Том Джексон - Взламывая планету Земля

В 1999 году в Мэриленде прошла встреча океанографов, на которой обсуждали комплексную стратегию наблюдения за океанами. В результате была поставлена цель обновить методы сбора данных. Так появился проект «АРГО».

В начале 1990-х годов для исследования рельефа поверхности мирового океана (у него есть выступы и впадины, вызываемые приливами, ветрами и течениями) был запущен спутник «Ясон», названный в честь легендарного древнегреческого мореплавателя. Когда океанографы решили установить систему промеров в морях, чтобы дополнить данные, полученные со спутника, они назвали проект «АРГО» в честь корабля Ясона, на котором он и его команда аргонавтов отправились за золотым руном. Всего за 8 лет под эгидой «АРГО» было спущено на воду 3000 поплавковых зондов для создания карт, показывающих, как меняется температура и соленость океана, в режиме реального времени.

Каждый поплавок «АРГО» служит около четырех лет. В настоящее время около 300 поплавков работают одновременно.

Каждый поплавок «АРГО» отправляет данные по спутниковой связи. Он также погружается в воду через определенные отрезки времени и собирает данные с различной глубины. Это происходит за счет закачивания масла в резиновую камеру, от чего меняется плотность, и погружение становится возможным. К настоящему времени поплавки «АРГО» отправили уже больше миллиона отчетов с данными.

Размер Луны составляет 1/4 от размера Земли. Несмотря на свой скромный размер, Луна считается довольно большим спутником. Но откуда она взялась?

Большую часть XX века теория Дарвина считалась лучшей теорией происхождения Луны. Но не Чарлза, а его сына Джорджа, астронома и геолога. Дарвин предположил, что молодая Земля, все еще очень горячая и мягкая, вращалась с высокой скоростью, и от нее оторвался кусок или куски расплавленного вещества (магматический сгусток). Вещество вышло на орбиту и, постепенно остывая, превратилось в Луну.

Гипотеза центробежного отделения поначалу была не более чем плодом воображения Дарвина, так как не имела реальных доказательств. Однако в 60–70-е годы XX века все изменилось, когда астронавты «Аполлона» вернулись на Землю с впечатляющей добычей — образцами лунных пород.

Представьте, какое было бы зрелище — увидеть столкновение двух планет!

Минеральный состав Луны оказался похожим на состав земной мантии. Это было логично, если Луна образовалась из того же материала. Теория центробежного отделения стала популярной, обойдя две конкурирующие гипотезы. Первая из них, гипотеза совместной аккреции, объясняет параллельное формирование Земли и Луны как двух отдельных тел из одного и того же исходного материала. Но у этой гипотезы есть противоречия. Если оба тела формировались в одинаковых условиях, почему тогда Луна не является уменьшенной копией Земли? За счет большого металлического ядра Земля превосходит Луну по плотности почти в два раза. Считается, что у Луны очень маленькое холодное ядро. Может быть, Луна образовалась где-то в другом месте Солнечной системы? Так объясняет происхождение Луны гипотеза захвата: однажды Луна проходила мимо Земли и попала в ее гравитационное поле. Но и у этой гипотезы есть слабые места. Спутники других планет были захвачены верхними слоями их атмосферы, которые достаточно сильно замедляют движение космических тел, чтобы поймать их в ловушку своей орбиты. Но, чтобы захватить такое большое небесное тело, как Луна, молодая Земля должна была обладать густой и плотной атмосферой немыслимого размера.

Мы всегда видим одну и ту же сторону Луны. Несмотря на то, что Луна вращается, ее вращение привязано к вращению Земли. Период вращения вокруг Земли и период вращения вокруг своей оси у Луны совпадают — и, хотя оба тела непрерывно движутся, мы можем наблюдать лишь одно полушарие Луны. На нее действуют силы притяжения Земли, они замедляют скорость ее вращения до полной синхронизации с Землей.

В целом геологи не считали теорию центробежного отделения истиной в последней инстанции, и к XXI веку, спустя много лет изысканий и предположений, они предложили альтернативную гипотезу.

Разработка гипотезы столкновения началась с открытия того, что лунные породы состоят из силикатных минералов, входящих в состав мантии Земли.

У этой гипотезы впечатляющее название «Модель мегаимпакта» (также известна как «Гигантское столкновение»). После долгого и многократного компьютерного моделирования текущая гипотеза стала звучать следующим образом: размер Земли изначально составлял 90 % от текущего. Около 4,4 млрд лет назад (после того, как у Земли было несколько миллионов лет, чтобы привести себя в порядок) рядом появилась еще одна планета, по размерам сравнимая с Марсом. Эта гипотетическая планета называется Тейя в честь древнегреческой богини, породившей Солнце и Луну. Тейя ударила Землю по касательной — этого было недостаточно для того, чтобы обе планеты разрушились, но достаточно для того, чтобы их поверхности расплавились и превратились в океан магмы, а сами планеты слились в одну. Ударом выбило кусок расплавленной материи из мантии Земли, который попал на околоземную орбиту и собрался в Луну. Эта гипотеза объясняет, почему минералы лунных пород так похожи на минералы в составе мантии Земли и почему ядро Луны такое крохотное по сравнению с ядром нашей планеты (металл у Земли находился гораздо глубже). Что касается Земли, гипотеза объясняет, почему металлическое ядро Земли такое большое для планеты ее размера — 1/ 6часть массы Земли теперь является Луной. Кроме того, теория столкновения с Тейей подтвердила, что земная кора тонкая и может треснуть, а это, в свою очередь, существенная особенность постоянно меняющейся тектонической поверхности Земли — чего нет ни на одной другой планете.

Самыми очевидными чертами лунной поверхности являются темные области. Наблюдатели древности считали их водоемами, поэтому называли их maria , что в переводе с латыни означает «моря». Лунным морям были даны названия, например Море Спокойствия. Моря представляют собой плоские равнины, залитые затвердевшей лавой от вулканических извержений. Несмотря на устоявшееся представление о видимой стороне Луны (изображена сверху), моря покрывают лишь около 16 % поверхности. Обратная сторона Луны (изображена снизу) покрыта холмисто-овражистыми материками. Этому есть такое объяснение: так как Луна образовалась из обломков после гигантского столкновения, два крупных, но неоднородных объекта соединились, в результате чего одна сторона Луны имеет более толстую кору, чем другая. Извержения вулканов, сформировавшие моря, редко были достаточно мощными для того, чтобы разорвать более толстую кору, вместо этого они прорвались сквозь тонкую.