Самая главная загадка Луны заключается в ее происхождении. Мы до сих пор не знаем, откуда взялась Луна. Но гипотез происхождения Луны предостаточно. Давайте рассмотрим их.
Но сначала
О Луне
У Земли есть только один спутник – Луна. Он движется вокруг Земли по орбите на среднем расстоянии от нее в 376 284 км.
Сила тяготения Земли постепенно замедляет вращение Луны вокруг своей оси, так что теперь Луна обходит весь свой путь вокруг Земли точно за такое же время, какое занимает один ее оборот вокруг своей оси. Такое синхронное вращение означает, что мы, глядя на Луну с Земли, всегда видим только одну ее сторону. Обратную сторону Луны удалось увидеть только космонавтам и космическим кораблям.
Поскольку Луна движется вокруг Земли, Солнце освещает различные доли ее поверхности.
Посмотрите на картинку. Вы видите на ней, как выглядит Луна из одной и той же точки Земли, находясь в разных точках своей орбиты: лунный серп, половина лунного диска (первая четверть), прибывающая Луна, полнолуние, убывающая Луна, половиналунного диска (последняя четверть), лунный серп.
Луна имеет очень большой размер относительно Земли. Диаметр Луны на экваторе (в средней части) равен 3475 км, это чуть меньше четверти диаметра Земли. Поэтому некоторые астрономы даже считают, что систему Земля-Луна надо рассматривать как двойную планету.
Но вернемся все-таки к вопросуо происхождении Луны.
Гипотезы о происхождении Луны
Гипотеза первая
На ранних стадиях существования Земли у нее была система колец вроде той, что имеется у Сатурна. Возможно, Луна образовалась из них?
Гипотеза вторая (центробежного разделения)
Когда Земля была еще совсем юной и состояла из расплавленных пород, она вращалась так быстро, что из-за этого растянулась, приобрела форму груши, а затем верхняя часть этой «груши» оторвалась и превратилась в Луну. Эту гипотезу в шутку называют «дочерней».
Гипотеза третья (столкновения)
Когда Земля была молодой, она подверглась удару какого-то небесного тела, размер которого составлял половину размера самой Земли. В результате этого столкновения огромное количество вещества было выброшено в космическое пространство, а впоследствии из него сформировалась Луна.
Гипотеза четвертая (захвата)
Земля и Луна образовались независимо, в разных частях Солнечной системы. Когда Луна проходила близко к земной орбите, она была захвачена гравитационным полем Земли и стала её спутником. Эту гипотезу в шутку называют «супружеской».
Гипотеза пятая (совместного образования)
Земля и Луна образовались одновременно, в непосредственной близости друг от друга (в шутку - «сестринская» гипотеза).
Гипотеза шестая (многих лун)
Несколько маленьких лун были захвачены гравитацией Земли, затем они столкнулись друг с другом, разрушились, и из их обломков образовалась нынешняя Луна.
Гипотеза седьмая (испарения)
Из расплавленной протоземли были выпарены в пространство значительные массы вещества, которое затем остыло, сконденсировалось на орбите и образовало протолуну.
Каждая из этих гипотез имеет свои «за» и свои «против». В настоящее время основной и более приемлемой считается гипотеза столкновения. Рассмотрим ее подробнее.
Эта гипотеза была предложена Уильямом Хартманом и Дональдом Дэвисом в 1975 году. По их предположению, протопланета (её назвали Тейя ) размером примерно с Марс столкнулась с прото-Землей на ранней стадии её формирования, когда Земля имела примерно 90 % нынешней массы. Удар пришёлся не по центру, а под углом, почти по касательной. В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото-Луна и начала 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.
Почему именно эта гипотеза о происхождении Луны считается основной? Она хорошо объясняет все известные факты о химическом составе и строении Луны, а также и физические параметры системы Луна-Земля. Первоначально большие сомнения вызывала возможность столь удачного соударения (косой удар, невысокая относительная скорость) такого крупного тела с Землей. Но затем было предположено, что Тейя сформировалась на орбите Земли. Такой сценарий хорошо объясняет и низкую скорость столкновения, и угол удара, и нынешнюю, почти точно круговую орбиту Земли.
Но и у этой гипотезы есть свои уязвимые места, как, впрочем, у каждой гипотезы (ведь ГИПОТЕЗА в переводе с древнегреческого обозначает «предположение»).
Так вот, уязвимость этой гипотезы состоит в следующем: у Луны очень маленькое железо-никелевое ядро - оно составляет всего 2-3 % от общей массы спутника. А металлическое ядро Земли составляет около 30 % массы планеты. Для объяснения дефицита железа на Луне приходится принимать допущение, что ко времени столкновения (4,5 млрд. лет назад) и на Земле, и на Тейе уже выделилось тяжёлое железное ядро и образовалась лёгкая силикатная мантия. Но однозначных геологических подтверждений этому допущению не найдено.
И второе: если бы Луна так или иначе оказалась на орбите Земли в столь далёкое время и после этого не претерпевала существенных потрясений, то на её поверхности, по расчётам, успел бы скопиться многометровый слой оседающей из космоса пыли, что не было подтверждено при посадках космических аппаратов на лунную поверхность.
Итак…
До 60-х годов XX века главными гипотезами происхождения Луны были три: центробежного отделения, захвата и совместного образования. Одной из главных целей американских лунных экспедиций 1960-1970 годов было найти доказательства одной из этих гипотез. Первые же полученные данные обнаружили серьёзные противоречия со всеми тремя гипотезами. Но во время полётов «Аполлонов» ещё не существовало гипотезы гигантского столкновения. Именно она и является сейчас господствующей .
February 14th, 2018
Про Далекий Космос можно придумывать все что угодно. Это сложно увидеть и мало кто про это знает. А вот Луна каждую ночь висит у нас над головой и наверняка многие задумывались как это она там оказалась.
Согласно одной из наиболее популярных моделей образования Луны, естественный спутник нашей планеты мог появиться в результате столкновения некоего космического тела с Землей более 4,5 миллиарда лет назад. Этим телом была Тейя, протопланетный объект, с «зародышем» Земли. Столкновение привело к выбросу материи Тейи и прото-Земли в космос, и из этой материи и сформировалась Луна, что объясняет ее удивительное геологическое и химическое сходство с нашей планетой.
Однако внутри данной версии нет единодушия. Ученые выделяют три ее варианта.
1. Инородное тело
Согласно одной из теорий Луна ни что иное как осколок космического объекта, столкнувшегося более 4 миллиардов лет назад с Землей. И ученые даже называют этот объект - малая планета Тейя (по некоторым предположениям размером с Марс). В результате мощнейшего удара космическое тело превратилось в огромное облако мусора, которое оказавшись на земной орбите, со временем сформировалось в спутник. Такая гипотеза, выдвинутая двумя группами американских ученых, удачно объясняла дефицит железа на Луне в отличие от нашей планеты и некоторые динамические характеристики системы Земля - Луна. Но в ней есть слабое место. Химический анализ показал идентичность состава лунной и земной породы.
2. Фрагмент Земли
По этой версии при столкновении с другим небесным телом протоземля выделила вещество, из которого и образовалась Луна. Именно так, по мнению сотрудников Гарвардского университета можно объяснить схожесть химического состава Земли и ее спутника.
3. Два в одном
Эта гипотеза дополняет предыдущую, однако в ней утверждается, что в результате катастрофического столкновения часть массы земной материи и ударника образовали единое вещество, в расплавленном виде выброшенное на околоземную орбиту. Этот материал и создал спутник. В данной интерпретации столкновение произошло до образования ядра Земли, что и объясняет низкое содержание железа в лунном грунте.
В рамках нового исследования ученые постарались подробнее понять, какой была дальнейшая судьба нашего спутника после этого события.
В период катархея (геологический эон) Луна выглядела совсем не так, как она выглядит сегодня. Представляла собой скорее раскаленный комок лавы, обладающий экзотической сверхплотной атмосферой из паров кремния и металлов. А еще она была расположена в 10 раз ближе к поверхности Земли, чем сегодня.
В ходе исследования группа ученых пришла к выводу, что одна из особенностей Луны может указывать на то, что Земля была лишена океанов из жидкой воды на протяжении первых 400-500 миллионов лет своего существования. А такие выводы, в свою очередь, накладывают серьезные ограничения на время зарождения жизни на Земле.
Как сейчас принято считать, в последующие несколько миллионов лет после своего формирования Луна достаточно быстро удалялась от Земли в результате действия приливных сил, пока в итоге не вышла на ту орбиту, на которой она находится сегодня. Впоследствии, когда Луна начала всегда смотреть на Землю только одной стороной, этот процесс резко замедлился, и сейчас она отдаляется от нашей планеты со скоростью примерно в 2-4 сантиметра в год.
Чжун и его коллеги раскрыли одну необычную деталь этого процесса, обратив внимание на самую загадочную черту Луны — ее необычный «горб», расположенный на экваторе. Эта структура была открыта французским астрономом Пьером Лапласом еще два века назад. Лаплас заметил, что Луна «сплющена» примерно в 17-20 раз сильнее, чем должна была быть, учитывая скорость ее вращения вокруг своей оси.
«Лунный экваториальный «горб» может содержать секреты ранней истории эволюции Земли, о которых мы даже не знали», — говорит исследователь Шицзе Чжун из университета Колорадо в Боулдере (США).
Исследователи считают, что существование этой структуры указывает на то, что в далеком прошлом Луна вращалась значительно быстрее, чем сегодня. Американские планетологи попытались понять, как быстро «тормозила» Луна, изучив то, как устроен этот «горб», и попытавшись воспроизвести его появление при помощи компьютерной модели развития Солнечной системы.
Эти наблюдения неожиданно показали, что общепринятые теории о быстром торможении Луны в первые годы ее существования были ошибочными — скорость вращения спутницы Земли оставалась высокой как минимум на протяжении первых 400 миллионов лет ее существования. В противном случае Луна всегда бы оставалась «жидкой» планетой или имела совершенно иную форму и размеры, нежели сегодня.
Подобный сценарий, как объясняет Чжун, возможен только в том случае, если Земля не была в то время покрыта океаном из воды, сопоставимым по размерам с нынешней гидросферой планеты. Это означает, что воды в жидком виде на юной Земле не было. Она либо отсутствовала на ней в принципе, либо была принесена уже после формирования «горба» Луны, или же находилась на ней в твердой форме, то есть в виде льда.
Итак, как мы уже выяснили одной из самых популярных теорий о возникновении Луны является теория Гигантского столкновения. Эта теория хорошо объясняет размеры Луны и ее орбитальную позицию, однако новые исследования, опубликованные в журнале Nature , говорят об обратном: по мнению ученых, взаимодействие Земли с космическим телом было подобно «удару кувалдой по арбузу». Проведя детальное исследование образцов лунных пород, добытых экспедициями кораблей серии «Апполон» еще в 70-е годы прошлого столетия, специалисты из Вашингтонского университета опровергли теорию сорокалетней давности.
«Если бы старая теория была верна, то больше половины лунных пород состояли бы из материала ударившего Землю планетоида. Но вместо этого мы видим, что изотопный состав фрагментов Луны весьма специфичен. Тяжелые изотопы калия, найденные в образцах, могли сформироваться только под воздействием невероятно высоких температур. Лишь очень мощное столкновение, при котором планетоид и большая часть Земли испарились бы при контакте, может вызвать подобный эффект. К тому же, прежде чем охладиться и стать твердым телом, пар, образованный при столкновении, должен был занять площадь в 500 раз больше площади поверхности Земли», объясняет Кун Ван, доцент Вашингтонского университета и один из авторов исследования.
По словам ученых, это открытие изменит не только представление о том, как сформировалась Луна, но и о процессах, которые происходили во всей Солнечной системе. Однако данных все еще недостаточно, и для того, чтобы сформулировать новую теорию, ученым предстоит еще масса аналитической работы с образцами.
Но есть и еще версии.
Гипотеза центробежного разделения
Впервые гипотезу отделения Луны от Земли под действием центробежных сил выдвинул Джордж Дарвин (сын Чарльза Дарвина) в 1878 году. По мнению сторонников этой теории, скорость вращения планеты была достаточно быстрой, чтобы от протоземли отделился фрагмент вещества, сформировавший впоследствии Луну. Однако уже в 30-х годах XX столетия ученые со скептицизмом стали относиться к подобной идее. Они утверждали, что суммарный вращательный момент недостаточен для возникновения даже в жидкой Земле «ротационной неустойчивости».
Теория захвата
В последнее время набирает популярность версия, выдвинутая в 1909 году американским астрономом Джексоном Си согласно которой Земля и Луна образовались независимо друг от друга в разных частях Солнечной системы. В момент наиболее близкого прохождения Луны относительно земной орбиты и произошел захват гравитационными силами небесного тела. Это, судя по всему, произошло в человеческий период истории Земли. Легенды многих народов мира, в частности догонов повествуют о временах, когда на небосводе отсутствовал спутник. Эту гипотезу также косвенно подтверждает относительно не глубокий слой космической пыли на поверхности Луны.
«Искусственный спутник»
Идея искусственного происхождения Луны самая спорная, так как до сих пор не доказано существование инопланетной или земной цивилизации способной совершить подобное. Тем не менее, она заслуживает внимания, хотя бы, потому что была высказана учеными. В 1960 году исследователи Михаил Васин и Александр Щербаков, изучая некоторые характеристики нашего спутника, пришли к мысли, что он может иметь искусственное происхождение. Так, учитывая размер и глубину образовавшихся при бомбардировке космическими телами лунных кратеров, они предположили, что кора Луны могла быть сделана из титана, толщина которого по предварительным расчетам советских ученых была 32 километра. «Когда я впервые наткнулся на шокирующую советскую теорию, объясняющую истинную природу Луны, я был потрясён, - пишет американский исследователь Дон Уилсон. - Сначала мне показалось это невероятным и, естественно, я отверг её. Когда наши экспедиции Apollo привозили больше и больше фактов, подтверждавших советскую теорию, я был вынужден принять её».
Странные показатели
Приверженцы теории «искусственной Луны» обратили внимание на весьма высокое соотношение массы сателлита к массе Земли - 1:81, что не характерно для спутников других планет Солнечной системы. Выше показатели только у Харона и Плутона, хотя последний уже не считается планетой. Любопытны сравнения размеров спутников. Например, самый крупный спутник Марса Фобос в диаметре не превышает 20 км, в то время как у Луны этот показатель 3560 км. Кстати, именно такой размер Луны, совпадающий для земного наблюдателя с диаметром Солнца, позволяет нам периодически видеть солнечные затмения. Наконец удивляет практически идеальная круговая орбита Луны, в то время как у других спутников она эллиптическая.
Пустотелая Луна
Интересен и тот факт, что гравитационное притяжение Луны является неоднородным. Экипаж Apollo VIII, облетая спутник, отметил, что гравитация Луны имеет резкие аномалии - в некоторых местах она «таинственным образом усиливается». Обращая внимание на данные американского экипажа (которые были засекречены), а также на низкую плотность спутника по отношению к его массе ядерный инженер Уильям Брайан в 1982 году заявил, что «Луна полая и относительная жесткая». Ряд более поздних исследований позволил ученым предположить, что эта полость искусственная. Но исследователи сделали и более смелые выводы, по которым Луна формировалась «в обратном направлении» - то есть от поверхности к ядру.
Газопылевое облако
Впрочем, в последние годы ученые не готовы серьезно рассматривать версию искусственного происхождения Луны. Куда ближе современным научным взглядам, к примеру, «теория испарения». По этой гипотезе из земной плазмы были выделены значительные массы вещества, которые при остывании образовали конденсат - он и стал строительным материалом для протолуны. Но есть и другая - похожая идея, выдвинутая еще в XVIII веке. Сначала шведский естествоиспытатель Эммануэль Сведенборг, а затем французский астроном Пьер-Симон Лаплас высказали мысль, что межзвездные туманности - облака газа и пыли в открытом космосе - сжимаются и конденсируются в звезды и окружающие их планеты. Французский ученый также предполагал, что из этого вещества мог образоваться и наш спутник. Российский академик Э. М. Галимов развил временно вышедшую из моды концепцию, в которой Луна является результатом «фрагментации пылевого сгущения». В основу этой гипотезы легли результаты радиоизотопного анализа спутника и планеты, которые показывают, что оба тела имеют одинаковый возраст - около 4,5 миллиардов лет. Другими словами и Луна, и Земля образовались по соседству из вещества, находившегося от Солнца на одинаковом расстоянии. По мнению ученого концепция происхождения Луны из первичного вещества, а не из мантии Земли, лучше согласуется с фактами, чем принятая до сих пор «модель мегаимпакта».
источники
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. Мы привыкли полагаться на этот белый планетоид, который неустанно нарезает орбиту вокруг нашей планеты каждые 28 дней, и стал важной частью нашего природного мира. Но когда мы начинаем анализировать физические качества нашего знакомого соседа, многие детали позволяют предположить, что Луна не может быть естественным природным созданием.
Время (1,255 секунды), за которое свет, пущенный с Земли, достигает Луны. Рисунок выполнен в масштабе.
Луна сделана искусственно? Откуда эта абсурдная теория? Первые предположения выдвинули в 1960 году русские учёные Михаил Васин и Александр Щербаков, и позднее исследователей и коллег заинтересовала эта гипотеза-идея, которая содержит восемь постулатов, анализ которых раскрывает любопытные характеристики нашего спутника. Ниже приведён краткий обзор этих наблюдений.
Первая лунная загадка: большой спутник, маленькая планета.
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. Луна имеет 27% диаметра, 60% плотности и 1/81 массы Земли.
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.
Вторая лунная загадка: непонятное отклонение.
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.
Третья лунная загадка: кратеры.
Увидев фотографию поверхности Луны , вы уверены, что это мир кратеров. Подавляющее большинство космических тел, падающих на земную поверхность, либо полностью сгорали в атмосфере, либо значительно уменьшались в размерах. Без такой атмосферы Луна кажется не сильно «побитой». Если учесть, что глубина этих кратеров удивительно мелкая по сравнению с их окружностью, то можно предположить, что поверхность Луны состоит из чрезвычайно прочного материала, который предотвращает глубокое проникновение. Даже кратеры более 280 км в диаметре не глубже 6,5 км. Если Луна была бы просто однородным куском скалы, то должны существовать кратеры, которые, по крайней мере, в четыре-пять раз глубже.
Васин и Щербаков предложили, что лунная поверхность может быть сделана из титана. По сути, было проверено и установлено, что лунная кора обладает экстраординарным количеством титана. Слой титана оценивается советской командой почти в 32 км толщиной.
Четвертая лунная загадка: лунные океаны.
Что такое лунные океаны по своей сути? Считается, что эти гигантские расширения из застывшей лавы вышли из недр Луны из-за воздействия метеоритов. Хотя эта теория может быть легко объяснена вулканической деятельностью тёплой планеты, у которой расплавился интерьер, многие говорят, что Луна , скорее всего, всегда была холодным телом.
Пятая лунная загадка: гравитационные несоответствия.
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.
Шестая лунная загадка: географическая асимметрия.
На обратной стороне Луны (сторона, которая не видна с Земли), мы нашли много кратеров, гор и географических потрясений. Однако со стороны Земли мы видим большинство океанов спутника. Почему 80 процентов лунных океанов находятся только на одной стороне Луны ? Луна всегда повернута к земле одной стороной.
Седьмая лунная загадка: низкая плотность.
Плотность нашей Луны составляет около 60 процентов от плотности Земли. Различные исследования показывают, что она неизбежно должна быть пустотелой. В своей книге 1982 года «Moongate: Suppressed Findings of the U.S. Space Program» (Скрытые результаты космической программы США) ядерный инженер и исследователь Уильям Брайан II пишет, что данные, представленные сейсмическими экспериментами Аполлонов показывают, что «луна полая и относительно жёсткая». Кроме того, ряд учёных были настолько смелы, что стали утверждать, что такая пустота является искусственной. Судя по изученным поверхностным слоям, учёные заявили, что луна , по-видимому, это планета, которая была сформирована «в обратном направлении». Это ещё один аргумент в пользу гипотезы искусственного происхождения.
Восьмая лунная загадка: другие версии происхождения.
За последнее столетие выдвинуто три основные теории происхождения Луны . По одной из них, Луна на самом деле была частью Земли, которая откололась. Другая теория считает, что Луна была сформирована в то же время, что и Земля, выйдя из одного облака первичной туманности. Эти гипотезы, однако, не объясняют невероятные различия, существующие в природе обоих тел. Третья теория предполагает, что после своего скитания в пространстве Луну притянула и захватила в свою орбиту Земля. Проблемы этой теории лежат в объяснениях выше: у Луны почти идеально круглая и циклическая орбита, и у неё сравнительно большой размер. В случаях, когда спутники притягиваются планетой, можно ожидать более эксцентрическую орбиту, или, по крайней мере, эллиптическую. Другая проблема всех трёх теорий - это их неспособность оправдать высокий угловой момент между Луной и Землей.
Четвёртое объяснение, описанное в этой статье, является, пожалуй, самым невероятным из всех. Тем не менее, это может объяснить различные аномалии Луны . Если спутник построен разумными существами, то на него не распространяются «правила», которые соблюдают тела, созданные случайным процессом миллиарды лет назад. На самом деле, многие учёные уже приняли эту теорию, как не менее актуальную, чем другие.
«Когда я впервые наткнулся на шокирующую советскую теорию, объясняющую истинную природу Луны , я был потрясён. Сначала мне показалось это невероятным и, естественно, я отверг её. Когда наши экспедиции Apollo привозили больше и больше фактов, подтверждавших советскую теорию, я был вынужден принять её», - пишет Дон Уилсон в прологе к своей книге по изучению теорий искусственного спутника «Our Mysterious Spaceship Moon» (Наш таинственный корабль Луна ).
Если Луна действительно искусственный объект, что было целью этого, а кто строил её? Было ли это просто сделано, чтобы в ночном небе был «фонарик», или были другие соображения такого дизайна? Её поле оказывает влияние на наши приливы и отливы, а некоторые считают, что полная луна может даже повлиять на наше психическое состояние. Став неотъемлемой частью жизни на Земле, трудно представить себе наш мир без Луны . Но, возможно, человечество когда-то знало такое безлунное небо.
Через несколько минут после того, как астронавты «Аполлона XI» установили первый сейсмограф на Луне 20 июля 1969 г., НАСА были отмечены первые признаки сейсмической активности спутника.
Несмотря на то, что они имели незначительный характер, учёные решили узнать, была ли вышеупомянутая активность вызвана падением на поверхность «Луны XV» советского беспилотного спутника, который был выведен на орбиту Луны в то же самое время, когда экипаж «Аполлона» осуществлял свою миссию. Закончилось всё тем, что он по воле случая ударился в так называемое «Море кризисов». Но не зависимо от характера падения то, что от начала и до сегодняшнего дня привлекает внимание исследователей - это удивительная длительность такой активности на нашем соседнем планетоиде.
В последнее время многие команды исследователей скрупулезно занимались расшифровкой тысяч часов записей, сделанных установленными на Луне сейсмографами во время программы «Аполлон». В этих полетах («Аполлон XI-XVI») были установлены измерительные приборы, передававшие на Землю большое количество данных. Это продолжалось вплоть до их отключения в 1977 году.
По словам исследователя Йосио Накамуро, геофизика из Университета Техаса, который в настоящее время изучает эти явления, существует разновидность лунотрясений (лунных землетрясений) малой силы, возникающих в среднем в 1000 км в глубину от поверхности Луны , что является весьма странным.
Кэтрин Л. Джонсон, геофизик из Океанографического Института Скриппса, отмечает, что глубина этой необычной сейсмической активности гораздо больше, чем на Земле. Кроме того, эти небольшие лунные землетрясения происходят несколько раз в день, и большинство из них происходят на видимой стороне луны . Это ещё один пример в растущем списке любопытных аномалий, которые обнаружены на нашем спутнике.
Клайв Р. Нил, профессор гражданского строительства и геологических наук Университета Нотр-Дам (США), тоже изучает данные, полученные программой «Аполлон». Он смог подтвердить наличие 28 сильных землетрясений небольшой силы (5,5 баллов по шкале Рихтера), и, что любопытно, после них Луна продолжала дрожать более 10 минут. На Земле, обычно, такие колебания продолжаются не более 30 секунд. Кроме того, он обнаружил, что Луна производит шум.
«Луна вибрировала, как звенящий колокол», - рассказал Нил в докладе NASA в 2006 году. Это явление наряду со многими другими исследованиями показывает, что наша Луна может быть полым астероидом, а не массой твёрдых пород.
Невероятные теории
Некоторые из тайн Луны могут быть разгаданы, если наука сможет подтвердить её происхождение. Если бы мы могли каким-то образом узнать историю Луны , то необъяснимое лунное поведение приобрело бы смысл. Из трёх или четырёх наиболее популярных теорий прошлого века, наиболее распространённая - медленное столкновение. Эта теория описывает формирование спутника из фрагментов меньших планет, сталкивающихся с Землей.
Чтобы проверить динамическое поведение такого столкновения, лаборатории используют суперкомпьютеры, способные воссоздать графики с миллионами возможных переменных. По расчётам, Луна могла сформироваться, если тело определённого размера столкнулось бы с Землёй под определённым углом, освободив пространственный материал, способный собраться воедино, не упав на Землю. Это потребует, наряду с другими переменными, влияющими на разрушение объекта, чтобы он ударился о Землю со скоростью чуть более 14 км в секунду.
Хотя учёные спроектировали способ воссоздать этот сложный сценарий, по-прежнему существует большое разнообразие лунных характеристик, которые не поддаются объяснению.
Светящийся лунный свет
Некоторые наблюдатели, увидевшие маленькие огоньки на Луне , посчитали их проявлением внеземных цивилизаций, но большинство из них оказались облаками магнито-заряженных частиц пыли, которые появляются на поверхности Луны , как светящиеся точки. Эти огни, известные как лунные временные явления (Lunar Transient Phenomena - LTP), наблюдаются на протяжении веков. Эта явление, представлявшее большой интерес во времена программ «Аполло», было пересмотрено в конце 2005 года.
Астронавты «Аполлона-XVII» установили на Луне в 1972 году прибор LEAM (лунные выбросы и метеориты, Lunar Ejecta and Meteorites) для наблюдения за пылью, оставленной небольшими метеоритами после удара о лунную поверхность. Исследователи изучали данные более 30 лет, чтобы понять причины LTP.
«К всеобщему удивлению, LEAM увидел большое число частиц каждое утро, в основном с востока или запада, не севернее и не южнее, и, в основном, медленнее, чем ожидаемая скорость лунного выброса», - сказал Гари Олхоефт, профессор геофизики в Школе руд в Колорадо, в отчёте NASA.
Исследователи обнаружили, что через несколько часов после каждого лунного восхода солнца температура вырастала почти до 100 C, и прибор LEAM пришлось отключать, чтобы избежать перегрева. Учёные недоумевают, что может создать такие странные явления?
Изготовление Луны
В 1960 году Михаил Васин и Александр Щербаков из Академии наук СССР изучили эти любопытные данные и разработали теорию, которая могла бы пролить свет на тайны Луны .
Они предположили, что наш спутник не следует законам других природных космических тел, потому что не был сформирован в результате естественных процессов. Советская команда утверждала, что Луна была промышленным изделием. Хотя некоторые могут смеяться над этой идеей, многочисленные отчёты и данные из НАСА заставили многих серьёзно рассмотреть теорию искусственного происхождения Луны . В первой части этой статьи показано, что Луна обладает редкими характеристиками и странными явлениями, которые не обнаружены у других небесных тел. Например, неглубокие кратеры предполагают, что Луна сделана из очень прочного материала; плотность Луны настолько низкая, что она могла бы плавать в воде; для спутника Земли Луна имеет слишком большие размеры; она имеет почти идеальную круговую орбиту и гравитационное непостоянство на всей поверхности.
Скептики, конечно, скажут, что древний человек не мог разработать технологию построения такого светящегося колосса, это просто смешно. Но если остановиться и посмотреть на достижения и проекты современных людей, возможно, эта идея не покажется такой уж сумасшедшей. Известный астроном Карл Саган однажды сказал, что вслед за Луной и Марсом человек уже начал изменять виды других миров. Наше влияние сегодня, конечно, больше, так как Луна даже рассматривается как возможный источник энергии. Этот проект предлагает расставить огромные солнечные батареи на нашем спутнике, и направить эту энергию на Землю посредством микроволн.
Даже если и было такое общество с необходимыми технологиями, по какой причине им нужно было создавать Луну ? Некоторые говорят, что жизнь на Земле была бы слишком хаотичной без этого спутника. Без нашего «гравитационного якоря» на Земле день был бы 6 часов, невыносимо холодно зимой и жарко летом. Как отмечают астрономы, Луна отдаляется от Земли на несколько сантиметров в год, некоторые ученые даже начали рисовать идеи для поддержания нашей планетарной стабильности. Александр Эйвиан из Университета Айовы (США) предложил «похитить» один из спутников Юпитера (Европу) и поместить его на нашей орбите, но это, конечно, достаточно сложно для безупречной реализации.
Такое намерение манипулирования небесными телами нашей Солнечной системы -характерный пример влияния, которое может оказать человек на космос в ближайшие годы. Так что нам следует пересмотреть взгляды на невозможность того, что цивилизация, подобная нашей, возникшая тысячи лет назад, могла зажечь высоко в небе огромный «космический светильник».
Леонардо ВИНТИНИ/перевод Геннадия БУСЛОВА
Великая Эпоха (The Epoch Times)
Луна имеет очень большой размер относительно Земли. Диаметр Луны на экваторе (в средней части) равен 3475 км, это чуть меньше четверти диаметра Земли. Поэтому некоторые астрономы даже считают, что систему Земля-Луна надо рассматривать как двойную планету. Но вернемся все-таки к вопросу о происхождении Луны.
Гипотеза первая
На ранних стадиях существования Земли у нее была система колец вроде той, что имеется у Сатурна. Возможно, Луна образовалась из них?
Гипотеза вторая (центробежного разделения)
Когда Земля была еще совсем юной и состояла из расплавленных пород, она вращалась так быстро, что из-за этого растянулась, приобрела форму груши, а затем верхняя часть этой «груши» оторвалась и превратилась в Луну. Эту гипотезу в шутку называют «дочерней».
Гипотеза третья (столкновения)
Когда Земля была молодой, она подверглась удару какого-то небесного тела, размер которого составлял половину размера самой Земли. В результате этого столкновения огромное количество вещества было выброшено в космическое пространство, а впоследствии из него сформировалась Луна.
Гипотеза четвертая (захвата)
Земля и Луна образовались независимо, в разных частях Солнечной системы. Когда Луна проходила близко к земной орбите, она была захвачена гравитационным полем Земли и стала её спутником. Эту гипотезу в шутку называют «супружеской».
Гипотеза пятая (совместного образования)
Земля и Луна образовались одновременно, в непосредственной близости друг от друга (в шутку - «сестринская» гипотеза).
Гипотеза шестая (многих лун)
Несколько маленьких лун были захвачены гравитацией Земли, затем они столкнулись друг с другом, разрушились, и из их обломков образовалась нынешняя Луна.
Гипотеза седьмая (испарения)
Из расплавленной протоземли были выпарены в пространство значительные массы вещества, которое затем остыло, сконденсировалось на орбите и образовало протолуну.
Каждая из этих гипотез имеет свои «за» и свои «против». В настоящее время основной и более приемлемой считается гипотеза столкновения. Рассмотрим ее подробнее.
Гипотеза столкновения
Эта гипотеза была предложена Уильямом Хартманом и Дональдом Дэвисом в 1975 году. По их предположению, протопланета (её назвали Тейя) размером примерно с Марс столкнулась с прото-Землей на ранней стадии её формирования, когда Земля имела примерно 90 % нынешней массы. Удар пришёлся не по центру, а под углом, почти по касательной. В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото-Луна и начала 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.
Почему именно эта гипотеза о происхождении Луны считается основной? Она хорошо объясняет все известные факты о химическом составе и строении Луны, а также и физические параметры системы Луна-Земля. Первоначально большие сомнения вызывала возможность столь удачного соударения (косой удар, невысокая относительная скорость) такого крупного тела с Землей. Но затем было предположено, что Тейя сформировалась на орбите Земли. Такой сценарий хорошо объясняет и низкую скорость столкновения, и угол удара, и нынешнюю, почти точно круговую орбиту Земли.
Но и у этой гипотезы есть свои уязвимые места, как, впрочем, у каждой гипотезы (ведь ГИПОТЕЗА в переводе с древнегреческого обозначает «предположение»).
Так вот, уязвимость этой гипотезы состоит в следующем: у Луны очень маленькое железо-никелевое ядро - оно составляет всего 2-3 % от общей массы спутника. А металлическое ядро Земли составляет около 30 % массы планеты. Для объяснения дефицита железа на Луне приходится принимать допущение, что ко времени столкновения (4,5 млрд. лет назад) и на Земле, и на Тейе уже выделилось тяжёлое железное ядро и образовалась лёгкая силикатная мантия. Но однозначных геологических подтверждений этому допущению не найдено.
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.
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.