Возраст Луны
Масштабный удар, который 4.5 миллиардов лет назад сформировал современные Землю и Луну
Сколько лет Луне – спутнику Земли. Узнайте, когда появилась Луна в Солнечной системе, история туманности и столкновения планеты с большим космическим объектом.
Какой возраст у спутника Земли Луны? Если быть точнее, то вся Солнечная система появилась 4.6 млрд. лет назад при крушении солнечной туманности. Но ученые считают, что Луна сформировалась позже. Это случилось из-за столкновения Земли с гигантским телом. Мусор скопился на орбите и притянулся в единый спутник. Тогда сколько лет Луне?
Когда же это случилось?
Анализ показывает лунный возраст в 4.53 млрд. лет. Это примерно через 30-50 млн. лет после формирования Солнечной системы. Можно сказать, что прошло совсем немного времени и до того, как на нашей планете появилась первая жизнь. Скорее всего, Земля была тогда расплавленной скалой, но лунное воздействие все изменило. Это главная теория, но и есть и те, кто думает, что Луна была притянута земной гравитацией и сформировалась одновременно со всеми объектами.
Но мы получаем все больше доказательств в пользу удара. Так лунные породы по изотопному составу кислорода практически сходятся с земными показателями. То есть, ранее это были части нашей планеты. Первый анализ показал возраст в 4 млрд. лет.
Поздние исследования основывались на измерении количества вольфрама в образцах. Это продукт распада гафния-182. В итоге, ученые вычислили соотношение вольфрама к гафнию, и точно определили возраст – 4.527 млрд. лет (+/- 10 млн. лет).
Но сама методика базируется на относительном возрасте метеоритов. Поэтому если этот анализ неверен, то и лунная датировка ошибочна. Теперь вы знаете, сколько Луне лет и как появился спутник Земли.
Источник
Каков возраст планет Солнечной системы?
Сколько лет существует Земля и остальные планеты? Веками ответить на этот вопрос было невозможно. Первые научные теории стали появляться лишь в XVII в. Используя данные о горных породах, представления о продолжительности биологической эволюции и модели остывания Земли, разные ученые получали цифры от 20 млн до 4 млрд лет.
Лишь с появлением в начале XX в. метода радиоизотопного датирования были получены более точные оценки. Самые древние горные породы Земли обнаружены в Австралии – им порядка 4,404 млрд лет. Однако на Земле могли не сохраниться первоначальные породы, из которых она состояла. Возраст лунного грунта (а Луна моложе Земли, так как возникла после столкновения нашей планеты с другим небесным телом) составляет 4,51 млрд лет. Анализируя возраст метеоритов, возникших при формировании Солнечной системы, Клэр Паттерсон в 1956 году установил, что возраст Земли равен 4,54 млрд лет. Погрешность этой оценки – не более 70 млн лет. С тех пор более точных цифр получено не было.
Возраст других планет примерно совпадает с земным, ведь планеты формировались одновременно. Само Солнце вспыхнуло примерно 4,6 млрд лет назад. После этого из протопланетного диска образовались планеты. Этот процесс занял порядка 100 млн лет, хотя некоторые теории предполагают, что это был значительно более быстрый процесс. Таким образом, все планеты Солнечной системы возникли 4,5-4,6 млрд лет назад.
Однако современные орбиты планет формировались значительно дольше. Изначально Нептун был ближе с Солнцу, чем Уран, однако гравитация Юпитера и Сатурна вытолкнула его значительно дальше, в результате чего он столкнулся с поясом Койпера. Также предполагается, что в Солнечной системе мог существовать ещё один газовый гигант, но гравитация других тел вытолкнула его за пределы нашей системы. Примерно 4 млрд лет назад орбиты газовых гигантов обрели современные очертания, и с тех пор Солнечная система почти не изменялась.
Источник
Возраст Земли и Луны
Ученые выдвинули гипотезу, согласно которой Земля и Луна могли образоваться на 120 миллионов лет позже, чем считалось.
Планеты Солнечной системы образовывались из газопылевого диска (его также называют протопланетным), обращавшегося вокруг новорожденной звезды.
Постепенно материя диска сбивалась в относительно крупные объекты, которые сталкивались друг с другом и в конце концов сформировали восемь планет (до недавнего времени их было девять, но в 2006 году Плутон лишили статуса планеты, а в 2008 году признали плутоидом). Большинство астрономов полагают, что Земля и Луна образовались при столкновении двух объектов размером примерно с Венеру или с Марс спустя 30 миллионов лет после формирования Солнечной системы.
Авторы новой работы решили проверить это предположение, проанализировав количество определенных химических элементов в земных ядре и мантии. Конкретно ученых интересовал изотоп вольфрама-182. Считается, что большая его часть образовалась при радиоактивном распаде гафния-182. Весь гафний превратился в вольфрам за 50-60 миллионов лет. Так как вольфрам «предпочитает» образовывать связи с металлами, а гафний преимущественно взаимодействует с силикатами коры, после своего образования первый должен был постепенно мигрировать к центру Земли, где находится металлическое ядро.
При столкновении двух планет, давших Луну и Землю, они нагрелись приблизительно до 7 тысяч градусов Цельсия — при такой температуре составляющие их вещества должны были расплавиться (или даже испариться) и перемешаться. В зависимости от того, успел или нет весь вольфрам-182 спуститься в ядро, его перемешивание с другими элементами должно было происходить по-разному. Соответственно, различным должно было оказаться и наблюдаемое сейчас исследователями распределение вольфрама.
Оценив количество вольфрама в земной коре, исследователи подставили полученное значение в разработанную ими модель перемешивания веществ при столкновении и выяснили, что к моменту встречи двух планет весь гафний уже превратился в вольфрам. По оценкам исследователей, столкновение должно было произойти не через 30 миллионов лет после формирования Солнечной системы, а примерно через 150 миллионов лет.
Недавно ученые-геологи провели работу, которая также помогает прояснить, какие процессы происходили на самых ранних стадиях формирования Земли. Исследователям удалось обнаружить самый старый из известных фрагмент земной коры. Его возраст составляет около 4,3 миллиарда лет.
Источник
Ученые выяснили реальный возраст Луны: он отличается от прошлых данных
Луна образовалась немного позже, чем предполагалось ранее. Когда протопланета размером с Марс была разрушена в результате столкновения с молодой Землей, из обломков, выброшенных во время этого столкновения, было создано новое тело, которое стало Луной. Ученые использовали новую числовую модель для восстановления времени, в которое произошло событие — 4.425 млрд. лет назад. Предыдущие предположения о формировании луны были основаны на возрасте 4,51 млдр. лет, то есть на 85 миллионов лет раньше, чем показывают новые вычисления. Ученые сообщили о своих выводах в журнале Science Advances.
Четыре с половиной миллиарда лет назад солнечная система все еще была хаотичной. Земля все еще росла до нынешних размеров, собирая материю в форме планетезималей. Они ранее сформировались в диске пыли и газа, вращающемся вокруг раннего Солнца. Молодая Земля консолидировалась, становясь все горячее внутри. Все большие части скалистой мантии растаяли и образовывали магматический океан. Именно в это время Земля приобрела естественный спутник. Массивное космическое столкновение между Землей и протопланетой выбросило в космос камень с молодой Земли. В конце концов, этот мусор сгустился, образовав новое планетное тело — Луну.
В принципе, большинство ученых сходятся во мнении о том, как образовалась Луна, но не о деталях процесса, и особенно не о времени, когда он произошел.
Результаты последнего моделирования планетарные геофизиков в Немецком аэрокосмическом центре (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR), возглавляемые Максимом Морисом, вместе с исследователями из Университета Мюнстера, позволяют предположить, что протопланета столкнулась с молодой Землей примерно через 140 миллионов лет после рождения Солнечной системы 4,567 миллиарда лет назад. Согласно их расчетам, это произошло 4,425 миллиарда лет назад.
В то время Земля только что превратилась в планету. Во время этого развития тяжелые металлические компоненты утонули к центру Земли и сформировали ядро из железа и никеля, которое было окружено толстой мантией силикатных пород. Мантийные породы становятся все более горячими. Это позволило разделить металлы и силикаты в недрах Земли в течение нескольких десятков миллионов лет.
На этой стадии Земля была поражена Тейей, протопланетой, которая была размером с Марс. В первые дни солнечной системы было бы много таких тел. Некоторые были выброшены из Солнечной системы, а другие были уничтожены в результате столкновений с другими телами. Тея, однако, ударила Землю и вызвала выброс такого большого количества материала из мантии планеты, что луна могла образоваться из нее. Во время этого сильного удара образовался магматический океан глубиной в несколько тысяч километров. Сегодня после этого столкновения не осталось никаких следов Теи.
Столкновение двух тел с его огромной энергией также испарило большое количество камней из ранней мантии Земли. Все это вещество было выброшено и собрано в кольцо пыли вокруг Земли, прежде чем оно снова собралось, чтобы сформироваться в камень. Исходя из этого, Луна образовалась за короткое время, возможно, всего за несколько тысяч лет.
Ученые во многом согласны с историей образования Луны. Тем не менее, они не смогли установить точную дату, так как ни одна из лунных скал, доставленных на Землю, не регистрирует возраст естественного спутника Земли. Исследователи из DLR и Университета Мюнстера определили, когда Луна образовалась, используя новый косвенный метод. Их расчеты показывают, что это, скорее всего, произошло в самом конце формирования Земли.
Не только Земля имела океан магмы в раннем возрасте. Энергия, полученная в результате аккреции, также привела к образованию магматического океана на Луне. Луна почти полностью растаяла и, подобно Земле, была покрыта магматическим океаном глубиной более 1000 километров. Этот магматический океан быстро начал затвердевать и образовал на поверхности корку плавающих легких кристаллов. Но под этой изолирующей корой, которая замедляла дальнейшее охлаждение и затвердевание магматического океана, Луна долгое время оставалась расплавленной. До сих пор ученые не могли определить, сколько времени потребовалось, чтобы магматический океан полностью кристаллизовался, поэтому они не могли сделать вывод, когда Луна первоначально сформировалась.
Чтобы рассчитать время жизни магматического океана Луны, ученые использовали новую компьютерную модель, которая впервые всесторонне рассмотрела процессы, связанные с затвердеванием магмы. Результаты модели показывают, что магматический океан Луны был долгоживущим, и потребовалось почти 200 миллионов лет, чтобы полностью затвердеть в мантийных породах. Старые модели показали период затвердевания всего в 35 миллионов лет.
Чтобы определить возраст луны, ученым пришлось пойти еще дальше. Они рассчитали, как состав минералов, богатых магнием и железом, которые образуются во время затвердевания магматического океана, со временем менялся. Исследователи обнаружили резкое изменение состава оставшегося магматического океана по мере затвердевания.
Это открытие является значительным, поскольку оно позволило авторам связать образование различных типов горных пород на луне с определенной стадией эволюции его магматического океана. Сравнивая измеренный состав лунных пород с предсказанным составом магматического океана из модели, исследователи смогли проследить эволюцию океана до его начальной точки, времени, когда образовалась Луна.
Результаты исследования показывают, что Луна образовалась 4,425 ± 0,025 миллиарда лет назад. Точный возраст Луны находится в согласии с возрастом, ранее определенным для формирования металлического ядра Земли с помощью уран-свинцового метода, точки, в которой формирование планеты Земля было завершено. Впервые возраст Луны можно напрямую связать с событием, произошедшим в самом конце формирования Земли, а именно с образованием ядра.
Источник
Какой Возраст У Солнечной системы?
Что такое Солнечная система?
Солнечная система состоит из Солнца и объектов, которые движутся вокруг него, удерживаемые гравитационной силой. Объекты, которые окружают Солнце, включают в себя 8 больших планет, карликовые планеты, луну и другие тела Солнечной системы. Другие тела, составляющие Солнечную систему, включают 472 естественных спутника, 707 664 малых планет и 3 406 комет. Солнечная система расположена в локальном межзвездном облаке.
Какой Возраст У Солнечной системы?
Возраст Солнечной системы составляет 4,568 миллиарда лет. Ученые измеряют её возраст, используя радиоактивный распад изотопов, обнаруженных в метеоритах и скалах. Изотопы калия и урана формировались одновременно с солнечной системой. Вывод состоит в том, что возраст пород и метеоритов — это возраст солнечной системы. Однако из-за фактов, что большинство пород были разрушены с течением времени, возраст Солнечной системы в настоящее время измеряется с использованием метеоритов. Это делается с использованием методов радиоактивного датирования для определения того, сколько из изотопов в метеоритах распалось. Таким образом, самые старые метеориты дают возраст Солнечной системы как 4,568 миллиарда лет. Этот возраст можно было бы уточнить в будущем, потому что ученые заявили, что трудно найти камни, которые не были изменены земными тектоническими плитами.
Происхождение Солнечной системы
Солнечная система, как полагают, сформировалась из-за столкновения облака газа и пыли сверхновой звездой. Разрушение вызвало взрыв, который вызвал волны, сжимая пыль и облако. Затем облако начало разрушаться, в то время как гравитационная сила удерживала газ и пыль вместе, образуя Солнечную туманность. Впоследствии облако начало вращаться так быстро, что центр стал более плотным и горячим, чем окружающее. Кроме того, вокруг облака образовался диск пыли и газа. Центр диска был очень горячим, а его края были прохладными. Диск становился все тоньше и тоньше, а частицы склеивались и образовывали скопления. Эти скопления образовали планеты и луну, которые мы знаем сегодня. Со временем облако стало очень жарким и стало звездой, которую назвали Солнцем, и была сформирована Солнечная система.
Будущее Солнечной системы
Поскольку Солнечная система зависит от Солнца для своей энергии, её будущее также связано с солнцем. Будучи звездой среднего возраста, ожидается, что Солнце будет гореть в течение следующих 5 миллиардов лет. Однако в конце этого периода солнце будет использовать весь водород, расположенный в его центре. Ядро будет сжиматься под действием силы тяжести и в результате столкновения атомов гелия и кислорода. Затем солнце набухнет до 100 раз от его нынешнего размера. Оно поглотит Меркурий и Венеру и изменит цвет от желтого до красного. Что касается Земли, если она не будет поглощена солнцем, высокие температуры от солнца сдуют атмосферу. Кроме того, все океаны будут кипеть, и земля больше не сможет поддерживать какую-либо жизнь на ней.
Источник