Как образовалась луна

Как появилась Луна

Почти каждую ночь мы можем видеть на небе наш естественный спутник – Луну. Но часто ли Вы задумывались, откуда она взялась? Она освещает Землю уже миллиарды лет, а когда-то была гораздо ближе. А были ли времена, когда её не было совсем? Вопрос, как появилась Луна, очень интересен.

На самом деле однозначного ответа по этому поводу у учёных пока нет. Но есть несколько версий, наверняка одна из них окажется в итоге верной. Поэтому рассмотрим самые вероятные.

Все гипотезы сводятся к одной из трёх ситуаций:

Все эти версии развития событий очень разные. Посмотрим, какая из них более близка к правде. Для этого сравним Землю и Луну в плане состава. Так можно определить, насколько правдив последний вариант.

Сходства и отличия Земли и Луны

С тех пор, как Галилео Галилей впервые увидел на Луне горы, стало ясно, что некоторое сходство с Землёй у нашего спутника есть. Тем более, там наблюдались даже «моря», которые, правда, оказались просто твёрдой пустыней. Однако у Луны с Землёй на самом деле общего довольно мало – это сходный уровень содержания в коре и мантии изотопов кислорода. Это говорит о том, что Луна и Земля образовались из одного протопланетного облака, на одном расстоянии от Солнца. Тела, образованные в других местах, сильно отличаются по этому показателю. Так что набор химических элементов в их составе более-менее похож.

Но отличий гораздо больше, как в составе, так и в строении:

Из этого можно сделать самые разные выводы. Поэтому рассмотрим гипотезы о том, как появилась Луна, существующие сейчас.

Луна оторвалась от Земли при её быстром вращении

Это еще называется «гипотезой центробежного отделения». Суть её в том, что молодая Земля вращалась очень быстро и из-за этого сильно сплющилась. В итоге под действием центробежных сил в области экватора оторвался кусок вещества, из которого затем сформировалась Луна.

Эту версию первым выдвинул в 1878 году сын знаменитого Чарльза Дарвина – Джордж Дарвин. Она вполне считалась главной еще в начале XX века. Ученые даже посчитали, что вырванный кусок находится там, где сейчас Тихий океан, по объёму он как раз подходит.

На самом деле, чтобы такое произошло, Земля должна была вращаться очень быстро, делая полный оборот вокруг оси меньше, чем за 2 часа. Но она к настоящему времени никак не смогла бы замедлиться до нынешних 24 часов. Против этой теории говорит и геология – бассейн Тихого океана образовался всего 70 миллионов лет назад, а возраст нашего спутника — более 4 миллиардов лет. Его химический состав тоже отличается от земного.

Поэтому такая теория происхождения нашего естественного спутника ныне полностью забракована, хотя в своё время была довольно популярной.

Луна была захвачена Землёй

Это «гипотеза захвата», которая появилась в 1909 году. В её пользу говорят легенды некоторых народов. В них говорится, что были времена, когда Луны не было. Но это весьма шаткая опора, на которой, конечно, нельзя строить научную гипотезу. Других фактов, подтверждающих её, пока не найдено.

Зато против этой версии есть некоторые факты:

Так что гипотеза захвата тоже выглядит маловероятной. Такую операцию мог бы провернуть, например, Юпитер, или даже Нептун. Но Земля ненамного превосходит Луну по массе, чтобы издалека затормозить её и перевести на свою орбиту. А близкий контакт закончился бы катастрофой. По крайней мере, моделирование захвата Луны не подтверждает гипотезу.

Луна и Земля образовались вместе

Это «гипотеза совместного формирования». Речь идёт о том, что Земля и Луна образовались вместе, из одного протопланетного облака. Ближе к центру туманность сжалась и получилась Земля, а на окраине из остального вещества получилась Луна.

Как ни странно, это очень старая гипотеза. Её предложил Иммануил Кант еще в 1755 году. Она прекрасно подтверждает совпадение содержания кислорода в образцах породы.

Но эта гипотеза тоже имеет много минусов. Так, непонятно различие в остальном химическом составе. Ведь, если Земля и Луна образовались из одного облака, их химический состав должен быть совершенно одинаковым. К тому же, у планеты огромное железное ядро, а спутнику досталось очень мало железа. К тому же, средняя плотность слишком разная. Наклон лунной орбиты тоже нельзя объяснить.

Так что эта теория, несмотря на кажущуюся правдоподобность, тоже имеет необъяснимые места.

Луна появилась после Земли

Это «гипотеза испарения», предложенная в 1955 году. Суть её в том, что первой образовалась Земля. Вокруг неё всё еще была масса материала из протопланетного облака, из которого камни разного размера постоянно бомбардировали Землю. Из-за этого планета разогрелась до 2000 градусов, а множество элементов из её верхних слоёв просто испарилось назад в космос, где и приняли участие в формировании Луны из остатков протопланетного облака.

Однако к моменту разогрева ядро Земли уже успело сформироваться – массивные железные породы опустились к центру. Поэтому Луне железа досталось мало.

Эта гипотеза хорошо объясняет химическое строение Луны и её отличие от Земли в этом плане. Но против неё геологические данные, которые говорят о том, что земная кора никогда не расплавлялась полностью. К тому же, не объясняются наклон лунной орбиты и другие проблемы.

Луна появилась из нескольким маленьких спутников

Мы уже рассмотрели «гипотезу захвата» и выяснили её невероятность. Земля не смогла бы захватить такое большое тело, как Луна, тем более перевести его на круговую околоземную орбиту. Но она запросто смогла бы захватить несколько мелких тел, наподобие крупных астероидов. Эти астероиды могли бы сталкиваться друг с другом на земной орбите, а потом из их обломков могло бы сформироваться одно большое тело.

Но эта гипотеза происхождения Луны имеет массу недостатков. Во-первых, она не объясняет сходство содержания кислорода. Если бы Луна образовалась из прилетевших извне астероидов, состав отличался бы очень сильно, а он более-менее схож с земным.

Во-вторых, очень маловероятно, что Земля смогла бы захватить столько астероидов, чтобы их хватило на формирование Луны. Венера за миллиарды лет ни одного не смогла захватить, а у Марса всего пара маленьких, хотя астероидный пояс рядом.

В-третьих, вряд ли все захваченные астероиды стали бы сталкиваться и формировать один спутник, тем более за короткое время. У того же Марса миллиарды лет имеются Фобос и Деймос, но сталкиваться они не собираются. У планет-гигантов десятки спутников, и они тоже не сталкиваются друг с другом.

Луна появилась из-за столкновения Земли с планетой

Такая версия появилась в 1975 году, и сейчас она считается одной из самых вероятных. Согласно ей, Луна появилась благодаря столкновению молодой Земли с другой молодой планетой – Тейей. Эта Тейя ударила Землю по касательной, из-за чего в космос было выброшено много земного вещества из мантии. Туда же попали остатки Тейи. Из этого вещества образовалась в дальнейшем Луна. Её первоначальное удаление составляло всего 60000 км.

Эта гипотеза хорошо объясняет как сходство химии Луны с Землёй, так и некоторые отличия. Так как из-за удара Земля несколько наклонилась, то это объясняет наклон лунной орбиты. Малое количество железа на Луне также можно объяснить тем, что земное вещество было выброшено из верхних слоёв и из мантии, а ядро уже было сформировано.

Чтобы эта версия стала правдоподобной, нужно допустить, что Тейя ударила Землю на небольшой скорости и по касательной. Такое возможно, если эта планета сформировалась также на земной планете, в одной из точек Лагранжа. По сути, это был близнец нашей Земли, на той же орбите.

Так как эта версия выглядит довольно правдоподобной и позволяет объяснить многие вещи, она считается основной. Но требуется еще множество исследований для её подтверждения. Ведь это столкновение, если оно было, произошло примерно 4.5 миллиардов лет назад, поэтому найти доказательства непросто. К тому же, требует объяснения такой факт – при столкновении с Тейей Земля должна была сильно разогреться и потерять всю свою воду, но этого не произошло.

Луна появилась из земного вещества, выброшенного метеоритами

Это новая версия, которая появилась в 2007 году. Согласно ей, молодая Земля подвергалась активной бомбардировке множеством метеоритов, размеры которых достигали от десятков до сотен километров. Из-за этого в космос выбрасывалось большое количество земного вещества, в том числе воды. Из этого вещества и образовалась Луна.

Такая гипотеза просто заменяет одно столкновение с большой планетой Тейей на тысячи мощных, но локальных. При этом Земля не раскалилась бы и не потеряла свою воду, что служит плюсом этой версии. К тому же, на Луне есть вода в виде льда — таким образом она вполне могла бы сохраниться.

Такая гипотеза образования Луны тоже пока является рабочей и изучается. За неё есть отдельные факты, но узких мест тоже хватает.

Так как появилась Луна?

Как видим, пока точно на этот вопрос не сможет ответить никто. Существуют разные версии, но наиболее вероятными пока выглядят две последние. Это столкновение Земли с крупной протопланетой Тейей или столкновение с множеством крупных метеоритов. В любом из этих случаев Луна образовалась в основном из земного вещества с примесью других тел, участвовавших в столкновении. Это объясняет сходство химического состава с Землёй и некоторые отличия, а также наклон лунной орбиты и быстрое вращение Земли на раннем этапе.

Конечно, на самом деле всё могло произойти не так, а как-нибудь по-другому. Но однозначно пока известно одно – Луна и Земля появились вместе, хотя и не одновременно. Луна – «кровь и плоть» Земли, а не что-то инородное, прилетевшее издалека.

Источник

Как появилась Луна, и что из этого вышло

А также с чего началась земная геология, и почему мы такие особенные в Солнечной системе.

Момент рождения Луны можно для определённости представить как на этом фотоснимке, сделанном 4,5 миллиарда лет назад:

Но можно и усложниться. Дело в том, что тогда Солнечная система была крайне беспокойным местом: во все стороны носились булыжники и планетоиды. Более того, современные расчёты показывают, что и нынешние наши (тогда ещё прото-)планеты находились на других орбитах, располагались не в том порядке, что сейчас, и, да, Юпитер тоже был не на месте. Всё это дело сталкивалось, меняло орбиты и в конечном итоге падало друг на друга или на Солнце…

Интересно? Тогда прошу под кат!

Моделирование, показывающее внешние планеты и пояс планетезималей: a) ранняя конфигурация, орбиты планет по порядку изнутри: Юпитер, Сатурн, Нептун, Уран; b) рассеяние планетезималей во внутреннюю Солнечную систему после изменения орбиты Нептуна (темно-синий) и Урана (голубой) — как раз время тяжёлой метеоритной бомбардировки; c) после того, как планетезимали выброшены из Солнечной системы после взаимодействия с планетами — спасибо Wiki за инфу

Малая доля каменюк осталась в виде пояса астероидов между Юпитером и Марсом, а также в точках Лагранжа планет-гигантов (может и у планет попроще есть такие «троянцы», да только кому они интересны). Большая часть астероидов была выброшена во внешнюю часть Солнечной системы — в нынешний пояс Койпера и облако Орта — и, поверьте, там есть немало настоящих планет, ждущих своего открытия.

Ну а мы перенесёмся на тогда ещё безгрешную Землю – как раз в эти времена переживающую весьма бурный этап своей жизни. Например, тогда по касательной в «нас» врезалась вполне себе планета размером с Марс. На всякий случай ей даже придумали имя – Тея (то, что было Землёй до удара называют Гея). Часть вещества обеих планет выбросило в космос с концами на скорости, превышающей вторую космическую для той системы. Ещё часть упала на Землю. Есть предположения, что комок вещества от Теи до сих пор болтается в мантии Земли в виде огромной сейсмической аномалии (см мою прошлую статью).

Вот пруф

Самое интересное получилось с тем веществом, что набрало скорость повыше первой космической (7,91 км/с) и поменьше второй (11,2км/с ). Оно образовало кольцевое облако на околоземной орбите. Из этого облака за весьма короткий срок сконденсировалась наша Луна. Она же помогла расчистить пространство у Земли от всякой мелочи типа марсианских Фобосов и Деймосов. Вообще Луна получилась настолько крупной, что вполне справедливо считать нас двойной планетной системой. И вот тут начинается уже земная геология, причём, не имеющая аналогов в Солнечной системе. Начнём с того, что наша «твердь» невероятно подвижна, и движения эти очень и очень необычные.

Отмечу, что сценариев движухи может быть сколько угодно – главное, чтобы хватало энергии для подобного процесса. В общем, без расчетов не обойтись.

Энергетика и энерговыделение Земли

Сейчас выделение тепловой энергии складывается примерно так:

69% – энергия гравитационной дифференциации, около 30 % – радиогенная энергия. Вторая складывается из 22% выделяющихся в коре и 8% – в мантии. Важно понимать, что радиогенная энергия от распада радиоактивных элементов выделяется в основном в континентальной коре, богатой кремнием, алюминием, калием и прочими элементами, с которыми «дружат», образуя устойчивые минеральные образования, ураны, тории и всё что вместе с ними.

В мантии, в которой калиев и кремниев немного, а железа и магния, наоборот, с избытком, концентрация радиоактивных изотопов раз в двести меньше, так как химически они плохо совместимы. Вся эта хитрая взаимосвязь приводит к тому, что радиогенное тепло выделяется в основном в верхних слоях планеты, быстро рассеивается в космос и никак не влияет на прогрев глубинных частей. Понятно, что в далёком прошлом радиогенное тепло выделялось сильнее, так как нераспавшихся изотопов в тот момент было больше, но и рассеивалось оно тоже быстрее.

Ну а теперь самое интересное! Вспоминаем тот самый 1 (один) процент энергии, выделяемый за счёт приливного взаимодействия в системе Земля – Луна. Луна приливными силами жамкает Землю, внутренним трением разогревая её – как проволоку, которую гнут в разные стороны, чтоб сломать. Сейчас высота твёрдых приливов в земной коре – первые сантиметры, Луна на расстоянии от нас почти 400 тыс. км. И, как мы помним из первой статьи, мееедленно отдаляется. Но что же было, когда Луна была близко? Земля вертелась быстрее, старики были моложе, а пиво вкуснее?

Теперь самое интересное! То, что выводится не прямыми измерениями, а расчётами и моделями. Ну всё, как мы любим!
«ИНТРИГИ! СКАНДАЛЫ! РАССЛЕДОВАНИЯ!»

Собственно, 4,5 млрд. лет назад Земля набрала основную массу, но структура её была в целом однородна и хаотична (без дифференциации вещества по плотности). Планета в своей массе не была расплавленной, а скорее тёплой от первоначальной гравитационной энергии. Поверхность постоянно разогревалась ударами метеоритов, но также быстро отдавала тепло в космос. Учитывая всё это, получаем такую картинку распределения тепла в ранней Земле:

Без всяких дополнительных усилий у нас образуется слой повышенного прогрева на глубинах 50-500 км – потом это будет важно.

Так бы это всё и шло потихоньку, как на Марсе-Меркурии и прочих Венерах: медленное расслоение на лёгкие и тяжёлые оболочки, выделение железного ядра с медленным же и слабым разогревом, а потом чахлым остыванием без нормального магнитного поля. И всё это без перспектив на вершину вселенской эволюции – «рюмки коньяка с ломтиком лимона» – по версии Стругацких. Но вдруг! Жахнуло! Тея влетела в нас и понеслось.

Результаты моделирования одного из возможных вариантов столкновения

Молодая Луна, быстро вращаясь весьма близко к Земле, поднимала на планете приливные горбы высотой около 2 (двух) километров (километров). Наш естественный спутник таким образом расходовал на это энергию вращения пары Земля-Луна, замедлял Землю, и удалялся от неё.

С наибольшей интенсивностью приливная энергия выделялась в Земле в самом начале ее геологического развития. Сразу же после появления Луны около 4,6 млрд лет назад скорость выделения приливной энергии, согласно расчетам, достигала гигантской величины – около 1,4х10 17 Вт, что в 3000 (!) раз превышает скорость генерации всей эндогенной энергии в современной Земле. Тектоническая активность в этот период также была необычайно высокой, хотя и весьма специфической: каждые лунные сутки вдоль экватора, обращенного к Луне, Землю обходил двухкилометровый приливный горб.

Типа как в кино «Интерстеллар», только потвёрже, пожалуй. Ну и потеплее градусов на 500

Поскольку молодая Земля в то время еще не была дифференцирована и у нее отсутствовала астеносфера, то приливная энергия более или менее равномерно распределялась по большей части массы Земли и целиком уходила на ее разогрев. В результате только за счет приливного взаимодействия с Луной Земля могла дополнительно прогреться примерно на 500°С.
Процесс затухал шёл по уменьшающейся экспоненте. За несколько десятков миллионов лет он опустился в нашем воображаемом энергорейтинге с ведущих ролей до нынешнего 1 %. Когда прошёл пик энерговыделения приливной энергии (3,8 – 4 млрд. лет назад), земная кора перестала взбиваться в гоголь-моголь.

Такой

С этого момента начинается нормальная геология, которую мы можем увидеть и пощупать на поверхности Земли.

Появление астеносферы и «нормальная геология»

Астеносфера — слой в верхней мантии планеты. Более пластична, чем соседние слои. Это даёт возможность блокам литосферы двигаться по ней, а также обеспечивает изостатическое равновесие этих блоков.

Основное энерговыделение Земли от приливных взаимодействий шло в верхних слоях Земли: с поверхности тепло быстро рассеивалось, а на глубине первых сотен километров накапливалось. Так образовалась первая астеносфера, ещё далеко не всепланетная – скорее экваториальный пояс разогретых, частично расплавленных пород. Что интересно, образование пластичной астеносферы привело к быстрому рассеиванию приливной энергии и мощному импульсу отодвигания Луны от нас. Ну и, соответственно, произошло резкое падение выделения приливной энергии. В свою очередь ускорение отодвигания Луны от нас дало старт эпохе интенсивного проявления базальтового магматизма там. А также появление астеносферы обусловило начало процесса дифференциации земного вещества и начало тектонической активности Земли.

График выделения энергии в Земле
Сплошная линия – суммарная энергия, пунктирная – скорость выделения энергии

Дальше совершенно логично и неизбежно в этом астеносферном слое началось конвективное движение и гравитационное разделение вещества.
В первичной Земле содержание железа было более-менее равномерно и гораздо выше, чем в нынешней коре и даже в мантии, а потому процесс дифференциации вещества развивался весьма энергично. Это даёт нам первый пик энерговыделения на графике. В районе 3,5 млрд. лет назад.

Ещё полмиллиарда лет всё шло по накатанной. В это время происходила дегазация планеты – выделялись водороды фторы и аргоны, но для нас главное – свободный кислород! Он резко повышает скорость выплавки и выделения железа из первичного вещества. А с этим и скорость выделения тепла при дифференциации в первичной астеносфере. Когда его выделилось много, процесс плавки железа сильно упростился. Гравитационное разделение вещества планеты и выход энергии ускорились. Это нам даёт второй, гораздо более высокий пик на графике, около 3 млрд. лет назад.

Запуск глобальной конвекции

А дальше случилось… в общем, смотрите:
В первичной астеносфере образовалась глобальная гравитационная неустойчивость – тяжелое обогащённое железом вещество в нижней части астеносферы лежало на заметно более лёгком веществе первичной земли. Понятно, что долго швабра на кончике ручки не простоит. Так и с этим тяжёлым слоем. В какой-то момент неустойчивость схлопнулась – это было, пожалуй, самое грандиозное событие в жизни планеты! Хотя на поверхности скорее всего это отражалось весьма умерено. По сути, Земля внутри себя вывернулась наизнанку! Появился глобальный поток проваливающегося к центру земли тяжёлого вещества и обратный поток вытесняемого\всплывающего лёгкого вещества.

Последовательные этапы развития (а—г) процесса зонной дифференциации земного вещества и формирования плотного ядра Земли
1— расплавы железа и его окислов; 2 — первичное земное вещество; З — континентальные массивы

Представляется весьма вероятным, что именно таким путём у Земли началось формирование плотного ядра. Причем, раз начавшись, процесс должен был развиваться лавинообразно и достаточно быстро, поскольку тогда, 2,9—2,8 млрд лет назад, разность плотности между ”ядерным” и первичным земным веществом достигала 3—3,5 г/см, а к концу архея в кольцевой зоне дифференциации уже скопилась большая масса тяжелых окисно-железных расплавов. Скорость развития этого процесса тогда сдерживалась только высокой вязкостью первичного вещества бывшей земной сердцевины, растекавшегося по активному поясу верхней мантии под влиянием гигантских избыточных давлений, действовавших на эту сердцевину со стороны формировавшегося тогда ядра Земли. Тем не менее, вероятно, что весь процесс формирования земного ядра по описанному сценарию занял не более 100—200 млн лет.

После выделения железистого ядра, его разогрева и частичного плавления стала возможной генерация мощного магнитного поля. Это сильнейшим образом сказалось на развитии жизни: поле защищало её от жёсткого космического и солнечного излучения. Заодно геомагнитное поле не давало солнечному ветру уносить нашу атмосферу, как это происходит на Марсе.
Внутри же планеты зародился всеобщий поток вещества. Над нисходящей ветвью этого глобального потока первые литосферные плиты собрались в первый мегаконтинент, над восходящей началось формирование океанской коры современного типа. Весь процесс сопровождался сильнейшим скачком выделения энергии, разогревом и понижением вязкости вещества планеты.

Это был первый глобальный конвективный процесс на Земле. Он запустил всю дальнейшую эволюцию Земли, которая сделала её столь непохожей на остальные планеты Солнечной системы. Так что можно смело утверждать, что без вмешательства сил извне (я имею в виду Тею) нас с вами и не было бы. Такие дела.

Источник

Как образовалась Луна?

Редкий роман или поэма о любви обходятся без такого персонажа как Луна. Где происходят самые романтические встречи? Конечно же под Луной. А уж серенаду под балконом любимой и представить нельзя без висящего над черепичными крышами месяца.

Кто же сделал нам такой подарок, откуда взялся у Земли естественный спутник? Не останавливаясь на версиях строительства Луны древними супер развитыми землянами или Луны, как – космического корабля инопланетян, периодически спускающихся на нашу планету и похищающих пару-тройку особо назойливых уфологов, остановимся на наиболее правдоподобных и популярных в научной среде гипотезах.

Образование Земли со спутником из единого газопылевого облака

Луна довольно крупный спутник в масштабах Солнечной системы, а если рассматривать пропорционально материнской планеты, то – очень крупный. Самым большим спутником в Солнечной системе является спутник Юпитера Ганимед, он в два раза массивнее Луны и в полтора раза больше. Однако, в сравнении со своей планетой Ганимед – пылинка: менее 4% по размерам и около 0,008% по массе. В то время как диаметр Луны составляет около 27% от земного, а масса её – более одного процента от массы нашей планеты.

До начала прошлого века в научной среде вопроса, как образовалось Луна, по большому счёту не было. Большинство астрофизиков дружно проповедовали гипотезу об одновременном формировании Земли вместе со спутником из начального газопылевого облака. Однако позже этот вариант стал приобретать всё больше противников, утверждавших, что гравитация Земли не позволила бы образоваться на своей орбите такому большому космическому телу.

Добавило очков противникам теории и изучение грунта, доставленного с Луны в ходе пилотируемых полётов НАСА. Как оказалось, образцы пород нашего спутника, отличаются от земных как по плотности, так и по химическому составу: меньшим содержанием железа и некоторых других тяжёлых элементов.

Поверхность спутника Земли

Мог ли от Земли «отвалиться» кусочек

Примерно в 70…80 годы двадцатого века родилась гипотеза, согласно которой Луна была сформирована из вещества, оторвавшегося от Земли. Согласно ей, это стало возможным, когда наша планета была ещё в стадии формирования и состояла из чрезвычайно горячих пород, находящихся в жидком состоянии.

Вещество отделилось от поверхности протопланеты в результате её очень быстрого вращения под воздействием центробежных сил. Теория частично объясняла и разницу в химическом составе. Более тяжёлые элементы находились в центральной части Земли и остались, а вот соединения полегче находились снаружи быстровращающейся сферы, они-то и были «сброшены».

Предположение было сделано сыном автора теории происхождения видов — Чарльза Дарвина. Известно, что Луна постепенно отдаляется от Земли (что-то около 2 сантиметров в год). Основываясь на данном факте, как бы «отмотав» время назад, Джордж Дарвин предположил, что когда-то Земля со спутником были единым целым.

Опровергла теорию математика. Тщательные расчёты показали, что Луна не могла бы приблизиться к Земле ближе 7…10 тысяч километров.

Космический детектив с похищением

Вариант похищения Луны Землёй был предложен американцами ещё в самом начале 20 века. Согласно выдвинутого предположения, самостоятельное некогда небесное тело было захвачено гравитацией нашей планеты. Теория прекрасно объясняла разницу в плотности и химическом составе лунных пород по сравнению с земными.

Ложкой дёгтя, в конце концов и погубившей гипотезу, стали всё те же компьютерные модели. Согласно проведённых расчётов, гравитационный захват такого массивного тела практически невозможен.

«Ударная» версия

Ударная версия происхождения Луны в представлении художника

Новыми красками наполнились исследования нашего естественного спутника после доставки на Землю образцов лунных пород. Около двухсот грамм доставил на Землю советский аппарат «Луна-24», ну и около двухсот килограмм в общей сложности привезли на планету американские пилотируемые миссии. Изучение образцов дало новый толчок к решению вопроса: как образовалась Луна. Итак, исследователей поразили два факта, выявленные в ходе исследования образцов лунной поверхности.

Во первых: как оказалось, грунт на Земле и на Луне при всех различиях химического состава, абсолютно идентичен по содержанию тяжёлых изотопов кислорода (показатель индивидуальный для всех тел Солнечной системы). Это дало в руки исследователей свидетельство того, что оба объекта или когда-то были единым целым, или же были образованы в одной и той же области системы, на примерно одинаковом расстоянии от светила.

Факт номер два состоял в том, что весь грунт, составляющий поверхность нашего спутника был в прошлом расплавлен (бывшая лава), как все базальтовые породы Земли. Об этом астрономам рассказало практически полное отсутствие в образцах воды и некоторых других легко испаряющихся элементов, таких, как калий и литий. А современный вид лунный грунт приобрёл в результате длительной, на протяжении миллиардов лет, бомбардировки астероидами и метеоритами разных размеров, превративших поверхность в пыль.

Сложение этих двух фактов дало людям четвёртую теорию обретения Луны, которая в настоящее время является основной, принимаемой большинством серьёзных научных организаций и объясняющей наибольшее количество лунных загадок. Это теория «Большого столкновения».

Предполагается, что на заре формирования Солнечной системы в районе, где сейчас вращается наша планета, образовалось ещё одно небесное тело, протопланета, размером с нынешний Марс. Романтики даже придумали ему название: Тейя. В период, когда обе планеты ещё до конца не остыли и были покрыты океанами расплавленного камня, произошло их столкновение, Тейя по касательной врезалась в будущую Землю.

Часть вещества Тейи, вместе с тяжёлым железным ядром, навсегда осталась на Земле. Другая, очень небольшая, часть в результате удара получила скорость достаточную для того, чтобы навсегда покинуть пределы Солнечной системы. И, наконец, третья часть обломков Тейи оказалась на орбите Земли. Примерно через год после удара обломки соединились и образовали Луну.

Сразу наш спутник был чрезвычайно горячим, всю его поверхность покрывал многокилометровый океан жидкой лавы, время от времени сотрясаемый жуткими цунами, вызванными врезающимися в огненную пучину комет и астероидов. Однако через несколько сот миллионов лет Луна остыла и потихоньку стала приобретать привычные нам очертания.

Получила качественные изменения в результате удара и наша планета. Увеличилась её скорость вращения. По некоторым расчётам сутки сразу после столкновения длились всего-то менее пяти часов. Кроме этого, в результате слияния железно-никелевых ядер Протоземли и Тейи, внутреннее металлические ядро нашей планеты ощутимо выросло.

И в результате…

Значение этого космического происшествия для землян трудно переоценить. Пожалуй, можно согласиться с теми учёными, которые считают, что благодаря столкновению на Земле и существуют условия для существования жизни.

Именно в результате соединения Земли и Тейи наша планета получила массивное железное ядро. Благодаря наличию естественного спутника, довольно тяжёлого относительно материнской планеты, на Земле существуют приливные явления. И не только в океанах.

Приливные силы постоянно: то растягивают, то сжимают земное ядро, в результате чего силы трения разогревают сердце нашей планеты. В жидком горячем ядре создаются условия для образования гигантских вихревых явлений – источника магнитного поля планеты Земля.

Наш ближайший сосед по Солнечному «дому» — Марс не имеет такого активного ядра, не имеет магнитного поля. Многие астрономы склонны предполагать, что именно из-за этого на Марсе нет ни сколько-нибудь плотной атмосферы, ни воды, ни жизни. Солнечный ветер просто «сдул» с Марса все газы, освободив путь для смертоносной космической радиации.

Похожие статьи

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Источник

Как появилась Луна; создана инопланетянами, или человек прошлого создал Луну?

Луна, объект пристального внимания и большого обилия теорий от исследователей. О ночном светило сказано и…

Луна, объект пристального внимания и большого обилия теорий от исследователей. О ночном светило сказано и написано очень много, но до сих пор толком неизвестно, Луна внутри полая? Луна — это рукотворное тело инопланетного разума? Согласитесь, это весьма интригующие вопросы. А между тем история лунных аномальный были получены в ходе долговременных исследований космическими агентствами

Таинственная Луна, история образования и план колонизации.

К настоящему времени, проведение исследовательских миссий на Луне и постройку лунных баз запланировало сразу несколько стран на ближайшие два десятка лет – разумеется, стран обладающих современными космическими технологиями, и должным финансированием.

К слову, чем больше стран принимают подобное участие в изучении Луны, тем выше вероятность того, что информационный поток о происходящем на Луне не будет искусственно сужен в угоду секретности. — Даже если правительства стран договорятся между собой о сокрытии следов инопланетной деятельности на Луне (а куда без конспирологии?), то удержать информацию будет в разы трудней чем до этого.

Впрочем, когда эти миссии еще состоятся, и когда еще лунные базы будут созданы, а вопросы-то беспокоят и просят ответа сейчас. Эти вопросы разжигают наше любопытство и раскрепощают фантазию в идеях доступных нашему современному представлению о Вселенной.

Почти полвека минуло с того времени как на Луну высаживались американские астронавты миссии Аполлон. По завершении программы – якобы Луна изучена и не представляет более интереса (официальное заключение НАСА)учёные изучают спутник Земли удаленно, но лунные аномальные явления так и не стали для нас ближе и понятней.

В далеком 1969 году в ходе миссии Аполлон-12 астронавты сбросили на поверхность Луны отработавший своё модуль — запланированная акция НАСА с целью посмотреть распространение сейсмических (ударных) волн по лунной поверхности. Можно сказать, это была попытка заглянуть глубже реголита и понять лучше внутреннее строение Луны.

Результат проведённого в 69-том опыта стал большой неожиданностью и весьма сильно озадачил учёных, если не сказать что это их напугало. Эксперимент американских астронавтов поставил перед учёными вопрос: Луна внутри полая?? У неё нет ядра?? Но это рушит все наше академическое представление о строении планет!
Вот взгляд на некоторые странности Луны, но все же находимый объяснение.

Эффект реверберации: Луна внутри пустотелая?

НАСА создала ударное воздействие на Луну в ходе заключительного этапа полета «Аполлона-12» чтобы учёные могли изучить результат распространения сейсмических волн. Однако образовавшиеся колебания удивили ученых, исследователи были потрясены и озадачены случившимся.

Распространение волн не только отличалось от известных сейсмических явлений, записанных на Земле, но лунные колебания длились более 60 минут, и если вначале это были слабенькие волны, то со временем они усиливались, амплитуда и «громкость» нарастали! Луна «гудела» и вибрировала как церковный колокол при крестном ходе! — Неожиданный результат для астрономического объекта подобного типа должного иметь ядро внутри и не имеющего больших пустот внутри тела.

“Это было одно из чрезвычайно удивительных событий. В отличие от земного землетрясения, которое угасает достаточно быстро, ударные волны продолжали звучать вокруг Луны более часа. Скорее всего причина явления объясняется тем, что Луна слишком сухая».

Астроном Сунити Карунатиллаки, университета Стоунибрук, на сайте “Спроси астронома” сказал: Опираясь на размеры Луны, она не может быть достаточно плотной, чтобы иметь существующую силу тяжести. – В самом деле, сила тяжести для космического объекта такого размера явно мала. Можно сказать, что вопрос о том, какая Луна внутри все готов к обсуждению.

Непонятная орбита длинной в миллионы лет.

Физик Лоренцо Иорио из Италии пытался разобраться в поведении Луны в ежемесячных записках Королевского астрономического общества в 2011 году, прокомментировав “аномальное поведение” Луны на орбите. Он высказался, что небольшие изменения с течением времени в лунной орбите не могут найти достоверного объяснения в рамках принятой астрофизической парадигмы.

Орбита Луны увеличивается в эксцентриситете. — Эксцентриситет служит той мерой, которая показывает, насколько орбиты отклоняются от идеальной окружности. – Да, спутник Земли действительно живет на спиралевидной орбите, ежегодно уходя от Земли.

Как заключает Иорио, вопрос аномального поведения Луны в отношении эксцентриситета остается открытым. Проще говоря, найти удовлетворяющего всех исследователей ответа на вопрос, почему Луна периодически отдаляется от Земли, а затем снова неким механизмом корректирует движение и возвращается на заданную орбиту — пока невозможно.

Выпуклые Лунные Кратеры.

Некоторые кратеры на Луне имеют выпуклое образование (выступающие над лунной поверхностью) вместо вогнутой — изогнутой внутрь, вбитой в поверхность, как и должно быть у «нормального» ударного кратера.

Точку зрения ученых высказал Чарльз А. Вуд, Департамент геологических наук университета Брауна, как он написал в 1978 году, выпуклые кратеры, вероятно, были образованы исходящими потоками лавы. Исторгаясь из трещин в поверхности она образовала те самые выпуклые кратеры в момент застывания.

– Да, действительно, это может быть истиной. Когда в момент катастрофы (в нашей звездной системе некий объект ударился о тело Земли) произошло слияние кусков плоти выбитых ударом из Земли, сформировалась Луна. На этой малой только что рожденной планете протекали горячие процессы, и лава могла создать ударные кратеры.

И все же, сейчас мало кто помнит, но с лунными кратерами связано ещё одно аномальное явление времён активного исследования Луны. Это случилось в сентябре 1959 года, когда советская автоматическая межпланетная станция «Луна 2» достигла поверхности Луны в районе Моря Дождей.

На момент прилунения произошло диковинное событие, не имеющее объяснения и по ныне – кратеры, лежащие в радиусе едва ли не до сотни километров от станции, неожиданно были «накрыты» некой туманной поволокой. После того как спустя время «туман» исчез, множество «правильных» ударных кратеров стали вдруг «выпуклыми», или вовсе исчезли!

Скорее всего, именно на основе этого аномального явления появилось предположение о намеренном «запечатывании» лунных туннельных шахт. — Якобы Луна, это некий ещё функционирующий космический объект, не желающий, чтоб его истинное назначение выяснило человечество.

— К слову, в земных преданиях еще сохранилась память о «до лунном народе» — это слабые, и в общем-то ничем не подтвержденные упоминания о том, как однажды в небе разгорелась яркая звезда. Она быстро приближалась к Земле, и не успели жители еще испугаться, как воды разверзлись, а волны омыли всю планету.

– Да, в некотором роде это перекликается с легендой о библейском потопе. Но вот дает ли это нам повод считать Луну космическим аппаратом присланным к Земле? С точки зрения времени Потопа и анализа лунного грунта эта гипотеза несостоятельна – возраст первого и второго расходится на миллиарды лет. Разве что внеземная цивилизация приспособила и обработала под свои нужды подходящий астероид. – Кстати, эта гипотеза лежит недалеко от истины, современные ученые, работающие в этой области, также рассматривают вариант «захвата» астероида для исследовательских целей. Этой идее есть наглядный пример, европейский автоматический зонд «Фила»

Луна нормализует колебания земной оси.

Специально так было спланировано кем-то разумным и внеземным, или же это разумное творение природы, но Луна предоставляет множество необходимых для жизни на Земли услуг.
Луна служит стабилизирующим фактором колебаний Земли, что организует более-менее ровный климат на планете”, — сообщают специалисты.

Ученый из НАСА Доктор Эрик Кристиан, и специалист по работе с населением Бет Барбье объясняют на сайте НАСА воздействие Луны на Землю: приливы и отливы, явление служащее мощным фактором стабилизации вращения планеты. — Хотя в тоже время, это влияние постепенно замедляет вращение планеты и удлиняет земные сутки.

Участие Луны в происхождении жизни на Земле.

Как нам известно, Луна является востребованным объектом для изучения, как в среде академической науки, так и в среде исследователей-уфологов. С нашим спутником связано множество гипотез и предположений не только о происхождении Луны, но и появлении жизни на Земле в частности.

Как известно, следующие этапы освоения Марса предусматривают доставку на планету бактерий — живых микроорганизмов — в некотором роде, это представляет собой теорию направленной панспермии. Проще говоря, человечество даже если и не будет колонизировать Марс, то уже при нынешнем уровне развития, берет на себя роль «творца» планируя эксперимент по созданию жизни на пустующей планете. — Так сказать высадить в «открытый грунт ростки жизни» и наблюдать за эволюционным процессом по мере необходимости корректируя развитие в нужном направлении.

Конечно же, в нашем случае это будет внутрисистемный перелет космического корабля, который и будет той самой «колбой» с «семенами жизни». Надо понимать, что это будет научно-исследовательская станция со всеми необходимыми приборами для долговременного наблюдения за ходом эксперимента. Станция, которая уже не покинет своего рабочего места передавая результаты анализов развития жизни «заказчику». Но ведь при условии, что некая цивилизация достигла больших свобод в технологиях за счёт своего возраста, это вполне могут быть межзвёздные перелеты!

К примеру, если рассматривать предположение о полой Луне, то неизбежно возникает вопрос об её искусственном происхождении. Конечно, это предполагает, что передовые инопланетные цивилизации существовали минимум несколько миллиардов лет назад (возраст Луны).

Так может быть, когда внеземная цивилизация, к примеру, живущая в нашем рукаве Ориона — обнаружила планету пригодную для жизни себе подобной, то отказавшись от колонизации (в те времена климат планеты был не очень-то благоприятен) решила распылить в её (Земля) атмосфере «семена жизни»?

Луна могла быть железной конструкцией с множеством шахт ведущих на поверхность. Века сменялись тысячелетиями, а столь огромный объект как Луна «привлекал» к себе немалое количество астероидов. Со временем, инопланетная станция полностью скрылась под толстым слоем камней и пыли — такой мы видим Луну в её нынешнем состоянии.

В поддержку этой красивой версии высказываются лунные аномальные явления: странная закупорка кратеров, нередко виден поток струящихся из-под поверхности газов — это считается слабым эффектом остаточной вулканической деятельности, но может быть и стравливанием ненужных газов. Это и мощная вибрация спутника, порождённая ударом о её поверхность лунного модуля, предполагающая пустотелость объекта. Ну и конечно же НЛО, те редкие летающие объекты неизвестного происхождения, что иногда замечают астрономы.

Неизвестные цивилизации в прошлом Земли.

В принципе, это хорошо известная гипотеза из прошлого нашей планеты, основанная видимо на прозорливости писателей-фантастов. Это настолько давняя история, что неандерталец еще не существовал. Да что там неандерталец, не было еще той первой обезьяны схватившей кость сородича по дикой жизни. Это те времена, когда не было еще динозавров, и вообще из пены морской никто не выбирался на сушу. Но задолго до этого, жизнь на Земле была!

Это была цивилизация, достигшая высот разума. Они, земляне неизвестного нам прошлого, освоили свою систему, жили на Марсе, запустили миллиард лет назад процесс терраформирования Венеры. Летали к планетам других Галактик и общались с их жителями. Это они вывели на орбиту ночное светило и спутник влюбленных (Луну).

Луна — естественный спутник Земли и единственный на сегодня астрономический объект на котором побывал человек. А также Луна единственный на сегодня известный астрономический объект, который ведёт себя как искусственный спутник – она миллионы лет она смотрит на Землю исключительно одной стороной.

Источник

Альтернативные теории: как появилась Луна?

13 декабря 1972 года астронавт «Аполлона-17» Гариссон Шмитт подошел к валуну в море Спокойствия на Луне. «У этого валуна есть своя маленькая дорожка, ведущая прямо к холму», сообщил он своему командиру Юджину Сернану, отметив, где был валун перед тем, как скатиться вниз по склону. Сернан взял несколько проб.

Представляете себе такую Луну?

«Представь, что было бы, если бы ты стоял там до того, как скатился этот валун», задумчиво сказал Сернан. «Пожалуй, лучше не буду», ответил Шмитт.

Космонавты вырезали кусочки луны из валуна. Затем, используя грабли, Шмитт соскоблил пыльную поверхность и поднял камешек, который позже назовут «троктолит 76536».

Тот камень и его братья-валуны должны были рассказать историю о том, как появилась наша луна. В этой истории создания, записанной в бесчисленных учебниках и научно-музейных экспонатах за последние сорок лет, Луна была выплавлена из катастрофического столкновения между зародышевой Землей и твердым миром размером с Марс. Другой мир назывался Тейя, в честь греческой богини, которая дала жизнь Селене, луне. Тейя так сильно врезалась в Землю, что оба мира расплавились. Выброшенные Тейей потоки расплавленного материала потом остыли и затвердели, сформировав серебристого компаньона, которого мы все хорошо знаем.

На Луне можно много чего найти.

Но современные измерения троктолита 76536 и других пород с Луны и Марса подвергли сомнению эту теорию. За последние пять лет множество исследований выявили проблему: каноническая 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.

Столкнувшись с этим несоответствием, лунные исследователи искали новые идеи, чтобы понять, как появилась луна. Самым очевидным решением может быть самое простое, но оно рождает другие проблемы с пониманием юной Солнечной системы: возможно, Тейя сформировала Луну, но при этом Тейя также состояла из вещества, которое практически идентично земному. Другой вариант — процесс столкновения смешал всё, гомогенизируя отдельные кусочки и жидкости в пироге, который затем разрезали на порции. В таком случае столкновение должно было быть чрезвычайно мощным, либо их должно было быть несколько. Третье объяснение ставит под сомнение наше понимание планет. Может быть 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 появилась Луна

Чтобы понять, что могло произойти в самый важный для Земли день, нужно начать с понимания юности Солнечной системы. Четыре с половиной миллиарда лет назад Солнце было окружено горячим облаком обломков в форме пончика. Звездные элементы вращались вокруг нашего новорожденного солнца, остывая и — на протяжении многих лет — сливаясь воедино в процессе, который мы до конца не понимаем. Сперва в сгустки, затем в планетезимали, затем в планеты. Эти твердые тела жестко и часто сталкивались, испарялись и появлялись заново. Именно в этом невероятно жестком звездном бильярде были выкованы Земля и Луна.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.

Первые геохимические исследования троктолита 76536 и других пород подкрепили эту историю. Они показали, что лунные породы должны были родиться в лунном океане магмы, которые могли, в свою очередь, появиться вследствие гигантского столкновения. Троктолит плавал в расплавленном море как айсберг в Антарктиде. Исходя из этих физических ограничений, ученые решили, что Луна была сделана из останков Тейи. Но есть проблема.

Вернемся к юной Солнечной системе. По мере того, как твердые миры сталкивались и испарялись, их содержимое смешивалось, в конечном итоге оседая в отдельных регионах. Ближе к Солнцу, где было жарче, более легкие элементы были более склонны нагреваться и убегать, оставляя избыток тяжелых изотопов (вариаций элементов с лишними нейтронами). Дальше от Солнца породы имели возможность удерживать больше воды и оставались более легкие изотопы. Поэтому ученый может исследовать смесь изотопов, чтобы определить, в какой части Солнечной системы она появилась, подобно тому, как акцент выдает родину человека.

Эти различия так сильно выражены, что их используют для классификации планет и типов метеоритов. Марс так сильно отличается от Земли, например, что его метеориты можно идентифицировать путем простого измерения соотношения трех разных изотопов кислорода.

В 2001 году, используя передовые методы масс-спектрометрии, швейцарские ученые снова изучили троктолит 76536 и другие лунные образцы. Выяснилось, что их изотопы кислорода неотличимы от тех, что на Земле. Геохимики с тех пор изучили титан, вольфрам, хром, рубидий, калий и другие не совсем заурядные металлы на Земле — и все они выглядели практически одинаково.

Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.

Это плохая новость для Тейи. Если Марс так сильно отличается от Земли, Тейя — а значит, и Луна — должны тоже отличаться. Если же они одинаковы, это значит, что луна должна была сформироваться из расплавленных кусочков Земли. Породы, собранные «Аполлоном», выходит, будут прямо противоречить тому, на чем настаивает физика.

«Каноническая модель переживает серьезный кризис», говорит Сара Стюарт, планетолог Калифорнийского университета в Дэвисе. «Она еще не убита окончательно, но ее нынешний статус заключается в том, что она не работает».

Луна из пара

Стюарт пыталась переосмыслить физические ограничения этой проблемы — необходимость в ударном теле определенного размера, которое движется с определенной скоростью, — на фоне новых геохимических доказательств. В 2012 году она и Матия Жук, ныне работающая в Институте SETI, предложили новую физическую модель формирования Луны. Они заявили, что юная Земля была вращающимся дервишем, день которого длился два-три часа, когда в нее ударила Тейя. Столкновение произвело диск вокруг Земли — как кольцо Сатурна — но тот продержался всего 24 часа. В конечном итоге диск остыл и затвердел, сформировав Луну.

Матия Жук и Сара Стюарт

Чтобы объяснение с быстро вращающейся Землей было верным, однако, должно быть что-то еще, замедлившее скорость вращения планеты до нынешнего состояния. В своей работе 2012 года Стюарт и Чук утверждали, что при определенных орбитально-резонансных взаимодействиях Земля должна была передать угловой момент солнцу. Позже Джек Уисдом из Массачусетского технологического института предложил несколько альтернативных сценариев по извлечению углового момента из системы Земля-Луна.

Однако ни одно из объяснений не было удовлетворительным. Модели 2012 года так и не могли объяснить орбиту Луны или ее химию, говорит Стюарт. И вот, в прошлом году, Саймон Лок, выпускник Гарвардского университета и студент Стюарта в то время, представил обновленную модель, которая предложила ранее не предлагавшуюся планетарную структуру.

По его мнению, каждый кусочек Земли и Тейи испарился и сформировал раздутое, распухшее облако в виде толстого бублика. Облако вращалось так быстро, что достигло точки под названием предел совместного вращения. На этом внешнем краю облака испарившаяся порода кружила так быстро, что облако приняло новую структуру, с толстым диском, обходящим внутренний регион. Что важно, диск не был отделен от центральной области так, как отделены кольца Сатурна.

Условия в этой структуре неописуемо адские; нет никакой поверхности, вместо нее облака расплавленной породы, причем каждая область облака образует капли дождя из расплавленной породы. Луны выросла внутри этого пара, говорит Лок, прежде чем пар окончательно остыл и оставил после себя систему Земля — Луна.

Учитывая необычные характеристики структуры, Лок и Стюарт посчитали, что она заслуживает нового названия. Они опробовали несколько версий, прежде чем прийти к «синестии», в которой используется греческий префикс «син», означающий «вместе», и богиня Гестия, которая представляет дом, очаг и архитектуру. Это слово означает «связанную структуру», говорит Стюарт.

«Эти тела не то, что вы думаете. И выглядят они не так, как вы думали они будут выглядеть».

В мае Лок и Стюарт опубликовали работу о физике синестий; их работа на тему синестии лунного происхождения все еще находится на рассмотрении. Они представили ее на конференции планетологов и сказали, что их коллеги были заинтересованы, но вряд ли согласны с идеей. Возможно, потому что синестия остается просто идее; в отличие от окольцованных планет, которых много в Солнечной системе, и протопланетарных дисков, которых много во Вселенной, никто никогда ни одной не видел.

Может так можно объяснить происхождение Луны?

Но это интересный способ объяснить особенности нашей Луны, когда наши модели, похоже, не работают.

Десять лун

Среди естественных спутников Солнечной системы, земная Луна может быть самым удивительным из-за своего одиночества. У Меркурия и Венеры естественных спутников нет, отчасти из-за их близости к солнцу, гравитационное воздействие которого делает орбиты спутников нестабильными. У Марса есть крошечные Фобос и Деймос, которые некоторые считают захваченными астероидами; другие говорят в пользу падений крупных тел на Марс. У газовых гигантов есть множество спутников, как твердых, так и мягких.

В отличие от этих спутников, спутник Земли также выделяется своими размерами и физической нагрузкой, которую несет. Луна составляет менее 1% Земли по массе, а общая масса спутников внешних планет — менее 1/10 процента их родителей. Что еще более важно, на Луну приходится 80% углового момента системы Земля — Луна. Иными словами, Луна отвечает за 80% движения системы в целом. Для внешних планет это значение меньше 1%.

В работе, опубликованной прошлой зимой, она утверждала, что спутник Земли может быть не изначальным. Вместо этого он стал собранием тысяч кусков — по меньшей мере десяти, исходя из ее расчетов. 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.

Планетологи отметили ее работу. Робин Кануп, лунолог Юго-Западного научно-исследовательского института и специалист по теориям лунного образования, говорит, что теория достойна рассмотрения. Однако необходимы дополнительные исследования. Руфу не уверена, 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.

Между тем, другие обратились к другому объяснению сходства Земли и Луны, которое могло бы иметь очень простой ответ. От синестий до лунных поясов, новые физических модели — и новая физика — могут быть спорными. Возможно, Луна похожа на Землю лишь потому, что и Тейя была похожа.

Другие земные объекты

Луна — не единственная «земная» вещица в Солнечной системе. Породы вроде троктолита 76536 имеют такое же соотношение изотопов кислорода, что и земные породы, а также группы астероидов — энстатитовых хондритов. Состав изотопов кислорода у этих астероидов схож с земным, говорит Мириам Телус, космохимик, изучающий метеориты в Институте Карнеги в Вашингтоне. «Один из аргументов состоит в том, что они сформировались в горячих областях диска, которые могли быть ближе к солнцу», говорит она. Возможно, они сформировались рядом с Землей.

Некоторые из этих пород собрались, чтобы сформировать Землю; другие сформировали Тейю. Энстатитовые хондриты — это остаточные камни, которые никогда не собирались и не становились достаточно большими, чтобы образовывать мантии, ядра и полностью сформированные планеты.

Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.

В январе Николас Дауфас, геофизик Чикагского университета, заявил, что большинство камней, которые стали Землей, были метеоритами энстатитового типа. Он утверждал, что все, что сформировалось в одном регионе, будет собираться из них. Планетарное строительство проходило с использованием одних и тех же замешанных материалов, которые мы сейчас находим на Земле и Луне; они выглядят одинаково, потому что являются одним и тем же. Гигантское тело, которое сформировало Луну, вероятно, имело изотопный состав, схожий с земным.

Дэвид Стивенсон, планетолог из Калифорнийского технологического института, изучающий происхождение Луны с тех пор, как гипотеза Тейи была впервые представлена в 1974 году, говорит, что считает эту работу самым важным вкладом в спор за последний год. Потому что она посвящена проблеме, которую геохимики пытаются решить десятилетиями.

«Это умная история о том, как нужно рассматривать различные элементы, попадающие на Землю», говорит Стивенсон.

На Землю чего только не попадает.

Но не все согласны. Остаются вопросы об изотопном соотношении элементов вроде вольфрама, отмечает Стюарт. Вольфрам-182 является производным от гафния-182, поэтому отношение вольфрама к гафнию работает как часы, определяя возраст конкретной породы. Если у одной породы больше вольфрама-182, чем у другой, можно смело заявлять, что богатая вольфрамом порода сформировалась раньше. Но самые точные измерения показывают, что соотношения вольфрама к гафнию у Земли и Луны одинаковы. Два тела должны были находиться в особых условиях, чтобы так получилось.

Источник

Кризис классической теории происхождения Луны

Спустя несколько десятилетий после того, как учёные вроде бы договорились об одной теории, появляется противоречащее ей новое свидетельство возможного способа появления Луны

Впечатление художника о синестии, гипотетическом объекте, состоящем из испарившегося камня, который, возможно, породил Луну

13 декабря 1972 года астронавт «Аполло-17» Харрисон Шмитт подошёл к валуну в лунном Море Спокойствия. «У этого валуна есть след, идущий прямо с холма», – сказал он своему командиру, Юджину Цернану, указывая на отметки, оставленные скатившимся со склона камнем. Цернан наклонился, чтобы собрать образцы, и предложил Шмитту представить, что было бы, если бы они стояли на пути этого камня до того, как он скатился со склона.

«Мне не хотелось бы думать об этом», – сказал Шмитт.

Астронавты откололи кусочки луны с валуна. Затем при помощи грабелек Шмитт поскрёб пыльную поверхность, приподняв камень, позже названный троктолитом 76536 с реголита и внеся его в историю.

Этот камень и его брат-валун расскажут историю того, как появилась вся Луна. В этой истории создания, описанной в бессчетном множестве учебников и пояснениях к музейным экспонатам за последние четыре десятилетия, Луна родилась в пагубном столкновении зародышевой Земли и каменистого мира размером с Марс. Второй мир назвали Тея, в честь греческой богини, породившей Селену, т.е. Луну. Тея с такой скоростью и силой ударила Землю, что оба мира расплавились. Остатки обломков Теи охладились и отвердели, превратившись в нашего серебристого компаньона.

Современные измерения троктолита 76536 и других камней с Луны и Марса зародили сомнения в этой истории. За последние пять лет шквал исследований выявил проблему: каноническая гипотеза ударного формирования зиждется на предположениях, не соответствующих фактам. Если Тея ударила Землю, а потом сформировала Луну, то Луна должна состоять из такого же материала, что и Тея. Но Луна не выглядит, как Тея – или как Марс. Вплоть до атомов она выглядит почти точно так же, как Земля.

Астронавт зондирует камни на Луне

Повстречав это несоответствие, исследователи Луны начали искать новые идеи, чтобы понять, как она появилась. Самое очевидное решение может быть и самым простым, хотя оно создаёт другие проблемы с пониманием ранних этапов Солнечной системы: возможно, Тея и сформировала луну, но при этом Тея состояла из материала, почти идентичного земному. Вторая возможность – процесс столкновения всё хорошенько перемешал, равномерно распределил комки и жидкости, словно тесто для блинов. Это могло случиться при чрезвычайно высокоэнергетическом столкновении, или в серии столкновений, породивших несколько лун, объединившихся позднее. Третье объяснение ставит под сомнение то, что мы знаем о планетах. Возможно, что Земля и Луна претерпели странные метаморфозы и совершали необычные движения на орбите, что резко поменяло их вращение и их будущее.

Четыре способа создать Луну

С появлением проблем у основной теории возникновения Луны учёные накидали новых теорий её появления.

Модель ударного формирования

Эта классическая теория, появившаяся в 1970-х, утверждает, что булыжник размером с Марс, Тея, долбанул по юной Земле. После удара появился диск из обломков, позднее объединившийся в Луну. Но новые исследования обнаружили конфликт: компьютерные симуляции говорят о том, что Луна должна состоять из материала, сходного с материалом Теи, а геохимическое исследование Луны говорит о том, что она состоит из материала, сходного с земным.

Синестия

Возможно, Тея ударила Землю достаточно сильно для того, чтобы оба объекта испарились и образовали новую космическую структуру, синестию. Вращающееся облако горячих обломков могло тщательно перемешать материалы Теи и Земли и создать систему Земля/Луна со сходной геохимией.

Малые луны

Столкновение близнецов

Возможно, наиболее простой альтернативой будет вариант, в котором Тея состоит из того же материала, что и Земля. Но это предположение идёт вразрез с большей частью наших представлений о формировании планетных систем.

Чтобы понять, что могло случиться в самый запоминающийся день Земли, нужно понять юность Солнечной системы. Четыре с половиной миллиарда лет назад Солнце было окружено горячим облаком обломков, похожим на пончик. Порождённые в недрах звезды элементы двигались вокруг новообразованного Солнца, охлаждаясь, и спустя эпохи, комбинируясь – в процессе, который нам в точности пока неясен – в комочки, затем в планетезимали, затем во всё более крупные планеты. Эти каменистые тела активно и жёстко сталкивались, испаряя друг друга. Именно в этом жёстком адском бильярде и появились Земля и Луна.

Чтобы получить сегодняшнюю Луну, с её размером, вращением и скоростью убегания от Земли, согласно нашим лучшим компьютерным моделям, необходимо, чтобы с Землёй столкнулось тело размером с Марс. Всё, что больше или сильно меньше привело бы к появлению системы с куда как большим вращательным моментом импульса. Тело большего размера также выбросило бы на орбиту Земли слишком много железа, и создало бы более богатую железом луну, чем наша.

Момент импульса – это величина, описывающая движение и массу вращающегося объекта или системы вращающихся объектов: вращающейся Земли, вращающейся Луны, оборачивающейся вокруг вращающейся Земли, и так далее. Момент импульса всегда сохраняется, то есть, его можно приобрести или потерять только с вмешательством третьей силы.

Ранние геохимические исследования троктолита 76536 и других камней поддерживали эту историю. Они показали, что лунные камни должны были возникнуть в океане лунной магмы, который можно создать только при ударном формировании. Троктолит упал бы в расплавленное море как айсберг, отколовшийся от Антарктики. На основе физических ограничений учёные утверждали, что Луна состоит из остатков Теи. Но тут есть проблема.

Вернёмся к ранней Солнечной системе. После столкновения и испарения каменистых миров их содержимое перемешивалось, и в итоге успокаивалось в определённых областях пространства. Ближе к солнцу, там, где жарче, лёгкие элементы с большей вероятностью должны были испаряться, оставляя избыток тяжёлых изотопов (вариантов элементов, содержащих дополнительные нейтроны). Дальше от солнца камни сумели удержатьь больше воды и лёгких изотопов. Поэтому учёные могут изучить смесь изотопов объекта и определить, из какой части солнечной системы он прибыл, так же, как акцент выдаёт родину человека.

Сара Стюарт, планетолог из Калифорнийского университета в Дэйвисе и её студент Саймон Лок из Гарвардского университета

Эти различия настолько очевидны, что их используют для классификации планет и типов метеоритов. Марс, к примеру, так сильно отличается от Земли, что его метеориты можно определить, просто измеряя соотношения трёх различных изотопов кислорода.

В 2001 году, используя передовые технологии масс-спектрометрии, швейцарские учёные повторно измерили троктолит 76536 и 30 других лунных проб. Они обнаружили, что их изотопы кислорода были неотличимы от земных. С тех пор геохимики изучали титан, вольфрам, хром, рубидий, калий и другие редкие металлы Земли и Луны, и в общем всё выглядит одинаково.

Это плохие новости для Теи. Если Марс так очевидно отличается от Земли, то Тея – а следовательно, и Луна – тоже должна отличаться. Если они одинаковые, это значит, что Луна должна была сформироваться из расплавленных осколков Земли. Камни с «Аполло» противоречат тому, что говорит физика.

«Каноническая модель переживает серьёзный кризис, – говорит Сара Стюарт, планетолог из Калифорнийского университета в Дэйвисе. – Её пока не убили, но на текущий момент она не работает».

Стюарт пыталась примирить физические ограничения – необходимость в сталкивающемся теле определённого размера, движущемся с определённой скоростью – с новыми геохимическими свидетельствами. В 2012 году она и Матья Чук [Matija Ćuk], сегодня работающий в институте SETI, предложили новую физическую модель формирования Луны. Они утверждают, что ранняя Земля вращалась быстро, как дервиш, совершая один оборот за два-три часа, когда с ней столкнулась Тея. Столкновение должно было привести к появлению диска вокруг Земли, похожего на кольца Сатурна – но он сохранился бы не дольше, чем на 24 часа. В результате он бы охладился и отвердел, образовав Луну.

Но чтобы объяснение с участием быстро вращающейся Земли сработало, необходимо, чтобы что-то ещё замедлило её вращение до сегодняшнего. В работе 2012 года Стюарт и Чук доказывали, что при определённых взаимодействиях с орбитальным резонансом Земля могла передать момент импульса Солнцу. Позднее Джек Виздом из MTI предложил несколько различных сценариев потери момента импульса системой Земля/Луна.

Но ни одно из объяснений не было достаточно удовлетворительным. Стюарт говорит, что модели 2012 года не могли объяснить орбиту или химический состав Луны. Затем, в прошлом году Саймон Лок, аспирант из Гарвардского университета, учившийся у Стюарт, предложил обновлённую модель, в которой предлагается прежде не рассматривавшаяся планетарная структура.

В этой истории все частички Земли и Теи испарились и сформировали раздутое облако в форме толстого бублика. Облако вращалось так быстро, что достигло коротационного лимита [co-rotation limit]. В этом состоянии на внешнем краю облака испарившиеся камни вращались так быстро, что облако приобрело новую структуру, в которой толстый диск вращается вокруг внутреннего региона. Что важно, диск не был отделён от центрального региона, как отделены кольца от Сатурна, и как были отделены диски в моделях формирования луны после столкновения.

Синестия могла состоять из бубликообразной массы испарившегося камня, окружавшего каменистую планету

Условия в этой структуре адские до невозможности; поверхности нет, вместо неё есть облака расплавленного камня, и в каждом регионе облака формируются капли расплавленного камня. Луна росла внутри этого пара из капель, до тех пор, пока пар не охладился и не оставил за собой систему Земля/Луна.

Учитывая необычные характеристики структуры, Лок и Стюарт решили, что она заслуживает нового названия. Они придумали несколько версий, после чего выбрали синестию, использующую греческий префикс син-, означающий «вместе», и богиню Гестию, богиню семейного очага, здоровья и архитектуры. Стюарт говорит, что слово означает «объединённая структура».

«Эти тела не такие, как вам кажется на первый взгляд. Они выглядят не так, как вы предполагали», – говорит она.

В мае Лок и Стюарт опубликовали работу по физике синестий; их работу по происхождению Луны из синестии пока оценивают специалисты. Они представляли эту работу на конференциях планетологов зимой и весной, и говорят, что их коллеги были заинтригованы, но не убеждены этой идеей. Возможно, потому, что синестии пока остаются только идеей; в отличие от планет с кольцами, которых много в нашей Солнечной системе, и протопланетных диск, которых много по всей Вселенной, никто ещё не видел синестию.

«Но это однозначно интересный путь, способный объяснить особенности нашей Луны и помочь нам преодолеть затруднение с нашей неработающей моделью», – говорит Лок.

Среди естественных спутников в Солнечной системе Луна выделяется своим одиночеством. У Меркурия и Венеры нет естественных спутников, в частности из-за их близости к Солнцу, чьё гравитационное влияние сделало бы орбиты таких лун нестабильными. У Марса есть крохотные Фобос и Деймос; некоторые считают, что это захваченные астероиды, а другие – что они сформировались после столкновений тел с Марсом. Газовые гиганты просто переполнены лунами, некоторые из которых каменистые, некоторые – водные, некоторые – смешанные.

По контрасту с этими лунами, спутник Земли выделяется своим размером и массой. Масса Луны составляет примерно 1% от массы Земли, в то время как общая масса спутников внешних планет не превышает одну десятую процента массы их родителей. Что ещё важнее, Луна отвечает за 80% момента импульса системы Земля/Луна, то есть за 80% движения всей системы. У внешних планет этот показатель не превышает 1%.

Но Луна не обязательно всегда несла такую нагрузку. Лик Луны демонстрирует, что её всю жизнь бомбардировали; почему мы должны предполагать, что из Земли её вырезал всего один камень? Возможно, что Луну создало множество соударений, говорит Ралука Руфу [Raluca Rufu], планетолог из Вайзманновского научного института в Израиле.

В опубликованной этой зимой работе она утверждает, что Луна не появилась у Земли вся сразу. Это собрание, созданное тысячей порезов – или, по меньшей мере, десятком, согласно её симуляциям. Снаряды, летевшие с разных углов и с разной скоростью, могли ударять по Земле и формировать диски, собиравшиеся в малые луны, крошки, по размерам меньшие, чем текущая Луна. Взаимодействия между малыми лунами приводили к их объединениям, что и сформировало нашу сегодняшнюю Луну.

Компьютерная симуляция: две малые луны сливаются вместе

Планетологи хорошо приняли её работу в прошлом году. Робин Канап, специалист по Луне из Юго-западного исследовательского института и один из первых авторов теории формирования Луны, сказал, что она достойна рассмотрения. Однако требуются дополнительные проверки. Руфу не уверена, зафиксировались бы малые луны на своей орбите так, как Луна, повёрнутая к нам всегда одной стороной; если да, то она не уверена, как они объединились бы. «Именно это мы теперь и пытаемся выяснить», – сказала Руфу.

А в это время другие обратились к иному объяснению схожести Земли и Луны, с очень простым ответом. Синестии, малые луны, новые физические модели – всё это спорно. Возможно, что Луна очень похожа на Землю потому, что Тея тоже была на неё похожа.

Луна – не единственный объект в Солнечной системе, похожий на Землю. В камнях троктолита 76536 такое же соотношение изотопов кислорода, как у камней Земли, и как у группы астероидов под названием энстатитовые хондриты. Сочетание изотопов кислорода у этих астероидов очень похоже на земное, по словам Мириам Телас, космохимика, изучающей метеориты в Научном институте им. Карнеги в Вашингтоне. «Один из аргументов состоит в том, что они формировались в более горячих областях диска, близких к Солнцу», – говорит она. Они, вероятно, формировались рядом с тем местом, где формировалась Земля.

Некоторые из этих булыжников сформировали Землю, другие могли сформировать Тею. Энстатитовые хондриты – обломочный материал, который так и не собрался, чтобы создать мантию, ядро и законченную планету.

В январе Николас Дауфас, геофизик из Чикагского университета, утверждал, что большая часть камней, слившихся в Землю, были метеоритами энстатитового типа. Он писал, что всё, что сформировалось в том же регионе, должно состоять из них. Создание планет происходило из тех предварительно смешанных материалов, что мы находим сейчас на Луне и Земле; они выглядят одинаково, поскольку представляют собой одно и то же. «Гигантское тело, врезавшееся и породившее Луну, вероятно обладало изотопной композицией, близкой к земной», – писал Дауфас.

Дэвид Стивенсон, планетолог из Калифорнийского технологического института, изучавший происхождение Луны с того момента, как гипотезу Теи впервые представили в 1974 году, говорит, что считает эту работу наиболее важным вкладом в дебаты за последний год, и утверждает, что она обращается к проблеме, с которой геохимики пытались справиться десятилетиями.

Николас Дауфас держит кусок энстатитового хондрита, такого астероида, который может состоять из материала, сходного с сформировавшим Землю

«Его история правдоподобна. Это хитрая история того, как рассматривать различные элементы, встречающиеся на Земле, – сказал Стивенсон. – А затем можно перейти к истории о конкретной последовательности событий, формировавших Землю, в которой большую роль играют энстатитовые хондриты».

Но пока не все в это верят. Остаются вопросы по поводу количества изотопов таких элементов, как вольфрам – так говорит Стюарт. Вольфрам-182 – дочка гафния-182, поэтому отношение количества вольфрама к гафнию работает, как часы, и определяет возраст конкретного камня. Если в одном камне вольфрама-182 больше, чем в другом, можно спокойно утверждать, что камень с преобладанием вольфрама сформировался раньше. Но самые точные из доступных измерений показывают, что у Земли и Луны отношение вольфрама к гафнию одинаковое. «Было бы очень удачным совпадением, если бы у двух тел оказались одинаковые составы», – заключает Дауфас.

Понимание Луны – нашего постоянного партнёра, серебристой сестры, цели мечтателей и исследователей с незапамятных времён – интересно само по себе. Но история её происхождения и история таких камней, как троктолит 76536, могут стать одной главой в гораздо большей книге.

«Я рассматриваю это как окно в более общий вопрос: что произошло при формировании землеподобных планет? – сказал Стивенсон. – Пока на него никто не ответил».

В поисках ответа на него может помочь понимание синестии; Лок и Стюарт считают, что синестии в ранней Солнечной системе могли формироваться очень быстро, когда протопланеты сталкивались друг с другом и плавились. Многие каменистые тела могли в начале быть толстыми паровыми гало, так что понимание эволюции синестии может помочь учёным понять, как эволюционировала Луна и другие землеподобные миры.

Конечно, делу поможет и сбор большего количества проб, особенно из мантий обеих тел, поскольку у геохимиков тогда будет больше данных для работы. Они смогут сказать, сохраняется ли содержание кислорода, хранящегося в глубинах Земли, с глубиной, или три распространённых изотопа кислорода преобладают друг над другом в разных областях.

«Когда мы говорим, что Земля и Луна очень похожи по содержанию трёх изотопов кислорода, мы делаем предположение, что нам на самом деле известно, что такое Земля и что такое Луна», – говорит Стивенсон.

Новые детали в теории происхождения Солнечной системы, часто основанные на сложных компьютерных симуляциях, помогают разобраться в том, где рождались планеты и куда они переместились. Учёные всё чаще говорят о том, что Марс эту историю нам не расскажет, поскольку он мог сформироваться не в той же части Солнечной системы, где появились Земля, энстатиты и Тея. Стивенсон говорит, что Марс больше не нужно использовать в качестве барометра каменистых планет.

Специалисты по Луне соглашаются, что наилучшие ответы могут найтись на Венере, планете, более других похожей на Землю. В молодости у неё могла быть Луна, потерявшаяся потом; она могла быть очень похожей на Землю, или непохожей. «Если бы мы смогли получить камешек с Венеры, нам было бы очень просто ответить на вопрос происхождения Луны. Но, к сожалению, этого нет ни у кого в списке приоритетов», – говорит Лок.

Отсутствие проб с Венеры и лабораторий, способных проверить невообразимые давления и температуры в центре столкновений, оставляет специалистов по Луне придумывать новые модели – и пересматривать изначальную историю Луны.

Источник

Откуда взялась Луна? Основные теории происхождения

Мы уже привыкли к нашему единственному естественному спутнику, который неустанно облетает нашу планету каждые 28 дней. Луна доминирует в нашем ночном небе, с древних времён она затрагивала у людей самые поэтические струны души. Хотя за последние несколько десятилетий предложены новые понимания многих лунных тайн, большое количество нерешённых вопросов всё ещё окружают наш единственный естественный спутник.

По сравнению с другими планетами нашей солнечной системы и путь орбиты, и размер нашей Луны являются довольно значительными аномалиями. Другие планеты, конечно, тоже имеют спутники. Но у планет со слабым гравитационным воздействием, как например, Меркурий, Венера и Плутон, их нет. Луна составляет одну четверть размера Земли. Сравните это с огромным Юпитером или Сатурном, у которых несколько сравнительно небольших спутников (луна Юпитера составляет 1/80 его размера), и наша Луна, кажется, довольно редкое космическое явление.

Ещё одна интересная деталь: расстояние от Луны до Земли достаточно небольшое, и по видимым размерам Луна равна нашему Солнцу. Это любопытное совпадение наиболее очевидно во время полных солнечных затмений, когда Луна полностью закрывает нашу ближайшую звезду.

Наконец, почти идеальная круговая орбита Луны, отличается от орбит других спутников, которые имеют тенденцию к эллиптической форме.

Гравитационный центр Луны почти на 1 800 м ближе к Земле, чем её геометрический центр. При таких значительных расхождениях учёные до сих пор не могут объяснить, как Луна умудряется сохранить свою почти идеально круговую орбиту.

Гравитационное притяжение на Луне не является однородным. Экипаж на борту Apollo VIII при пролёте около лунного океана, заметил, что гравитация Луны имеет резкие аномалии. В некоторых местах гравитация, кажется, таинственным образом усиливается.

Проблема происхождения Луны обсуждается в научной литературе уже более ста лет. Ее решение имеет большое значение для понимания ранней истории Земли, механизмов формирования Солнечной системы, происхождения жизни.

Первое логическое объяснение происхождения Луны было выдвинуто в XIX в. Джордж Дарвин, сын Чарлза Дарвина, автора теории естественного отбора, был известным и авторитетным астрономом, который тщательно изучал Луну и в 1878 г. выступил с так называемой теорией разделения. По всей видимости, Джордж Дарвин был первым астрономом, установившим, что Луна отдаляется от Земли. На основе скорости расхождения двух небесных тел Дж. Дарвин предположил, что когда-то Земля и Луна составляли единое целое. В далеком прошлом эта расплавленная вязкая сфера очень быстро вращалась вокруг своей оси, совершая один полный оборот примерно за пять с половиной часов.

Дарвин предположил, что в дальнейшем приливное воздействие Солнца стало причиной так называемого разделения: кусок расплавленной Земли размером с Луну отделился от главной массы и в конце концов занял свое положение на орбите. Эта теория выглядела вполне разумно и стала главенствующей в начале XX в. Она подверглась серьезной атаке лишь в 1920-х, когда британский астроном Гарольд Джеффрис показал, что вязкость Земли в полурасплавленном состоянии препятствовала бы возникновению достаточно мощной вибрации, которая могла привести к разделению двух небесных тел.

Вторая теория, некогда убедившая ряд специалистов, называлась аккреционной теорией. Она гласила, что вокруг уже сформировавшейся Земли постепенно аккумулировался диск из плотных частиц, напоминающий кольца Сатурна. Предполагалось, что частицы этого диска в конечном счете объединились и образовали Луну.

Существует несколько причин, в силу которых такое объяснение не может быть удовлетворительным. Одной из главных является угловой момент движения системы Земля — Луна, который никогда не стал бы таким, как он есть, если бы Луна образовалась из аккреционного диска. Существуют также затруднения, связанные с образованием океанов расплавленной магмы на «новорожденной» Луне.

Третья теория о происхождении Луны появилась примерно в то время, когда были запущены первые лунные зонды; она получила название теории целостного захвата. Предполагалось, что Луна возникла вдалеке от Земли и стала блуждающим небесным телом, которое попросту было захвачено земным тяготением и вышло на орбиту вокруг Земли.

Теперь эта теория тоже вышла из моды по нескольким причинам. Соотношение изотопов кислорода в горных породах на Земле и на Луне убедительно доказывает, что они возникли на одном расстоянии от Солнца, чего не могло быть в том случае, если бы Луна сформировалась в другом месте. Существуют также непреодолимые трудности в попытке построения модели, в соответствии с которой небесное тело размером с Луну могло бы выйти на стационарную орбиту вокруг Земли. Такой огромный объект не мог аккуратно «подплыть» к Земле на малой скорости, словно супертанкер, швартующийся к пристани; он почти неизбежно должен был врезаться в Землю на большой скорости или пролететь рядом с ней и устремиться дальше.

К середине 1970-х все предыдущие теории формирования Луны по той или иной причине столкнулись с трудностями. Это привело к созданию практически немыслимой ситуации, когда прославленные эксперты могли публично признать, что они просто не знают, как или почему Луна оказалась на своем месте.

Из этой неопределенности родилась новая теория, которая в настоящее время считается общепринятой, несмотря на некоторые серьезные вопросы. Она известна как теория «большого столкновения».

Идея возникла в Советском Союзе в 60-х гг. у русского ученого B.C. Савронова, который рассматривал возможность возникновения планет из миллионов астероидов разного размера, называемых планетзималями.

В ходе независимого исследования Хартманн вместе со своим коллегой Д.Р. Дэвисом предположил, что Луна образовалась в результате столкновения двух планетных тел, одним из которых была Земля, а другим — блуждающая планета, размером не уступавшая Марсу. Хартманн и Дэвис полагали, что две планеты столкнулись специфическим образом, в результате чего произошли выбросы вещества из мантии обоих небесных тел. Это вещество было выброшено на орбиту, где постепенно объединилось и уплотнилось для формирования Луны.

Из этих обломков собралась прото-Луна и стала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км. Земля, в результате удара, получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов) и заметный наклон оси вращения.

В двух новых исследованиях, опубликованных в свежем выпуске журнала Nature, ученые приводят свидетельства того, что химическое сходство Земли и Луны обусловлено основательным смешиванием вещества, образованного при столкновении Земли с другой планетой.

Авторы исследований изучили содержание изотопов вольфрама-182 на Земле и ее естественном спутнике. Анализ показал, что в лунных породах изотопов на 27 частей на миллион больше, чем на Земле.

Таким образом, сторонники основной теории происхождения земного спутника получили новые подтверждения своей правоты и причём довольно весомые. Но, немецкие учёные утверждают, что другие теории нельзя просто так списывать со счетов, поскольку новые данные, хотя и серьёзно подтверждают основную теорию, но всё же не на сто процентов. Поэтому пока ещё есть возможность выбрать для себя наиболее близкую теорию из всех существующих, или даже придумать новую!

Источник

Как образовалась Луна. ⁠ ⁠

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.

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.

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.

Вы что, не знали, что лун было три, Леля, Фатта и Месяц, и две из них уже погибли?

Ночь с 19 на 20 августа 2022. Луна между Плеядами и Гиадами⁠ ⁠

Вспомним сегодня о Меркурии. Я давно о нем не рассказывал. А ведь все это время Меркурий находился в значительном угловом удалении от Солнца, и мог был быть прекрасно виден… если бы мы находились в южном полушарии нашей планеты, или хотя бы в экваториальной зоне. Но даже в тропических и субтропических широтах северного полушария Земли Меркурий виден хорошо. И только в средних северных широтах его видимость неудовлетворительна. Так сложилось из-за того, что сейчас — в конце лета (и осенью — тоже) вечером эклиптика (линия на небесной сфере, вдоль которой путешествуют все планеты) стелется у самого горизонта. Заходит Солнце — и сразу же заходят за горизонт все планеты, расположенные к востоку от Солнца (не слишком удаленные от него). И это как раз про Меркурий в августе 2022 года.

На картинке выше прекрасно видно, что Меркурий находится на значительном отдалении от Солнца — сегодня это 26 градусов, но зайдет за горизонт вместе с ним. И это общая тенденция для всех вечерних планет в конце лета и осенью. Правда, сейчас вечерним блуждающим светилом (именно так переводится слово “планета” с древнегреческого) является лишь Меркурий.

Предстоящим вечером Меркурий заметить можно — в момент захода Солнца или несколькими минутами позже — очень низко над горизонтом и очень непродолжительное время. Но потребуется легкая оптика (бинокль, подзорная труба) идеальное состояние атмосферы и точное знание того, где на небе расположена эта планета.

Через неделю Меркурий достигнет наибольшей восточной элонгации (27 градусов) и начнет стремительно сближаться с Солнцем, и через несколько дней после нижнего соединения с Солнцем (когда Меркурий проскользнет между Солнцем и Землей), начнется это утренняя видимость — гораздо более удобная для наблюдений в средних северных широтах нашей планеты.

Всю предстоящую ночь прекрасно виден Сатурн в созвездии Козерога. Эта планета недавно прошла противостояние с Солнцем, и сейчас самый лучший период её видимости — Сатурн виден с вечерних сумерек до наступления утренних.

Неподалеку от Сатурна — в соседнем созвездии Водолея — в бинокль или подзорную трубу можно отыскать малую планету Веста, которая сейчас близится к противостоянию (23 августа 2022), а значит тоже находится в лучших условиях видимости. Сейчас в темных местах нашей планеты (за пределами города, а лучше всего — в горах) Весту можно увидеть невооруженным глазом. Веста — единственный астероид (малая планета), доступный для наблюдений без оптики.

В похожих условиях находится и Юпитер — ярчайшая из планет августовской ночи. Стоит отметить, что условия видимости Юпитера даже лучше, чем условия видимости Сатурна — за счет того, что Юпитер имеет более высокой склонение, а значит виден на небе на значительно большей высоте, где атмосфера чище и спокойнее.

Противостояние Юпитера произойдет 27 сентября — через месяц с небольшим.

Располагается Юпитер в созвездии Кита вблизи границы с созвездием Рыб.

С полуночи становится хорошо видим Марс. Он расположен в созвездии Тельца, куда недавно перебрался из созвездия Овна, оставив там неторопливого Урана. Уран по прежнему в Овне, а Марс в ближайшие ночи сияет в окружении красивейших рассеянных скоплений Плеяды и Гиады и сближается с яркой звездой Альдебаран, возглавляющей созвездие Тельца и тоже обладающую красноватым оттенком.

В предстоящую ночь в этом районе небосвода окажется убывающий серп старой Луны. что заметно украсит эту и без того прекрасную часть неба.

Перед восходом Солнца на небе появится Венера. Её утренняя видимость находится в фазе завершения, но до конце августа и даже в начале сентября Венера все еще неплохо видна за 30-40 минут до восхода в северо-восточном направлении.

Регулярные обзоры предстоящих астрономических явлений в телеграм-канале «Вселенная и Человек», и в одноименном Астроблоге.

Поддержать автора можно здесь.

Ясного Мирного Неба Всем!

Полярное сияние под Казанью 18.08.2022⁠ ⁠

Оборудование: Nikon D600 + Nikkor 24-85/2.8-4 на штативе, обработка LR, Movavi, Снято 693 кадра. Фокусное 24 мм ISO 3200 выдержки по 10 секунд интервал между кадрами 15 сек.

Ночь с 18 на 19 августа 2022. Луна вблизи Марса и Урана⁠ ⁠

Чем интересна предстоящая ночь?

Прежде всего тем, что Луна станет по виду ровно половинкой, обращенной к востоку — достигнет фазы, которая у астрономов называется “Последняя четверть”. Это же означает, что до новолуния остается всего неделя. И это будет неделя очень красивых утренних лун, в той или иной степени тонкой изящности. Ну, а пока Луна — всего лишь половинка, найдите возможность посмотреть на неё с увеличением. На мой взгляд, именно в фазе “последней четверти” лунный рельеф наиболее красив при наблюдении в телескоп.

Этой же ночью и эта же луна будет располагаться на небе между двумя планетами. Одна планета Марс, Другая — Уран. Некоторое количество ночей назад Марс и Уран были довольно близко — всего 1,5 градуса. Но прошло почти три недели — Марс убежал от Урана, и теперь они находятся в разных созвездиях — Уран в Овне, Марс в Тельце. Сейчас между ними около 11 градусов. Луна будет прямо в середине этой дистанции — по 5,5 градуса от каждой из планет.

Ближе к утру — после 3 часов ночи — Луна покроет собой слабую звезду HD 21335 (6.5m) созвездия Тельца. Увидеть глазом это не получится, но в телескоп — запросто.

В Москве открытие произойдет уже на светлеющем утреннем небе. Но к западу от Москвы наблюдения открытия будет комфортным.

В эти же часы и минуты красный, заметный даже при близкой Луне Марс продолжает полет мимо рассеянного звездного скопления Плеяды. Плеяда заметить будет труднее — все-таки Луна будет этому больше мешать, чем помогать. Но легкая оптика в виде трубы или полевого бинокля поможет увидеть и то, и другое, и даже расположенное неподалеку рассеянное скопление Гиады — следующую цель красного Марс, который в следующие ночи начнет успешно конкурировать с красно-оранжевым Альдебараном, лишь случайно наложившимся на звездные россыпи Гиад, которые в 2 с половиной раза дальше.

Расстояние до Альдебарана 65 световых лет, до скопления Гиады 150 лет, до скопления Плеяды 440 световых лет.

Как и в предыдущие ночи, прекрасно виден Сатурн в созвездии Козерога на протяжении всего темного времени суток.

Юпитер сияет самым ярким светилом ночи (как минимум до восхода Луны) в созвездии Кита — на границе с созвездием Рыб.

Марс и Уран, о которых мы уже успели поговорить, располагаются еще восточнее — в созвездиях Овна и Тельца, а значит восходят еще позже — около 11 часов вечера.

И только в половине 4-го утра над северо-восточном сектором горизонтом начнет подниматься Венера — ярчайшая из планет. В местности с открытым горизонтом Венеру можно наблюдать на светлом утреннем небосводе в течении часа, с учетом того, что Венера видна буквально при свете дня.

Регулярные обзоры предстоящих астрономических явлений в телеграм-канале «Вселенная и Человек», и в одноименном Астроблоге.

Поддержать автора можно здесь.

Ясного Мирного Неба Всем!

Сатурн, 17 августа 2022 года, 22:22⁠ ⁠

-телескоп Celestron NexStar 8 SE

-линзоблок Барлоу 2х НПЗ

-корректор атмосферной дисперсии ZWO ADC

-светофильтр ZWO IR-cut

Сложение 5000 кадров из 37643.

Фрагмент исходного видео:

Мой космический блог: star-hunter.ru

Солнце, 16 августа 2022 года, 11:10⁠ ⁠

-телескоп Celestron 102 SLT

-монтировка Celestron Nexstar SE

-клин Гершеля Lacerta

-светофильтр Baader Solar Continuum

-камера ZWO ASI 183MC

Сложение 100 кадров из 1685

Место съемки: Анапа, двор.

Оборудование: Nikon D600 + Nikkor 24-85/2.8-4 на монтировке Star Adventurer, обработка LR, Movavi, Снято 542 кадра. Фокусное 24 мм ISO 1600 выдержки по 6 и 13 секунд интервал между кадрами 15 сек.

Астрохобби #24. Лебедь⁠ ⁠

Продолжаю серию созвездий, снятых через обычный объктив.

Созвездие Лебедь. Снято 8 августа, в сумме 60 снимков по 60 секунд.

Очень хотелось, чтобы проявилась туманность Вуаль, она на правом крыле Лебедя, обозначена как Veil nebula.

Как всегда оригинал и техническая информация тут:
https://deepskyhosting.com/EIYIj7F

Да, это реально. снято после длительной выдержки и увеличения.

Ночь с 13 на 14 августа 2022. Луна вблизи астеризма «Лягушачья лапка»⁠ ⁠

Вечером 13 августа Луна взойдет примерно через полтора часа после захода Солнца. Фаза её составит 95%, и опытный глаз уже без труда заметит, что Луна не полная — начала убывать.

Положение Луны среди звезд будет интересным.

Еще через час после ее восхода, когда Луна успеет достаточно подняться, окажется, что расположена она практически посередине между Сатурном и Юпитером, почти точно деля пополам расстояние между этими планетами.

Подождите. Пусть Луна поднимется еще выше. Около полуночи посмотрите на неё в бинокль.

Вы увидите выше Луны (к северу от неё) некоторое количество слабых (но хорошо заметных в бинокль) звезд. Это астеризм «Лягушачья лапка» в созвездии Водолея, образованный звездами Фи, Хи и триадой Пси. Соседство Луны с этими звездами будет красивым. А о звезде “Хи Водолея” у меня есть отдельный рассказ.

Кроме этого в лунном окружении в предстоящую ночь окажутся еще планета Нептун и по меньшей мере два астероида — Веста и Юнона. Разыскивать эти слабые объекты при близкой яркой почти полной Луне вряд ли имеет смысл. Но знать об этом не помешает.

В качестве некоторого утешительного приза предлагаю Вам отыскать севернее и чуть правее (западнее) Луны яркий и важный для каждого любителя астрономии астеризм “Вертушка” образованный четырьмя звездами — Дзета, Гамма, Эта и Пи Водолея.

Находящаяся в центре астеризма Дзета Водолея (от которой расходятся воображаемые лучики к трем остальным звездам “Вертушки”, создавая образ лопастей ветрогенератора) является интересной тройной звездной системой. Два компонента доступны наблюдению в любительский телескоп, а третий сливается с первым и виден лишь в огромные мега-телескопы ведущих обсерваторий. В 2004-м году Дзета Водолея пересекла линию небесного экватора и теперь считается звездой северного небесного полушария. А до того пребывала в южном.

Если наблюдать Луну в течении нескольких часов можно заметить, как она меняет свое положение среди звезд, проходя мимо «Лягушачьей лапки», едва ли не задевая звезду ψ3 Водолея. Между прочим, для наблюдателей Турции, Греции, Италии и расположенных южнее Луна закроет собой эту звезду — произойдет покрытие. Для наблюдателей России и соседних государств покрытие не случится.

Предстоящей ночью прекрасно будут видны все четыре галилеевых спутника Юпитера.

Восточнее Юпитера — в созвездии Тельца — красный Марс все ближе подбирается к рассеянному звездному скоплению Плеяды. В этой области неба его присутствие заметно меняет привычное очертания этого зодиакального созвездия.

Продолжается метеорный поток Персеиды в самой активной его фазе, которая теперь от ночи к ночи будет теперь только успокаиваться — метеоров будет только меньше, а вот Луна с каждой следующей ночью будет подбираться все ближе к радианту — к созвездию Персея, которого, конечно, она не достигнет — Персей — не зодиакальное созвездие. Но с 18 по 22 августа Луна будет проходить по созвездию Тельца, расположенного чуть южнее Персея, и к этому времени всякая активность потока Персеиды сойдет на нет. Увы, в этом году наблюдения этого метеорного потока оказались не в самых лучших обстоятельствах — благодаря Луне. Но у нас еще будет шанс восполнить упущенное в октябре (когда будет активен метеорный поток Ориониды, порожденный кометой Галлея), и тогда Луна нам уже не помешает.

На рассвете самых стойких наблюдателей, которые выдержали всю ночь с субботы на воскресенье, встретит яркая Венера, бегущая за Солнцем по созвездию Рака. Венера догоняет наше дневное светило, и сейчас находится значительно ближе к нему, чем Меркурий, который мы не видим вечерами, а Венеру прекрасно видим по утрам. Все дело в том, что в осенний сезон, в который мы влетаем со скоростью календаря, утренние планеты видны значительно лучше, чем вечерние. И когда Меркурий перепрыгнет на утреннее небо, что случится довольно скоро, мы тоже сможем его увидеть без особого труда. Правда, Венера к тому времени уже скроется за Солнцем, и вместе эти две планеты предстоящей осенью мы не увидим.

Регулярные обзоры предстоящих астрономических явлений в телеграм-канале «Вселенная и Человек», и в одноименном Астроблоге.

Поддержать автора можно здесь.

Ясного Мирного Неба Всем!

На сайте NASA запустили сервис, который воспроизводит, как ваш голос будет звучать на Марсе⁠ ⁠

Всё доступно в разделе «Звуки Марса» на вкладке «Вы на Марсе». Надо просто нажать и удерживать кнопку, чтобы записать приветствие. Далее система обработает ваш голос и преобразит в марсианский. https://mars.nasa.gov/mars2020/participate/sounds/?voice=tru.

Роскосмосу можно точно взять на заметку такие штуки

У близкого к Солнцу красного карлика нашли потенциально обитаемую планету⁠ ⁠

Ross 508 — красный карлик, находящийся в 36,5 светового года от нас, в созвездии Змея. Он имеет массу впятеро меньше солнечной, а зона обитаемости расположена намного ближе к звезде, чем у Солнца. Планета Ross 508 b обращается, оставаясь у внутреннего края этой области, ее орбита проходит в 20 раз ближе к материнской звезде, чем земная — к Солнцу. Полный годовой оборот Ross 508 b успевает сделать всего за 10,8 земных суток. Масса планеты вчетверо больше земной, что позволяет отнести ее к классу сверхземель.

Авторы находки отмечают, что это первый успешный пример обнаружения сверхземли по данным в ближнем ИК-диапазоне. До сих пор такие наблюдения были недостаточно точны и позволяли различить только более крупные экзопланеты.

Астрофизики смоделировали изображение взрыва сверхновой звезды с помощью суперкомпьютера и данных радиотелескопа ASKAP⁠ ⁠

Астрофизики смоделировали изображение взрыва сверхновой звезды G261.9+5.5 с помощью суперкомпьютера Setonix и данных радиотелескопа ASKAP.

Учёный из команды ASKAP Васим Раджа пояснил, что раньше не было возможности создать точное и близкое к реальности изображение такого сложного объекта, как остатки сверхновой. Это комплексные по представлению облака вещества, возникающие в результате взрыва огромной звезды в конце её жизни.

Австралийский суперкомпьютер Setonix за 24 часа провёл анализ целой серии наблюдений, в том числе взрыва сверхновой звезды, обработку и моделирование. В рамках этой работы на Setonix было запущено специальное программное обеспечение для обработки изображений ASKAP, которое учёные планируют дорабатывать для получения выходных данных более высокого разрешения.

Сверхновая звезда G261.9+5.5 находится на расстоянии 10-15 тысяч световых лет от Земли. Её впервые обнаружил австралийский учёный Э. Р. Хилл в 1967 году.

Астрофизики надеются, что морфология процесса взрыва, сгенерированная по данным ASKAP, поможет учёным изучить процесс преобразования звезды и её остатков с беспрецедентной по глубине детализацией, а также влияние этого события на окружающую космическую среду. Исследователи надеются извлечь из этих данных больше информации о возрасте звезды, её размерах и параметрах остатков и типе взрыва.

Для проведения вычислений и создания изображения взрыва сверхновой звезды учёным была доступна недавно запущенная первая очередь суперкомпьютера Setonix, созданного на базе высокопроизводительных решений AMD EPYC Milan. Основная задача этой системы — обработки сложных и больших массивов данных, включая проекты и задачи для радиоастрономии.

«Обработка данных астрономических исследований ASKAP — это отличный способ провести стресс-тестирование системы Setonix и посмотреть, на что она способна», — пояснил учёный Паскаль Элахи, занимающийся разработкой приложений для суперкомпьютера.

Каждый человек прожил свою жизнь на этой маленькой синей точке⁠ ⁠

Ответ на пост «На Луне нашли место пригодное для жизни человека»⁠ ⁠

В одном из серии «ответов на пост» про новую обнаруженную дырочку в Луне я увидел чей-то удивлённый вопрос, почмеу, мол, не забуриться в грунт поглубже и там жить на Луне?
Долго писал коммент, и когда он стал уже неприлично большим, решил сделать этот пост.

.
Только вот землепроходческий комбайн туда пока что с нашими технологиями не доставить, рассчитывают на готовые пещеры, которые там, похоже, вполне себе и есть.

Вообще интересное направление. Заслать туда несколько разочков людей, чтобы всё разведали, подготовили, крупные булыжники с пары площадок распинали своими лунными ботинками, установили солнечные батареи, зарядную станцию.

Потом уже пулять туда картриджи с композитами и роботов. Роботы будут кататься по луне, подметать и просеивать лунную пыль (ну не молоть же реголлит, мельницы пипец тяжелые) для заполнителя, мешать с композитом и лепить как пчелки или 3д-принтеры сотовые такие структуры с куполами рядом с ямой.

Изнутри покрыть эти купола полимером с помощью напыления, получатся герметичные объёмы. Отдельные роботики будут сгребать реголлит со всей округи и возить нагребая на купола.

Так будет создан первый завод строительных материалов на Луне. Организована станция подготовки композитов, станция подзарядки, со временем станция модульного ремонта роботов.

С Земли шлём сменные картриджи, свежие аккумуляторы, компоненты для композитов, блоки для модульного ремонта, аварийные комплекты для выживания в нештатных ситуациях, баллоны со сжатыми газами, маталлические порошки для печати на 3д-принтерах металлических деталей, прочие расходники.

Ещё, конечно, кессоны туда везти, из лунных материалов их не скоро построишь. А так привёз, повклеивал в купола и вот тебе жильё.

Потом будет заводик по добыче воды из мерзлоты.

Наверно имеет смысл заслать на Луну шланги в большом количестве. Их можно закапывать, загребать реголлитом, получится конденсатор для воды, а испарять её можно из грунта накрыв полимерным колпаком и направляя туда концентрированный зеркалами свет. Хотя солнечные батареи же можно в больших количествах наставить, так и с зеркалами не надо возиться будет.

Если термоядерная энергетика хоть немного сдвинется у нас тут с мертвой точки, и станет целесообразно таскать с Луны гелий-3, то это будет мощный пинок для Луной экономики. Можно масштабировать всё вышеописанное для поддержания харвестеров и строительства заводов обогащения реголлита гелием-3.

Побочным продуктом снова будет много строительного реголлита. Можно хоть города строить на Луне, первый отель, космический туризм заиграет уже серьёзными красками.

Наверняка все точки высадки Аполлонов, все луноходы объявят неприкосновенной музейной зоной. Может быть сделают пару дорожек для туристов, огородят флажками, на том и всё.

Рекомендую вдохновиться замечтальной фантастикой про Луну, а если кто подкинет ссылки на интересное чтиво документального толка, то моё вам почтение.
Хорошую подборочку нашел тут: https://habr.com/ru/post/531194/
Но были кажется и на Пикабушке интересные дайджесты.

Ночь с 10 на 11 августа 2022. Луна в перигее. Знакомимся с околополярными созвездиями — часть 3⁠ ⁠

В ближайшую ночь естественный спутник нашей планеты — Луна — подойдет к Земле на минимальное за месяц расстояние. такое явление в астрономии называется прохождением перигея орбиты.

На орбитах спутников Земли, большая часть которых имеет искусственное происхождение, есть две важные точки — перигей и апогей. Перигей — ближайшая к центру системы “Земля-спутник”, апогей — наиболее от центра удаленная. Если бы орбита спутника Земли оказалась бы круговой, то говорить было бы не о чем — все точки были бы равноудалены от центра масс системы. Но такое бывает только в математике. В физике (или — иными словами — с жизни) круговых орбит не существует. Любая орбита обладает некоторой эллиптичностью (вытянутостью) — в большей или меньшей степени.

Орбита Луны имеет достаточный эксцентриситет (вытянутость), чтобы об этом имело смысл говорить. И расстояние до Луны меняется в значительных пределах.

Минимальное расстояние составляет 356 400 километров, а максимальное — 406 700 км. Как можно заметить, разница составляет более 10%. В соответствии с изменением расстояния до Луны меняется её видимый размер — от 29′20″ до 33′32″.

Если кто-то из моих читателей не знаком с угловыми величинами, сообщу, что вся окружность горизонта составляет 360 градусов. И при среднем угловом размере Луны около ½ градуса, в окружность горизонта можно вместить 720 лун (то есть — вдвое меньше, чем градусов в горизонте… хотя, нет — только 694 луны, потому средний угловой размер Луны чуть-чуть больше, чем ½ градуса). 1 угловой градус содержит 60 угловых минут, обозначаемых одинарным коротким штрихом после цифры. Одна угловая минута вмещает 60 угловых секунд (двойной короткий штрих вверху после цифры).

Средний угловой размер Луны составляет 31′05″ — более чем на минуту дуги превышает полградуса.

Теоретически считается, что глаз способен увидеть раздельно два точечных объекта, угловое расстояние между которыми более 2 минут дуги. Это очень завышенная оценка зрительных способностей среднего человека, который не видит раздельно объекты, разделенные расстоянием и в 3’ и даже 5’. Помните историю про Мицар и Алькор — двойную звезду в ручке Ковша Большой медведицы, с помощью которых древние арабы проверяли зрение своих лучников? Между этими звездами 12’ (угловых минут), и половина землян не способны увидеть эти звезды раздельно.

Обратите внимание, что разница между самой большой Луной в перигее и самой маленькой в апогее составляет всего 4 минуты дуги. Но чтобы суметь это осознать, заметить объективно, а не выдумать, нужно иметь перед собой какой-то пример для сравнения.

Вот, было бы на небе сразу две луны — большая и маленькая! Я вполне допускаю, что в таком случае большинство людей заметили разницу и точно указали бы, как из Лун на небе больше. Потому в таком случае сравнение происходило бы не только по угловому поперечнику, но и по площади, которая растет обратно пропорционально квадрату расстояния (то есть существенно быстрее) и по яркости.

Но такого не бывает. Луна у нас одна, как ни жаль. И астрономы, чтобы заметить изменения углового размера Луны используют особые угломерные инструменты. У кого дома есть угломерный инструмент достаточной точности, чтобы измерить угол с точностью хотя бы до минуты дуги? Школьный транспортир не предлагать.

А раз сравнить не с чем, человек волен выдумывать. И это происходит по следующему сценарию:

• Луна низко, значит, большая.

• Луна высоко, значит, маленькая.

Почему человек так решает каждый раз одинаково? Виноват психологический аспект нашего зрительного восприятия. В двух словах: “Раз низко, значит близко. Если высоко, значит — далеко”. И человек убеждает себя в этом. Способность к самовнушению у человека развита сильнее, чем у любого другого существа на планете. Есть чем гордиться.

А если более подробно, то у меня есть отдельная статья о том, почему нам кажется или не кажется, что Луна больше или меньше.

В ночь с 10 на 11 августа луна будет одновременно и близко и низко — это взрывоопасное стечение обстоятельств. И при хорошей погоде гарантирует лавинообразный рост постов в соцсетях о необыкновенно большой Луне. Что ж, порадуемся за людей — лучше писать о Луне, чем о имперском величии или о котиках.

А я добавлю, что в этот раз Луна пройдет хоть и ближе обычного к крышам наших домов, но не на рекордно малом расстоянии. В самом начале обзора я упомянул, что минимальное расстояние до Луны составляет 356 400 км, но в этот раз 359 825 — на три с половиной тысячи километров больше, чем кто-то мог бы ожидать.

Увы, этот перигей не рекордный.

Но не будем умалять достоинства предстоящего события. Луна будет почти полной — фаза составит 97%. Угловой диаметр Луны окажется 33’14”, что лишь на 18 секунд меньше максимума. В Москве луна поднимется над горизонтом менее, чем на 9 градусов. Солнце в самый короткий день в году — 22 декабря — поднимается выше (11 градусов). Так что луну надо будет еще суметь отыскать за крышами многоэтажек.

Но если уж Вам это удастся, не упустите возможность посмотреть чуть выше Луны.

Прямо над Луной, но в 3 раза выше над горизонтом, чем Луна, будут сиять достаточно яркие звезды — Альфа и Бета Козерога. Они интересны тем, что это оптически двойные звезды — расположенные визуально довольно близко, но в пространстве очень сильно разнесенные. Нас будет интересовать прежде всего Альфа Козерога, известная с античных времен как “Альгеди”. При внимательном рассмотрении обнаруживается, что состоит Альгеди из двух звезд 4-й звездной величины (а вместе они светятся почти как третья звездная величина), разделенных промежутком 6 угловых минут — в 2 раза меньше, чем между Мицаром и Алькором в ручке Ковша Большой Медведицы. и если экзамен для арабского лучника Вы успешно сдали, попробуйте теперь этот тест: Разделите невооруженным глазом Альфу Козерога. Если у Вас это получится, то с некоторой натяжкой можно допустить, что и разницу между угловыми размерами Луны в перигее и апогее Вы заметить сможете. Древние греки её замечали. Но они сравнивали Луну с величиной портика Храма Афины Паллады в Акрополе, глядя на него с неизменной точки. Поскольку Парфенон увеличиться или уменьшиться никак не мог, то стало быть — это луна меняет видимые размеры. Этот способ годится и для наших современников, которые вполне могу сравнивать размер луны с различными зданиями, глядя на Луну из одного и того же окна во время её восхода. Главное — записывать свои измерения: “Сегодня луна взошла, и была по размеру чуть меньше дома номер 5, но больше дома номер 3”. Такой подход уже будет научным.

Еще пара слов об Альфе Козерога.

Каждая из звезд, составляющих эту широкую пару имеет своё собственное имя. Восточная — Прима Гиеди. Западная — Секунда Гиеди. То и другое переводится как “Козленок” — первый и второй. Прима очень далека — 686 световых лет. А Секунда относительно рядом — 105 световых лет.

Есть подозрение, что Прима Гиеди обладает семейством спутников, расположенных значительно ближе к “Первому Козленку” и в любительские телескопы невидимых.

По каким-то причинам Фрэнк Герберт — автор фантастического романа “Дюна” — поселил к этой системе клан Харконненов, дав имя планете их обитания “Гьеди Прайм”, что есть то же самое, что и “Прима Гиеди”.

Бета Козерога — Дабих — тоже является оптической двойной, но её глазом не рассмотреть. зато в бинокль обе эти звездные пары выглядят очень зрелищно.

Аспекты видимости планет в предстоящую ночь практически не отличаются от ночи прошлой. поэтому я лишь дам ссылку на предыдущий обзор.

А сейчас мы продолжим изучение околополярных созвездий, начатое 28 июля 2022 и 29 июля 2022.

Начнем наш урок в полночь.

Отыщем уже знакомую нам Большую медведицу на северной стороной горизонта. Соединим две крайние звезды Ковша и продолжим это направление вверх, пока не уткнемся в Полярную звезду. Мы так уже делали.

Полярная звезда не является очень яркой или очень близкой, или еще какой-то “очень-очень”. Но она всегда располагается над точкой севера, которую несложно определить, опустив линию вниз от Полярной звезды, получив тем самым важное для путешественников навигационное направление.

Полярная звезда возглавляет небольшое и не очень заметное созвездие Малой медведицы. Слышали о нем многие. Видели только любители астрономии, да и то — не все. Фигуру этого созвездия составляют слабые звезды, в городе глазу недоступные. Но все же мы попробуем их отыскать. Вдруг мы не в городе.

На самом деле две звезды, кроме Полярной, в этой фигуре углядеть вполне возможно. Это Бета и Гамма Малой медведицы, именуемые Кохаб и Феркад. Кохаб с арабского переводится как звезда севера. И это не случайно. В эпоху расцвета древней арабской астрономии Кохаб выполнял ту же роль, какую сейчас выполняет Полярная — висел почти неподвижно над точкой севера, и по Кохабу держали курс античные путешественники. Потом прецессия оси вращения Земли за две тысячи лет плавно переместила северный полюс Мира от Кохаба к Киносуре (так раньше называлась у греков Полярная).

Кохаб и Феркад легко обнаруживаются при попытке перемещать взгляд от Полярной в сторону окончания ручки Ковша Большой медведицы. А если вы находитесь в темном месте и желательно не при Луне (ах, сейчас как раз Луна! но Луна в сравнении с городской засветкой гораздо меньшее зло), вы можете рассмотреть и Ковш Малой медведицы — цепочку звезд 4,5 — 5 звездной величины, изгибом протянувшуюся от Полярной в сторону Кохаба и Феркада.

Ровно посередине между парой звезд “Мицар-Алькор” и другой парой “Кохаб-Феркад” сияет довольно заметная звезда Тубан — Альфа созвездия Дракон.

Во времена строительства Египетских пирамид она была вместо Полярной — неподвижно виселя над точкой Севера и помогала определять стороны горизонта в темной египетской ночи.

Еще две звезды Дракона находятся правее Тубана — между Полярной и “Черпачком Ковша Большой медведицы”, а самый кончик Драконьего хвоста — между Двумя этими звездами и Полярной, но еще чуть правее. Эта звезда осталась безымянной. Даже греческой буквы для неё не нашлось. Её номер в каталоге Дрейпера совершенно рядовой HD 81817, но я все же сообщу, что светит эта звезда нам с расстояния в 1000 световых лет.

В противоположном направлении от Тубана тянется достаточно продолжительная и извилистая цепочка звезд туловища Дракона, плавно огибающая Ковш Малой медведицы. Запомнить все эти звезды достаточно трудно с первого раза, но они ассоциативно узнаваемы. Поднявшись чуть выше Полярной, шея Дракона изгибается уже в другу сторону, чтобы скорее достичь “Головы Дракона”. Даже Драконы важно не терять голову, тем более, что у нашего небесного Дракона голова всего одна.

Опять прибегнем к помощи Большой Медведицы. Соединим две крайние звезды Ковша, проведем линию вверх, упремся в Полярную (сколько раз мы так уже делали?), и построим перпендикуляр от этой линии влево — на такое же расстояние, какое пролетели от звезд Ковша до Полярной. Линия приведет нас к неправильной трапеции — четыре звезды разной яркости, но достаточно заметные. Они будут очень высоко в августовском небе, поэтому можно с непривычки ошибиться с перпендикулярами, но если просто посмотреть вверх, то скорее всего Вы увидите эти звезды. Еще одной подсказкой станет голубая красавица Вега — альфа созвездия Лиры, на которую так зачаровано смотрит Дракон всеми своими четырьмя глазами — звездами Головы Дракона.

Дракон — очень непростое для изучения созвездия. И не всякий любитель астрономии нарисует его Вам без ошибки, так что этот урок может потребовать нескольких повторов, что вполне нормально для процесса познания звездного неба.

Регулярные обзоры предстоящих астрономических явлений в телеграм-канале «Вселенная и Человек», и в одноименном Астроблоге.

Поддержать автора можно здесь.

Ясного Мирного Неба Всем!

Ответ yexal в «На Луне нашли место пригодное для жизни человека»⁠ ⁠

Вся проблема в том, что изначально новость ссылается на непрофильный сайт, который просто позарился на кликбейтный заголовок. В оригинале все несколько более понятно.

Ямы были впервые обнаружены на Луне в 2009 году, и с тех пор ученые задавались вопросом, ведут ли они к пещерам, которые можно было бы исследовать или использовать в качестве убежищ. Ямы или пещеры также могут обеспечить некоторую защиту от космических лучей, солнечной радиации и микрометеоритов.

Лавовые трубы, также встречающиеся на Земле, образуются, когда расплавленная лава течет под полем охлажденной лавы или образуется корка над рекой лавы, оставляя длинный полый туннель. Если потолок затвердевшей лавовой трубы разрушается, открывается яма, которая может вести в остальную часть пещероподобной трубы.

Две из наиболее заметных ям имеют видимые выступы, которые явно ведут к пещерам или пустотам, и есть убедительные доказательства того, что другой выступ может также привести к большой пещере.

Хорват обработал данные с Diviner – тепловизионной камеры – чтобы выяснить, отличалась ли температура внутри ям от температуры на поверхности.

Сосредоточив внимание на примерно цилиндрической впадине глубиной 328 футов (100 метров) длиной и шириной с футбольное поле в области Луны, известной как Море Спокойствия, Хорват и его коллеги использовали компьютерное моделирование для анализа тепловых свойств породы и лунной пыли и составления графика температуры ямы с течением времени.

Результаты показали, что температура в пределах постоянно затененных областей ямы колеблется незначительно в течение лунных суток, оставаясь на уровне около 63 F или 17 C. Если пещера простирается от дна ямы, как показывают снимки, сделанные камерой LRO Lunar Reconnaissance Orbiter, в ней тоже будет относительно комфортная температура.

Команда, в которую вошли профессор планетологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Дэвид Пейдж и Пол Хейн из Университета Колорадо в Боулдере, считает, что затеняющий выступ отвечает за стабильную температуру, ограничивая нагревание в течение дня и предотвращая излучение тепла ночью.

День на Луне длится около 15 земных дней, в течение которых поверхность постоянно бомбардируется солнечным светом и часто бывает достаточно горячей, чтобы вскипятить воду. Суровые холодные ночи также длятся около 15 земных дней.

Исследование финансировалось проектом NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, Extended Mission 4. LRO управляется Центром космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, для Управления научных миссий в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. Запущенный 18 июня 2009 года, LRO собрал сокровищницу данных с помощью своих семи мощных приборов, внеся неоценимый вклад в наши знания о Луне. Diviner был создан и разработан Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе и Лабораторией реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния.

НАСА возвращается на Луну с коммерческими и международными партнерами, чтобы расширить присутствие человека в космосе и вернуть новые знания и возможности.

Для тех, кто решил докопаться до самых глубин научной сути этого явления

Источник