Теорія гігантського удару: як у Землі з'явився такий дивний Місяць

Місяць є дивним супутником. Річ у тім, що він не схожий на жоден об'єкт у Сонячній системі. То як же у Землі з'явився такий особливий Місяць? Астрофізик Пол Саттер у своїй статті для Space дає відповідь. Як не дивно, в минулому Місяць був частиною нашої планети.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Земля є єдиною кам'янистою планетою в Сонячній системі, яка має великий сферичний супутник. У Меркурія і Венери немає супутників, а у Марса два супутники більше схожі на астероїди, хоча їхнє походження до кінця невідоме. Вчені сподіваються, що нові дані зонда Hera допоможуть з'ясувати, як саме вони утворилися, як уже писав Фокус.

Діаметр Місяця становить 3 474 км, тоді як діаметр Землі — 12 756 км. При цьому маса нашого природного супутника становить лише 1,2% маси Землі. Це може бути не так багато, але для Сонячної системи це величезний показник. Жоден супутник у Сонячній системі не має такого великого розміру щодо своєї батьківської планети.

На цьому дивацтва Місяця не закінчуються. Сумарний момент імпульсу обертання Землі навколо своєї осі, обертання Місяця навколо своєї осі і орбітального руху Місяця дуже великий. Він набагато більший, ніж у будь-якої іншої планети земної групи.

Місяць також дивний тим, що його гірські породи мають велику кількість калію, рідкісноземельних елементів і фосфору. Ці хімічні елементи зазвичай не люблять перебувати разом, але місячні зразки показують, що вони часто змішані. Для цього Місяць повинен був бути розплавленим у якийсь момент, що вимагає великої кількості енергії. Ще важливо знати, що Місяць має багато тих самих найстабільніших ізотопів, що і Земля, що вказує на те, що Земля і Місяць походили з одного і того ж матеріалу.

Усі ці загадки пояснює гіпотеза гігантського удару більш відома як Модель ударного формування Місяця. Згідно з цією гіпотезою, коли Сонячна система тільки зароджувалася понад 4,5 млрд років тому, протопланета розміром з Марс під назвою Тейя врізалася в Землю, яка ще продовжувала своє формування. При цьому удар, як вважають учені, стався на швидкості приблизно 32 000 км/год, що спричинило справжню катастрофу. Важке ядро Тейї глибоко занурилося в Землю, збільшивши ядро нашої планети. Мантії двох об'єктів змішалися і, таким чином, збільшили розмір Землі.

Що сталося далі, вчені можуть лише припускати, але вважається, що після удару частина матеріалу ранньої Землі полетіла в космос, щоб ніколи не повернутися. Інша частина впала назад на поверхню нашої планети. Водночас на орбіті навколо Землі залишився великий шматок викинутого матеріалу. Можливо, за кілька годин, днів, а може й за 100 років цей матеріал перетворився на твердий об'єкт, тобто Місяць.

Деякі вчені вважають, що був ще один шматок викинутого матеріалу, який врізався у зворотний бік Місяця, що може пояснити його відмінність від ближнього боку.

Вважається, що в результаті удару Тейї по Землі вивільнилося так багато енергії, що її було достатньо, щоб перетворити Місяць спочатку на розплавлену кулю, більш ніж достатньо, щоб об'єднати калій, рідкісноземельні елементи і фосфор, і щоб змішати вихідний матеріал Землі та Тейї, щоб створити набір загальних рис між нашою планетою і Місяцем.

Водночас гіпотезу гігантського удару не можна довести без машини часу, за допомогою якої можна було б повернутися в минуле. Але вона, як і раніше, відповідає майже всім наявним доказам, а отже, найімовірніше, вона правильна.

Як уже писав Фокус, свою рекордну місію на Місяці завершив приватний модуль Blue Ghost. Він займався дослідженням Місяця протягом двох тижнів і надіслав на Землю майже 120 Гб цінних даних.

Також Фокус писав про те, що секрети темного Всесвіту допоможе розкрити найбільша у світі цифрова камера. Унікальна камера, встановлена на телескопі Обсерваторії імені Віри Рубін, допоможе зробити покадрову зйомку Всесвіту і розкрити секрети темної матерії і темної енергії.