Mėnulio kilmės hipotezės neatitikimai: kaip atsirado Žemės palydovas?

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Mes tiksliai nežinome, kaip atsirado mėnulis. Remiantis populiaria hipoteze, seniai Žemė susidūrė su Marso dydžio planeta ir iš nuolaužų susidarė mūsų palydovas. Tik čia kažkas nesudeda.

Hipotezę apie Žemės ir Teia planetos megakolizitą amerikiečiai Hartmanas ir Davisas iškėlė 1975 m. Tais tolimais laikais Saulės sistemoje buvo žinomi dviejų tipų palydovai: radikaliai mažesni už jų planetas (Fobosas ir Deimas prie Marso, dujų ir ledo milžinų palydovai) ir Mėnulis. Ji buvo vienintelis palydovas, kurio masė sudarė daugiau nei vieną procentą jos planetos masės.

Mėnulio keistumas reikalavo nestandartinio paaiškinimo, iš kur jis atsirado. Ankstesni spėjimai buvo kiek naivūs ir lengvai paneigiami. Pavyzdžiui, Charleso Darwino sūnus manė, kad Žemė kadaise sukosi greičiau ir nuo jos nukrito didžiulis gabalas. Ši ir panašios hipotezės menkai paaiškino faktą, kad geležinė Mėnulio šerdis, palyginti su Žeme, yra maža, ir buvo manoma, kad ten nėra vandens.

Tiesą sakant, tuo metu vanduo Mėnulio uolienoje jau buvo aptiktas: jis buvo Apolono pristatytame dirvožemyje (regolite). Radinys buvo priskirtas sausumos taršai arba meteoritams. Jonų detektorių, fiksavusių vandenį prie Apolono, rodmenys taip pat buvo priskirti sausumos taršai. Mokslininkai atmetė empirinius faktus, nes jie neatitiko tuometinių mėnulio kilmės teorijų.

Visose šiose teorijose mėnulis pirmiausia ištirpo, todėl turėjo prarasti vandenį. To meto mokslas manė tik vieną vandens patekimo į Mėnulį variantą – su kometomis. Tačiau kometų vandenyje yra kitoks vandenilio ir jo sunkiųjų rūšių deuterio santykis, o amerikiečių Mėnulyje rastame vandenyje šių izotopų santykis buvo toks pat kaip ir Žemėje. Neatitikimą lengviausiai paaiškino užterštumas.

Tačiau liko neaišku, kodėl regolite yra mažiau titano ir kitų gana sunkių elementų. Tada ir gimė megapoveikio (megapoveikio) hipotezė. Pagal ją, prieš 4, 5 milijardus metų senovės planeta Tėja susidūrė su Žeme, o supergalingas smūgis į kosmosą išmetė abiejų planetų nuolaužas – iš jų laikui bėgant susiformavo Mėnulis. Viršutiniuose Žemės sluoksniuose yra nedaug sunkiųjų elementų, nes dauguma jų nugrimzdo į šerdį ir apatinius magmos sluoksnius. Teigiama, kad taip yra dėl mėnulio dirvožemio skirtumo.

Paaiškėjo, kad žemės palydovas buvo ne pirminis, kaip, pavyzdžiui, Jupiterio, o antrinis – be to, buvo pašalintas klausimas, kodėl Mėnulio masė yra tokia didelė, palyginti su pačios Žemės mase. Taip pat amerikiečių hipotezė paaiškino, kodėl Mėnulyje visiškai nėra vandens: susidūrus planetoms, nuolaužos turėjo išsipūsti iki tūkstančių laipsnių – vanduo tiesiog išgaravo ir išskrido į kosmosą. Kitas dalykas, kad po „Apollo“skrydžių bevandenio mėnulio idėja buvo užsispyręs faktų nežinojimas.

Hipotezė atrodė gerai ištisus trejus metus. Tačiau jau 1978 metais buvo aptiktas Plutono palydovas Charonas. Jei Mėnulis yra 80 kartų mažesnis už Žemę, tai Charonas yra tik devynis kartus lengvesnis už Plutoną. Paaiškėjo, kad mėnulyje nėra nieko unikalaus. Iškilo abejonių: didelės planetos, greičiausiai, susiduria pernelyg retai, kad atsirastų tiek didelių palydovų.

Naujų nepatogumų atnešė Mėnulio uolienų analizė laboratorijose ir pirmieji duomenys apie svetimos kilmės meteoritus. Paaiškėjo, kad Mėnulis izotopiškai nesiskiria tik nuo Žemės, o visos kitos Saulės sistemos planetos aiškiai skiriasi. Kaip tai atsitiko, jei Mėnulyje tariamai yra kitos planetos – hipotetinės senovės Tėjos – medžiaga? Norint paaiškinti prieštaravimą, buvo galutinai suformuluota megašoko hipotezė: Tėjos gimimo vieta buvo laikoma… Žemės orbita – štai kodėl abiejų planetų izotopinė sudėtis yra tokia pati. Vienoje vietoje iš karto susidarė dvi planetos, kurios vėliau susidūrė.

Tačiau nebuvo aišku, kodėl žemės orbitoje atsirado dvi planetos, o po vieną – kitų sistemos planetų orbitose. Pridėtos problemos ir geologai. Iškilo dar vienas klausimas: jei dviejų planetų mega susidūrimas įkaitino Žemę ir jos šiukšles, iš kur planetoje atsirado vanduo? Pagal viską, jis turėjo išgaruoti.

Megapoveikio teorija jau buvo itin išpopuliarėjusi, jos nenorėta atsisakyti, todėl buvo iškelta mintis, kad vanduo Žemėje atsirado vėliau – jį atnešė milijardus metų į planetą kritusios kometos. Tačiau netrukus buvo atrasta, kad vandenilio ir deguonies izotopų santykis kometos vandenyje labai skiriasi nuo to, kas yra Žemėje. Jis panašesnis į Žemės vandenį iš asteroidų, tačiau ant jų jo yra labai mažai, tai yra, jie negali būti mūsų vandenynų šaltinis.

Galiausiai, XXI amžiuje, Mėnulyje buvo pradėti aptikti vandens pėdsakai. Ir kai mega-smūgio hipotezės šalininkai pasiūlė, kad šį vandenį atnešė kometos, olandų geologai įrodė, kad Mėnulio uolienos negalėjo susiformuoti dabartine forma be vandens nuo pat palydovo susidarymo pradžios. Padėtį apsunkino Rusijos astronomai: anot jų, tipiškas kometos susidūrimas su Mėnuliu lemia daugiau nei 95% vandens išplaukimą atgal į kosmosą.

Situaciją geriausiai atspindėjo 2013-ųjų straipsnis, kurio antraštė buvo daug pasakanti „Poveikio teorija išnaudota“.