Выдвинута ещё одна гипотеза происхождения Луны



Двое ученых из Нидерландов разработали теорию формирования Луны, основанную на предположении о том, что вещество, вошедшее в состав спутника, отделилось от молодой Земли в момент мощного естественного взрыва.

Иллюстрация столкновения Земли с объектом, по размерам сходным с Марсом - гипотетической планетой Тейей. В результате этого столкновения, возможно, родилась Луна (иллюстрация Science Photo Library).
Наиболее популярная сейчас теория гигантского столкновения рассматривает образование Луны как результат столкновения Земли с объектом, по размерам сходным с Марсом - гипотетической планетой Тейей. Как показывает моделирование, при таком развитии событий лишь около 20% всего вещества спутника должно иметь земное происхождение; все оставшееся, очевидно, приходится на долю налетающего объекта. Этот результат не согласуется с тем, что изотопный состав земного и лунного вещества практически идентичен. Существуют гипотезы, объясняющие сходство изотопного соотношения для легких элементов, но в случае тяжелых элементов (хрома, неодима, вольфрама) они не работают.

Альтернативная теория, созданная ещё в 1879 году Джорджем Дарвином, сыном знаменитого натуралиста - Чарльза Дарвина, решает эту проблему. Ученый предположил, что и Земля, и Луна сформировались из одного вращающегося сгустка расплавленной породы, причем скорость его вращения была настолько высокой, что сила гравитационного взаимодействия лишь незначительно превосходила центробежную. Для отделения Луны требовалось небольшое возмущение; никто, впрочем, так и не смог придумать, что именно вызвало отрыв части вещества - никто не мог себе представить источник энергии подобной мощи, и эта гипотеза потеряла популярность. Геореакторы, подобные тому,
что мог спровоцировать возникновение Луны, как известно, существовали –
например, в республике Габон в Западной Африке подобный реактор
(конечно, не доходивший до взрыва) действовал между 2 и 1,5 миллиардами
лет назад (иллюстрация Theo Barten).

Специалисты из университета Западной капской провинции (UWC) и Амстердамского свободного университета (VU Amsterdam) считают, что отрыв части вещества мог произойти после стихийного ядерного взрыва в недрах нашей планеты.

Роб де Мейер (Rob de Meijer) и Вим ван Вестренен (Wim van Westrenen) считают, что при описанной картине развития событий тяжёлые элементы, такие как торий и уран, должны были сосредоточиться в экваториальной плоскости и мантии планеты. При достаточно высокой концентрации данных элементов это привело бы к сверхкритической цепной ядерной реакции. Этот естественный взрыв, по новой версии, и подтолкнул часть вещества не остывшего ещё тела в космос.

В пользу этой теории свидетельствуют высокие концентрации изотопов 3Не и 136Хе на Луне. К сожалению, постоянное пополнение солнечным ветром запасов гелия-3 на поверхности спутника не позволяет сделать однозначных выводов о «естественной» концентрации этого изотопа; необходимо исследовать образцы вещества, поднятые со значительной глубины.

Сама возможность существования природных ядерных реакторов, заметим, уже давно никого не удивляет. Самый известный пример — реактор на территории Габона, функционировавший около полутора миллиардов лет назад.

Текст рассмотренной статьи можно скачать с сайта arXiv.

Многие астрофизики раскритиковали новую гипотезу. Мнения ученых по этому поводу приводятся в блоге New Scientist.

Против данной теории специалисты приводят ряд доводов. Во-первых, уран и торий слишком тяжелые, поэтому после формирования реактор должен был постепенно тонуть в мантии. Во-вторых, в рамках новой теории предполагается, что взрыв привел к образованию тонкого джета материи, что пока никак не подтверждено (подтверждением могло бы послужить численное моделирование всего процесса).

Детали катастрофы, вызванной столкновение планет в системе звезды HD 172555, оперативно отражённой художником, авторы открытия расписали в своей статье в Astrophysical Journal (иллюстрация NASA/JPL-Caltech).Наконец, в-третьих, новая теория делает Луну в некотором смысле уникальной, поскольку "реакторное" объяснение не применимо к остальным планетам. Например, совершенно не ясно, как холодный Плутон обзавелся Хароном, или почему аналогичный процесс не привел к появлению спутника у Венеры, которая по составу очень напоминает Землю.

Из всего этого исследователи делают заключение, что наиболее правдоподобной всё-же кажется гипотеза возникновения Луны в результате столкновения Земли с Тейей. В свою очередь идентичность соотношения изотопов объясняется тем, что Тейя могла образоваться в одной из Лагранжевых точек на орбите Земли, поэтому ее состав был почти идентичен составу нашей планеты.

Недавно астрономы, изучая данные с орбитального инфракрасного телескопа Spitzer, обнаружили, что у звезды HD 172555, расположенной менее чем в 100 световых годах от нас, всего несколько тысяч лет назад (по космическим меркам — вчера) произошёл похожий катаклизм - столкнулись между собой два скалистых мира, один из которых был размером с Меркурий, а второй — с Луну.

Приборы спутника зафиксировали в системе HD 172555 следы столкновения: обширные россыпи скалистых обломков, пыль из аморфного кремнезёма и кусочки затвердевшей лавы (тектиты), а также гигантские облака газообразного монооксида кремния. По ним учёные восстановили картину катастрофы.

Две планеты сближались со скоростями в 10 километров в секунду. Энергия соударения расплавила и испарила огромные объёмы породы, которые были выброшены в космос. При этом меньшее тело было полностью уничтожено, а более крупное — сильно повреждено.

HD 172555 находится ещё на ранней стадии формирования планетарной семьи (этой звезде всего 12 миллионов лет). Что подтверждает версию об аналогичных столкновениях крупных тел в ранний период жизни нашей собственной Солнечной системы. Одна из таких "аварий" как мы писали, возможно, создала Луну, другая, по всей видимости, породила Харон, третья, по одной из версий, существенно преобразила облик Марса. Другие столкновения планет с крупными космическими телами, как предполагают специалисты, привели к опрокидыванию оси вращения Урана, закручиванию Венеры в обратную сторону и нарушению целостности коры Меркурия.

Пример HD 172555 показывает, как происходили подобные соударения. "Это очень редкие и короткие события, имеющие важное значение для формирования землеподобных планет и их лун, — заявил ведущий автор работы Кэри Лисс (Carey Lisse) из лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory). — Нам повезло, что мы стали свидетелями одного такого события вскоре после того, как оно произошло".

Если Вам интересно, то Вы можете прочитать о недавнем столкновении двух землеподобных планет в зрелой системе тесной двойной звезды и схожей катастрофе в системе коричневого карлика.

Кстати, вы знаете, что в далёком будущем Марс и Венера могут столкнуться с Землёй?

Видеоролик ниже иллюстрирует столкновение скалистых планет в системе звезды HD 172555



По материалам: science.compulenta.ru, www.membrana.ru, www.cosmosmagazine.com, lenta.ru
 
09.02.10 21:04 by siteman



© СОЕДИНЯЮЩИЙ МИРЫ (http://wwintspace.net/)