Как Луна выглядела 4 млрд. лет назад?
Современные люди не представляют жизни без Луны, которая сопровождает нас в ночное время. Особенно роскошно она выглядит в период Полнолуния, демонстрируя наблюдателям всю свою яркую сферу. Но как выглядел земной спутник 4 млрд. лет назад? Чтобы вы увидели в небе?
Наиболее популярная теория гласит, что Луна появилась 4.5 млрд. лет назад. Это случилось, когда в Землю врезался объект марсианского размера. В итоге, большая часть материала вырвалась на орбиту и создала наш спутник.
На момент формирования Луна находилась на удаленности 4 земных радиуса. То есть, это около 24000-33000 км, вместо современного расстояния в 384000 км.
Сразу после формирования Луна была невероятно раскаленной. Все внешняя поверхность спутника представляла собою глубокий океан магмы из расплавленной породы. Если бы на тот момент Землю населяли люди, то они увидели в небе тускло-красную сферу, ширина которой была в 15 раз больше, чем у современного спутника.
Лунное нагорье представляло собою уже знакомую нам серую поверхность. Однако лунные «моря» тогда были морями расплавленной скалы
Однако мы описываем Луну 4.5 млрд. лет назад, где за 500 млн. лет могло много измениться. Ранние приливы между Землей и спутником были крайне сильными. В итоге, в течение 100 млн. лет Луна оказалась в гравитационном блоке.
С тех пор ее осевой и орбитальный периоды синхронизировались, из-за чего на нашу планету смотрит всегда одна сторона. Также произошло стремительное расширение орбиты Луны. Через 500 млн. лет Луна вращалась уже на удаленности 128 000 км.
В это время части лунной поверхности охлаждаются и затвердевают. Все это происходит в первые десятки миллионов лет формирования спутника. Исследователи знают об этом, так как астронавты миссии Аполлон доставили некоторые из самых древних лунных камней. 4 млрд. лет назад вся внешняя лунная поверхность представляла собою серую твердую скалу. Но самое интересное еще впереди.
В период с 4.1 млрд. лет до 3.8 млрд. лет назад. Луна прошла сквозь серию мощных ударов. Скорее всего, это произошло в момент «поздней тяжелой бомбардировки» Солнечной системы. Это было потрясающее зрелище.
Схема формирования Луны
В это же время мимо Луны должен был промчаться крайне огромный объект. Он не зацепил спутник, но привел к изменению орбиты. Именно поэтому орбитальный путь Луны смещен примерно на 5 градусов от земного экватора. Если бы таинственный объект не пролетел рядом, то Луна должна была находиться почти ровно над экватором.
Мощные столкновения привели к выбросу лавы, которая затопила большую часть повернутого в Земле лунного полушария. 4 млрд. лет назад наблюдался как раз пик вулканического лунного безумия.
Лунное нагорье представляло собою уже знакомую нам серую поверхность. Однако лунные «моря» тогда были морями расплавленной скалы. В некоторых местах наблюдались гигантские вулканические фонтаны, где-то расположилась раскаленная лава, а на месте самых ранних извержений появилась темная базальтовая скала.
3.8 млрд. лет назад большая часть этой лавы застыла, сформировав гладкие темные равнины. На тот момент Луна выглядела также как сегодня. Вот только некоторые ее кратеры появились намного позже.
Лунная вулканическая активность прекратилась миллиард лет назад. Сегодня мы можем наблюдать на поверхности шрамы, оставленные драматическим прошлым родного спутника.
Источник
4 миллиарда лет назад Луна была намного ближе к Земле
«Проблема Возвышенности Дальней Стороны Луны» была впервые озвучена в 1959 году, когда советский космический аппарат «Луна 3» передал на Землю первые снимки «темной» стороны Луны. «Темной», ее назвали потому, что она была невидимой с Земли, а не потому, что солнечный свет не касался ее. Ученые немедленно обратили внимание, что на этой стороне Луны меньше лунных морей, чем на той, которая повернута к Земле.
Ученые, опубликовавшие свое исследование в выпуске журнала Astrophysical Journal Letters от 9 июня, считают, что отсутствие лунных морей, которое можно объяснить разницей в толщине коры на разных сторонах Луны, является последствием того, как Луна изначально сформировалась.
Наиболее популярной гипотезой происхождения Луны является так называемая теория столкновения Земли с другим небесным телом, по размерам сравнимым с Марсом. Внешние слои Земли и столкнувшейся с ней планеты отлетели в космос и в конечном итоге образовали Луну.
От столкновения объекты сильно нагрелись, однако, они не просто расплавились, а частично испарились, создавая диск из породы, магмы и пара вокруг Земли.
Луна тогда была в 10-20 раз ближе к Земле, чем сейчас, и ученые выяснили, что она быстро заняла приливно захваченное положение, когда время вращения луны вокруг собственной оси было равно орбитальному периоду Луны вокруг Земли.
Так как Луна была намного меньше, чем Земля, она и остыла быстрее. Благодаря тому, что Земля и Луна были приливно захвачены с самого начала, все еще горячая Земля – более 2500 градусов Цельсия – облучала ближнюю сторону Луны, и она оставалась в расплавленном состоянии, а дальняя сторона тем временем медленно остывала, То есть, был заметный перепад температур между двумя сторонами. Именно этот перепад температур сыграл важную роль в формировании коры Луны. В коре нашего спутника содержатся высокие концентрации алюминия и кальция, — элементов, которые очень тяжело испаряются.
Когда превратившаяся в пар порода начинает охлаждаться, первыми выпадают «осадки» в виде алюминия и кальция. Алюминий и кальций, скорее всего, сконденсировались в атмосфере на холодной стороне Луны, потому что ближняя сторона была все еще слишком горячей. Потом, тысячи, миллионы лет спустя, эти элементы скомбинировались с силикатами в мантии Луны, и сформировали плагиоклазовые шпаты, которые в конце концов вышли на поверхность и сформировали кору Луны. На дальней стороне Луны в ее коре содержится большее количество таких минералов; она толще.
Луна полностью охладилась сейчас, она не расплавлена под поверхностью. В более ранний период ее истории, большие метеориты сталкивались с ближней стороной Луны и пробивали кору, выпуская наружу озера базальтовой лавы, сформировавшие известные нам сейчас лунные моря. А что касается дальней стороны Луны, в большинстве случаев она была слишком толстой, поэтому при столкновениях не вытекала лава. Именно поэтому на дальней стороне Луны много долин, кратеров и возвышенностей ,однако почти нет лунных морей.
Источник
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
ИноВидео
Что произойдет с Землей за миллиард лет
Приблизительный возраст человечества — 200 тысяч лет, и за это время оно столкнулось с огромным количеством изменений. С момента своего появления на африканском континенте мы сумели колонизировать весь мир и даже достигли Луны. Берингия, соединявшая когда-то Азию с Северной Америкой, давно ушла под воду. Какие изменения или события могли бы мы ожидать, если человечество просуществует еще миллиард лет?
Что ж, начнем с будущего через 10 тысяч лет. Мы столкнемся с проблемой 10-тысячного года. Программное обеспечение, кодирующее календарь нашей эры, начиная с этого момента не сможет более кодировать даты. Это станет настоящей проблемой, и, кроме, того, если современные тенденции глобализации продолжатся, генетические вариации человека к этому моменту не будут более организованы по региональному принципу. Это значит, что все генетические черты человека, такие как цвет кожи и волос, будут распределены по планете равномерно.
Через 20 тысяч лет языки мира будут содержать только один из ста словарных слов своих современных аналогов. По сути, все современные языки утратят узнаваемость.
Через 50 тысяч лет на Земле начнется второй ледниковый период, несмотря на текущие эффекты глобального потепления. Ниагарский водопад будет полностью смыт рекой Эри и исчезнет. Из-за ледникового подъема и эрозии многочисленные озера Канадского щита также прекратят свое существование. Помимо этого, день на Земле увеличится на одну секунду, вследствие чего придется добавить корректировочную секунду к каждому дню.
Через 100 тысяч лет видимые с Земли звезды и созвездия будут разительно отличаться от сегодняшних. Кроме того, по предварительным подсчетам, именно столько времени потребуется для того, чтобы полностью трансформировать Марс в обитаемую планету наподобие Земли.
Через 250 тысяч лет вулкан Лоихи возвысится над поверхностью, образуя новый остров в цепи Гавайских островов.
Через 500 тысяч лет в Землю, весьма вероятно, врежется астероид диаметром 1 км, если человечество каким-то образом не предотвратит это. А национальный парк Бэдлендс в Южной Дакоте к этому моменту полностью исчезнет.
Через 950 тысяч лет метеоритный кратер в Аризоне, который считается наиболее хорошо сохранившимся ударным кратером метеорита на планете, будет полностью размыт.
Через 1 миллион лет на Земле, скорее всего, произойдет чудовищное извержение вулкана, при котором выбросится 3 тысячи 200 кубометров пепла. Это будет напоминать супер-извержение Тоба 70-тысячелетней давности, которое чуть не стало причиной вымирания человечества. Кроме того, звезда Бетельгейзе взорвется как сверхновая, и с Земли это можно будет наблюдать даже в дневное время.
Контекст
Как меняется Земля
Через 10 миллионов лет значительная часть западной Африки отделится от остального континента. Между ними образуется бассейн нового океана, а Африка разделится на два отдельных куска суши.
Через 50 миллионов лет спутник Марса Фобос врежется в свою планету, чем вызовет масштабные разрушения. А на Земле оставшаяся часть Африки столкнется с Евразией и навсегда «закроет» Средиземное море. Между двумя соединившимися пластами образуется новый горный массив, схожий по размеру с Гималаями, одна из вершин которого может быть выше Эвереста.
Через 60 миллионов лет канадские Скалистые горы сравняются с землей, превратившись в плоскую равнину.
Через 80 миллионов лет затонут все Гавайские острова, а через 100 миллионов лет Земля, вероятно, столкнется с астероидом, схожим с тем, что уничтожил динозавров 66 миллионов лет назад, если, конечно, катастрофа не будет предотвращена искусственно. К этому моменту, помимо прочего, исчезнут кольца вокруг Сатурна.
Через 240 миллионов лет Земля завершит наконец полный оборот вокруг центра галактики со своей текущей позиции.
Через 250 миллионов лет все континенты нашей планеты сольются в один, наподобие Пангеи. Одним из вариантов его названия является Пангея Ультима, а выглядеть он будет примерно как на картинке.
Затем, через 400-500 миллионов лет суперконтинент снова разделится на части.
Через 500-600 миллионов лет на расстоянии 6 тысяч 500 световых лет от Земли произойдет смертельный гамма-всплеск. Если подсчеты верны, данный взрыв может серьезно повредить озоновый слой Земли, вызвав массовое вымирание видов.
Через 600 миллионов лет Луна отдалится от Солнца на достаточное расстояние, чтобы раз и навсегда отменить такое явление, как полное солнечное затмение. Кроме того, серьезные последствия для нашей планеты будет иметь растущая светимость Солнца. Движения тектонических плит прекратятся, а уровень углекислого газа сильно снизится. С3-фотосинтез более не будет происходить, и 99 % земной флоры погибнет.
Через 800 миллионов лет уровень СО2 продолжит падать, пока не прекратится С4-фотосинтез. Из атмосферы исчезнут свободный кислород и озон, вследствие чего вся жизнь на Земле погибнет.
И наконец, через 1 миллиард лет светимость Солнца увеличится на 10 % по сравнению со своим текущим состоянием. Температура поверхности Земли повысится в среднем до 47 градусов по Цельсию. Атмосфера превратиться во влажный парник, и мировые океаны попросту испарятся. «Карманы» с жидкой водой будут по-прежнему существовать на полюсах Земли, а это значит что они, вероятно, станут последним оплотом жизни на нашей планете.
За это время изменится многое, но многое изменилось и за уже прошедший миллиард лет. В дополнение к тому, о чем мы говорили в этом видео, кто знает, что может случиться за такое долгое время?
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Источник
Поправка на 140 миллионов лет: что нового узнали учёные о возникновении Луны
Не так уж молода
Луна образовалась не позднее чем через 60 млн лет после появления Солнечной системы — к такому выводу пришли американские геохимики и космохимики из исследовательской группы Калифорнийского университета. Они провели уран-свинцовый анализ восьми лунных цирконов. Это минералы, попавшие на Землю благодаря экипажу космического корабля «Аполлон–14» в 1971 году и ценные тем, что на заре образования спутника Земли находились в покрывавшей значительную часть поверхности жидкой магме. Позже магма застыла. Исследователи выяснили, как возникли исследуемые цирконы и как твердела поверхность. Таким образом они и уточнили возраст Луны.
Цирконы, подвергшиеся анализу, теперь навсегда потеряны: опыт предполагал их разрушение.
Однако американские учёные определили, что Луна образовалась по меньшей мере 4,51 млрд лет назад (на 40—140 млн лет раньше, чем считалось), после того как произошло столкновение молодой Земли и условного небесного тела под названием Тейя.
(Согласно ряду гипотез, вокруг Солнца вращалась ещё одна планета — Тейя, которая позднее сошла с орбиты и в результате столкновений с другими небесными телами сформировала Солнечную систему в её нынешнем виде).
Эта версия образования Луны на сегодняшний день считается одной из наиболее популярных. Тем не менее в ней были пробелы. Один из них заключался в несоответствии предположений наблюдаемому составу Луны. Изначально, согласно гипотезе Гигантского столкновения, считалось, что Тейя и Земля врезались друг в друга, пройдя по касательной, под углом в 45 градусов. Менее объёмное небесное тело, размером примерно с Марс, разрушилось. Оставшееся после этого вещество частично вошло в состав Земли, а частично стало основой Луны.
Лобовое столкновение
Если верить, что события развивались именно так, вещества на Луне должны отличаться по изотопному составу от земных. Химические элементы во Вселенной одни и те же. Разница между космическими объектами обнаруживается в ядре атомов тех веществ, которые входят в их состав. При определённых условиях они могут содержать отличное от числа протонов количество нейтронов, из-за чего меняется их масса.
Если бы Луна сформировалась из осколков другого небесного тела, изотопы образцов не совпадали бы с теми, которые есть на Земле. Однако исследование лунных пород говорило об обратном: учёные из Калифорнийского университета путём анализа доступных образцов обнаружили показательный с этой точки зрения изотоп кислорода, имеющийся и на Земле.
Они попытались переосмыслить эту нестыковку в гипотезе — и выступили с предположением о том, что Тейя и Земля столкнулись «лоб в лоб» на огромной скорости. Это, по их мнению, привело к тому, что от Земли откололось больше того самого вещества, которое пошло на образование спутника. А Тейя, разрушившись, стала частью и Земли, и Луны.
Смоделированное многолуние
Той же проблемой занимались специалисты Института имени Вейцмана в израильском Реховоте. Недавно они поделились результатами своих исследований. По их мнению, всего одного, пусть и грандиозного, столкновения мало для образования Луны в том виде, в котором она существует сегодня. Если говорить точнее, для этого нужны специфические условия, соблюдение которых маловероятно.
Израильские учёные избрали другой подход к вопросу и попробовали проверить свои гипотезы с помощью компьютерной симуляции. В общей сложности они рассмотрели 800 вариантов развития событий. В итоге их версия существенно разошлась с теорией Гигантского столкновения.
Исходя из состава и особенностей орбиты Луны, исследователи предположили, что дело не в одной космической аварии, а в 20 — такого числа ударов небольших объектов о планету хватило бы для образования спутника. Эта гипотеза согласуется со знаниями учёных о последних этапах формирования Земли: планета, почти достигшая современного размера, испытывала множество столкновений с крупными космическими объектами. Каждое из них порождало «свою луну», а Земля получала для себя «строительный материал». Кроме того, в результате такого процесса планета теряла вещество, которое вошло в состав спутника, — это объясняло бы одинаковые изотопы.
Как говорят специалисты Института имени Вейцмана, более ранние спутники могли появляться в разное время и сменять друг друга. Постепенно они удалялись от планеты, как это происходит с Луной из-за замедления вращения Земли. Благодаря силе притяжения спутники могли влиять на траектории движения друг друга. На пересечении их орбит были вероятны столкновения. В результате серии подобных столкновений из относительно небольших «лун» могла образоваться та, которую мы наблюдаем сейчас. Если эта версия верна, то процесс формирования естественного спутника продолжался миллионы лет и долго шёл параллельно с ростом Земли.
Источник