И в горе, и в радости. Пять научных теорий о том, как появился вечный спутник Земли — Луна

Луна — единственный спутник Земли, а также шестой по величине спутник в Солнечной системе. Этот спутник вращается вокруг нашей планеты в среднем на расстоянии 384 400 км и совершает полный оборот за 27,3 дня.

За этот период жители Земли могут наблюдать четыре разных фазы Луны, в зависимости от того, какая ее часть больше освещена Солнцем. Как известно, лунные фазы – это новолуние, первая четверть, полнолуние и последняя четверть.

Также давно известно, что именно Луна ответственна за приливы и отливы на Земле из-за гравитационного притяжения. Именно эта сила помогает стабилизировать осевой наклон нашей планеты. Без Луны наклон оси Земли изменился бы настолько, что планете пришлось бы пережить катастрофическое изменение климата. Например, на Земле начались бы частые ледниковые периоды, а также исчезли времена года.

Когда образовалась Луна

Ученые полагают, что Луна образовалась около 4,5 млрд лет назад — то есть, спустя 30-50 млн лет после того, как появилась Солнечная система. Такую информацию удалось получить благодаря образцам лунной породы, которые доставили на землю астронавты миссии Apollo-11 Нил Армстронг и Базз Олдрин.

Как сформировалась Луна

На этот вопрос у исследователей есть сразу несколько ответов. Наиболее популярная теория говорит о том, что на заре формирования Солнечной системы протопланета, похожая по размеру на Марс, столкнулась с Землей. Эта теория была выдвинута в 1970-х годах и подкреплена химическими данными.

Другая теория гласит, что Луна образовалась после множества столкновений Земли с астероидами. Кроме этих гипотез, также есть и другие.

Как появилась Луна: теория захвата

Часть ученых предполагает, что Луна изначально могла сформироваться в другом месте. Возможно, даже вокруг планеты, подобной Венере. Позже Луну могло захватить и притянуть к себе гравитационное притяжение Земли.

Именно таким образом другие миры в Солнечной системе получили свои луны. Например, два небольших спутника Марса Фобос и Деймос считаются захваченными астероидами.

Но теория захвата объясняет не столько происхождение Луны, а скорее то, как она попала на орбиту Земли. Кроме этого, в теории присутствует несколько серьезных нестыковок. Одна из самых серьезных проблем заключается в том, что Луна и Земля имеют большое геохимическое сходство. Об космических тела имеют почти одинаковое соотношение изотопов кислорода, и это позволяет предположить, что Земля и Луна образовались из одного и того же материала.

Спутник Земли и теория деления

Принято считать, что теорию деления выдвинул сын Чарльза Дарвина Джордж в 19 веке. Она гласит, что Луна – это расплавленная часть Земли, которая отделилась от планеты во время быстрого вращения планеты в первые дни Солнечной системы.

Большинство современных ученых опровергают эту теорию, утверждая, что Земля не могла вращаться настолько быстро, чтобы от нее отделился настолько большой кусок камня. Правда, одно исследование 2010 года показало, что естественный ядерный взрыв, который мог бы произойти из-за сверхконцентрации радиоактивных элементов в ядре планеты, мог стать тем самым толчком, который отделил от Земли кусок — который и стал Луной.

Земля и Луна: совместное формирование

Еще одна теория говорит о том, что Луна могла сформироваться рядом с Землей 4,5 млрд лет назад. Она могла взять весь необходимый для формирования материал из протопланетного диска нашей Солнечной системы.

Это предположение может объяснить изотопное сходство Земли и Луны, но в остальном теория остается не слишком конкурентоспособной. Например, она не может объяснить, почему у Луны такое маленькое железное ядро в сравнении с земным, если оба объекта формировались из одного и того же набора ингредиентов.

Что такое планетезимали и при чем тут Луна

Некоторые ученые полагают, что Луна образовалась в результате масштабного столкновения в Солнечной системе. Согласно теории, зародыши планет, которые называются планетезимали, могли столкнуться в ранней Солнечной системе.

В результате такой аварии появилось бы большое количество обломков, которые в конце концов, могли собраться в Луну.

В пользу этой теории мало доказательств, а также она не может объяснить геохимическое сходство между Землей и Луной.

Катастрофическое столкновение

Одна из ведущих теорий происхождения Луны утверждает, что спутник Земли образовался в результате столкновения только сформировавшейся Земли с другой планетой. Это могло произойти около 4,4 млрд лет назад.

Исследователи говорят, что "ударная" планета, которую назвали Тейя, достигала размеров Марса. В 2012 году ученые предположили, что и "ударная" планета, и ее цель были изначально на 50% массивнее теперешней Земли.

Данная теория все еще совершенствуется и дополняется, но она лучше остальных объясняет состав и орбиту Луны. Например, она объясняет маленькое железное ядро Луны, так как оно должно было сформироваться только из мантии ранней Земли и "ударной" планеты. В мантиях этих двух планет не хватало бы железа, так как оно было бы уже сконцентрировано глубоко в их ядрах.

Как выглядела новорожденная Луна

Согласно имеющимся теориям, ранняя Луна была горячей и преимущественно жидкой сферой, которая состояла из осколков, удерживаемых гравитацией. Какое то время поверхность спутника Земли была покрыта магмой, пока расплавленная порода не остыла, образовав лунную кору.

После этого Луна столкнулась с большим блуждающим телом, после чего на обратной стороне спутника появился Бассейн Южный полюс — Эйткен – ударный кратер. Его диаметр составляет около 2500 км, а глубина — от 6,2 до 8,2 км.