Місяць – це планета? Звідки з’явилася місяць і що це таке?
Супутник Землі з доісторичних часів привертала увагу людей. Місяць – це самий помітний об’єкт неба після Сонця, а тому їй завжди приписувалися настільки ж значні властивості, як і денного світила. Через століття на зміну поклонінню і простому цікавості прийшов науковий інтерес. Щербатий, повна і зростаюча Місяць – це сьогодні об’єкти самого пильного вивчення. Завдяки дослідженням астрофізиків ми багато знаємо про супутнику нашої планети, проте чимало залишилось і невідомого.
Походження
Місяць – це явище, настільки звичне, що питання про те, звідки вона взялася, практично не виникає. Між тим саме походження супутника нашої планети – одна із самих значних його таємниць. Сьогодні існує декілька теорій на цей рахунок, кожна з яких може похвалитися як наявністю підтверджень, так і аргументами на користь її неспроможності. Отримані дані дозволяють виділити три основні гіпотези.
- Місяць і Земля утворилися з одного протопланетного хмари.
- Повністю сформована Місяць була захоплена Землею.
- До утворення Місяця призвело зіткнення Землі з великим космічним об’єктом.
Розглянемо ці версії більш докладно.
Спільна аккреция
Гіпотеза спільного походження (аккреції) Землі і її супутника зізнавалася в науковому світі найбільш правдоподібною до початку 70-х років минулого сторіччя. Вперше висунув її ще Іммануїл Кант. Згідно з цією версією, Земля і Місяць утворилися практично одночасно з протопланетних частинок. Космічні тіла представляли собою при цьому подвійну систему. Першою почала формуватися Земля. Після того, як вона досягла певних розмірів, навколо неї під дією сили тяжіння стали кружляти частинки з протопланетного роя. Вони почали рухатися по еліптичних орбітах навколо зародився об’єкта. Деякі частинки падали на Землю, інші стикалися і злипалися. Потім орбіта поступово стала все більше наближатися до кругової і з рою частинок почав формуватися зародок Місяця.
За і проти
Сьогодні гіпотеза спільного походження має більше спростувань, ніж доказів. Вона пояснює однакову киснево-ізотопне співвідношення двох тел. Сумнівними є висунуті в рамках гіпотези причини різного складу Землі і Місяця, зокрема, практично повної відсутності на останній заліза та летких речовин.
Гість здалеку
У 1909 році Томасом Джексоном Джеферсоном Сі була висунута гіпотеза гравітаційного захоплення. Згідно їй, Місяць – це тіло, що сформувалося десь в іншій області Сонячної системи. Її еліптична орбіта перетинала траєкторію руху Землі. При черговому зближенні Місяць була захоплена нашою планетою і стала супутником.
На користь гіпотези вчені наводять досить поширені міфи народів світу, що оповідають про час, коли Місяця не було на небі. Також побічно теорію гравітаційного захоплення підтверджує наявність твердої поверхні на супутнику. Згідно з радянськими дослідженнями, не має атмосфери Місяць, якщо вона обертається навколо нашої планети вже кілька мільярдів років, повинна була бути покрита багатометровим шаром пилу, що потрапляє з космосу. Проте сьогодні відомо, що на поверхні супутника такого не спостерігається.
Гіпотеза може пояснити малу кількість заліза на Місяці: вона могла утворитися в зоні планет-гігантів. Однак у цьому випадку на ній повинна бути велика концентрація летючих речовин. Крім того, за результатами моделювання гравітаційного захоплення його можливість здається малоймовірною. Тіло з такою масою, як у Місяця, швидше зіткнувся б з нашою планетою або було б видворено за межі орбіти. Гравітаційний захоплення міг відбутися тільки у випадку дуже близького проходження майбутнього супутника. Однак і в цьому варіанті більш ймовірним стає руйнування Місяця під дією приливних сил.
Гігантське зіткнення
Третя з названих вище гіпотез на сьогоднішній день вважається найбільш правдоподібною. Згідно теорії гігантського зіткнення, Місяць – це результат взаємодії Землі і досить великого космічного об’єкта. Гіпотеза була запропонована в 1975 році Вільямом Хартманом і Дональдом Девісом. Вони припустили, що з молодою Землею, встигла набрати 90% своєї маси, зіткнулася протопланета, названа Тэйей. Розмір її відповідав сучасному Марса. В результаті удару, який припав на «край» планети, практично вся речовина Тэйи та частина земної була викинута в космічний простір. З цього «будівельного матеріалу» стала формуватися Місяць.
Гіпотеза пояснює сучасну швидкість обертання Землі, а також кут нахилу її осі і багато фізичні та хімічні параметри обох тел. Слабким місцем теорії є наведені нею причини низького вмісту заліза на Місяці. Для цього до зіткнення в надрах обох тіл повинна була відбутися повна диференціація: освіта залізного ядра і силікатної мантії. На сьогоднішній день знайдено підтверджень не було. Можливо, нові дані про земному супутнику прояснять і це питання. Правда, є ймовірність, що вони можуть і спростувати прийняту сьогодні гіпотезу походження Місяця.