Более популярная гипотеза появления Луны гласит: она родилась, когда на заре жизни Галлактики тело размером с Марс врезалось в молодую Землю. Но до сих пор учёные не могли ответить на обыденный вопрос — откуда взялся этот космический «молоток»? Под популярностью гипотезы мы понимаем то, что её держится большая часть учёных, и неофициально она признана более правдоподобным и обоснованным
Более популярная гипотеза появления Луны гласит: она родилась, когда на заре жизни Галлактики тело размером с Марс врезалось в молодую Землю. Но до сих пор учёные не могли ответить на обыденный вопрос — откуда взялся этот космический «молоток»? Под популярностью гипотезы мы понимаем то, что её держится большая часть учёных, и неофициально она признана более правдоподобным и обоснованным вариантом рождения нашего ночного «светильника». Хотя и другие варианты имеются.
Итак, произошёл страшный удар. Расплавленное железное ядро «планеты-молотка» опустилось к ядру Земли (или прото-земли, если учесть, что происходило всё 4,5 миллиардов лет назад, когда наша планета только-только сформировалась и была не такой, как сейчас). Более лёгкие каменные осколки мантий 2-ух планет сформировали кольцо, со временем слившееся в Луну, собравшуюся, видимо, вокруг наибольшего такого осколка. Луна, кстати, сначало, была в 20 раз ближе к Земле, чем на данный момент, и умеренно отдалилась к её нынешнему положению.
Эту гипотезу «Большого всплеска» (Big Splash) или «Большого удара» (Big Impact) предложили американские астрофизики Эл Камерон (Al Cameron), Вильям Вард (William Ward), Вильям Хартманн (William Hartmann) и Дональд Дэвис (Donald Davis) ещё в 1975 году. С тех пор учёные нашли много свидетельств в пользу такого сценария. Например, это отлично объясняет, почему Луна не содержит по существу никакого железа. Только есть одна неувязка — тело, которое столкнулось с Землей. Откуда оно взялось?
Ричард Готт (Richard Gott) и Эдвард Белбрано (Edward Belbruno) из института Принстона (Princeton University) решили загадку, мучившую учёных четверть века, заодно дав любопытную деталь для трудности поиска внеземной жизни. Но обо всём по порядку.
Найденные «ключи» предполагают, по-видимому, невозможное положение загадочного «молотка». Один такой «ключ» — сравнение состава Земли и Луны. Космологи убеждены, что пылевой диск, от которого образовались планеты, имел различный состав на разном расстоянии от Солнца. Ещё одна молодая планета размером с Марс, кажется, имела бы другой состав по сравнению с тогдашней Землёй. При ударе всё смешалось бы и, исследуя земные и лунные горы, мы должны видеть следы принципиально других пород. Но этого нет, говорит мистер Готт.
Взять, к примеру, кислород. Есть изотопы кислород-16, -17 и -18. Их взаимная пропорция — как уникальный «отпечаток пальцев» планеты. Моделирование «Большого всплеска» предсказывает, что «отпечаток пальцев» кислорода Земли будет очень неплохим от лунного. А они в важной степени близки. Это приводит учёных к заключению, что тело, которые ударилось в Землю и сделало Луну, сформировалось точно на том же расстоянии от Солнца, что и Земля.
Это также видно из компьютерного моделирования рождения Луны, которое показывает, что «молоток» поразил нашу планету на относительно низкой скорости и не точно лоб в лоб, а несколько по касательной. Вот тут-то возникает неувязка — где же эта планета смогла «отсидеться», когда создавалась Галлактика, чтобы дорасти до размеров Марса?
Ведь принятая теория рождения планет говорит, что они умеренно «срастались» от пыли и обломков, притянутых гравитацией. А это процесс, при котором «богатые» становятся «богаче», а «бедные» — «беднее», другими словами, «молоток» должен был быть «проглочен» прото-землей ранее, чем он мог бы достигнуть важной массы.
Ответ гениально прост. В Солнечной системе есть два места, подходящих под данную теорию. Это точки «Лагранж-4» и «Лагранж-5», существование которых рассчитал французский математик Жозеф Луи Лагранж в 1772 году. Они находятся на орбите Земли, но на 60 градусов сзади и впереди нашей планеты, если говорить о её движении по кругу. В этих точках все силы в системе Земля — Солнце уравновешивают друг друга. И любые медленные камни, которым случилось попасть туда, оказываются в ловушке, будто бы в межпланетном Саргассовом море.
В одной из этих точек стопроцентно могла когда-то сформироваться планета величиной с Марс, которая обращалась бы вокруг Солнца по той же орбите, что и Земля. Когда эта загадочная планета добилась большой массы, гравитационные возмущения со стороны других планет (главным образом — Юпитера), в конце концов, раскачали её и изгнали из точки Лагранжа. В собственных компьютерных моделях, Готт и Белбрано рассчитали последующий ход событий. И, удивительно, они нашли, что фактически ничто не может предупредить фатальное столкновение «молотка» с Землёй. Оно просто закономерно. При всем этом в четверти смоделированных столкновений в конечном итоге формируется тело — точь-в-точь — Луна.
Самое интересное следствие из сценария Готта и Белбрано — его большущее значение для наших перспектив по обнаружению внеземной жизни. Дело в том, что Земля имеет самую большую луну по сравнению с её своим размером из всех планет Галлактики (не считая далёкого холодного Плутона). И такая большая луна была принципна для развития жизни.
Без Луны ось нашей планеты испытывала бы куда большие долгие колебания, что вызвало бы серьёзные конфигурации в климате с печальными последствиями для жизни. Гравитация Луны сглаживает такие колебания, делая климат стабильнее. Не считая того, приливы, изготовленные Луной (а они в три раза больше, чем вызванные Солнцем), сыграли главную роль, во-1-х, для самого зарождения жизни, а во-2-х, позднее, для её выхода на сушу.
А на данный момент выходит, что возникновение большой луны у планеты в какой-нибудь звёздной системе — событие очень вероятное, а не исключительное, как считали космологи ранее. Готт и Белбрано даже считают, что планетарные системы, где две или больше планет земного типа имеют такие большие луны — должны быть обыденным делом в Галактике.
А значит, наши шансы на встречу братьев по разуму — растут, к тому же, становится ясно, какие системы нам нужно отыскивать. Есть ли способ доказать сценарий Белбрано и Готта? Кажется маловероятным, что хоть какой неизменённый позднее материал (камень хотя бы), свидетель того катаклизма, выжил бы к нынешнему дню, да ещё был бы найден людьми.
И всё же… Готт и Белбрано указывают на астероид 2002 AA29 размером с небольшой камень. Он находится в настоящее время на орбите, которая периодически подводит его это на расстояние 5,8 миллионов км от Земли. Очень специфична эта орбита. И очень подобна той, по которой «молоток» мог бы двигаться 4,5 миллиардов лет назад. Может быть, что 2002 AA29 несёт материал, из которого некогда были изготовлены «молоток», Земля и, соответственно, Луна.
Любопытно, что 2002 AA29 был избран планетарными физиками как астероид, к которому, в силу черт орбиты, относительно просто выслать корабль, чтобы вернуть образцы породы. Правда, пока такая миссия не планируется. Но, размышляя о загадке рождения Луны, Готт заключает: «Этот астероид, может быть, — самый ценный кусок камня в Солнечной системе».
