Русская Википедия:Модель ударного формирования Луны

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:BigSplashRus.svg
Один из вариантов Гигантского столкновения

Модель ударного формирования Луны (употребляется также термин «Модель мегаимпакта»[1][2], «Гигантское столкновение» (от Шаблон:Lang-en) и т. д.) — распространённая гипотеза формирования Луны. Согласно этой модели, Луна возникла в результате столкновения молодой Земли и объекта, по размерам сходного с Марсом[3]. Этот гипотетический объект иногда называют Тейя в честь одной из сестёр-титанид, матери Гелиоса, Эос и Селены (луны).

В пользу этой гипотезы свидетельствуют бедность Луны летучими элементами, маленький размер её ядра из сернистого железа, соображения, связанные с моментом импульса системы Земля — Луна[3], образцы лунного грунта, указывающие на то, что поверхность Луны когда-то была расплавленной, а также свидетельства подобных столкновений в других звездных системах.

Однако осталось несколько вопросов, связанных с этой гипотезой, которые так и не получили объяснения. К их числу можно отнести: отсутствие в лунных образцах ожидаемого процентного содержания летучих элементов, окисей железа или сидерофильных элементов, а также отсутствие доказательств того, что Земля когда-то имела океаны магмы, подразумеваемые этой гипотезой.

Данные, полученные в рамках программы «Аполлон», согласно которым соотношение изотопов титана в лунных образцах совпадает с земным, требуют пересмотра существующих моделей формирования Луны с учётом изотопной однородности. На данный момент существует несколько модификаций теории столкновения, которые позволяют объяснить эту однородность. В частности, Тейя могла быть массивнее, чем считалось до сих пор, или Луна могла остывать дольше[4].

Впервые теорию гигантского столкновения выдвинули Шаблон:Нп1 и Шаблон:Нп1 в 1975 году в статье[5], напечатанной в журнале «Icarus».

Сценарий столкновения

Файл:Evolution of the lunar orbit.svg
Эволюция лунной орбиты за последние 4,5 млрд лет[6]

Вскоре после своего формирования Земля столкнулась с протопланетой Тейя. Удар пришёлся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате ядра планет слились, а фрагменты их силикатных мантий были выброшены на околоземную орбиту[7]. Из этих обломков собралась прото-Луна и начала обращаться по орбите с радиусом около Шаблон:S.

Земля в результате удара получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов) и заметный наклон оси вращенияШаблон:Нет АИ. На ней должен был образоваться большой океан магмы[7]. Несколько процентов массы Земли были выброшены за пределы системы Земля — Луна[8].

Помимо самого факта существования Луны, теория объясняет и дефицит в земной коре фельзических («светлых») и промежуточных пород, которых недостаточно для полного покрытия поверхности Земли. В результате мы имеем материки, состоящие из относительно лёгких фельзических пород, и океанские бассейны, состоящие из более тёмных и тяжёлых металлосодержащих пород. Такая разница в составе пород, при наличии воды позволяет функционировать системе тектонического движения литосферных плит, образующих земную кору.

Также предполагается, что наклон земной оси и само вращение Земли — результат именно этого столкновения.

Датировка столкновения

По оценке Карстена Мюнкера и др. (2003), удар должен был произойти не менее 4,533 млрд лет назад, когда (по данным датирования методом 182Hf-182W) завершилось выделение земного ядра[7][9], и Луна должна быть младше Солнечной системы лишь на около 30 млн лет[10].

По оценке Шаблон:Нп3 и других (2015), основанной на изучении метеоритов, интерпретированных как фрагменты астероидов, сталкивавшихся с выбросами от этого удара, столкновение Земли с Тейей и образование Луны произошли около 4,47 млрд лет назад[8].

Согласно результатам Мелани Барбони и других (2017), основанным на уран-свинцовом датировании цирконов из лунных пород, Луна была дифференцированной и в основном затвердевшей уже 4,51 млрд лет назад, и из этого следует, что «гигантское столкновение» и формирование Луны произошли в первые Шаблон:S млн лет существования Солнечной системы[11].

Тейя

Шаблон:Main

Файл:Big Splash Theia.gif
Тейя сформировалась в точке Лагранжа L4, затем перешла на хаотическую орбиту, приблизилась к Земле и столкнулась с нею. Одна «петля» орбиты занимает один год. Земля показана неподвижной (вращающаяся система отсчета)

По мнению некоторыхШаблон:Кого?, столкновение тела марсовых размеров с Землёй под таким углом, чтобы не разрушить планету, в сочетании с возникшим «удачным» углом наклона оси Земли (который обеспечивает смену времени года), плюс создание условий для мощной литосферной тектоники (которая обеспечивает воспроизводство «углеродного цикла»), — всё это может являться доводом в пользу малой вероятности возникновения жизни вообще, и, соответственно, крайне малой вероятности существования жизни в ближайших областях Вселенной. Эта гипотеза получила название «гипотеза уникальной Земли».

Однако в вышедшей в 2004 году статье Эдвард Белбруно и Ричард Готт предположили, что столкнувшаяся с Землёй гипотетическая протопланета Тейя могла сформироваться в одной из точек Лагранжа системы Земля-Солнце — L4 или L5, а затем перейти на беспорядочную орбиту, например в результате гравитационных возмущений со стороны других планет, и ударить Землю на более-менее низкой скорости[12].

Такой механизм существенно повышает вероятность встречи небесного тела с Землёй при требуемых параметрах столкновения.

Моделирование, проведённое в 2005 году доктором Робином Кэнапом, показало, что спутник Плутона Харон мог также образоваться около 4,5 миллиардов лет назад от столкновения Плутона с другим телом из пояса Койпера, диаметром от 1600 до 2000 км, которое ударило планету на скорости 1 км/с. Кэнап предполагает, что такой процесс формирования спутников планет мог быть обычным делом в молодой Солнечной системе. Такие планеты на нестабильных орбитах пропадают очень быстро после возникновения планетной системы, и вращение нынешних планет может объясняться этим механизмом.

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Ссылки

Внешние ссылки

  1. ↑ Шаблон:Публикация
  2. ↑ Шаблон:Cite web
  3. ↑ 3,0 3,1 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Herwartz_2014 не указан текст
  4. ↑ Шаблон:Cite web
  5. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Hartmann_1975 не указан текст
  6. ↑ Шаблон:Публикация
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Munker_2003 не указан текст
  8. ↑ 8,0 8,1 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Bottke_2015 не указан текст
  9. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Munker_2003_meeting не указан текст
  10. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Kleine_2002 не указан текст
  11. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Barboni_2017 не указан текст
  12. ↑ [1]Шаблон:Wayback [astro-ph/0405372] Where Did The Moon Come From?

Шаблон:Выбор языка Шаблон:Луна Шаблон:Земля

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Модель_ударного_формирования_Луны&oldid=10396418