Ученые снова не знают, как появилась Луна
Несмотря на то, что Луна находится к Земле ближе, чем какой-либо другой исследуемый объект во Вселенной, ученые до сих пор не пришли к единому мнению о том, как именно появился спутник нашей планеты. После того, как в 1972 году в рамках программы «Аполлон» астронавтам удалось взять пробы грунта на Луне, появилась новая теория формирования этого объекта. Было доказано, что спутник Земли появился в результате столкновения с неким большим космическим телом и, собственно, самой Землей. Однако ученые из Университета Осаки проанализировали данные спутника «Кагуя» и нашли весомые опровержения этой теории.
Как появилась Луна?
Когда «Аполлон» в 70-х годах прошлого века доставил образцы лунного грунта на Землю, ученые изучили их и пришли к выводу, что на Луне сильно не хватает запасов углерода и других летучих веществ. Так зародилась гипотеза о том, что Луна появилась в результате мощного столкновения между крупным объектом (Тейя) и Землей, когда она еще была зародышем.
Чтобы получить такую Луну, которая у нас есть сегодня, с ее размером, вращением и скоростью, с которой она отходит от Земли, наши лучшие компьютерные модели говорят, что с чем бы ни столкнулась Земля, это что-то должно быть размером с Марс. Что-то больше или меньше уже произвело бы систему с гораздо большим угловым моментом, чем мы наблюдаем. Снаряд побольше также выбросил бы слишком много железа на орбиту Земли и произвел бы гораздо более богатую железом Луну, чем мы наблюдаем.
Однако японские ученые поставили под сомнение эту теорию. Проанализировав данные со спутника, они обнаружили на Луне молекулы углекислого газа, фтора, хлора и серы, а также поток ионов углерода прямо с поверхности небесного тела. Причем мощность этого потока не постоянная — она зависит от района Луны. Астрономы пришли к выводу, что запасы углерода содержатся в мантии спутника Земли, а не только на его поверхности.
Это доказывает то, что углерод на Луне появился в самом начале ее формирования. И одновременно опровергает теорию о столкновении небесного тела с каким-то крупным космическим объектом и Землей — во время столкновения при экстремально высоких температурах углерод бы просто испарился в космос. Ученые пришли к выводу, что либо столкновение было не таким сильным и разрушительным, как считалось ранее, либо его просто не было.
Луна появилась из пара?
Возможно, это еще одно подтверждение гипотезы астронома Саймона Лока из Гарвардского университета. Он выдвинул предположение о том, что столкновение между Землей и другим крупным небесным телом действительно было. В результате каждый кусочек Земли и Тейи испарился (это объясняет, почему рядом с нами из крупных объектов сейчас только Марс), причем испарившаяся порода кружила так быстро, что облако приняло новую структуру, с толстым диском, обходящим внутренний регион. Этот диск не был отделен от центральной области так, как отделены кольца Сатурна.
Каждая область этого облака образовала капли дождя из расплавленной породы. В итоге Луна выросла внутри этого пара, говорит Лок, прежде чем пар окончательно остыл и оставил после себя систему Земля — Луна. Смелое предположение, правда? Правда, не слишком вероятное. Но это интересный способ объяснить особенности нашей Луны, когда наши модели, похоже, не работают.
Луна откололась от Земли
Еще одну гипотезу в свое время выдвинула Ралука Руфу, планетолог НИИ Вайцмана в Израиле. Она считает, что Луна является осколком Земли еще в самом ее зарождении, который образовался вследствие падения астероидов. Снаряды прилетали под разным углом и с разной скоростью на Землю и формировали диски, которые сливались в «обломки лун», в конечном итоге слепив ту Луну, которую мы знаем сегодня. На самом деле эта версия является правдоподобной, поскольку та же гипотеза гигантского столкновения основана на предположениях, которые не соответствуют доказательствам. Если Тейя ударила Землю, а позже сформировала Луну, Луна должна состоять из материала Тейи. Но Луна не похожа на Тейю — или на Марс, раз уж на то пошло. До самых атомов она выглядит почти так же, как Земля. Так что она может быть тем самым «осколком» нашей планеты.
Однако неизвестно, двигались ли эти обломки в одном направлении, подобно тому, как Луна постоянно смотрит в одном направлении. Если да, то как они вообще могли слиться? Это предстоит выяснить. А пока можете высказать свои предположения в нашем Telegram-чате.
Возможно, прежде чем исследовать дальние миры и экзопланеты, нам стоит сначала точно узнать, как именно появилась Луна. Столько гипотез и теорий, но пока нельзя сказать, что какая-то одна из них является верной. Может быть вообще так, что Земля и Луна, которые у нас есть сегодня, прошли через странные метаморфозы и дикие орбитальные танцы, которые радикально изменили их вращение и будущее. Как это узнать? Только исследовав породу Луны более детально, и не только поверхность, но и более глубокие слои.
Источник
Ученые снова не знают, как появилась Луна
Несмотря на то, что Луна находится к Земле ближе, чем какой-либо другой исследуемый объект во Вселенной, ученые до сих пор не пришли к единому мнению о том, как именно появился спутник нашей планеты. После того, как в 1972 году в рамках программы «Аполлон» астронавтам удалось взять пробы грунта на Луне, появилась новая теория формирования этого объекта. Было доказано, что спутник Земли появился в результате столкновения с неким большим космическим телом и, собственно, самой Землей. Однако ученые из Университета Осаки проанализировали данные спутника «Кагуя» и нашли весомые опровержения этой теории.
Похоже, никакого столкновения с Землей не было
Как появилась Луна?
Когда «Аполлон» в 70-х годах прошлого века доставил образцы лунного грунта на Землю, ученые изучили их и пришли к выводу, что на Луне сильно не хватает запасов углерода и других летучих веществ. Так зародилась гипотеза о том, что Луна появилась в результате мощного столкновения между крупным объектом (Тейя) и Землей, когда она еще была зародышем.
Чтобы получить такую Луну, которая у нас есть сегодня, с ее размером, вращением и скоростью, с которой она отходит от Земли, наши лучшие компьютерные модели говорят, что с чем бы ни столкнулась Земля, это что-то должно быть размером с Марс. Что-то больше или меньше уже произвело бы систему с гораздо большим угловым моментом, чем мы наблюдаем. Снаряд побольше также выбросил бы слишком много железа на орбиту Земли и произвел бы гораздо более богатую железом Луну, чем мы наблюдаем.
Самая распространенная гипотеза говорит о том, что Луна — результат столкновения Земли и Тейи
Однако японские ученые поставили под сомнение эту теорию. Проанализировав данные со спутника, они обнаружили на Луне молекулы углекислого газа, фтора, хлора и серы, а также поток ионов углерода прямо с поверхности небесного тела. Причем мощность этого потока не постоянная — она зависит от района Луны. Астрономы пришли к выводу, что запасы углерода содержатся в мантии спутника Земли, а не только на его поверхности.
Это доказывает то, что углерод на Луне появился в самом начале ее формирования. И одновременно опровергает теорию о столкновении небесного тела с каким-то крупным космическим объектом и Землей — во время столкновения при экстремально высоких температурах углерод бы просто испарился в космос. Ученые пришли к выводу, что либо столкновение было не таким сильным и разрушительным, как считалось ранее, либо его просто не было.
Углерод неравномерно распределен на сторонах Луны
Луна появилась из пара?
Возможно, это еще одно подтверждение гипотезы астронома Саймона Лока из Гарвардского университета. Он выдвинул предположение о том, что столкновение между Землей и другим крупным небесным телом действительно было. В результате каждый кусочек Земли и Тейи испарился (это объясняет, почему рядом с нами из крупных объектов сейчас только Марс), причем испарившаяся порода кружила так быстро, что облако приняло новую структуру, с толстым диском, обходящим внутренний регион. Этот диск не был отделен от центральной области так, как отделены кольца Сатурна.
Каждая область этого облака образовала капли дождя из расплавленной породы. В итоге Луна выросла внутри этого пара, говорит Лок, прежде чем пар окончательно остыл и оставил после себя систему Земля — Луна. Смелое предположение, правда? Правда, не слишком вероятное. Но это интересный способ объяснить особенности нашей Луны, когда наши модели, похоже, не работают.
А вы знали, что у Земли недавно появилась вторая Луна? Как будто нам одной мало.
Луна откололась от Земли
Возможно, Луна — кусочек нашей Земли, когда она была еще зародышем
Еще одну гипотезу в свое время выдвинула Ралука Руфу, планетолог НИИ Вайцмана в Израиле. Она считает, что Луна является осколком Земли еще в самом ее зарождении, который образовался вследствие падения астероидов. Снаряды прилетали под разным углом и с разной скоростью на Землю и формировали диски, которые сливались в «обломки лун», в конечном итоге слепив ту Луну, которую мы знаем сегодня. На самом деле эта версия является правдоподобной, поскольку та же гипотеза гигантского столкновения основана на предположениях, которые не соответствуют доказательствам. Если Тейя ударила Землю, а позже сформировала Луну, Луна должна состоять из материала Тейи. Но Луна не похожа на Тейю — или на Марс, раз уж на то пошло. До самых атомов она выглядит почти так же, как Земля. Так что она может быть тем самым «осколком» нашей планеты.
Однако неизвестно, двигались ли эти обломки в одном направлении, подобно тому, как Луна постоянно смотрит в одном направлении. Если да, то как они вообще могли слиться? Это предстоит выяснить. А пока можете высказать свои предположения в нашем Telegram-чате.
Возможно, прежде чем исследовать дальние миры и экзопланеты, нам стоит сначала точно узнать, как именно появилась Луна. Столько гипотез и теорий, но пока нельзя сказать, что какая-то одна из них является верной. Может быть вообще так, что Земля и Луна, которые у нас есть сегодня, прошли через странные метаморфозы и дикие орбитальные танцы, которые радикально изменили их вращение и будущее. Как это узнать? Только исследовав породу Луны более детально, и не только поверхность, но и более глубокие слои.
Источник
Ученые: Луна оказалась «оторванным» куском мантии Земли
МОСКВА, 12 сен – РИА Новости. Луна преимущественно состоит из пород мантии древней Земли, «оторвавшихся» от нашей планеты в ходе ее столкновения с Тейей, прародительницей Луны, что говорит о том, что почти вся Земля была «фактически испарена», говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
«Наша работа стала первым намеком на то, что столкновение прото-Земли и Тейи действительно по большей части испарило планету. Замеры изотопов, которые мы провели, обладают максимальной точности, и им не удалось показать, что доли элементов в материи Земли и Луны различаются», — заявил Кун Ван (Kun Wang) из Гарвардского университета (США).
Загадка рождения Луны
Последние 30 лет было принято считать, что Луна образовалась в результате столкновения Тейи, протопланетного тела, с «зародышем» Земли. Столкновение привело к выбросу материи Тейи и прото-Земли в космос, из этой материи и сформировалась Луна. Теория столкновения прото-Земли с крупным небесным телом хорошо объясняет массу Луны, малое содержание железа на ней и прочие параметры.
Однако при таком столкновении значительную часть материала, составляющего Луну, должна была принести гипотетическая Тейя. По своему составу она должна была отличаться от Земли, как отличается от нее большинство небесных тел внутренней области Солнечной системы, которая включает планеты земной группы и астероиды. Но на самом деле состав Земли и Луны очень похож, вплоть до одинаковых долей изотопов многих металлов и прочих элементов.
Как рассказывает Ван, есть две главных версии этого «космического ДТП» – лобовое столкновение, в ходе которого Тейя пробила мантию Земли и полностью расплавилась, выбив большое количество пород с нашей планеты, и относительно слабое столкновение по касательной, в результате которого будущая Луна сформировалась по большей части из пород Тейи.
Большинство планетологов считают правильной вторую версию, так как подобный сценарий необходим для того, чтобы объяснить, почему в лунных породах содержится мало железа и почему Луна удаляется, а не сближается с Землей, как это делают Фобос и Марс.
Изотопный ключ
В январе 2016 года по этой теории был нанесен сильный удар – химики проанализировали доли изотопов кислорода в образцах лунного грунта с «Аполлонов» и не нашли различий с показателями Земли, которые должны были быть совершенно иными, если бы Луна родилась таким образом.
Ван и его коллега Стайн Якобсен (Stein Jacobsen) нашли еще один аргумент против этой теории и аргумент в пользу идеи «лобового столкновения», измерив доли изотопов другого элемента – калия – в породах Земли и Луны.
На Земле и Луне, как объясняют ученые, присутствует два изотопа этого элемента – калий-39 и калий-41. Их соотношение было задано во время рождения Солнечной системы, и изменить его почти невозможно, кроме как путем полного испарения и осаждения пород, в которых они содержатся. Поэтому, если Луна родилась из обломков Тейи и верхних слоев Земли, то доли калия-39 и калия-41 в ее породах и в породах Земли будут одинаковыми.
Измерив доли калия-41 и калия-39 в семи разных образцах лунного грунта, доставленных на Землю экспедициями «Аполлон»-11, 12, 14 и 16, Ван и Якобсен обнаружили, что калия-41 в них на 0,04% больше, чем в породах Земли и примитивных астероидов-хондритов, которые считаются сегодня ближайшим аналогом первичной материи Солнечной системы.
Как могла возникнуть такая разница? Как считают авторы открытия, подобная картина могла сложиться только в том случае, если Луна родилась в результате испарения больших количеств материи земной мантии в космос, расплавленной падением Тейи, «утонувшей» в глубины Земли.
Когда породы «бывшей Земли» начали охлаждаться и превращаться в Луну, относительно более «легкий» калий-39 более активно улетучивался из них в космос, чем более «тяжелый» калий-41, в результате чего и возникли эти различия в долях изотопов. Прочие несостыковки в долях изотопов других элементов в породах Луны и Земли, по мнению Вана и Якобсена, могли возникнуть таким же образом.
Источник