В. Конелес - Сошедшие с небес и сотворившие людей

И рыба не водится тоже.

Датирование лунных пород, исследованных русскими и американскими учеными, варьируется в пределах 3,2–4,6 миллиарда лет Получается, что Луна старше Земли… Это сразу вызывает много других вопросов. И прежде всего: как она образовалась?

Исходя из идеи о протопланетном облаке, окружавшем Солнце, принято считать, что любая планета формирует свои спутники из своего же вещества по «остаточному принципу». Однако сопоставление относительных размеров Земли и Луны (а также Плутона и Харона) в сравнении с другими спутниковыми системами почему-то дает резкий «сбой» на один-два порядка (табл. 5).

Поэтому, по мнению многих ученых, нашу систему правильнее было бы называть двойной планетой. Но родственные ли это планеты?

Одна из первых гипотез о происхождении Луны была предложена в 1879 году английским астрономом Джорджем Дарвином (вторым сыном Чарльза Дарвина), использовавшим математические расчеты и геофизическую теорию. Специализировался он в изучении приливов, поэтому и возникновение Луны в его понимании подчинялось механизму отделения от первичного земно-лунного тела «капли», которая, остыв, и стала Луной.

В разных вариантах эта теория была трижды воскрешена в XX веке. В своих изысканиях ученые пытались выявить и объяснить причину разделения исходного более крупного протопланетного объекта. Одна из гипотез, в частности, приписывала ему слишком большой угловой момент вращения и получила известность как гипотеза отделения и коагуляции. Но все эти гипотезы и теории оказались несостоятельными в смысле объяснения существующего расстояния системы «Земля — Луна» и пределов, устанавливаемых зоной Роша [64] Зона, располагающаяся на удалении 2,89 R (радиуса) Земли; в ее пределах небесные тела разрываются тяготением. , а также необычайно большого углового момента этой системы. Получалось, что в прошлом прото-Земля должна была иметь в 4 раза больший угловой момент, чем имеет его в настоящее время вся система Земля — Луна. Период обращения такой системы должен был составлять всего 4 часа. В 1930 году X. Джеффриз высказал очень серьезные физические аргументы против этой модели, и ее сочли крайне маловероятной.

Программы «Аполлон» и «Луноход» также «сработали.» против гипотезы отделения и коагуляции. Средняя плотность Луны (3,34 г/см3) близка к плотности земной мантии, составляющей 3,0–3,3 г/см3. Но при внешне кажущемся сходстве Земли и Луны их никак нельзя назвать «близнецами». Если бы Луна образовалась из мантийно-корового вещества прото-Земли, элементный состав обеих планет был бы почти идентичен. Однако лунная кора, сложенная преимущественно анортозитом [65] По своим параметрам эта горная порода напоминает земные базальты. , необычайно бедна сидерофильными элементами (фосфор, кобальт, молибден, никель и вольфрам). И напротив, она очень богата так называемыми «огнеупорами» (тугоплавкими элементами и соединениями: окислами алюминия, кальция, магния, титана и др.).

В «American Scientist» за сентябрь — октябрь 1975 года Стюарт Тейлор подвел итог: «С учетом всех этих факторов, отождествить состав Луны с составом внешних слоев Земли оказывается делом сложным». Планетолог А. Рингвуд в своей обстоятельной работе «Происхождение Земли и Луны» делает не менее серьезное заявление: «Луна не является истинной планетой земной группы» [193, с. 234].

Конференция, посвященная происхождению Луны, состоявшаяся в октябре 1984 года на Гавайях при участии большого числа ученых и специалистов различных наук, после анализа имеющихся данных и вовсе поставила на этой теории крест.

Проверка гипотезы захвата Луны тяготением Земли, предложенной X. Гестеркорном в 1955 году, постепенно привела к убеждению в том, что если Луна и была захвачена, то находилась она при этом всегда где-то рядом с Землей. Событие, которое Гестеркорн относил во времени на 2 миллиарда лет назад, является чрезвычайно маловероятным.

Третьей моделью стала также неудачная гипотеза совместного происхождения Земли и Луны (гипотеза двойной планеты, или бинарная гипотеза), основанная на идеях И. Канта и П. С. Лапласа (конец XVIII — начало XIX века). Выдвинули ее Г. Койпер (1952) и Е. Рускол (1960). Предполагалось, что из единого протогаганетного облака сначала образовалась Земля, а затем — из остатков вещества — Луна.

Эта внешне привлекательная гипотеза, к сожалению, не в силах объяснить наличия слишком большого углового момента системы Земля — Луна. Кроме того, поверхность и состав внешних слоев лунной поверхности наводят на мысль о том, что ее «магматический океан» возник в результате частичного расплавления значительных по объему внешних и внутренних частей спутника. Но бинарная гипотеза в принципе не может объяснить выделения столь огромного количества теплоты. Это могло произойти только в результате некоего катастрофического события. С помощью этой гипотезы столь же трудно истолковать и то, что Луна постоянно обращена к Земле одной стороной и что ее состав обеднен железом. Есть проблемы и у эффективности явления захвата планетеземалей.

В рамках анализа данных, полученных прямыми исследованиями Луны, появилась гипотеза Большого удара. В 1975 году геохимики института по исследованию планет г. Тусона, Вильям Хартман и Дональд Дэвис, произвели вычисления интенсивности бомбардировки планет малыми и крупными астероидами. Их вывод гласил, что раньше это происходило очень часто. Предположили, что Луна как раз и «выплеснулась» из Земли в ходе одного из таких грандиозных столкновений.

В 1976 году Элистер Камерон из Гарварда и Вильям Уард из Калтека в работе «Происхождение Луны» описали подобную модель столкновения Земли с «блуждавшей по Солнечной системе» планетой. Как они считают, по размеру эта планета была примерно в 3 раза больше Марса [450, с. 15], а скорость ее составляла около 11 км/с. Согласно их расчетам, соударение, длившееся примерно 18 минут, привело к сдвигу земной оси и придало ее орбите небольшую эллиптичность. Высвободившаяся кинетическая энергия разогрела оба тела до 6000 °C, то есть температуры солнечной фотосферы. Часть выброшенных «брызг» и осколков упала обратно, а часть сформировала Луну [434, с. 118]. Гипотеза соударения и выброса проиллюстрирована на рисунке 96. Однако, увы, свидетельств полного расплавления Земли обнаружить не удалось. В частности, кристаллизация пород после такого события шла бы иначе, а в хондритах — самом древнем веществе на Земле — неизбежно наблюдались бы определенного рода искажения, чего также нет. Наконец, возраст Луны не превышал бы возраст Земли.