Звідки взялася Місяць? Основні теорії походження. Походження Місяця

9 квітня 2015, 21:58

Ми вже звикли до нашого єдиного природного супутника, який невпинно облітає нашу планету кожні 28 днів. Місяць домінує в нашому нічному небі, з давніх часів він торкався людей найпоетичніші струни душі. Хоча за останні кілька десятиліть запропоновано нові розуміння багатьох місячних таємниць, велика кількість невирішених питань все ще оточують наш єдиний природний супутник.

Порівняно з іншими планетами нашої сонячної системи і шлях орбіти і розмір нашого Місяця є досить значними аномаліями. Інші планети, звісно, ​​теж мають супутники. Але планети зі слабким гравітаційним впливом, як, наприклад, Меркурій, Венера і Плутон, їх немає. Місяць становить одну чверть розміру Землі. Порівняйте це з величезним Юпітером або Сатурном, у яких кілька порівняно невеликих супутників (місяць Юпітера становить 1/80 його розміру), і наш Місяць, здається, досить рідкісне космічне явище.

Ще одна цікава деталь: відстань від Місяця до Землі досить невелика, і за видимими розмірами Місяць дорівнює нашому Сонцю. Цей цікавий збіг найбільш очевидний під час повних сонячних затемнень, коли Місяць повністю закриває нашу найближчу зірку.

Нарешті, майже ідеальна кругова орбіта Місяця відрізняється від орбіт інших супутників, які мають тенденцію до еліптичної форми.

Гравітаційний центр Місяця майже на 1800 м ближче до Землі, ніж її геометричний центр. За таких значних розбіжностей вчені досі що неспроможні пояснити, як Місяць примудряється зберегти свою майже ідеально кругову орбіту.

Гравітаційне тяжіння на Місяці не є однорідним. Екіпаж на борту Apollo VIII під час прольоту біля місячного океану зауважив, що гравітація Місяця має різкі аномалії. У деяких місцях гравітація, здається, таємниче посилюється.

Проблема походження Місяця обговорюється у науковій літературі вже понад сто років. Її рішення має значення для розуміння ранньої історії Землі, механізмів формування Сонячної системи, походження життя.

Першелогічне пояснення походження Місяця було висунуто XIX в. Джордж Дарвін, син Чарлза Дарвіна, автора теорії природного відбору, був відомим і авторитетним астрономом, який ретельно вивчав Місяць і в 1878 виступив з так званою теорією поділу. Очевидно, Джордж Дарвін був першим астрономом, який встановив, що Місяць віддаляється від Землі. На основі швидкості розбіжності двох небесних тіл Дж. Дарвін припустив, що колись Земля та Місяць становили єдине ціле. Далеко ця розплавлена ​​в'язка сфера дуже швидко оберталася навколо своєї осі, здійснюючи один повний оборот приблизно за п'ять з половиною годин.

Дарвін припустив, що надалі припливна дія Сонця стала причиною так званого поділу: шматок розплавленої Землі розміром з Місяць відокремився від головної маси і зрештою зайняв своє становище на орбіті. Ця теорія виглядала цілком розумно і стала чільною на початку XX ст. Вона зазнала серйозної атаки лише в 1920-х, коли британський астроном Гарольд Джефріс показав, що в'язкість Землі в напіврозплавленому стані перешкоджала б виникненню досить потужної вібрації, яка могла б призвести до поділу двох небесних тіл.

Друга теорія, яка колись переконала ряд фахівців, називалася акреційною теорією. Вона говорила, що навколо Землі, що вже сформувалася, поступово акумулювався диск із щільних частинок, що нагадує кільця Сатурна. Передбачалося, що частки цього диска зрештою об'єдналися і утворили Місяць.

Існує кілька причин, з яких таке пояснення може бути задовільним. Однією з головних є кутовий момент руху системи Земля – Місяць, який ніколи не став би таким, як він є, якби Місяць утворився з акреційного диска. Існують також труднощі, пов'язані з утворенням океанів розплавленої магми на новонародженому Місяці.

Третя теоріяпро походження Місяця з'явилася приблизно в той час, коли були запущені перші зонди місячні; вона отримала назву теорії цілісного захоплення. Передбачалося, що Місяць виник далеко від Землі і став блукаючим небесним тілом, яке було захоплене земним тяжінням і вийшло на орбіту навколо Землі.

Тепер ця теорія теж вийшла з моди з кількох причин. Співвідношення ізотопів кисню в гірських породах Землі і Місяці переконливо доводить, що вони з'явилися однією відстані від Сонця, чого могло бути у разі, якби Місяць сформувалася іншому місці. Існують також непереборні труднощі у спробі побудови моделі, відповідно до якої небесне тіло розміром із Місяць могло б вийти на стаціонарну орбіту навколо Землі. Такий величезний об'єкт не міг акуратно «підпливти» до Землі на малій швидкості, наче супертанкер, що швартується до пристані; він майже неминуче повинен був врізатися в Землю на великій швидкості або пролетіти поряд з нею і рушити далі.

На середину 1970-х всі попередні теорії формування Місяця з тієї чи іншої причини зіткнулися з труднощами. Це призвело до створення практично немислимої ситуації, коли уславлені експерти могли публічно визнати, що вони просто не знають, як або чому Місяць опинився на своєму місці.

З цієї невизначеності народилася нова теорія, яка в даний час вважається загальноприйнятою, незважаючи на деякі серйозні питання. Вона відома як теорія великого зіткнення.

Ідея виникла у Радянському Союзі в 60-х роках. у російського вченого B.C. Савронова, який розглядав можливість виникнення планет з мільйонів астероїдів різного розміру, які називають планетзималями.

У результаті незалежного дослідження Хартманн разом із колегою Д.Р. Девіс припустив, що Місяць утворився в результаті зіткнення двох планетних тіл, одним з яких була Земля, а іншим - блукаюча планета, що розміром не поступалася Марсу. Хартман і Девіс вважали, що дві планети зіткнулися специфічним чином, внаслідок чого відбулися викиди речовини з мантії обох небесних тіл. Ця речовина була викинута на орбіту, де поступово об'єдналося та ущільнилося для формування Місяця.

Нова інформація, отримана шляхом детального вивчення зразків з Місяця, майже підтвердила теорію зіткнення: 4,57 мільярда років тому протопланета Земля зіштовхнулася з протопланетою Тейя. Удар прийшовся не центром, а під кутом (майже за дотичною). В результаті більша частина речовини об'єкта, що ударився, і частина речовини земної мантії були викинуті на навколоземну орбіту.

З цих уламків зібралася прото-Луна і почала звертатися орбітою з радіусом близько 60 000 км. Земля, в результаті удару, отримала різкий приріст швидкості обертання (один за 5 годин) і помітний нахил осі обертання.

У двох нових дослідженнях, опублікованих у свіжому випуску журналу Nature, вчені свідчать про те, що хімічна подібність Землі та Місяця обумовлена ​​ґрунтовним змішуванням речовини, утвореної при зіткненні Землі з іншою планетою.

Таким чином, прихильники основної теорії походження земного супутника отримали нові підтвердження своєї правоти і досить вагомі. Але, німецькі вчені стверджують, що інші теорії не можна просто так списувати з рахунків, оскільки нові дані, хоч і серйозно підтверджують основну теорію, але все ж таки не на сто відсотків. Тому поки що є можливість вибрати для себе найближчу теорію з усіх існуючих, або навіть вигадати нову!

Після того, як засяяло Сонце, почалося формування планет Сонячної системи. Але знадобилося ще сто мільйонів років, щоб утворився Місяць. Існує три теорії у тому, як міг народитися наш супутник: гіпотеза гігантського зіткнення, теорія освіти і теорія захоплення.

Voraorn Ratanakorn | Shutterstock

Гіпотеза гігантського зіткнення

Це переважна теорія, яку дотримується наукова спільнота. Як і інші планети, Земля утворилася з хмари пилу і газу, що залишилася, обертається навколо молодого Сонця. Рання Сонячна система була гарячим місцем, де сформувалися кілька тіл, які ніколи не сягали статусу повноцінних планет. Згідно з гіпотезою гігантського зіткнення, одне з них врізалося в Землю невдовзі після утворення молодої планети.

Це було тіло розміром з Марс, відоме як Тейя. Об'єкт зіткнувся з Землею, викинувши в космос частинки кори молодої планети, що випарувалися. Гравітація поєднала викинуті частки разом, утворивши Місяць. Таке народження пояснює, чому Місяць складається переважно з легших елементів, що робить її менш щільною, ніж Земля, що сформував її матеріал походив з кори, а кам'янисте ядро ​​планети залишалося недоторканим. Коли матеріал зібрався навколо того, що залишилося від ядра Тейї, то зосередився поблизу площини екліптики Землі шляху, яким Сонце проходить по небу, і де сьогодні знаходиться місячна орбіта.

Теорія співтворення

Відповідно до цієї теорії, гравітація сприяла одночасному об'єднанню матеріалу в ранній Сонячній системі в Місяць та Землю. Такий Місяць має бути дуже схожим на планету, а його місцезнаходження має співпадати з нинішнім. Але хоча Земля і Місяць складаються в основному з одного і того ж матеріалу, Місяць набагато менш щільний, ніж наша планета, що було б малоймовірно, якби обидва тіла почали формувати свої ядра з тих самих важких елементів.

Теорія захоплення

Можливо, гравітація Землі зачепила тіло, що проходить, як це сталося з іншими місяцями в Сонячній системі, такими як марсіанські супутники Фобос і Деймос. Згідно з теорією захоплення, кам'янисте тіло, що утворилося в інших куточках Сонячної системи, могло бути виведене на орбіту навколо Землі. Теорія захоплення пояснює відмінності у складі Землі та Місяця. Однак такі супутники часто мають незвичайну форму, а не сферичну, як у Місяця, та їх шляхи, на відміну від місячного, не мають тенденції вирівнюватися з екліптикою їхньої материнської планети.

Хоча теорія спільного формування та теорія захоплення пояснюють деякі моменти існування Місяця, вони залишають багато питань без відповіді. Гіпотеза про гігантське зіткнення охоплює більшість із них, що робить її найпопулярнішою серед учених.

Рідкісний роман або поема про кохання обходяться без такого персонажа як Місяць. Де відбуваються найромантичніші зустрічі? Звісно ж під Місяцем. А вже серенаду під балконом коханої і уявити не можна без місяця, що висить над черепичними дахами.

Хто зробив нам такий подарунок, звідки взявся у Землі природний супутник? Не зупиняючись на версіях будівництва Місяця стародавніми супер розвиненими землянами або Місяця, як – космічного корабля інопланетян, які періодично спускаються на нашу планету і викрадають пару-трійку особливо настирливих уфологів, зупинимося на найбільш правдоподібних і популярних у науковому середовищі гіпотезах.

Місяць досить великий супутник у масштабах Сонячної системи, а якщо розглядати пропорційно материнській планеті, то дуже великий. Найбільшим супутником у Сонячній системі є супутник Юпітера Ганімед, він у два рази масивніший за Місяць і в півтора рази більший. Однак, у порівнянні зі своєю планетою Ганімед – порошинка: менше 4% за розмірами та близько 0,008% за масою. Тоді як діаметр Місяця становить близько 27% від земного, а маса його – більше одного відсотка від маси нашої планети.

До початку минулого століття у науковому середовищі питання, як утворилося Місяць, за великим рахунком не було. Більшість астрофізиків дружно проповідували гіпотезу про одночасне формування Землі разом із супутником із початкової газопилової хмари. Однак пізніше цей варіант став набувати дедалі більше супротивників, які стверджували, що гравітація Землі не дозволила б утворитися на своїй орбіті такому великому космічному тілу.

Додало очок противникам теорії та вивчення ґрунту, доставленого з Місяця в ході пілотованих польотів НАСА. Як виявилося, зразки порід нашого супутника відрізняються від земних як за щільністю, так і за хімічним складом: меншим вмістом заліза та деяких інших важких елементів.

Поверхня супутника Землі

Чи міг від Землі «відвалитися» шматочок

Приблизно в 70 ... 80 роки ХХ століття народилася гіпотеза, згідно з якою Місяць був сформований з речовини, що відірвалася від Землі. Згідно з нею, це стало можливим, коли наша планета була ще на стадії формування і складалася з надзвичайно гарячих порід, що перебувають у рідкому стані.

Речовина відокремилася від поверхні протопланети внаслідок її дуже швидкого обертання під впливом відцентрових сил. Теорія частково пояснювала й різницю у хімічному складі. Більш важкі елементи знаходилися в центральній частині Землі і залишилися, а от з'єднання легше знаходилися зовні сфери, що швидко обертається, вони-то і були «скинуті».

Припущення було зроблено сином автора теорії походження видів Чарльза Дарвіна. Відомо, що Місяць поступово віддаляється від Землі (близько 2 сантиметрів на рік). Ґрунтуючись на даному факті, ніби «відмотавши» час тому, Джордж Дарвін припустив, що колись Земля із супутником були єдиним цілим.

Спростувала теорію математики. Ретельні розрахунки показали, що Місяць не міг би наблизитися до Землі ближче за 7…10 тисяч кілометрів.

Космічний детектив із викраденням

Варіант викрадення Місяця Землею був запропонований американцями ще на початку 20 століття. Згідно з висунутим припущенням, самостійне колись небесне тіло було захоплене гравітацією нашої планети. Теорія чудово пояснювала різницю у щільності та хімічному складі місячних порід у порівнянні із земними.

Ложкою дьогтю, що врешті-решт і занапастила гіпотезу, стали ті ж комп'ютерні моделі. Згідно з проведеними розрахунками, гравітаційне захоплення такого масивного тіла практично неможливе.

«Ударна» версія

Ударна версія походження Місяця у виставі художника

Новими фарбами заповнилися дослідження нашого природного супутника після доставки на Землю зразків місячних порід. Близько двохсот грам доставив на Землю радянський апарат «Луна-24», та й близько двохсот кілограмів загалом привезли на планету американські пілотовані місії. Вивчення зразків дало новий поштовх до вирішення питання: як утворився Місяць. Отже, дослідників вразили два факти, виявлені під час дослідження зразків місячної поверхні.

По-перше: як виявилося, ґрунт на Землі та на Місяці при всіх відмінностях хімічного складу абсолютно ідентичний за вмістом важких ізотопів кисню (показник індивідуальний для всіх тіл Сонячної системи). Це дало в руки дослідників свідчення того, що обидва об'єкти або колись були єдиним цілим, або були утворені в одній і тій же області системи, на приблизно однаковій відстані від світила.

Факт номер два полягав у тому, що весь ґрунт, що становить поверхню нашого супутника, був у минулому розплавлений (колишня лава), як усі базальтові породи Землі. Про це астрономам розповіла практично повна відсутність у зразках води та деяких інших елементів, що легко випаровуються, таких, як калій і літій. А сучасний вигляд місячний грунт набув у результаті тривалого, протягом мільярдів років, бомбардування астероїдами та метеоритами різних розмірів, що перетворили поверхню на пил.

Додавання цих двох фактів дало людям четверту теорію набуття Місяця, яка в даний час є основною, прийнятою більшістю серйозних наукових організацій і пояснює найбільшу кількість місячних загадок. Це теорія «Великого зіткнення».

Передбачається, що на зорі формування Сонячної системи в районі, де зараз обертається наша планета, утворилося ще одне небесне тіло, протопланета, розміром із нинішній Марс. Романтики навіть вигадали йому назву: Тейя. У період, коли обидві планети ще до кінця не охолонули і були покриті океанами розплавленого каменю, сталося їхнє зіткнення, Тейя по дотичній врізалася в майбутню Землю.

Частина речовини Тейї разом із важким залізним ядром назавжди залишилася на Землі. Інша, дуже невелика, частина в результаті удару отримала достатню швидкість для того, щоб назавжди залишити межі Сонячної системи. І, нарешті, третина уламків Тейї опинилася на орбіті Землі. Приблизно через рік після удару уламки з'єдналися та утворили Місяць.

Відразу наш супутник був надзвичайно гарячим, всю його поверхню покривав багатокілометровий океан рідкої лави, що час від часу стрясається моторошними цунамі, викликаними комет і астероїдів, що врізаються в вогненну безодню. Однак через кілька сотень мільйонів років Місяць охолонув і потихеньку став набувати звичних нам обрисів.

Здобула якісні зміни в результаті удару і наша планета. Збільшилася швидкість обертання. За деякими розрахунками доба відразу після зіткнення тривали менше п'яти годин. Крім цього, внаслідок злиття залізно-нікелевих ядер Протоземлі та Тейї, внутрішнє металеве ядро ​​нашої планети відчутно зросло.

І в результаті…

Значення цієї космічної події для землян важко переоцінити. Мабуть, можна погодитися з тими вченими, які вважають, що завдяки зіткненню на Землі існують умови для життя.

Саме внаслідок з'єднання Землі та Тейї наша планета отримала масивне залізне ядро. Завдяки наявності природного супутника, досить важкого щодо материнської планети, Землі існують приливні явища. І не лише в океанах.

Приливні сили постійно: то розтягують, то стискають земне ядро, у результаті сили тертя розігрівають серце нашої планети. У рідкому гарячому ядрі створюються умови освіти гігантських вихрових явищ – джерела магнітного поля планети Земля.

Наш найближчий сусід Сонячного «будинку» — Марс не має такого активного ядра, не має магнітного поля. Багато астрономів схильні припускати, що саме через це на Марсі немає ні скільки щільної атмосфери, ні води, ні життя. Сонячний вітер просто здув з Марса всі гази, звільнивши шлях для смертоносної космічної радіації.

Найяскравіший об'єкт в нічному небі. З давніх-давен вона приковувала до себе погляди людей і зачіпала в їхніх душах найпоетичніші струни. Вплив Місяця на нашу планету дуже великий. Найяскравішим прикладом цього є морські припливи і відливи. Вони виникають у зв'язку з гравітаційним тяжінням, яке надає супутник Землі. Крім того, з давніх-давен люди використовували місячний календар. Протягом майже всієї історії людства він був основним методом не тільки для літочислення, але й для орієнтації у щоденних справах. Дивлячись на місячний календар, наші предки вирішували, починати їм сівбу чи жнива, організовувати чи ні ярмаркові гуляння.

На фази Місяця орієнтувалася і всемогутня церква. Згідно зі складеним календарем вона оголошувала різні релігійні свята та Великі Пости.
Сотні років люди сперечалися про походження Місяця. Але, незважаючи на бурхливий розвиток наукової думки, величезна кількість невирішених питань про наш єдиний супутник все ж так і залишилася без відповіді.

Яке ж насправді походження Місяця? Гіпотези, що дозволяють хоч якось наблизитися до цієї відповіді, носять як науковий характер, і є просто фантастичними припущеннями.

Народне переказ

Існує легенда про походження Місяця. Згідно з нею, у давнину, коли був молодий навіть сам Час, на нашій планеті жила дівчина. Вона була настільки красива, що кожен, хто бачив її, просто захоплював дух.

У ті роки люди не знали, що таке злість та ненависть. На Землі панували лише гармонія, взаєморозуміння та любов. Навіть Богу було приємно споглядати створений ним світ. Так тривало роками, які перетворювалися на віки. Планета була схожа на квітучу казку, і, здавалося, ніщо не здатне затьмарити таку прекрасну картину.

Однак із роками, купаючись у променях власного успіху та краси, дівчина поміняла свій скромний спосіб життя на розгульний. Ночами вона почала спокушати найкрасивіших чоловіків планети, осяяючи темряву яскравим свіченням. Про її поведінку стало відомо Богові.

Він покарав розпусницю, відправивши її на небосхил. Після цього дівчина-Луна стала висвітлювати прекрасну планету своїм привабливим і чистим свіченням. Люди стали виходити на нічні вулиці, щоб помилуватися неповторною красою, що ллється з неба. Це ніжне світло спалахнуло в серцях юнаків і дівчат, приносячи тепло в душу. Таким чином, Місяць забрав у людей спокій. Вони вже не могли спати ночами і потрапляли в її ніжну пастку. Місяць обдаровував їх незрозумілими почуттями, змушуючи серця землян битися в такт загадкових думок і казкової любові.

Селена

Загадка № 1. Співвідношення мас

Якщо порівняти Місяць з іншими планетами, що знаходяться в нашій Сонячній системі, вона виділяється деякими аномальними характеристиками. Наприклад, надзвичайно невисоким є співвідношення мас і Землі. Так, діаметр нашої планети вчетверо більший за такий же параметр свого супутника. У Юпітера, наприклад, це значення дорівнює вісімдесяти.

Ще однією цікавою деталлю є відстань між Землею та Місяцем. Воно порівняно невелике. У зв'язку з цим за своїми візуальними розмірами Місяць збігається із Сонцем. Це підтверджують такі явища, як затемнення нашої найближчої зірки, коли супутник Землі повністю закриває небесне Світило.

Інші супутники сонячної системи обертаються по еліптичному шляху.

Загадка №2. Гравітаційний центр

Дослідники наголошують і на надзвичайному відхиленні Місяця. Гравітаційний центр цього супутника ближчий за його геометричний центр на 1800 метрів. Це також може доводити штучне походження Місяця. Версії про те, чому супутник нашої планети при такому суттєвому розбіжності все ж таки обертається по круговій орбіті, просто не існує.

Загадка №3. Титанова поверхня

Подивившись на фотографію Місяця, багато хто впевнений у тому, що бачать на її поверхні кратери. Однак за відсутності атмосфери планета здається не сильно «побитою» космічними тілами, що падають на неї.

Крім того, місячні кратери настільки малі в порівнянні зі своїм колом, що складається враження того, що метеоритні уламки потрапляли на надзвичайно міцний матеріал. Щербаков та Васін висловили припущення про те, що місячна поверхня зроблена з титану. Ця версія була перевірена. У результаті отриманих даних можна дійти невтішного висновку у тому, що місячна кора має екстраординарні властивості титану на глибину майже 32 км.

Загадка №4. Океани

Штучне походження Місяця доводять і гігантські розширення, що знаходяться на її поверхні, звані океанами. Багато дослідників вважають, що це не що інше, як сліди планети, що вийшла з надр застиглої лави після впливу метеоритів. Хоча все це можна пояснити лише вулканічною діяльністю.

Загадка №5. Гравітація

Теорія походження Місяця як штучного тіла підтверджується наявністю на цій планеті неоднорідного гравітаційного тяжіння. Це підтвердило екіпаж Apollo VIII. Космонавти наголосили на різкій , яка в деяких місцях загадковим чином значно посилюється.

Загадка №6. Кратери, океани, гори

На які не проглядається із Землі, вчені виявили велику кількість кратерів, географічних потрясінь та гір. Однак нам видно лише океани. Така гравітаційна невідповідність також дає змогу висувати версію про те, що має місце штучне походження Місяця.

Загадка № 7. Щільність

Щільність Місяця дуже мала. Її значення становить лише 60% від густини нашої планети. Відповідно до існуючих законів фізики, у такому разі Місяць повинен бути просто порожнистим. І це за відносної жорсткості її поверхні. Це ще один аргумент, що обґрунтовує штучне походження Місяця.

У вчених щодо цього є й інші гіпотези, які всі разом є восьмим постулатом. Розглянемо їх докладніше.

Відділення матерії

Історія походження Місяця хвилювала людей за всіх часів. Перше цілком логічне пояснення появі нашої планети цього супутника дав у 19 в. Джордж Дарвін. Він був сином Чарльза Дарвіна, який висунув теорію природного відбору.

Джордж був дуже авторитетним і відомим астрономом, який багато часу приділяв вивченню небесного супутника нашої планети. У 1878 р. він висунув версію у тому, що походження Місяця стало результатом поділу матерій. Найімовірніше, Джордж Дарвін став першим дослідником, який встановив той факт, що наш небесний супутник поступово віддаляється від Землі. Вирахувавши швидкість розбіжності планет, астроном припустив, що за старих часів вони становили єдине ціле.

У далекому минулому Земля була в'язкою матерією і оберталася навколо своєї осі всього за 5,5 години. Це призвело до того, що відцентрові сили «вирвали» із планети частину речовини. Згодом із цього шматка й утворився Місяць. На місці відриву Землі з'явився Тихий океан.

Це походження планети Місяць було цілком розумним. У результаті версія Дж. Дарвіна зайняла чільне становище на початку 20 ст. Теорія чудово пояснювала подібність складу місячної та земної порід, меншу щільність супутника нашої планети та її розміри.

Однак цю версію 1920 р. розкритикував Гарольд Джефріс. Цей британський астроном довів, що в'язкість нашої планети у напіврозплавленому стані не могла сприяти настільки потужній вібрації, щоб призвести до появи двох планет. Проти того, що саме таким було походження Місяця, гіпотези висунули інші дослідники. Адже ставало незрозумілим, які закони та явища дозволили Землі розігнатися так швидко, а потім різко знизити швидкість свого ходу орбітою. Крім того, доведено, що вік Тихого океану становить близько 70 млн. років. І це занадто мало, щоб прийняти запропонований Дж. Дарвіном сценарій виникнення небесного супутника.

Захоплення планети

Як ще пояснювалося походження Місяця? Версії були різними, проте найзрозумілішою з них стала гіпотеза, що вийшла 1909 р. з-під пера Томаса Джефферсона Джексона Оі. Цей американський астроном припустив, що в колишні часи Місяць був невеликою планетою, що входить до Сонячної системи. Однак поступово, під впливом гравітаційних сил, що діють на неї, її орбіта набула форми еліпса і перетнулася з орбітою Землі. Далі наша планета за допомогою сил тяжіння захопила її. В результаті Місяць перейшов на нову орбіту і став супутником.

Цю гіпотезу підтверджує досить високий момент імпульсу. Крім того, на користь цієї версії говорять міфи стародавніх народів, в яких стверджується, що були часи, коли Місяця зовсім не існувало.

Однак такий сценарій навряд чи мав місце. При проходженні біля Землі малої планети гравітаційні сили, що діють на космічне тіло, швидше зруйнували б її або відкинули досить далеко. На противагу цій теорії виступає і той факт, що місячна та земна поверхні мають певну подібність.

Спільне формування

Ця гіпотеза в радянському науковому світі була основною. Вперше вона була озвучена в працях Канта ще в 1775 р. Згідно з цією версією, обидві планети сформувалися з єдиної газопилової хмари. У цьому шлейфі відбулося зародження прото-землі, яка поступово набрала велику масу. В результаті частинки хмари почали обертатися навколо нашої планети, дотримуючись своїх орбіт. Деякі з них потрапляли на Землю, що ще не сформувалася до кінця, і збільшували її. Інші зайняли кругові орбіти і, перебуваючи на однаковій відстані від нашої планети, утворили Місяць.

Цю гіпотезу цілком пояснює той факт, що Земля та Місяць мають однаковий вік, схожі породи та багато іншого. Однак невідомо походження настільки високого моменту імпульсу та нетипового нахилу площини орбіти нашого супутника. Здається дивним і те, що планети, що сформувалися одночасно, мають різні співвідношення маси ядра і оболонок, а також невідома причина зникнення легких елементів з небесного супутника.

Випаровування речовини

Цю гіпотезу дослідники висунули на початку 20 ст. Згідно з цією версією, під впливом постійного потрапляння на поверхню Землі космічних частинок її поверхня зазнала сильного розігрівання. Відбулося розплавлення речовини, яка незабаром почала випаровуватися. Далі почався ефект видування сонячним вітром легких елементів. Тяжкіші частинки з часом пройшли процес конденсації. Це сталося на деякій відстані від Землі, де й утворився Місяць.

Даною версією добре пояснюється мале ядро ​​небесного супутника, подібність порід двох планет, а також невисока кількість летких легких елементів, що є на ньому. Однак, як пояснити при цьому високий момент імпульсу? Крім того, вже відомо, що Земля розігрівання не піддавалася. Отже, випаровуватися було просто нема чому.

Мегаімпакт

Усі існували до середини 1970-х років теорії про походження Місяця з тих чи інших причин було неможливо знайти повного підтвердження. У цьому склалася практично немислима ситуація, коли дослідники просто було неможливо дати відповіді питання про походження нашого єдиного супутника. Ця невизначеність стала основним поштовхом народження нової версії.

Порівняно молодою гіпотезою походження Місяця є теорія зіткнення. З'явилася вона у 1975 р., і нині її вважають основною. Згідно з цією версією, зародження Місяця та Землі сталося в ті далекі часи, коли з газопилової хмари виникла і сама Сонячна система. При цьому вийшло так, що на однаковій відстані від небесного Світила сформувалося одразу дві планети, які опинилися на одній орбіті. Одна з них – молода Земля. Іншою ж була планета Тейя. Обидва небесні тіла поступово росли. Далі їхні маси стали настільки відчутними, що планети почали поступово наближатися одна до одної. Тейя була меншою за Землю, і тому почала притягуватися до більш важкої сусідки. На думку дослідників, фатальна зустріч відбулася 4,5 млрд. років тому. Тейя зіткнулася із Землею. Удар був сильним, але стався за дотичною. Землю при цьому ніби вивернуло навиворіт. На навколоземну орбіту «виплеснулася» частина мантії нашої планети та більшість Тейї. Ця речовина і стала зачатком майбутнього Місяця, остаточне формування якого відбулося приблизно за сто років після цього зіткнення. При ударі Земля набула великого моменту імпульсу.

Пояснює гіпотеза і невелике за розмірами місячне ядро ​​і схожість порід двох планет. Однак не зовсім ясно, чому не відбулося остаточне випаровування легких елементів, які, нехай у невеликій кількості, але присутні у місячній корі.

Факти документального кіно

Всі матеріали про Місяць, які є в широкому доступі, - не вичерпна інформація. Які секрети таїть у собі ця планета? Яке походження Місяця? Документальний фільм, який розповідає про явища, що відбуваються на супутнику нашої планети, одразу ж зацікавив глядачів. Він вийшов під назвою «Сенсація віку. Місяць. Приховування фактів». У ньому розповідається про те, що на цьому космічному тілі відбуваються загадкові і нічим не зрозумілі явища. І це підтверджують свідчення астрономів. Особливо часто на Місяці дослідники бачать блукаючі та стаціонарні вогні, яскраві раптові спалахи, світло з кратерів згаслих вулканів та незрозумілі промені, що прорізають поглиблення місячної поверхні.

Також, на думку багатьох вчених, американці не висаджувалися на поверхні цього небесного тіла. Якщо ж і висаджувалися, то представлені у вільному доступі матеріали є відвертою підробкою. Причина такого зневіри полягає в тому, що місії пройшли не так, як було задумано спочатку. Крім того, астронавти, які були свого часу на Місяці, дещо пізніше і лише в особистих розмовах стверджували про те, що за всіма їхніми діями велося безперервне спостереження. Воно здійснювалося з постійно кружляючих навколо корабля невідомих літаючих об'єктів.

Це цілком пояснює штучне походження супутника Землі та версію про те, що Місяць є кораблем прибульців. Знаходить своє пояснення і теорія про можливо порожню всередині планети.

February 14th, 2018

Про Далекий Космос можна вигадувати все, що завгодно. Це важко побачити і мало хто про це знає. А ось Місяць щоночі висить у нас над головою і напевно багато хто замислювався як це вона там виявилася.

Згідно з однією з найпопулярніших моделей освіти Місяця, природний супутник нашої планети міг з'явитися внаслідок зіткнення якогось космічного тіла із Землею понад 4,5 мільярда років тому. Цим тілом була Тейя, протопланетний об'єкт, із «зародком» Землі. Зіткнення призвело до викиду матерії Тейї та прото-Землі в космос, і з цієї матерії і сформувався Місяць, що пояснює її дивовижну геологічну та хімічну схожість із нашою планетою.

Однак усередині цієї версії немає одностайності. Вчені виділяють три її варіанти.

1. Стороннє тіло
Згідно з однією з теорій Місяць ні що інше як уламок космічного об'єкта, що зіткнувся понад 4 мільярди років тому із Землею. І вчені навіть називають цей об'єкт – мала планета Тейя (за деякими припущеннями розміром із Марс). В результаті потужного удару космічне тіло перетворилося на величезну хмару сміття, яка опинившись на земній орбіті, згодом сформувалася на супутник. Така гіпотеза, висунута двома групами американських учених, вдало пояснювала дефіцит заліза на Місяці на відміну нашої планети та деякі динамічні характеристики системи Земля - ​​Місяць. Але у ній є слабке місце. Хімічний аналіз показав ідентичність складу місячної та земної породи.

2. Фрагмент Землі
За цією версією при зіткненні з іншим небесним тілом протоземля виділила речовину, з якої й утворився Місяць. Саме так, на думку співробітників Гарвардського університету, можна пояснити схожість хімічного складу Землі та її супутника.

3. Два в одному
Ця гіпотеза доповнює попередню, проте в ній стверджується, що в результаті катастрофічного зіткнення частину маси земної матерії та ударника утворили єдину речовину, яка у розплавленому вигляді викинута на навколоземну орбіту. Цей матеріал створив супутник. У цій інтерпретації зіткнення сталося до утворення ядра Землі, що пояснює низький вміст заліза в місячному грунті.

У рамках нового дослідження вчені постаралися докладніше зрозуміти, якою була подальша доля нашого супутника після цієї події.

У період катархея (геологічний еон) Місяць виглядав зовсім не так, як він виглядає сьогодні. Була скоріше розжареною грудкою лави, що володіє екзотичною надщільною атмосферою з парів кремнію та металів. А ще вона була розташована в 10 разів ближче до Землі, ніж сьогодні.

У ході дослідження група вчених дійшла висновку, що одна з особливостей Місяця може свідчити про те, що Земля була позбавлена ​​океанів з рідкої води протягом перших 400-500 мільйонів років свого існування. А такі висновки, своєю чергою, накладають серйозні обмеження на час зародження життя на Землі.

Як зараз прийнято вважати, у наступні кілька мільйонів років після свого формування Місяць досить швидко віддалявся від Землі в результаті дії приливних сил, поки не вийшов на ту орбіту, на якій вона знаходиться сьогодні. Згодом, коли Місяць почав завжди дивитися на Землю лише однією стороною, цей процес різко сповільнився, і зараз він віддаляється від нашої планети зі швидкістю приблизно 2-4 сантиметри на рік.

Чжун та його колеги розкрили одну незвичайну деталь цього процесу, звернувши увагу на найзагадковішу рису Місяця — її незвичайний «горб», розташований на екваторі. Ця структура була відкрита французьким астрономом П'єром Лапласом ще два століття тому. Лаплас зауважив, що Місяць «сплющений» приблизно в 17-20 разів сильніше, ніж мав бути, враховуючи швидкість його обертання навколо своєї осі.

"Місячний екваторіальний "горб" може містити секрети ранньої історії еволюції Землі, про які ми навіть не знали", - говорить дослідник Шіцзе Чжун з університету Колорадо в Боулдері (США).

Дослідники вважають, що існування цієї структури вказує на те, що в далекому минулому Місяць обертався значно швидше, ніж сьогодні. Американські планетологи спробували зрозуміти, як швидко "гальмував" Місяць, вивчивши те, як влаштований цей "горб", і спробувавши відтворити його появу за допомогою комп'ютерної моделі розвитку Сонячної системи.

Ці спостереження несподівано показали, що загальноприйняті теорії про швидке гальмування Місяця в перші роки його існування були помилковими — швидкість обертання супутниці Землі залишалася високою, як мінімум, протягом перших 400 мільйонів років її існування. В іншому випадку Місяць завжди залишався б «рідкою» планетою або мав зовсім іншу форму і розміри, ніж сьогодні.

Подібний сценарій, як пояснює Чжун, можливий лише в тому випадку, якщо Земля не була на той час покрита океаном з води, який можна порівняти за розмірами з нинішньою гідросферою планети. Це означає, що води у рідкому вигляді на юній Землі не було. Вона або була відсутня на ній у принципі, або була принесена вже після формування «горба» Місяця, або перебувала на ній у твердій формі, тобто у вигляді льоду.

Отже, як ми вже з'ясували однією з найпопулярніших теорій виникнення Луни є теорія Гігантського зіткнення. Ця теорія добре пояснює розміри Місяця та його орбітальну позицію, проте нові дослідження, опубліковані в журналі Nature, говорять про протилежне: на думку вчених, взаємодія Землі з космічним тілом була подібна до «удару кувалдою по кавуну». Провівши детальне дослідження зразків місячних порід, здобутих експедиціями кораблів серії «Аполон» ще у 70-ті роки минулого століття, фахівці з Вашингтонського університету спростували теорію сорокарічної давності.

«Якби стара теорія була вірна, то більше половини місячних порід складалися б з матеріалу планетоіда, що вдарив Землю. Але натомість ми бачимо, що ізотопний склад фрагментів Місяця дуже специфічний. Тяжкі ізотопи калію, знайдені у зразках, могли сформуватися лише під впливом неймовірно високих температур. Лише дуже потужне зіткнення, у якому планетоїд і більшість Землі випарувалися при контакті, може викликати подібний ефект. До того ж, перш ніж охолонути і стати твердим тілом, пара, утворена при зіткненні, мала зайняти площу в 500 разів більшу за площу поверхні Землі», пояснює Кун Ван, доцент Вашингтонського університету та один із авторів дослідження.

За словами вчених, це відкриття змінить не лише уявлення про те, як сформувався Місяць, а й про процеси, що відбувалися у всій Сонячній системі. Однак даних все ще недостатньо, і для того, щоб сформулювати нову теорію, вчених чекає ще маса аналітичної роботи зі зразками.

Але є ще версії.

Гіпотеза відцентрового поділу

Вперше гіпотезу відокремлення Місяця від Землі під дією відцентрових сил висунув Джордж Дарвін (син Чарльза Дарвіна) у 1878 році. На думку прихильників цієї теорії, швидкість обертання планети була досить швидкою, щоб від протоземлі відокремився фрагмент речовини, який згодом сформував Місяць. Однак уже в 30-х роках XX століття вчені зі скептицизмом стали ставитись до подібної ідеї. Вони стверджували, що сумарний момент обертання недостатній для виникнення навіть у рідкій Землі «ротаційної нестійкості».

Теорія захоплення

Останнім часом набирає популярності версія, висунута в 1909 році американським астрономом Джексоном Сі згідно з якою Земля і Місяць утворилися незалежно один від одного в різних частинах Сонячної системи. У момент найближчого проходження Місяця щодо земної орбіти і відбулося захоплення гравітаційними силами небесного тіла. Це, зважаючи на все, сталося в людський період історії Землі. Легенди багатьох народів світу, зокрема наздоганяють оповідання про часи, коли на небосхилі був супутник. Цю гіпотезу також опосередковано підтверджує відносно не глибокий шар космічного пилу на поверхні Місяця.

"Штучний супутник"

Ідея штучного походження Місяця найспірніша, оскільки досі не доведено існування інопланетної чи земної цивілізації, здатної зробити подібне. Тим не менш, вона заслуговує на увагу, хоча б, тому що була висловлена ​​вченими. У 1960 році дослідники Михайло Васін та Олександр Щербаков, вивчаючи деякі характеристики нашого супутника, дійшли думки, що він може мати штучне походження. Так, враховуючи розмір і глибину місячних кратерів, що утворилися при бомбардуванні космічними тілами, вони припустили, що кора Місяця могла бути зроблена з титану, товщина якого за попередніми розрахунками радянських учених була 32 кілометри. «Коли я вперше натрапив на шокуючу радянську теорію, яка пояснювала справжню природу Місяця, я був вражений, - пише американський дослідник Дон Вілсон. - Спочатку мені здалося це неймовірним і, звісно, ​​я відкинув її. Коли наші експедиції Apollo привозили більше фактів, що підтверджували радянську теорію, я був змушений прийняти її».

Дивні показники

Прихильники теорії «штучного Місяця» звернули увагу на дуже високе співвідношення маси сателіту до маси Землі – 1:81, що не притаманно супутникам інших планет Сонячної системи. Вище показники лише у Харона та Плутона, хоча останній уже не вважається планетою. Цікаві порівняння розмірів супутників. Наприклад, найбільший супутник Марса Фобос у діаметрі не перевищує 20 км, тоді як у Місяця цей показник 3560 км. До речі, саме такий розмір Місяця, що збігається для земного спостерігача з діаметром Сонця, дозволяє періодично бачити сонячні затемнення. Нарешті дивує практично ідеальна кругова орбіта Місяця, тоді як в інших супутників вона еліптична.

Пустотіла Місяць

Цікавим є і той факт, що гравітаційне тяжіння Місяця є неоднорідним. Екіпаж Apollo VIII, облітаючи супутник, зазначив, що гравітація Місяця має різкі аномалії - в деяких місцях він «таємниче посилюється». Звертаючи увагу на дані американського екіпажу (які були засекречені), а також на низьку щільність супутника по відношенню до його маси ядерний інженер Вільям Браян у 1982 році заявив, що «Місяць порожній і відносний жорсткий». Ряд пізніших досліджень дозволив вченим припустити, що ця порожнина штучна. Але дослідники зробили й сміливіші висновки, якими Місяць формувалася «у напрямку» - тобто від поверхні до ядру.

Газопилова хмара

Втім, останніми роками вчені не готові серйозно розглядати версію штучного походження Місяця. Куди ближче до сучасних наукових поглядів, наприклад, «теорія випаровування». За цією гіпотезою із земної плазми були виділені значні маси речовини, які при охолодженні утворили конденсат - він і став будівельним матеріалом для протолуни. Але є й інша – схожа ідея, висунута ще у XVIII столітті. Спочатку шведський дослідник Еммануель Сведенборг, а потім французький астроном П'єр-Сімон Лаплас висловили думку, що міжзоряні туманності - хмари газу і пилу у відкритому космосі - стискуються і конденсуються в зірки і навколишні планети. Французький вчений також припускав, що з цієї речовини міг утворитися наш супутник. Російський академік Е. М. Галімов розвинув концепцію, що тимчасово вийшла з моди, в якій Місяць є результатом «фрагментації пилового згущення». В основу цієї гіпотези лягли результати радіоізотопного аналізу супутника та планети, які показують, що обидва тіла мають однаковий вік – близько 4,5 мільярдів років. Іншими словами, і Місяць, і Земля утворилися по сусідству з речовини, що знаходилася від Сонця на однаковій відстані. На думку вченого, концепція походження Місяця з первинної речовини, а не з мантії Землі, краще узгоджується з фактами, ніж прийнята досі «модель мегаімпакту».

джерела