Несмотря на то, что Луна является ближайшим соседом Земли, учёные на протяжении веков пытаются разгадать загадку её происхождения.
В 1980-х годах астрономы предполагали, что этот природный спутник нашей планеты образовался в результате взрывного столкновения с протопланетой Тейей в начале истории Земли. Однако недавнее исследование команды Пенсильванского университета показало, что так называемая теория столкновения может оказаться неверной.
Земля захватила Луну?
Вместо этого исследователи утверждают, что Земля могла «просто» захватить Луну, когда она пролетала мимо, в ходе процесса, называемого захватом с двойным обменом.
Эта радикальная теория предполагает, что Луна могла зародиться как часть «земной двойной системы» – пары каменистых объектов, вращающихся вокруг друг друга. Когда они прошли в зоне притяжения Земли, Луна была вытянута на орбиту, а второе тело было выброшено в космос.
Ведущий автор исследования Даррен Уильямс, профессор астрономии и астрофизики, отметил: «Никто точно не знает, как образовалась Луна. На протяжении последних четырёх десятилетий у нас была одна теория по этому поводу. Теперь у нас есть две».
Почему популярная теория столкновения терпит неудачу?
В 1984 году астрономы собрались на конференцию в городе Кона (Гавайи), чтобы наконец прийти к единому мнению о том, как образовалась Луна. Используя 363 кг лунного материала, доставленного миссиями NASA «Аполлон», учёные обнаружили, что химический состав Луны похож на состав Земли, но не полностью ему идентичен. На основании этого учёные пришли к выводу, что Луна, вероятно, образовалась из осколков, выброшенных во время столкновения небесного тела с молодой Землёй.
Эта теория была популярна, поскольку она хорошо согласуется с тем, что мы сейчас знаем о химическом составе Луны. Однако она не объясняет всех деталей.
Например, профессор Уильямс и его соавтор Майкл Цуггер отметили, что если бы Луна образовалась из кольца осколков, медленно сгущающихся в сферу, мы могли бы ожидать, что она будет вращаться по орбите над экватором. Однако на самом деле орбита Луны наклонена в другую плоскость (примерно на семь градусов от экваториальной плоскости), рассказало издание Daily Mail.
Свежая попытка объяснить рождение Луны
Чтобы найти альтернативное объяснение, астрономы рассмотрели явление, называемое захватом двойного обмена. Согласно этой теории, Земля могла «похитить» один каменистый объект из тандема, который пролетал мимо, и превратить его в свой спутник.
В поддержку этой идеи профессор Уильямс привёл пример Тритона, крупнейшего спутника Нептуна. Современные теории предполагают, что Тритон был притянут к Нептуну из пояса Койпера, где, как считается, каждый десятый объект является двойным.
Как и наша Луна, Тритон вращается под значительным наклоном, отклоняясь на 67 градусов от экватора планеты. Согласно математическим моделям, вполне вероятно, что то же самое могло произойти и с нашей Луной.
В статье, опубликованной в журнале The Planetary Science Journal, исследователи подсчитали, что Земля могла захватить объект массой от одной до 10 процентов от своей общей массы. Масса Луны составляет всего 1,2 процента от массы Земли, то есть вполне укладывается в этот диапазон.
Единственное условие заключается в том, что двойной объект должен был пройти на расстоянии всего 128 750 км от Земли со скоростью не более 10 800 км/ч. Хотя это может показаться невероятно быстрым, в масштабах Солнечной системы такое движение похоже на неторопливую прогулку.
Проблема в том, что даже при таких умеренных скоростях в момент прибытия Луны её орбита была бы сильно вытянутой, как у кометы вокруг Солнца. Однако исследователи предположили, что эта орбита могла со временем эволюционировать под воздействием приливных сил.
Эта теория имеет ряд ключевых преимуществ. Например, она объясняет наличие определённых химических изотопов, обнаруженных на Луне, но не на Земле. При этом исследователи признают, что их теорию будет трудно доказать и что она основана на нескольких спорных событиях, которые происходили одновременно. Однако профессор Уильямс уверяет, что захват с помощью двойного обмена является жизнеспособной альтернативой стандартной теории столкновений и заслуживает дальнейшего рассмотрения.
Фото: pixabay.com
