Знание-сила, 2005 № 08 (938)

Что представляла собой Тея, откуда она взялась? Считается, что планеты Солнечной системы образовались из того же газопылевого облака, что и Солнце, только Солнце возникло в его центре, а каждая планета — в одном из концентрических колец этого облака, все дальше и дальше от центра. Считается также, что химический состав облака довольно резко менялся от кольца к кольцу, и потому состав планет оказался различным. Так, в земных скалах совсем иное соотношение изотопов кислорода, чем в метеоритах, попавших на Землю с Марса, или в астероидах, обращающихся между Марсом и Юпитером.

Поначалу ученые предполагали, что Тея пришла из астероидного пояса, потому что эти крупные обломки и сейчас то и дело проходят мимо Земли, порой в самой опасной близости. Почти достоверно известно, что один такой обломок столкнулся с Землей 65 миллионов лет назад, вызвав знаменитую гибель динозавров, а совсем недавно в Австралии обнаружен занесенный землей кратер, образовавшийся при падении еще более крупного астероида, который, как можно думать по оценке его возраста, был причиной еще более крупного катаклизма, произошедшего на нашей планете 250 миллионов лет назад, — так называемой Пермско-Триассовой катастрофы. Миллиарды лет назад такие столкновения должны были быть еще более частыми, потому что планеты в ходе своего образования еще не "подмели" весь материал первичного облака.

Но тут в нашу историю вступают лунные обломки, доставленные на Землю американскими космонавтами. Анализ этих лунных камней показал, что соотношение изотопов кислорода в них резко отличается от астероидного (и даже марсианского) и, напротив, почти идентично земному.

А это значит, что Тея образовалась где-то в том же месте первичного облака, что и сама Земля. Более того, уже упомянутые компьютерные расчеты столкновения Теи и Геи показали, что их относительная скорость была очень невелика. Это опять же говорит о том, что они находились на очень близких орбитах. И тогда возникает вопрос: как могли образоваться две планеты, одна массой почти с Землю, другая — почти с Марс, в одном и том же концентрическом кольце первичного облака? Материала здесь было ограниченное количество, и поэтому рост меньшего тела должен был приостановиться на самых ранних стадиях (так как большее тело притягивало к себе основную массу материала), а оставшись малым, оно должно было притянуться к прото-Земле и слиться с нею, далеко не достигнув даже марсианской массы. Разве что оно до поры до времени где-то "пряталось"?!

Именно это "безумное" предположение выдвинули в последнее время американский астроном Готт и его коллега математик Бельбруно. Их гипотеза опирается на давние (1772 года) расчеты знаменитого французского математика Лагранжа, который показал, что в пространстве между Солнцем и Землей имеется целых пять "точек", где притяжение этих двух тел уравновешивается (то, что их пять, а не одна, как может на первый взгляд показаться, объясняется движением обоих тел). Две из этих точек располагаются на земной орбите, в 60 градусах впереди и позади Земли. По мнению Готта и Бельбруно, Тея образовалась как раз в одной из этих точек, где она могла спокойно набирать массу, потому что в ее окрестностях притяжение Земли уравновешивалось притяжением Солнца. В результате она смогла вырасти почти до размеров Марса. Но к тому времени другие, более далекие от Солнца планеты выросли тоже, их гравитационное воздействие в районе земной орбиты изменилось, и это изменение нарушило устойчивость Теи и вытолкнуло ее из безопасной гавани в открытое космическое море.

Если верить компьютерному расчету Готта и Бельбруно, то почти к концу образования Земли устойчивость Теи была нарушена настолько, что она перешла с круговой на так называемую "подковообразную" орбиту, двигаясь по которой она то приближалась к Земле, то вновь удалялась от нее. пока наконец не набрала достаточную скорость, чтобы поравняться со своей массивной "сестрой по орбите". Они столкнулись по касательной с относительной скоростью порядка 40 тысяч километров в час (это "всего" 11 километров в секунду, довольно мало по космическим меркам), что в точности соответствует расчетам Канупа, а результатом этого столкновения было в точности то, что говорила теория Хартманна — Камерона. Поэтому есть определенные основания думать, что теперь все три составляющие загадки происхождения Луны составили единое убедительное целое.

Из гипотезы Гогта — Бельбруно следуют важные для астрономии выводы. Точки Лагранжа есть и на орбитах других планет. Там тоже могли образоваться свои Теи. И могли иметь место столкновения малых планеток с большими на той же орбите. Считается, что наша Луна сыграла важную роль в возникновении и развитии жизни на Земле. Луны, возникавшие в результате таких столкновений возле других планет, могли сыграть такую же благодетельную роль там. Иными словами, если эта гипотеза верна, она увеличивает шансы на появление жизни в космосе. Если верна...

Есть некий способ ее проверить. В 2002 году вблизи Земли (на расстоянии всего в каких-нибудь шести миллионах километров) был обнаружен небольшой стометровый астероид, движущийся по подковообразной орбите. Этот вид орбиты может указывать, что он тоже когда-то вырвался из точки Лагранжа на орбите Земли, а тогда он должен состоять из пород с тем же соотношением изотопов кислорода, что Земля и Луна. Всего и делов, что слетать на него и отщипнуть кусочек. Надо думать, что рано или поздно это будет сделано. Вот тогда мы и узнаем, Тея ли была повинна в образовании спутника Геи.

Татьяна Михайлова

С автором этих заметок наши читатели уже знакомы: в № 3 журнала за прошлый год мы предоставляли слово директору Московского культурологического лицея № 1310 Татьяне Борсовне Михайловой, самому лицею и его выпускникам, журналу, который издается лицеем.

А теперь у нас есть возможность узнать о предыстории его появления. Татьяна Борисовна, талантливый рассказчик, вспоминает о том, как работала учительницей литературы в одной из московских школ и как увлеченность своим делом, страсть к новым идеям, к расширению горизонтов своих собственных и своих учеников, неугомонный характер и много-много привходящих обстоятельств сделали рождение уникального учебного заведения просто неизбежным.

429-я школа была грязная, сумбурная, но не бессмысленная. Ее директор, Слава Редюхин, буквально втащил меня в эти стены, бесцеремонно и весело.