Земля стала Луной!

Четыре миллиарда лет назад Земля еще формировалась. Минуло всего 600 миллионов лет с тех пор, как она возникла из протопланетного облака. Уже образовались массивное ядро из железа и никеля, легкая оболочка из силикатов…

Размеренность геологических процессов нарушило событие космическое. К Земле приблизилась Фея (Theia) – планета размером с Марс. Она зацепила Землю боком, и та… лопнула. В небо устремились огромные куски породы; они сливались друг с другом, а также с обломками Феи. Вокруг нашей планеты возникла россыпь глыб, напоминавшая кольцо, которое окружает ныне Сатурн. Однако уже через сутки все эти обломки соединились, образовав новое небесное тело: Луну, наш спутник.

Очевидно, часть глыб еще долго падала на поверхность Земли и Луны. Эпоха около 4 – 3,9 миллиардов лет назад носит название «эпохи великой космической бомбардировки». Тогда «Земля, как и Луна, подвергалась ударам очень крупных и довольно многочисленных метеоритов» (В. Бронштэн).

…За последние полтора века появились две основные гипотезы, объяснявшие происхождение Луны. По одной, Земля захватила пролетавшее мимо небесное тело, и оно стало послушно кружить возле нашей планеты (Гарольд Юри). Однако вероятность такого события почти равна нулю.

По другой, Земля и Луна возникли одновременно из протопланетного облака (Евгения Рускол). В этом случае непонятна аномалия железа: Земля содержит почти 35 процентов железа, Луна – всего 5 процентов. И вот – удар, катастрофа. Взгляд на природу Луны изменился.

Изменился – и совпал с предсказанием, опубликованным нашим журналом несколько лет назад («Знание – сила», 1994, № 7). Именно тогда мы познакомили читателей с новой гипотезой формирования Луны. Ее авторами были российские академики С. А. Ушаков и О. Г. Сорохтин. По их расчетам, Луна образовалась за счет разрушения более крупной планеты – Протолуны. Она была захвачена Землей с близлежащей орбиты и под действием мошной приливной силы стала разрушаться. «В какие-то промежутки времени вокруг молодой Земли, возможно, существовали кольца вращающихся мелких метеоритных тел, подобных кольцам Сатурна… Большая часть плотного железного ядра Протолуны устремилась к Земле. Луна осталась без чугуна».

Новая теория родилась не на пустом месте. В течение ряда лет экипажи кораблей «Аполлон» и советские межпланетные станции серии «Луна» доставили на Землю 382 килограмма лунной породы. Ее свойства поразительно напоминали свойства земной породы. Содержание изотопов было одинаково. Уже в 1982 году Э. Рингвуд показал «геохимическую общность лунного вещества с веществом земной мантии» (О. Сорохтин). Именно эта общность убедила ученых в том, что происхождение Луны и Земли одинаковое. За миллионы лет состав Луны почти не изменился; она лишь немного «засорилась» метеоритной пылью. Теперь о той «бомбардировке» напоминают только многочисленные лунные кратеры и моря.

В 1961 году Е. Эпик, а в 1974 году Дж. Вуд и X. Митлер предполагали вторичное образование Луны из многочисленных обломков разрушенной протопланеты.

Если бы не было Луны…

Американский астронавт Нил Ф. Коминс выпустил в 1993 году книгу «Что было бы с Землей без Луны?» («What if the Moon Didn't Exist?»), где описал последствия этой небесной лакуны. Так, в морях и океанах не было бы таких мощных приливов, как сейчас, а наблюдались бы только «малые приливы», вызванные притяжением Солнца. Мировой океан напоминал бы, скорее, огромное стоячее болото. Он поглощал бы меньше питательных веществ и не мог бы прокормить столько рыбы, как в наши дни. Вода у побережья хуже проветривалась бы, и попавшие сюда животные, например крабы, задыхались бы.

Плохо пришлось бы и людям. Ночи стали бы заметно темнее. Возможно, человек не научился бы составлять календарь, ведь в основе древнейших систем счисления времени лежат метаморфозы Луны, с завидной периодичностью меняющей свою форму.

Без Луны земное время текло бы в головокружительном темпе. Именно Луна сдерживает вращение Земли вокруг своей оси. Не будь ее, сутки длились бы всего шесть часов.

Планетарная карта Вселенной

Всего два года назад журнал «Знание – сила» (№ 12 за 2000 год) опубликовал подборку статей, посвященную поиску планет за пределами Солнечной системы. Однако открытия, сделанные в последнее время, заставляют вернуться к этой теме. Ведь накопленные факты уже позволяют строить новые теории становления планетных систем, а методы наблюдения пополнены анализом атмосферы далеких планет.

Дэвид Карбон но из Калифорнийского технологического института и его коллеги направили спектрограф Космического телескопа имени Хаббла в сторону созвездия Пегаса, на звезду HD 209548, напоминающую Солнце. В этот момент перед ней проходила планета, фильтруя своей атмосферой звездный свет. Анализ показал, что в атмосфере планеты содержится натрий. По мнению ученых, здесь можно обнаружить также калий, метан и водяные пары. Однако на этой планете не найти жизнь, скроенную по земному образцу, ведь мы имеем дело с газовым гигантом, чья масса в 220 раз превышает земную.

Данный эксперимент открывает новую стадию космических исследований. Если когда-нибудь анализ выявит наличие кислорода на внесолнечной планете, это будет признаком существования там жизни, ведь кислород является продуктом обмена веществ у бактерий и растений.

Очевидно, число внесолнечных планет скоро достигнет сотни. Большинство их движется по необычным траекториям, описывая вытянутые эллипсы и даже петли. Так, планета близ звезды Н D 80606 то вплотную сближается со своим светилом – их разделяет всего 5 миллионов километров. – то удаляется от него на 127 миллионов километров. На фоне этой «смертельной петли» орбита Земли кажется идеальной окружностью. Многие «чужие» планеты так близко подходят к звездам, что их поверхность разогревается чуть ли не до 2000°С. «Это – не планета, а «газовая плита»», – отозвался об одном из открытых им небесных тел американский астроном Джефф Марси. Некоторые из них достигают чудовищных размеров: например, одна найденная недавно планета весит в 5000 раз больше, чем Земля.

Все эти громадные тела так же рассекают пространство своих планетных систем, как обезумевший грузовик, мчащийся по тротуару, рассекает толпу людей. Прохожие шарахаются от машины или сталкиваются с ней. То же происходит с небольшими планетами. Они отлетают от огромных газовых сфер – в сторону своего Солнца или вдаль от него. Таких отлетевших вдаль планет, писал Р. Нудельман, в космосе «могут быть миллиарды» («Знание – сила», 2000, № 12). Так ли это? Что скажет теория?

Австралийский физик Чарльз Лайнвивер опубликовал недавно новую модель становления планетных систем. Согласно ей, газовые и твердые планеты поначалу хорошо ладят друг с другом. Все они образуются из протопланетной туманности, оставшейся после рождения звезды. Устойчивость планетных систем зависит от планет-гигантов. Если их много или они слишком велики, то равновесие нарушается, что бывает, судя по всему, очень часто.

Компьютерные расчеты показали, что равновесие Солнечной системы мог бесповоротно нарушить любой «пустяк». Если бы масса Юпитера была несколько больше, чем теперь, или рядом с ним располагалась еще одна планета, то вся наша система «зашаталась бы». Газовые планеты сообща вышвырнули бы мешавших им карликов – Меркурий, Венеру, Землю и Марс – и заняли их место под Солнцем. «Этот карточный домик, возведенный из планет и называемый нами Солнечной системой, – мрачно прогнозирует Марси, – возможно, одна из немногих небесных построек такого рода, что не обрушилась, а уцелела».

Сам же автор модели, пытаясь понять, в каких случаях планетная система терпит крах, отмечает, что почти все открытые нами планеты обращаются вокруг звезд, содержащих очень много тяжелых элементов. Можно предположить, что есть предельный уровень содержания этих элементов в протопланетном облаке. Если их слишком мало, то планеты вовсе не образуются, и звезда блуждает по пространству одна. Если их содержание очень велико, то газовые планеты разрастаются и тогда гравитационные силы раздирают едва возникшую планетную систему. В ней не остается места мелюзге. По оценке Лайнвивера, лишь вокруг одного процента звезд могут на протяжении миллиардов лет обращаться небольшие твердые планеты.

А слона-то проглядели!

Карта неба переписывается не только вдали от Земли. Крупное открытие можно совершить даже в пределах Солнечной системы. Так, в 2001 году Роберт Миллис из Аризонской обсерватории обнаружил малую планету рекордных размеров; ее диаметр составляет примерно от 1200 до 1400 километров. Прежде самым крупным астероидом была Церера (ее диаметр – 1003 километра). Даже спутник Плутона, Харон, меньше нового астероида, получившего пока название 2001 КХ76. Обнаружить его было трудно, потому что он является частью пояса Койпера – крупного скопления малых планет и кометных ядер, лежащего далеко за орбитой Нептуна. В последнее десятилетие здесь было открыто более 400 объектов.

Адреса в Интернете: Все о Луне: Iexikon.astroinfo.org/mond/ Загадочные феномены, наблюдаемые на Луне: www.geocities.com/CapeCanaveral/ Launchpad/1837/ Многочисленные фотографии Луны: www.pcsystems.de/~peer/fektmond.html

ГЛАВНАЯ ТЕМА