговия тежък вид, деутерий, а във водата, открита на Луната от американците, съотношението на тези изотопи беше същото като на Земята. Несъответствието най-лесно се обясни със замърсяване.

Въпреки това остава неясно защо реголитът съдържа по-малко титан и други относително тежки елементи. Тогава се ражда хипотезата за мега-удар (мега-удар). Според него преди 4, 5 милиарда години древната планета Тея се сблъскала със Земята и свръхмощен удар изхвърлил в космоса отломките на двете планети - от тях с течение на времето се е образувала Луната. Горните слоеве на Земята съдържат малко тежки елементи, тъй като повечето от тях са потънали в ядрото и долните слоеве на магмата. Твърди се, че това се дължи на разликата в лунната почва.

Оказа се, че земният спътник не е първичен, както например този на Юпитер, а вторичен - освен това е премахнат въпросът защо масата на Луната е толкова голяма в сравнение с масата на самата Земя. Също така хипотезата на американците обяснява защо на Луната няма абсолютно никаква вода: когато планетите се сблъскат, отломките трябваше да избухнат до хиляди градуси - водата просто се изпари и отлетя в космоса. Друго нещо е, че след полетите на Аполо идеята за безводна луна беше упорито непознаване на фактите.

Хипотезата изглеждаше добре в продължение на цели три години. Но още през 1978 г. е открит Харон, спътник на Плутон. Ако Луната е 80 пъти по-малка от Земята, то Харон е само девет пъти по-лек от Плутон. Оказа се, че в луната няма нищо уникално. Възникнаха съмнения: големите планети най-вероятно се сблъскват твърде рядко, за да се появят толкова много големи спътници.

Нови неудобства донесоха анализите на лунните скали в лаборатории и първите данни за метеорити от извънземен произход. Оказа се, че Луната е изотопно неразличима само от Земята, а всички други планети от Слънчевата система са очевидно различни. Как се случи това, ако Луната уж съдържа веществото на друга планета - хипотетичната древна Тея? За да се обясни противоречието, беше финализирана хипотезата за мега-шока: мястото на раждане на Тея беше разгледано … земната орбита - затова изотопният състав на двете планети е един и същ. На едно място се образуваха наведнъж две планети, които след това се сблъскаха.

Но не беше ясно защо две планети се появиха в земната орбита и една по една в орбитите на други планети от системата. Добавени проблеми и геолози. Възникна и друг въпрос: ако мега-сблъсъкът на две планети нагрява Земята и нейните отломки, откъде идва водата на планетата? По всичко, трябваше да се изпари.

Теорията за мега-въздействието вече беше станала изключително популярна, те не искаха да я изоставят, затова беше изложена идеята, че водата се е появила на Земята по-късно - тя е донесена от комети, падащи на планетата в продължение на милиарди години. Но скоро беше открито, че съотношението на изотопи на водород и кислород в кометната вода е много различно от това на Земята. Тя прилича повече на земната вода от астероиди, но има много малко от нея, тоест те не могат да бъдат източник на нашите океани.

И накрая, през 21-ви век на Луната започват да се откриват следи от вода. И когато привържениците на хипотезата за мега-влияние предположиха, че кометите са донесли тази вода, холандските геолози показаха, че лунните скали не биха могли да се образуват в сегашния си вид без наличието на вода от самото начало на образуването на спътника. Ситуацията се влошава от руски астрономи: според тях типичен сблъсък на комета с Луната води до заминаването на повече от 95% от водата обратно в космоса.

Ситуацията беше най-добре отразена в статия от 2013 г. с красноречиво заглавие „Теорията на въздействието е изчерпана“.