Спутник Земли вдохновил ученых на новую гипотезу

Исследователи из Парижского института физики Земли, изучающие возраст лунных кратеров, сделали обоснованное предположение, что невидимая нам сторона Луны ранее была обращена к Земле, однако все постепенно изменилось из-за изменения траектории движения естественного спутника.

До того как луноходы доставили образцы грунта на Землю, наиболее распространены были три основные теории происхождения нашего естественного спутника: Луна возникла из газопылевого облака одновременно с Землей; она сформировалась в другом месте, но впоследствии была захвачена земной гравитацией либо Луна образовалась вследствие столкновения Земли с инородным космическим телом. Последняя гипотеза и получила на сегодняшний день наибольшее распространение, преобразовавшись в теорию «гигантского столкновения», согласно которой это небесное тело сформировалась вследствие столкновения молодой Земли с объектом, соизмеримым с Марсом.

Как бы ни сформировалась Луна, она оказывает определенное влияние на Землю. Лунное гравитационное поле, направленное на нашу планету, вызывает эллиптическое изменение формы Земли соответственно положению спутника. Прямо «под» Луной образуется приливная волна. Такая же волна образуется на другой стороне Земли. Влияние испытывают и твердые земные породы, но на гигантских массах воды оно сказывается значительно заметнее.

Кроме того, благодаря своей гравитации Луна некоторым образом тормозит вращение Земли. Та отвечает Луне тем же, но, учитывая свое значительное превосходство в массе, побеждает, и любопытно, что центр массы Луны располагается примерно в 2 км от геометрического цент­ра и смещен по направлению к Земле. Следствием этого воздействия стало то, что Земля «подстроила» Луну под себя и что период обращения Луны вокруг Земли стал равен периоду ее же обращения вокруг своей оси. Поэтому к Земле естест­венный спутник обращен всегда одной стороной. А поскольку сама Луна свет не излучает, ей остается отражать солнечный. Стоит отметить, что благодаря эффекту либрации, то есть очень медленному колебанию спутника, люди имеют возможность видеть не ровно половину, а 59% лунной поверхности.

Кратеры, коими испещрена вся Луна, также заслужили пристальное внимание научного сообщества и вызвали немало споров. Основные теории их возникновения, вулканическая и метеоритная, предполагали, что кратеры либо возникли вследствие столкновения с инородным космическим телом, либо стали проявлением вулканических процессов, происходящих в самой Луне. Вулканическая теория была признана несостоятельной после изучения характера вулканических кратеров на Венере и метеоритных на Сатурне.

Именно в поле изучения лунных кратеров и лежит новое научное открытие, согласно которому обратная сторона Луны когда-то была повернута к Земле. Ученые из Парижского института физики Земли Марк Висзорек и Матье ле Февр вплотную занялись оценкой возраста и расположения 46 известных кратеров.

Согласно существующим компьютерным моделям видимая нам сторона Луны отмечена кратерами на 30% сильнее, чем оборотная. Это связано с тем, что видимая часть обращена в ту сторону лунной орбиты, которая в силу ряда причин больше подвержена воздействию космических тел, которые движутся в космосе с огромными скоростями.

Анализ возраста кратеров показал, что на видимой нам стороне Луны они значительно моложе своих «скромных» собратьев. Из этого ученые сделали вывод, что ранее Луна была ориентирована в пространстве иначе и ее ныне «темная» сторона когда-то была обращена к поверх­ности Земли.

Это заставляет по-новому взглянуть на идею постепенного изменения Луной своей траектории под воздействием нашей планеты. Если процесс адаптации был довольно долгим, во всяком случае дольше, чем период, когда Луна показывает нам свою одну сторону, то кратеры по поверхности должны располагаться более равномерно. Если же происходит такое резкое деление на «молодые» и «старые», то получается, что поворот Луны происходил скачкообразно. Ученые объясняют это возможностью столкновения небесного тела с большим метеоритом. Но тогда должен быть большой след от него. Возможно, это одно из так называемых морей, существующих на Луне, ведь лунные моря, занимающие 16% поверхности, по сегодняшнему мнению земной науки, не что иное, как огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами и впоследствии затопленные жидкой лавой.

Образцы лунного грунта с краев самых больших кратеров имеют возраст примерно 3,9 млрд лет, и именно столько же лет назад, по мнению специалистов института, произошло столкновение Луны с астероидом. Французские ученые надеются, что благодаря интересу китайцев к освоению Луны побочное нахождение новых кратеров даст подтверждение их теории.

NASA вышло на след планеты, породившей Луну

Два автоматических зонда NASA - "близнецы" STEREO, созданные для наблюдений за Солнцем и запущенные в октябре 2006 года, по пути к своим "наблюдательным пунктам" вошли в область, где, возможно, сохранились следы гипотетической планеты, столкновение которой с Землей, по мнению некоторых ученых, привело к появлению Луны.

Об этом говорится в сообщении американского аэрокосмического агентства.

Как сообщил один из участников проекта STEREO Майк Кэйсер, "имя этой планеты - Тейя. Это гипотетический мир. Мы никогда не видели его, но некоторые исследователи верят, что он существовал 4,5 миллиарда лет назад и что его столкновение с Землей привело к формированию Луны".

"Гипотеза Тейи" была разработана теоретиками из Принстона Эдвардом Бэлбруно и Ричардом Готтом.

Они начали с популярной теории, согласно которой Луна сформировалась из огромного количества обломков, выброшенного в космос из-за столкновения с Землей другой планеты размером с Марс. Этот сценарий позволял объяснить многие особенности строения Луны, в частности, изотопный состав лунных пород.

Однако он не давал ответа на вопрос, откуда взялась эта планета. Бэлбруно и Готт полагают, что создательница Луны сформировалась на земной орбите в точках Лагранжа - так называют точки, где тяготение Земли и Солнца формирует гравитационные "колодцы". Таких точек всего пять и туда, на начальной стадии формирования Солнечной системы, как вода в низины, собирались планетезимали - мелкие планетные тела, "строительные блоки" будущих планет.

Бэлбруно и Готт полагают, что в одной из двух точек Лагранжа, L4 или L5, расположенных на земной орбите под углом 60 градусов от направления Земля - Солнце, из планетезималей могла сформироваться Тейя, названная по имени титаниды из греческой мифологии, породившей богиню Луны Селену. Если эта гипотеза верна, то в точках Лагранжа должны остаться планетезимали, не успевшие присоединиться к Тейе.

Ранее астрономы пытались обнаружить следы Тейи с помощью наземных телескопов, но они могли видеть только объекты километровых размеров.

Когда зонды NASA попадут в точки Лагранжа, они смогут видеть значительно меньшие тела. Их обнаружат, необходимо будет выяснить их состав. Если он окажется сходным с составом земных и лунных пород, это окажется весомым подтверждением гипотезы Бэлбруно и Готта.

Вместе с тем, поиск родительницы Луны не является главной задачей зондов STEREO. Это солнечные обсерватории, которые должны занять место на земной орбите с двух противоположных сторон от Солнца, чтобы помочь ученым видеть трехмерную картину солнечной активности.

Направляясь к "месту службы" зонды в течение нескольких месяцев будут проходить зоны точек Лагранжа и искать следы Тейи. В поисках могут помочь все желающие - на сайте миссии будут выкладываться фото, где, может быть, удастся обнаружить астероиды.