Загадки образования Луны

<span style="font-size: 16pt;">Луна – ближайшее к нам небесное тело, спутник Земли, который считается самым изученным в Солнечной Системе. Однако, современная наука до сих пор так и не может дать однозначного ответа о ее происхождении. Существует множество гипотез образования Луны, но ни одна из них не подтверждена окончательно. В рамках проекта «Геология, ты просто космос» рассмотрим основные из них и попробуем разобраться в сути вопроса.</span>

<h4>Обратная сторона Луны</h4>
<p>
	 Луна очень необычный спутник. Её кажущаяся близость к Земле не позволяет до конца проникнуть в ее тайны. При этом очевидно, что оба небесных тела тесно связаны между собой и имеют сильное влияние друг на друга, находятся в постоянном взаимодействии.
</p>
<p>
	 Не зря известная фраза «Обратная сторона Луны» несет в себе смысл непознанного и чего-то скрытого. С Земли никогда нельзя увидеть всю поверхность Луны. Мы видим лишь ее половину, а вернее 59% ее поверхности. Связано это с тем, что период обращения Луны вокруг своей оси практически равен периоду обращения Луны вокруг Земли. То есть получается, что мы видим всегда только одну сторону.
</p>
<p>
	 Луна очень большая по размерам - её диаметр составляет более ¼ диаметра Земли, что делает Луну пятым по величине спутником Солнечной системы.
</p>
<p>
	 Масса Луны тоже довольно велика - примерно 1% массы Земли. Взаимное магнетическое влияние небесных тел друг на друга проявляется в виде возникновения приливов и отливов на Земле, а на Луне - в форме появления «лунных морей», возникших в результате вытекания магмы при повреждении поверхности Луны метеоритами и под воздействием гравитационного поля Земли. На фото ниже вы видите видимую (слева) и обратную стороны Луны. Более подробно их можно рассмотреть на&nbsp;<a href="https://quickmap.lroc.asu.edu/">интерактивной карте LROC WAC Arizona State University</a>.
</p>

Снимки луны. Ист.очник: LROC WAC Arizona State University

<h4>Принцип образования спутников</h4>
<p>
	 Чтобы разобраться в гипотезах образования Луны, рассмотрим основные механизмы возникновения спутников в целом.
</p>
<p>
	 Первый схож с механизмом образования планет, о котором мы говорили в прошлой статье, и называется– соаккреция.
</p>
<p>
	 Вокруг планеты образуется вращающийся диск из небольших астероидов, метеороидов и газопылевого облака. Вращаясь и собираясь в еще большие образования путём гравитационного притяжения материи, они проходят стадию аккреции и превращаются в спутник. Так, совсем недавно, международная группа учёных опубликовала&nbsp;<a href="https://www.nasaspaceflight.com/2021/09/pds70c-circumplanetary-disk/">работу</a>, в которой описываются наблюдения формирования спутника планеты PDS70c из околопланетарного диска.
</p>

Формирование спутника планеты PDS70c. Источник: www.nasaspaceflight.com

Вторым распространённым механизмом является захват - когда меньшее небесное тело выхватывается гравитационными силами большой планеты из открытого космоса и продолжает своё движение уже по новой траектории – вокруг своей планеты. Ученые предполагают, что так образовались спутники Марса – Фобос и Деймос. Обратите внимание, как сильно внешне они отличаются от Луны, смахивая на большой астероид с неправильными формами, существенно меньшими размерами и примитивностью ландшафта.&nbsp;

Источник: ESA\DLR FU Berlin

<p>
	 Третий механизм подразумевает столкновение протопланеты с другим крупным космическим телом, в результате чего ее осколки выбрасывает на околопланетную орбиту и под действием гравитационных сил из них также образуется спутник.
</p>
<h4>Луна – особая история образования</h4>
<p>
	 Говоря о Луне, стоит отметить, что человечество собрало относительно большую коллекцию образцов пород Луны. Только автоматизированные миссии СССР позволили собрать 326 г реголита –лунного грунта. Изучение этих образцов в лабораториях, позволило выяснить, что по многим геохимических параметрам Луна очень похожа на Землю, но не полностью.
</p>
<p>
	 Полученные данные сильно скорректировали представления ученых о происхождении Луны, выявив, что ни соаккреция ни захват, описанные выше, до конца не применимы здесь. Вызывают вопросы степень идентичности геохимических параметров, большой размер Луны и целый ряд других аспектов.
</p>
<p>
	 В результате ученые пошли по третьему пути, предполагающему столкновение протопланеты и иного космического тела.
</p>
<h4>Теория столкновения</h4>
<p>
	 В конце 1970-х гг две независимые научные группы Вильяма Гартмана и Аластера Картмена предположили, что Луна произошла в результате столкновения Земли и большого космического тела, сопоставимого по размерам с Марсом, которое ученые назвали Тейя. После столкновения обломки космических тел были выбиты на околоземную орбиту, где и сформировалась Луна.
</p>
<p>
	 С развитием технологий и методов и компьютерного моделирования в XXI веке исследования этой темы шагнули далеко вперед. Были предложены более подробные сценарии столкновения Тейи и Земли. Остановимся основных концепциях ХХ-ХХI веков, которые в научно-популярном варианте описаны на портале&nbsp;<a href="https://www.theatlantic.com/science/archive/2017/08/moon-origin-story/535761/">The Atlantic</a>&nbsp;<a href="https://www.theatlantic.com/author/rebecca-boyle/">Ребеккой Бойл</a>&nbsp;<a href="https://www.theatlantic.com/author/rebecca-boyle/" title="https://www.theatlantic.com/author/rebecca-boyle/">Rebecca Boyle</a>.
</p>

Источник: Lucy Reading-Ikkanda / Quanta Magazine)

<h4>Сценарий 1&nbsp;- &nbsp;Базовый&nbsp;</h4>
<p>
	 Тейя, с отличающимся от Земного состава породами, врезается в Землю разбивается сама и выбивает с её поверхности много вещества, которое становится основой для Луны. Однако, в таком случае Луна должна быть похожа на Тейю и сильно отличаться от состава Земли.
</p>
<h4>Сценарий 2 -&nbsp;Космические близнецы</h4>
<p>
	 Кажется, что самым простым выходом противоречий первого сценария будет предположить, что Тея имела такой же состав. Это бы объяснило, бы схожесть составов и их различия – просто немножко другим соотношением материалов мантии/ядра. Но Луна не просто похожа по химическому составу на Землю, даже такие тонкие геохимические параметры, как усредненное отношение изотопов кислорода пород Луны максимально схожи с значениями определяемых в Земных породах. И если Тейя смогла образоваться в другом месте Системы, но с практически таким же составом и изотопными соотношениями – то, нам нужно пересматривать все наши знания об образовании небесных тел.
</p>
<h4>Сценарий 3 -&nbsp;Синестическая модель</h4>
<p>
	 Синестическая модель образования Луны – наиболее сложная концепция, которую в реальности ещё никто не наблюдал. Этот процесс является плодом математического моделирования. Свое название он получил в честь древнегреческой богини домашнего очага Гестии (лат.ˈhɛstiə), а приставка «син» означает вместе.
</p>
<p>
	 Его суть в том, что в результате столкновения Теи и Земли выделилось настолько много энергии, что оба небесных тела расплавились и под воздействием гравитационных сил расплавленная масса приобрела форму пончика. Из результатов компьютерного моделирования следует, что со временем в ходе остывания в центре образуется планета, а на периферии могут возникать спутники. Подобный механизм прекрасно объясняет практически одинаковый состав и идентичные изотопные соотношения пород Луны и Земли. Остается один нерешенный вопрос: планеты с кольцами, протопланетные диски и газопылевые диски неоднократно наблюдались астрономами, а синестическая модель еще нет.
</p>
<p>
	 Несмотря на множество проведенных исследований, свести воедино имеющиеся концепции и прийти к единому выводу ученым пока не удалось. Но прогресс не стоит на месте, а значит, впереди нас ждут новые интересные открытия.
</p>
<p>
	 Если по итогам нашего материала у вас возникли вопросы, пишите в личные сообщения группы Росгео во&nbsp;<a href="https://vk.com/rusgeology">ВКонтакте</a>.&nbsp;
</p>

Рубрики

Медиа