Почему Луна не из чугуна? Ученые спорят о происхождении спутника Земли
Наука знает о Луне очень много, но вопрос о том, как это космическое тело оказалось в поле притяжения Земли, до сих пор остается открытым. Все дело в противоречивости имеющихся данных, которые можно по-разному интерпретировать. РИА Новости рассказывает об основных гипотезах происхождения единственного естественного спутника нашей планеты.
Теория большого столкновения
Согласно наиболее распространенной в научном сообществе точке зрения, Луна образовалась при столкновении молодой Земли с гипотетической планетой Тейей. Считается, что Тейя была гораздо меньше Земли, примерно с Марс. В 2004 году ученые предположили, что обе планеты образовались примерно на одном расстоянии от Солнца, и в результате гравитационного притяжения Землей Тейя сорвалась с орбиты, ударив нашу планету по касательной. В результате из вещества мантии Земли и Тейи образовалась Луна.
Однако возникает вопрос: куда же делись частицы, которые должна была привнести Тейя? Грунт Луны, реголит, и земная кора очень похожи отличия лишь в соотношении элементов. Доля стабильных изотопов кислорода в породе Луны и Земли почти одинакова, но на спутнике много тугоплавких элементов титана, урана, тория и мало летучих водорода, азота, фтора, инертных газов. То, что на Луне есть водяной лед, тоже говорит в пользу родства двух космических тел.
Могли ли Тейя и Земля иметь совершенно одинаковый состав? Ученые не склонны так думать. Поэтому, если вещество Тейи не удастся обнаружить в Луне, в ход пойдет другая гипотеза: очень большая планета лишь задела Землю, выбив из нее крупные куски, которые и образовали Луну.
«Теория большой Тейи» объясняет дефицит железа на спутнике. Ведь этот элемент главным образом сконцентрирован в ядре Земли, а Луну, согласно данной теории, образовало вещество мантии.
Неласковая сестра
В лунном грунте практически нет летучих элементов, и это натолкнуло ученых на довольно нетривиальную идею. Они предположили, что лобовое столкновение Земли и маленькой Тейи привело к формированию кольца из расплава и кусков горных пород. На окраине кольца вещество сгустилось, на него осел расплав так возник зародыш спутника. Легкие и летучие элементы от нагрева просто испарились.
В пользу этой гипотезы говорит тот факт, что лунная кора состоит из анортозитов очень древних горных пород, образовавшихся из расплава. Анортозиты есть и на Земле.
Еще одна модификация основной гипотезы: Тейя пробила молодую Землю и полностью расплавилась в ее мантии. От удара в космос попало много земной материи, сформировавшей Луну.
Кроме того, есть гипотеза происхождения Луны и Земли из одного пылевого облака. Зарождающаяся планета не могла притянуть к себе все находящиеся рядом частицы материи, и они остались на ее орбите. В итоге возник спутник, весьма похожий на свою Землю. Правда, эта гипотеза не объясняет миниатюрность железо-никелевого ядра Луны.
Возможно, раскрыть тайну происхождения естественного спутника Земли поможет российская экспедиция «Луна-25», запланированная на 2019-2020 годы.