Как появилась Луна
Есть много разных теорий и гипотез появление у нашей планеты естественного спутника. Какие-то более популярные и проясняют многие моменты, какие-то менее, а какие-то вообще являются любимой темой для любителей теорий заговоров и пришельцев.
Давайте рассмотрим самые популярные из них.
Гипотеза гигантского столкновения
Одна из самых популярных гипотез появления Луны.
И самое интересное, этой теории не существовала до тех пор, пока несколько миссий Аполлон не собрали достаточно много лунных образцов для изучения.
Согласно этой теории, в далеком прошлом (а если быть точным – 4,5 млрд лет назад), с молодой тогда еще Землей столкнулся объект, по размерам напоминавший Марс. Этому гипотетическому объекту даже дали свое название – Тейа (из древнегреческой мифологии).
Удар Тейи пришелся под углом, почти по касательной. В результате гигантского столкновения Тейа была практически разрушена, большая часть ее вещества вперемешку с земной мантией были выброшены на орбиту Земли.
Как раз из этих обломков и появилась прото-Луна. А Земля в свою очередь получила импульс скорости вращения и дополнительный наклон оси вращения (что, кстати, благоприятно повлияло на появление жизни).
Именно наличие земного вещества на Луне, которые собрали и привезли астронавты из миссий Аполлон, помогло появиться этой теории и стать одной из самых популярных.
Гипотеза центробежного отделения
Достаточно интересную теорию в свое время предложил Джордж Дарвин , сын знаменитого Чарльза Дарвина, в 1878 году.
Дарвин-младший предположил, что Земля вращалась с достаточно высокой скоростью на заре своего существования. И под действием центробежных сил наша планета превратилась в слишком вытянутый по экватору объект, впоследствии чего от Земли оторвался огромный кусок вещества. Этот кусок в дальнейшем и стал нашей Луной.
Эту теорию спустя 4 года поддержал геолог Осмонд Фигер . Он предположил, что именно бассейн Тихого океана образовался в том месте, где оторвался тот кусок вещества.
Гипотеза стала настолько популярной, что оставалась общепринятой в начале 20 века.
Гипотеза захвата
В 1909 году американский астроном Томас Джефферсон Джексон Си выдвинул свою теорию появления Луны.
По его предположению, Луна сформировалась где-то в Солнечной системе. Потом, за счет гравитационных взаимодействий с планетами и Солнцем Луна все ближе и ближе подбиралась к орбите нашей планете, пока в один прекрасный день Земля не захватила в окончательное гравитационное рабство Луну.
Интересный факт:
Когда Советский Союз готовил к отправке спускаемую автоматическую станцию на Луну, встал неожиданный вопрос — необходимо было решить вопрос о происхождении нашего естественного спутника.
Почему? Тут все просто: если считать, что Луна является уже много миллиардов лет нашим спутников,а также из-за отсутствия плотной атмосферы, на ее поверхности должен был скопится многометровый слой космической пыли, в которой могла «утонуть» спускаемая станция при посадке на Луну.
Из-за этого в ОКБ им. Королева (Особое конструкторское бюро № 1) разгорелись нешуточные баталии. Одна группа ученых заявляла, что нужно разработать станцию таким образом, который позволил бы ей совершить безопасную посадку на такой слой пыли. Другая же группа ученых предполагала, что Земля захватила Луну относительно недавно, поэтому надо готовить станцию к посадке на твердую поверхность.
К сожалению, учесть оба варианта было технически невозможно.
Поскольку подтвержденых научных данных по этому вопросу не было, и ни одной из групп ученых не получилось взять верх, Сергей Павлович Королев принял волевое и, как оказалось в дальнейшем, единственное правильное решение – считать поверхность Луны твердой и, исходя из этого, конструировать станцию.
Вырвав лист из своего блокнота, он написал справку о том, что
«. следует рассчитывать на достаточно твердый грунт типа пемзы».
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/entertaining_astronomy/kak-poiavilas-luna-5d924e29a06eaf00ae8b0af3
как по мнению учёных образовалась луна. только ответы короткие
Ученые выдвинули новую теорию того, как могла возникнуть Луна. Дебаты по этому вопросу идут уже давно, выдвигались различные теории, которые страдали теми или иными недостатками или противоречиями.
На сегодняшний день наиболее вероятной считается теория столкновения, согласно которой прото-Земля столкнулась с другим небесным телом, а из выброшенного при столкновении вещества образовалась Луна.
Однако, до сих пор были неизвестны ни точные размеры этого небесного тела, ни его скорость при столкновении.
До сих пор считалось, что с Землей столкнулось небесное тело размером примерно с Марс (его называют Тейя), двигавшееся в космосе относительно медленно.
Подобное столкновение резко увеличило температуру обоих тел, и в результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото-Луна.
Из этого следует, что химический состав Луны должен представлять собой смесь веществ Земли и Тейи.
Однако на Луне, в отличие от Земли, наблюдается дефицит железа. Одновременно с этим изотопы кислорода на Земле и на Луне практически идентичны. Ученые не могут прийти к консенсусу, чем это можно объяснить.
Более того, согласно опубликованным в марте в журнале Nature Geoscience результатам исследования образцов лунной почвы, доставленных на Землю американской миссией «Аполлон», изотопы титана Земли и Луны также практически идентичны.
Это, по мнению ученых, свидетельствует в поддержку теории, согласно которой Луна – это часть самой Земли.
Андреас Рейфер и его коллеги из космического центра в Берне, создав компьютерную симуляцию, пришли к выводу, что с прото-Землей столкнулось небесное тело гораздо больших размеров, чем считалось ранее, и двигалось это тело на очень большой скорости. Удар пришелся не по центру, а под углом.
По их словам, при подобном столкновении Тейя потеряла бы очень мало массы и продолжила бы свой полет в космическом пространстве.
От подобного удара, произошедшего по касательной, большая часть веществ, выброшенных в космос, были бы земного происхождения.
Для окончательного подтверждения этой теории необходимо провести тщательный анализ образцов лунного грунта.
Источник статьи: http://otvet.mail.ru/question/174058499
Выбило из океана
Группа японских ученых во главе с Нацуки Хосоно заявила, что сумела решить эту задачу с помощью компьютерной модели. Все встает на свои места, если допустить, что на момент столкновения поверхность Земли была не твердой, а состояла из океана расплавленной магмы. А вот Тейя была полностью твердой. Модель показала, что в этом случае, даже при ударе по касательной, жидкая магма Земли стала основой выброшенного в околоземное пространство материала. Когда он остыл, сформировалась Луна в ее нынешнем виде.
Надо отметить, что версии о земной магме выдвигались и раньше, однако встречали возражение многих ученых и прежде всего геологов. Они не находили подтверждений, что в истории Земли был такой период. А чтобы на модели проверить гипотезу образования Луны из «жидкой» Земли, не хватало компьютерных мощностей и алгоритма расчета.
Заслуга группы Нацуки Хосоно именно в том, что они впервые сумели разработать алгоритм, позволивший существенно увеличить объемы и скорость вычислений. Авторы отмечают, что модель не только подтверждает гипотезу гигантского столкновения, но и освобождает ее от многих ограничений, связанных со скоростью ударного тела и углом столкновения. Кроме того, модель показывает, что после столкновения «частицы» магмы нагреваются и, частично переходя в газообразное состояние, увеличиваются в объеме сильнее, чем твердые «частицы», образовавшиеся при разрушении Тейи, и именно они составляют основной объем выброшенного на орбиту Земли материала. Поэтому по геохимическим признакам состав Луны гораздо ближе к земному материалу, чем к материалу ударного тела. К моменту оформления на орбите Земли протопланетного облака Луны соотношение в нем массы земного вещества и вещества Тейи составило примерно 80:20. Но даже эти цифры вызывает у ученых вопросы. Ведь изотопный состав кислорода в породах Земли и Луны настолько близок, что допускает лишь минимальное количество в составе Луны другого материала, кроме земного. И конечно, геологам надо искать доказательства, что Земля была когда-то расплавленной. Так что модель требует как минимум уточнений.
Германские ученые из Мюнстерского университета утверждают, что нашли убедительный ответ на вопрос: как и когда вода появилась на Земле. Ранее было известно, что так называемые «углеродистые» метеориты, которые относительно богаты водой, происходят из внешней области Солнечной системы, а более сухие «неуглеродистые» метеориты образовались в ее внутренней области. Но когда и как этот углеродистый материал с водой попал на Землю?
Найти ответ немецким ученым помогли изотопы металла молибдена. Они позволяют различить углеродистые и неуглеродистые материалы и понять, где они сформировались — во внешней или внутренней области Солнечной системы. В итоге ученые доказали, что большая часть молибдена в мантии Земли появилась от протопланеты Тейя, столкновение которой с Землей около 4,4 миллиарда лет назад привело к образованию Луны. А сама Тейя произошла из внешней области Солнечной системы. По словам ученых, в результате столкновения было получено достаточно углеродистого материала, чтобы обеспечить Землю огромным количеством воды.
Источник статьи: http://rg.ru/2019/05/28/iaponskie-uchenye-obiasnili-kak-obrazovalas-luna.html
5 теорий происхождения Луны
Луна — самое ближайшее небесное тело к планете Земля. Ученые и астрономы со всего мира так и не могут дать однозначного ответа — как она образовалось. В начале существовало три основные теории происхождения Луны. Но после программы «Аполлон» добавилось еще две версии, хотя предполагалось что полет «Аполлона» даст ответы на многие вопросы. Наши авторы подобрали пять основных гипотез происхождения.
На сегодняшний день самой популярной версией происхождения Луны считают теорию гигантского столкновения. Астрономы и ученые полагают, что спутник земли появился в результате того, что Земля примерно 4, 4 млрд лет назад столкнулась с другим небесным объектом огромных размеров. В научных кругах это гипотетическое небесное тело называют Тейя. Название дано в честь матери лунной богини Селены.
Как предполагается, небесное тело Тейя сформировалось и находилось на одной орбите с Землей. Две планеты постоянно находились на определенном расстоянии. Всё изменилось когда масса Тейи стала слишком большой. Тогда-то планета и начала свое приближение по узкой синусоиде к Земле и столкнулась с ней. Судя по всему удар пришелся по касательной. Расплавленная материя с нашей планеты вышла на орбиту, где из неё образовался спутник.
Но, все события были еще впереди. Когда на Земле в достатке появилась вода и образовалась тверди, Луна начало вызывать на планете Земля приливы и отливы. Вода, наполненная химическими веществами, заливала прибрежные территории, а затем отступала. Далее солнце согревало мокрую землю. В этой природной лаборатории могли образоваться нуклеотиды из простейших азотистых соединений и углеводов, а вскоре образовалась первая РНК.
Эта гипотеза объясняет необычно высокий момент импульса в системе Земля-Луна. Если проще говорить, то прибавилось большое количество вращательного движения, так как удар, судя по всему, сильно раскрутил планету. Этим объясняется и низкий уровень наклона лунной орбиты. Этим можно объяснить схожий химический состав Луны и Земли. Но в этой теории присутствуют и уязвимые места. Данная гипотеза не в силах объяснить, почему в лунном грунте содержатся легкие изотопы, которые при столкновении должны были исчезнуть.
В науке современности и советской науке преобладает теория о том, что Земля и Луна образовались из общего пылевого облака. Сторонники данной теории утверждают, что зародыш планеты не смог притянуть к себе все частицы, которые находились в зоне его досягаемости, они так и остались вертеться на орбите. В результате сформировался спутник, который состоял из той же материи, что и наша планета.
Теория совместного образования существует уже давно и входит, в так называемую «Большую тройку» версий образования Луны. Гипотезы из большой тройки считались основными до полёта «Аполлона». Эта версия в отличие от 2 других, сохраняет актуальность и по сей день. Существует один отрицательный нюанс: если бы Луна на самом деле образовалась вместе с Землей, её железо-никелевое ядро не было бы такого маленького размера.
Эта гипотеза была одной из первых весомых научной попыток дать объяснение происхождения Луны. Эта версия также входит в «Большую тройку». Впервые эту версию выдвинул сын Чарльза Дарвина — Джордж Дарвин в 1878 году. По его предположению, Земля в давние времена вертелась с огромной скоростью и под действием центробежной силы кусочки материи с области экватора оторвалась и попали на Орбиту. Так и образовалась Луна. На поверхности Земли после этого образовалась огромная полость, которая в будущем стала бассейнам Тихого океана.
Данная теория основывается на том, что в свое время Земля захватила Луну. Считалось, что Луна в свое время была самостоятельной планетой в Солнечной системе. Но в результате неизвестных гравитационных потрясений орбита Луны приняла форму эллипса и пересеклась с земной. На этом этапе сила притяжения Земли захватила Луну.
На ранних этапах гравитационные бури в Солнечной системе были совсем не редкость. Но, в случае даже, если такие силы могли повлиять на молодую планету, то Луну должно было разорвать или отбросить гравитацией. Эта теория объясняет высокий момент импульса, но не даёт никакого ответа на вопрос, почему грунт нашей планеты и спутника так схожи по составу.
В 70-е годы ХХ столетия в западных научных кругах появилась теория, в которой говорилось о том, что спутник Луна — есть не что иное, как конденсат. Сторонники данной версии утверждают, что наша планета в свое время слишком сильно разогрелась из-за постоянных космических «бомбардировок». При этом огромное количество различных веществ испарилось с земной поверхности в пространство. Легкие элементы улетучились, а вот из более тяжёлых со временем образовалась Луна. Скептики утверждают, что наша планета никогда не разогревалась до такой степени, чтобы расплавиться целиком.
____________________
Текст: авторский.
Фото и рисунки: из открытых источников в интернете.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/mibuha/5-teorii-proishojdeniia-luny—5bd44d9f6b4c0f00aa285000
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 статьи: http://hi-news.ru/research-development/uchenye-snova-ne-znayut-kak-poyavilas-luna.html