Содержание статьи
ЛУНЫ ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ИСТОРИЯ. Истории Луны интересна не только сама по себе, но и как часть общей проблемы происхождения Земли и других планет Солнечной системы. В последнее время мы много узнали о физических и химических характеристиках Луны. Эти данные получены не только с Земли, но и с помощью космических аппаратов. Например, автоматические станции «Сервейор-5, -6 и -7», мягко севшие на Луну в 1967 и 1968, впервые позволили определить ее химический состав. Образцы лунных пород и пыли, доставленные американскими астронавтами по программе «Аполлон» (1969–1972) и советскими автоматическими аппаратами серии «Луна» (1970–1976), дали возможность детально измерить их химические и физические характеристики и установить по ним возраст Луны.
Полученные данные позволяют узнать многое об истории Луны, но вопрос о ее происхождении все равно остается трудным. Существует несколько теорий возникновения Луны. Согласно одной из них, Луна – это часть Земли, некогда оторвавшаяся от нее. Другая теория рассматривает Землю и Луну как двойную планету, сформировавшуюся при аккумуляции одного и того же вещества в пространстве. Третья теория утверждает, что Луна сформировалась независимо и затем была захвачена Землей.
Возраст лунной поверхности.
Крупные детали на поверхности Луны образовались в основном вследствие метеоритной бомбардировки. Только темные моря наверняка связаны с вулканической деятельностью, с извержением богатой железом базальтовой лавы.
Определение возраста лунных пород радиоизотопным методом показало, что некоторые образцы, доставленные «Аполлоном-17», имеют возраст 4,6 млрд. лет, т.е. почти тот же возраст, что и сама Луна. Однако большая часть материковых пород моложе примерно на 700 млн. лет. Это указывает, что активная бомбардировка Луны закончилась 3,9 млрд. лет назад, оставив после себя огромные круглые воронки, такие как Море Дождей и Море Восточное. Морской базальт еще моложе: от 3,9 до чуть более 3,0 млрд. лет. Однако анализ изотопов четко показывает, что разделение химических элементов в недрах Луны произошло 4,3 млрд. лет назад. Примерно в это время сформировались истоковые области основных лунных пород. См . РАДИОУГЛЕРОДНОЕ ДАТИРОВАНИЕ.
По окончании извержения последней морской лавы (вероятно, в Море Дождей) самым значительным событием в истории Луны было образование кратеров, таких, как Коперник (850 млн. лет назад) и постепенное нарастание толстого пылевого слоя – лунного реголита – под действием ударов мелких метеоритов и ионизующего облучения.
Поскольку лунные детали не сильно изменились за время существования Солнечной системы, по ним можно судить о самых ранних эпизодах в истории системы Земля – Луна. Тот факт, что большинство лунных кратеров гораздо старше самых древних земных пород, помогает понять, почему на Земле мы не встречаем крупных ударных бассейнов: обладая более мощным гравитационным полем, Земля в первые 700 млн. лет существования Солнечной системы должна была подвергаться более интенсивной бомбардировке, чем Луна, но активные геологические процессы на Земле уничтожили все свидетельства той бомбардировки.
Жесткость.
Различные данные позволяют заключить, что Луна значительно более жесткий объект, чем Земля, а значит, температура в недрах Луны была относительно невысокой. Изучение орбиты Луны и ее либраций показало, что фигура Луны представляет собой трехосный эллипсоид. Эта форма не соответствует той, которую должна была бы принять Луна под действием собственной силы тяжести, гравитационного поля Земли и центробежных сил, вызванных вращением Луны. Для поддержания этой неправильной формы требуется, чтобы Луна была жесткой, по крайней мере в своих внешних слоях.
Области большой концентрации массы – масконы, открытые в 1968 под лунной поверхностью, также указывают на достаточную жесткость внешних оболочек Луны. Масконы располагаются под круглыми морями, сформировавшимися в результате мощных столкновений (например, Море Дождей, Море Ясности, Море Кризисов, Море Нектара и Море Влажности), а также под областями, которые в прошлом могли быть морями, но затем оказались покрыты ударными кратерами. Масконы демонстрируют, что на Луне, по крайней мере в областях, лежащих над масконами, отсутствует изостазия – известное на Земле явление, при котором массивные блоки коры медленно тонут до тех пор, пока не достигнут равновесия с остальными участками коры.
Для объяснения масконов предложены различные гипотезы: 1) это остатки упавших на Луну тел. Возникшие при ударе кратеры должны были заполниться расплавленными силикатами, фрагментами породы и пылью, образовав ровную морскую поверхность. При разумных допущениях эта идея обеспечивает хорошее согласие наблюдаемого избытка массы с возможной массой падавших объектов; 2) масконы образованы потоками лавы, заполнившей большие ударные бассейны. Однако трудно поверить, что миллионы кубических километров лавы могли излиться в эти области и затем не растечься; 3) это наружные «пробки» плотного вещества мантии, застывшего в местах столкновений.
Плотность и химический состав.
Средняя плотность Луны 3,34 г/см 3 . Это близко к плотности метеоритов хондритов, т.е. солнечного вещества, за исключением наиболее летучих его компонентов, таких, как водород и углерод. Плотность Луны близка и к плотности земной мантии; по крайней мере, это не противоречит гипотезе о том, что Луна некогда оторвалась от Земли. Значительно более высокая средняя плотность Земли (5,5 г/см 3) в основном обусловлена плотным железным ядром. Низкая плотность Луны означает отсутствие у нее заметного железного ядра. Более того, момент инерции Луны свидетельствует о том, что это шар однородной плотности, покрытый анортозитовой (богатый кальцием полевой шпат) корой толщиной 60 км, что подтверждается сейсмическими данными. См . ЗЕМЛЯ; МЕТЕОРИТ.
Основными лунными породами являются: 1) морские базальты, более или менее богатые железом и титаном; 2) материковые базальты, богатые камнем, редкоземельными элементами и фосфором; 3) алюминиевые материковые базальты – возможный результат ударного плавления; 4) магматические породы, такие, как анортозиты, пироксениты и дуниты.
Реголит (см. выше ) состоит из фрагментов основной породы, стекла и брекчии (порода, состоящая из сцементированных угловатых обломков), образовавшихся из основных типов пород. Лунные породы не полностью схожи с земными. Обычно лунные базальты содержат больше железа и титана; анортозиты на Луне более обильны, а летучих элементов, таких, как калий и углерод, в лунных породах меньше. Лунные никель и кобальт, вероятно, были замещены расплавленным железом еще до окончания формирования Луны. См . БАЗАЛЬТ; БРЕКЧИЯ; ГЕОЛОГИЯ; МИНЕРАЛЫ И МИНЕРАЛОГИЯ.
Тепловая история.
Современная температура лунных недр зависит от ее начальной температуры и тепла, выделившегося и сохранившегося с момента ее образования. Начальная высокая температура внешних слоев Луны в основном обязана кинетической энергии вещества, падавшего на Луну на заключительной стадии ее формирования. Определенный вклад мог внести и короткоживущий изотоп алюминий-26. Вместе эти явления могли породить «океан» расплавленной магмы глубиной в сотни километров и дефицит летучих элементов.
Выделение тепла в глубоких слоях Луны зависит от концентрации радиоактивных изотопов уран-235, уран-238, торий-232 и, в меньшей степени, калий-40. Сохранение этого тепла зависит от теплопроводности внешних слоев Луны. Тепловой поток из лунных недр был измерен экспедициями «Аполлон-15 и -16» и показал относительно высокое содержание урана и тория на фоне дефицита других тугоплавких элементов. Современный температурный профиль Луны, т.е. ход температуры с глубиной, был изучен в экспериментах по электропроводности. Оказалось, что температура плавления достигается лишь на глубине 1000 км; это согласуется с сейсмическими данными о небольшом расплавленном ядре и глубине очагов лунотрясений около 800 км.
Происхождение.
В конце 19 в. Дж.Дарвин предположил, что Луна оторвалась от Земли в результате резонанса колебаний. Если объединить Луну и Землю, то период вращения составил бы примерно 4 ч. Период естественных колебаний Земли, по мнению ученых 19 в., был около 2 ч. Это указывает, что мог возникнуть резонанс, приводящий к усилению колебаний до такой степени, что от единого тела мог оторваться небольшой «кусочек» – Луна. Но теперь известно, что период собственных колебаний Земли короче 1 ч. Кроме того, затухание колебаний, вызванное сильным внутренним трением, не позволило бы им достичь большой амплитуды. К тому же только что отделившаяся Луна должна была бы обращаться по орбите быстрее Земли, и приливные силы вернули бы ее обратно.
Теорию отделения Луны пытались недавно возродить идеей о том, что момент инерции Земли уменьшился, когда ее вещество разделилось на металлическое ядро и силикатную мантию; от этого возросла скорость вращения, что и заставило часть вещества оторваться в качестве самостоятельного тела. Но все равно для этого требуется высокая начальная скорость вращения Земли, чтобы гигантская энергия вращения затем диссипировала в тепло земных недр, а большая часть момента была бы унесена из системы Земля – Луна, например, путем выброса значительной массы (что выглядит уж совсем невероятно). Итак, проблемы, связанные с сохранением энергии и момента импульса, делают теорию отделения Луны от Земли маловероятной. Последние химические данные, особенно в отношении железа и редкоземельных элементов, показали, что состав лунной поверхности существенно отличается от земной. Поэтому теорию отделения сейчас не рассматривают всерьез.
Ряд других теорий происхождения Луны основан на том, что она могла образоваться при объединении мелких частиц, движущихся по орбите вокруг первобытной Земли. В одной из моделей Земля и Луна формируются из единого газового облака как двойная планета. Но это маловероятно, поскольку по химическому составу Луна отличается от Земли, имеющей большое железо-никелевое ядро. Потерять же большую массу газа такая крупная планета, как Земля, не могла.
Другая теория двойной планеты утверждает, что Луна образовалась из облака мелких твердых частиц, обращавшихся вокруг Земли на последней стадии ее формирования. Предполагается, что эти частицы отличались от Земли по химическому составу и содержали больше воды или меньше тяжелых элементов, таких, как никель и железо. Но если было так, то система Земля – Луна должна была бы иметь больший удельный момент импульса, чем это следует из соотношения между массой и моментом для планет. По оценкам, Луна могла бы сформироваться из таких частиц за очень короткое время – примерно за 80 лет. В этом случае Луна была бы горячей, вопреки указанным выше фактам.
Теория захвата Луны популярна среди ученых, хотя на первый взгляд она кажется маловероятной, поскольку при захвате Луна должна была бы потерять большую энергию, равную Gm 1 m 2 /2c , где m 1 и m 2 – массы Земли и Луны, G – гравитационная постоянная, c – большая полуось орбиты (среднее расстояние между Землей и Луной). Предлагались различные механизмы захвата. В одном из них Луна была захвачена на обратную орбиту (т.е. обращалась вокруг Земли в направлении, противоположном движению большинства тел Солнечной системы); затем приливное влияние Земли уменьшило лунную орбиту и перевернуло ее плоскость, т.е. сначала орбита стала полярной, а затем прямой, с привычным нам направлением обращения; после этого размер орбиты начал возрастать. В точке наибольшего сближения с Землей расстояние до Луны было 2,9 земных радиуса. В этом случае потеря энергии должна составить 10 килоджоулей на каждый грамм лунного вещества, что примерно вчетверо больше энергии, необходимой для полного плавления Луны. Поэтому такую теорию трудно принять.
Согласно другой теории, сначала было захвачено несколько небольших лун, а позже из них сформировалась современная Луна. Только после этого приливные эффекты стали играть заметную роль, поэтому маленькие спутники могли находиться вблизи Земли длительное время. Разрушительный захват, в результате которого Луну буквально разорвало, когда она прошла вблизи Земли, мог бы объяснить потерю ею первоначального железа. С другой стороны, захват при столкновении мог бы объяснить сравнительно позднюю бомбардировку Луны. При этом избыток энергии был израсходован при столкновениях с малыми лунами, а бомбардировка происходила, когда Луна, удаляясь от Земли, встречалась с оставшимися спутниками.
По имеющимся данным можно предположить, что Земля сформировалась с периодом вращения около 10 ч, что дало ей большой удельный момент импульса. Одна Луна (или несколько лун) была захвачена Землей; эта Луна (или луны), обращаясь вокруг Земли, присоединяла к себе прочие тела, а некоторые выбрасывала с околоземной орбиты на околосолнечную. При этом Луна обращалась в прямом направлении по орбите с главной полуосью около 40 земных радиусов, которая не лежала в плоскости экватора Земли. Быстрое удаление Луны от Земли должно было начаться лишь в недавнем геологическом прошлом, когда океаны и континентальный шельф стали достаточно мощными, чтобы усилить приливное трение.
Теории захвата предполагают, что луноподобные объекты сформировались где-то до их захвата. Вполне вероятно, что этому способствовало наличие различных газов. Газовым телам свойственна гравитационная неустойчивость; это является главной причиной формирования звезд (см . ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС) . Этот же процесс мог способствовать аккумуляции твердых частиц в протопланетном облаке вокруг Солнца. Позже энергия излучения и вращающееся магнитное поле вытеснили газ из облака, а твердые тела остались на гелиоцентрических орбитах.
Луна – весьма необычный спутник. Только Харон – спутник Плутона, открытый в 1978, еще более массивен по отношению к своей планете. Если бы теории отрыва от Земли или теории двойной планеты были верны, то выглядело бы странным, почему Венера, столь похожая на Землю по массе и расстоянию от Солнца, не имеет спутника. Более того, Венера вращается в обратную сторону. Если бы у Меркурия, Венеры, Земли и Марса имелись большие спутники, двигающихся в прямом направлении, то Галилей и все ученые после него согласились бы, что эти спутники оторвались от своих планет или образовались вместе с ними. Странный наклон осей вращения многих планет и обратное вращение Венеры дают повод предполагать, что процесс их формирования протекал в присутствии многих крупных объектов типа Луны, и они, сталкиваясь, образовали планеты. И только Земля смогла захватить один из этих объектов, который стал нашей прекрасной Луной. А Венера, испытав столкновение с объектом, движущимся в обратном направлении, сама начала вращаться в том же направлении.
Луна - наша ближайшая соседка в космическом пространстве. Согласно многочисленным преданиям, легендам и мифам, она появилась на земной орбите сравнительно недавно - во время разрушительного катаклизма вызванного прохождением необычной звезды класса "пропеллер" (Тифона) рядом с нашей планетой. Из книги Симонова В.А. "Звезда Апокалипсиса", Из - во "Центрполиграф", 2012 г.
Ацтекский астрономический кодекс Magliabechiano. Богиня Луны и нейтронная звезда с длинным шлейфом.
Несмотря на такую давность этих событий, предания о тех временах сохранились у некоторых народов. У индонезийского племени ниасцев существовали два верховных божества Ловаланги и Латуре Данё, которые противостоят друг другу. Ловаланги (Солнце) связан с верхним миром; он воплощает в себе добро и жизнь, его цвет - жёлтый или золотой, его символы и культовые знаки - петух, орёл, свет. Латуре Данё (Тифон) принадлежит к нижнему миру; он является воплощением зла и смерти, его цвет - чёрный или красный, его эмблема - змеи, а символы - Луна и темнота. Из мифа можно понять, что появление в земном небе Луны связано с божеством Латуре Данё.
Луна и Великий змей. Рисунок на вазе. Племя мочика (Перу).
В фольклоре индейцев Южной Америки имеется такие сведения о нашем ночном светиле, которые иносказательно описывают появление Луны: «У него было три имени - Бочика, Немкетеба и Зухе…. С собой он привёз жену, и у неё было тоже три имени - Чиа, Юбекайгуайа и Хавтака (спутники). Но только прекрасная Чиа была очень злой женщиной - всегда и во всём шла она наперекор своему мужу, а тот желал людям только добра. Чиа заколдовала реку Фансу, и она вышла из берегов, затопив всю долину Боготы. Много жителей погибло во время этого наводнения. Лишь кое-кому удалось спастись; они вскарабкались на вершины окрестных гор. Разгневанный старец прогнал Чиа прочь подальше от земли, и она стала Луной. С тех пор Чиа освещает землю по ночам».
В древней книге индейцев майя, известной сегодня под названием «Парижский кодекс» (в переводе Р. Кейзера) неоднократно упоминается о том, что в незапамятные времена луны на ночном небе не было: «Этот день создал Господь. Это было очень, очень давно - во времена второй Эпохи Создания, когда боги сделали предсказание. Это было задолго, очень задолго до 12 августа 3114 г. до н.э., когда боги предсказали, что откроют секрет, как создать существа, которые могут назвать их по именам. Это люди, которых они создадут из праха. Деревянные люди трескались. Боги послали гигантские потоки, чтобы смыть свои ошибки. Но деревянные люди плавали и дожили в виде Обезьян до наших дней. Это было так давно, когда это случилось, что не было ещё Бактунов (веков), Катунов (десятилетий), Тунов (лет), Виналов (месяцев) или Кинов (дней), которые можно было посчитать. Не было даже Луны»; «… когда Первый Отец приплыл в своём каноэ из аллигатора через пустоту, чтобы раздуть Первый Огонь в Очаге Неба. Луна ещё не была создана»; «… когда был раздут Первый Огонь, и впервые засветилась Великая Туманность Ориона. От этого пепла и дыма возник сам Бог Маиса. Вверх он поднялся из спины амфибии. Ицамна - Небесный Ящер, наблюдал за его возрождением. Луна ещё не родилась, когда это случилось»; «… когда Первый Отец привёл в движение Зодиак…, когда звёзды пришли в движение, Рогатый Олень появился с Востока…. По пятам за ним следовала высокая и полная Луна».
У племени чибча-муиски из Бразилии существует легенда: «В далёкие времена, ещё до того, как луна стала сопутствовать земле, люди, населявшие плоскогорье Боготы, жили как настоящие дикари: они ходили голыми, не умели обрабатывать землю, и не было у них не законов, ни обрядов». На их землю пришел «посланный богом» белый человек с чёрной бородой - Бочика и научил их одеваться, строить города. Это было в «те стародавние времена, когда луна ещё не сопровождала землю».
Ацтекское изображение Луны, дракона и богини Луны - Тласольтеотль.
Аборигены Австралии рассказывают, что Луну создал великий созидатель Байаме: «Это случилось давно. Земля, деревья, реки были тогда такими же, какими мы видим их и теперь. Но небо было другим - темным, без луны. А вот как луна появилась… Байаме был неподвижен, а затем с силой метнул бумеранг в черное небо. Все выше и выше поднимался бумеранг, пока не достиг неба и не остановился. С удивлением и страхом глядели животные и птицы на бумеранг, который светился каким-то дивным светом, а вокруг стало светлее. Так Байаме подарил людям луну. Она и ныне светит на небе, а в иные дни очень похожа на бумеранг…».
Древний вариант шумерского мифа о происхождения спутника нашей планеты гласит, что Луна «досталась Земле» от Тиамат. Возможно, нейтронная звезда просто «доставила» наше ночное светило в район орбиты Земли. Согласно шумерской космогонии у этого небесного тела имелось 11 спутников - «драконов». Самым крупным из них был Кингу.
«Столпились, они двигались маршем рядом с Тиамат.
Разъярённые они день и ночь беспрерывно замышляли козни,
Готовые к конфликту, кипя от злости и свирепствуя».
В результате «Небесной Битвы» между Мардуком (Юпитером) и Тиамат произошёл гравитационный захват и изменение орбит одного или нескольких спутников нейтронной звезды. Потеряв свою «предводительницу» они навсегда покинули Солнечную систему или были захвачены другими массивными планетами. Возможно, что таким необычным образом, Земля приобрела Луну.
На рисунке изображена небесная битва между Мардуком и Тиамат, где показан Юпитер, бросающий молнию в крылатого дракона и его 12 спутников, которые выглядят как небольшие звёздочки. Между этими небесными телами имеется изображение Луны в виде полумесяца, что подтверждает миф о появлении спутника на орбите Земли в результате грандиозной космической катастрофы произошедшей в незапамятные времена в Солнечной системе.
Битва между Мардуком и Тиамат. Прорисовка с цилиндрической печати.
Г. Уилкинс в своей книге «Затерянные города Южной Америки» пишет: «Индейцы высокогорных равнин Колумбии утверждают, что до того, как катастрофа (потоп) поразила Землю, небесный свод не освещался Луной!».
В устных преданиях африканских бушменов имеются сведения, что после ужасного катаклизма произошедшей в незапамятные времена, когда темнота и дым на Земле рассеялись, на небе, где раньше не было ночного светила, появилась сразу две Луны! Легенда так повествует о кошмарном катаклизме, происходившем в это время (в литературной обработке писателя Уилкинса): «… далекие предки карликовой расы бушменов, обитателей пустыни Калахари в Южной Африке, охваченный ужасом прятались среди огромных валунов, а может, укрывались в темных пещерах в непроходимых джунглях. Как завороженные, со страхом и благоговением взирали они на ночное небо, прислушиваясь к ужасающему грохоту рушащихся скал, что предвещало начало самого мощного землетрясения, когда-либо происходившего на нашей планете. Еще бы им не испытывать ужас! Ведь они стали очевидцами величайшей катастрофы, которую пришлось пережить человеку с тех времен, когда он «спустился с дерева», стал прямоходящим и превратился в настоящего человека homo sapiens. На морские побережья… обрушивались потрясающие воображение приливные волны, возвышавшиеся над самыми высокими холмами. Они с огромной силой разбивались о песчаные пляжи и по инерции катились далеко в глубь континента, уступая место все новым и новым громадам волн.
Целые массивы суши, никогда не соприкасавшиеся с морем, были затоплены, а приливные волны, не останавливались ни перед чем, размывали горы и поворачивали вспять течение глубоких и полноводных рек. Ночь завершилась кошмаром. С небес обрушился огненный дождь, от которого вспыхнул заревом первобытный лес…, были выжжены многомильные участки леса, в тех местах, где прошла обжигающая волна из раскаленного воздуха и газов, сопровождающая падение гигантских метеоритов…
Наступил день, а может быть, просто слегка рассеялась мгла, и слабый солнечный свет был подобен свече, зажженной на алтаре. В течение многих суток невозможно было отличить день от ночи. Место катастрофы было окутано густой пеленой черного дыма. В кромешной тьме разряды молний ранее никогда не виданные в этих субтропиках, разрезали то там, то здесь ночную мглу. Иногда, когда густой дым рассеивался, выглядывал кроваво-красный шар солнца, но сумерки вновь сгущались, как во время затмения. Затем громадная туча красной пыли наполнила собой воздух, и обезумевшим бушменам показалось, что весь мир должен взорваться, ибо вслед за тучей обрушился дождь из пепла, покрывший уцелевшие деревья и растительность белым налетом.
От пронзительного свиста падающих метеоритов огромной разрушительной силы у очевидцев трагедии кровь застывала в жилах. Это продолжалось бесконечно. Четыре ужасных взрыва сотрясли землю. Людей забравшихся на деревья, которые росли на самых высоких холмах, поглотила разверзшаяся земля. Четыре громадных, раскаленных добела шара упали с небес на леса. Река, протекавшая неподалеку, превратилась в поток шипящего пара, который, поднимаясь ввысь, усиливал и без того ужасный жар, исходящий от пламени взрывающихся масс,… когда дым немного рассеялся, они увидели, что небо, где не было луны, теперь освещалось сразу двумя лунами!».
В древнейшем индийском эпосе «Махабхарата» говорится о том, что в начале времён боги пытались добыть из океана жидкость бессмертия - амриту. Они взбалтывали океан (пахтание), опустив туда с неба гигантского змея Васуки, державшего в пасти гору Мандару. И из бушующих вод океана впервые «показался Месяц, ясный, как самый близкий друг. Он испускал лучи и сиял прохладным светом». У различных народов в их легендах и мифах захваченный у Земли Тифоном столб вещества очень часто сравнивают с гигантским змеем, который приносит неисчислимые бедствия и разрушения.
Пахтание океана, во время которого появился Месяц. Индийская миниатюра.
Задолго до греков на земле Эллады жили племена пелазгов, а на юге страны существовала легендарная страна Аркадия. Греки своих предшественников палазгов и аркадийцев так и называли - «долунные». Это было очень давно, когда Луна ещё не сияла на небе. Потоп обрушился на их древнюю землю, когда Луна появилась на небосводе.
Индейцы Британской Гвианы сообщили известному ученому А. Гумбольдту, когда он в 1820 году путешествовал в этом регионе мира, что их предки жили здесь еще до появления Луны.
Аполлоний Родоский (III век до н.э.) - хранитель Александрийской библиотеки, полмиллиона рукописей которой сгорели и утеряны для нас безвозвратно, имея доступ к такому огромному объёму информации, утверждал, что не всегда на земном небе сияла Луна.
Анаксагор, греческий философ, астроном и математик (V век до н.э.), основываясь на более древних источниках, писал, что Луна появилась на небосводе позднее, чем образовалась сама Земля.
В древнейшем эпосе «Калевала» имеется такой текст, состоящий всего из трёх сток, которые описывают появление Луны, смещение оси вращения Земли и изменение цвета атмосферы Солнца при возмущении её Тифоном. Хотя все эти деяния приписывались богам.
Когда луну поместили на орбиту,
Когда установили серебряное солнце,
Когда прочно поставили на место Медведицу.
В «Калевале» также имеется информация о потопе, возникшем из-за Луны: «Поднялась огромной силы вода и всё поглотила».
Луна, приблизившись к Земле, вызвала на ней огромные приливные волны, создав очередной потоп. Среди легенд яганов живущих на архипелаге Огненная Земля имеется легенда о нашем ночном спутнике, в которой говорится, что много веков назад Луна упала в море и поднялась большая (приливная) волна, всё затопившая. В легенде говорится: «Потоп вызвала женщина-Луна. Это было время великого подъема... Луна была полна ненависти к человеческим существам... В то время утонули все, за исключением тех немногих, кто сумел бежать на пять горных вершин, которые вода не покрыла» Спаслись и жители острова, который оторвался от дна и плавал по морю. Остров встал на прежнее место, когда Луна вышла из моря. С этого спасённого островка суши люди заселили всю Землю.
У африканского племени живущего в низовьях реки Конго существует миф, когда, «солнце и луна встретились однажды, причём солнце обдало луну грязью и затмило её свет; по этой причине часть луны время от времени остаётся в тени (фазы Луны). Во время этой встречи произошёл потоп».
О потопе во время появления красной Луны окруженной «пеленой облаков» говорится в преданиях ирландцев, которые заимствованы из более древних кельтских сказаний. Герои мифа - это Бит и Биррен и их дочь Цесара. Во время потопа вся семья погрузилась на судно, благодаря этому спаслись. Но «вскоре после потопа произошла новая катастрофа. Взошла красная Луна, окружённая пеленой облаков, которые рассыпались и падали на Землю, вызывая разрушения. В результате очередного бедствия «семья Бита погибла, и страна осталась без людей». Среди ледников Антарктиды обнаружены метеориты, которые непохожи на остальные. Их изучение показало, что они по химическому составу схожи с породами лунных «морей» и «равнин». Причём они попали на Землю сравнительно недавно. По разным оценкам время падения лунных метеоритов на нашу планету составляет от 12 до 25 тысяч лет назад. Вероятней всего, эти осколки Луны попали на нашу планету в результате её появления на земной орбите и катаклизмов вызванных нейтронной звездой, которая своим тяготением вырвала часть поверхности ночного светила.
В мифологии разных народов упоминает о том, что действительно Луны была расположена гораздо ближе к нашей планете, а затем она переместилась на более высокую орбиту. В болгарской легенде говорится о «злой бабе» Моране «погубившей много людей» и набросившей грязную пелену на серебряный месяц, который покрылся тёмными пятнами и, напуганный стал ходить над Землёй куда выше прежнего.
О необычном движении Луны упоминается и в древних верованиях армян: «Лусин (Луна) раньше ходила по небу днём, со своим братом Солнцем. Но Лусин заболела оспой и, стыдясь покрывших её безобразных рябин, показывается только ночью, под покровом темноты». Ночное светило находилось гораздо ближе к нашей планете, так как древние армяне смогли разглядеть даже невооружённым глазом лунные кратеры (оспины).
При очередном появлении нейтронной звезды или другого массивного объекта в Солнечной системе может возникнуть ситуация, при которой Тифон своим притяжением может изменить орбиту Луны. При неблагоприятном стечении обстоятельств она будет сближаться с Землёй, а затем, пройдя предел Роша, (на высоте 3 земных радиусов) разрушится на отдельные фрагменты, которые рухнут на нашу планету. После этого кошмарного катаклизма человечество уже не выживет. Всё-таки неприятно иметь такой громаднейший булыжник над своей головой, который висит над нами как Дамоклов меч и может когда-нибудь рухнуть на Землю.
В заключение главы приведу шумерский клинописный текст-молитву, посвящённый спутнику Земли:
О Луна, ты единая проливающая свет,
Ты, несущая свет человечеству…
Перед тобой в пыли лежат все великие божества,
Ибо судьба мира покоится в тебе.
Вопрос об происхождении Луны, имеющей второе название Селена* волновал и будоражил умы с незапамятных времен, причем умы абсолютно всех. И простых обывателей, и, особенно, ученых мужей. Откуда у Земли взялся её спутник - Луна? По этому поводу было высказано много всяких гипотез. И они подразделялись на два раздела...
Гипотезы естественного и искусственного происхождения
Существуют две группы, раздела, гипотез происхождения Луны: естественная и искусственная. Так вот, естественных гипотез не так уж и мало, а искусственных и того больше. Это всё говорит о загадочности Селены.
Естественные теории возникновения Луны
Первая теория, основная из них, гласит, что Луна была захвачена гравитационным полем Земли. Согласно теории английского астронома Литлтона, при образовании небесных тел, планет и спутников из общего «строительного материала» соотношение массы планеты со спутником должно быть: 9:1. Однако соотношение масс Земли и Луны 81:1, а Марса и Луны как раз 9:1! Отсюда и возникла гипотеза о том, что ранее, до Земли, Луна была спутником Марса. Хотя в нашей Солнечной системе все тела расположены вопреки законам, по которым созданы другие звездные системы.
По второй теории естественного возникновения Луны, так называемой гипотезы центробежного отделения, выдвинутой вXIX веке. Луну вырвало из недр нашей планеты, от удара крупного космического тела в месте Тихого океана, где остался так называемый «след» в виде впадины.
Однако наиболее вероятной среди научного сообщества, считается теория, согласно которой большое космическое тело, возможно планета, врезалась в Землю, со скоростью в несколько тысяч километров, ударив по касательной, от чего Земля начала вращаться, причинив колоссальные разрушения. После такого удара часть Земли в виде обломков и пыли откололась и отлетела на некоторое расстояние. А потом силой гравитации она притянула к себе все осколки, которые вращались по орбите и сталкиваясь между собой, в течении десятков миллиона лет, постепенно собирались в одну планету. Которая и стала спутником.
Ниже представлен короткий ролик экранизация события…
Описание события из глубины древности
Проведший в Китае несколько лет, изучая при этом древнекитайские летописи, Мартин Мартинус записал то, что произошло до потопа и каким образом все это произошло: «Опора неба обрушилась. Земля была потрясена до самого своего основания. Небо стало падать к северу. Солнце и звезды изменили направление своего движения. Вся система Вселенной пришла в беспорядок. Солнце оказалось в затмении, и планеты свернули со своего пути.»
Получается, орбита Земли изменилась, стала проходить подальше от Солнца.
Что же произошло?
По всей видимости, Земля столкнулась с кометой, траектория которой пересеклась с орбитой Земли. Почему именно комета, а не астероид или планета? Да потому, что геологические исследования говорят о том, что в доисторические времена уровень океана был значительно ниже, чем сегодня. А как известно, комета состоит из льда, который растаяв и пополнил воды мирового океана.
Большое сомнение во все версии, связанные со столкновением и образованием Луны от осколков выброшенных взрывом при столкновении, поставил эксперимент специалистов из Колорадского университета под руководством Робина Кенапа, которые попытались смоделировать этот катаклизм в течении нескольких лет на компьютере. И в начале эксперимента в конце получалось, что вокруг Земли крутился не один спутник, а целый рой маленьких спутников. И только существенно усложнив модель и уточнив описание происходивших процессов, ученым все-таки удалось добиться того, что у Земли образовывался всего один естественный спутник. Что потом сразу взялось на вооружение сторонников возникновения Луны после столкновения планеты с каким либо телом.
В 1998 году научную общественность ошеломил факт нахождения огромного количества льда в затенённых районах у лунных полюсов. Это открытие сделали на американском аппарате «Лунар Проспектор». Кроме того, при вращении вокруг Луны, аппарат испытывал незначительные изменения в скорости. Расчёты по этим показателям выявили наличие у Луны ядра. Математически ученые определили его радиус. По их мнению, радиус ядра должен составлять от 220 до 450 км., при радиусе Луны 1738 км. Этот показатель был получен исходя из предпосылки, что ядро Луны состоит из таких же материалов, как и ядро Земли.Используя магнитометры «Лунар Проспектора», ученые обнаружили у Луны слабое магнитное поле. Благодаря которому смогли уточнить радиус лунного ядра, составляющий 300 --- 425 км. На Землю также были доставлены 31 проба грунта, изучение которого показали, что содержание изотопов в пробах лунного грунта полностью идентичны земным пробам. По словам Уве Вихерта: «Мы уже знали, что у Земли и Луны очень похожи комплексы изотопов, но мы не ожидали, что они совершенно одинаковы».
Отсюда и выдвигалось ряд гипотез, что образования Луны произошло от удара с иным космическим телом.
Автор следующей теории широко известный Кант, по чьему мнению Луна образовалась вместе с Землей из космической пыли. Однако она оказалась несостоятельной. В виду несоответствия законам космической механики, по которой соотношение масс планеты и спутника должны составлять 9:1, а не 81:1 как Земли с Луной. Однако противоречит законам космической механики не только Луна, а и вся Солнечная система.
Однако до этого мы рассматривали только официальные версии. А точнее естественные, дошла очередь до неестественного, искусственного появления Луны. Которое перечеркивает все открытия упомянутые в этой статье выше. Получается, что астронавты с «Лунар Проспектор» так грубо ошиблись, либо власти ввели весь мир в заблуждение? Ничего не могу сказать по этому поводу, сам на Луне не был. Лучше рассмотреть другие гипотезы.
Искусственные теории происхождения Луны
Народные предания
Сторонники катастрофы считают, что события этой катстрофы произошли 4,5 миллиарда лет назад. Однако некоторые факты, предания и легенды говорят о другом. Слово легенда у многих ассоциируется, как придумано, не было в действительности такого. Но ведь и Трою когда-то считали вымыслом, легендой. А оказалось история, быль. Легенды зачастую, как показывает опыт, имеют под собой основу действительно происходящих событий.
В преданиях разных народов утверждается, что до потопа на небе не было Луны. В преданиях древних майя небо освещала Венера, но никак не Луна. Мифы бушменов, так же утверждают, что Луна появилась на небе после всемирного потопа. Об этом же в III веке до н.э. писал Аполлоний Родосский, бывший смотрителем Александрийской библиотеки. В связи, с чем имел возможность пользоваться, недошедшими до нас, древнейшими рукописями и текстами.
Сторонники теории искусственного происхождения Луны говорят, что этот спутник чужд нашей планеты.
На сегодняшний день есть еще вопросы к естественной теории. А именно, из грунта, взятого с лунной поверхности, установили, что поверхность сложена из пород богатых титаном. А толщина этих пород составляет 68 километров. Выходит, что заблуждаются наши исследователи насчет толщины либо под породой пустота. Именно отсюда происходят теории о полой Луне.
Луна космический корабль?
Теория полой Луны также подтверждает теорию космического корабля. Более того, поверхность «царицы ночи» представляет собой смесь космической пыли и обломков скал (по-научному это называется реголитом). Как нам известно, атмосфера на нашем спутнике отсутствует и поэтому перепады температур на поверхности достигают 300 градусов по шкале Цельсия. Так вот, этот самый реголит прекрасный изолятор! Уже на глубине нескольких метров температура постоянная, хотя и отрицательная, если не греть. Что также сыграло роль для выдвижения версии о космическом корабле.
База инопланетян
Один исследователь Джордж Леонард считал, что Луна была промежуточной сырьевой, да и топливной, базой инопланетян. И после столкновения с кометой этой базе потребовался ремонт, для чего и отбуксировали её на орбиту Земли.
То, что скоропостижно свернули лунную программу, также играет на пользу теории, что там, даже если не космический корабль, находится кто-то или что-то такое, что спугнуло всех исследователей. Исследовать объект и потом резко начисто потерять интерес к нему можно только при наличии исчерпывающей информации о нём. Чего нам о ней ничего не известно? Ведь со всех сторон сразу же раструбили бы обо всех открытиях. Либо столкнувшись с невозможностью изучения. В виду того, что научно-технический прогресс всегда движется вперед, становится очевидным, что препятствия возникают не из-за технической недостачи. А скорее всего предупредили кто-то! Или увидели что-то!
Есть еще множество версий образования Луны, особенно искусственных. А при наличии такого количества загадок и тайн вокруг, более того ряд зафиксированных фактов исследователями спутника, склоняют к мысли об том, что на Луне находятся кто-то или что-то для нас пока непонятное и необъяснимое. И ее происхождение становится не менее загадочным.
Селе́на* (др.-греч. Σελήνη, лат. Luna) - одно из божеств греческой мифологии, известное также под именем Мена (Мене). «Титанида», дочь Гипериона и Тейи, сестра Гелиоса и Эос. Богиня луны.; отождествлялась с Артемидой, иногда также с богиней Гекатой, считавшейся покровительницей чародейства и ворожбы. В поэзии (у Сапфо) С. изображалась прекрасной женщиной с факелом в руке, ведущей за собой звёзды.
Похожие материалы:
|
Несколько слов из истории проблемы
Из планет внутренней части Солнечной системы, которые включают Меркурий, Венеру, Землю и Марс только Земля имеет массивный спутник – Луну. Спутники есть также у Марса: Фобос и Деймос, но это небольшие тела неправильной формы. Больший из них, Фобос, в максимальном измерении всего 20 км, в то время как диаметр Луны 3560 км.
Луна и Земля обладают разной плотностью. Это вызвано не только тем, что Земля имеет большие размеры и, следовательно, ее недра находятся под б?льшим давлением. Средняя плотность Земли, приведенная к нормальному давлению (1 атм) – 4.45 г/см 3 , плотность Луны – 3.3 г/см 3 . Различие обусловлено тем, что Земля содержит массивное железо-никелиевое ядро (с примесью легких элементов), в котором сосредоточено 32% массы Земли. Размер ядра Луны остается невыясненным. Но с учетом низкой плотности Луны и ограничения, налагаемого величиной момента инерции (0.3931) Луна не может содержать ядро, превосходящее 5% ее массы. Наиболее вероятным, исходя из интерпретации геофизических данных, считается интервал 1–3%, то есть радиус лунного ядра составляет 250–450 км.
К середине прошлого века сформировалось несколько гипотез происхождения Луны: отделение Луны от Земли; случайный захват Луны на околоземную орбиту; коаккреция Луны и Земли из роя твердых тел. Эта проблема до недавнего времени решалась специалистами в области небесной механики, астрономии и планетофизики. Геологи и геохимики в ней участия не принимали, поскольку о составе Луны до начала ее изучения космическими аппаратами ничего не было известно.
Уже в 30 гг. прошлого столетия было показано, что гипотеза отрыва Луны от Земли, выдвигавшаяся, кстати, Дж. Дарвиным, сыном Ч. Дарвина, несостоятельна. Суммарный вращательный момент Земли и Луны недостаточен для возникновения даже в жидкой Земле ротационной неустойчивости (потеря вещества под действием центробежной силы).
В 60-е гг. специалисты в области небесной механики пришли к выводу, что захват Луны на околоземную орбиту – крайне маловероятное событие. Оставалась гипотеза коаккреции, которая была разработана отечественными исследователями, учениками О.Ю. Шмидта В.С. Сафроновым и Е.Л. Рускол. Ее слабая сторона – неспособность объяснить разную плотность Луны и Земли. Изобретались хитроумные, но малоправдоподобные сценарии того, как Луна могла бы потерять избыточное железо. Когда стали известны детали химического строения и состава Луны, эта гипотеза была окончательно отвергнута. Как раз в середине 1970-х гг. появился новый сценарий образования Луны. Американские ученые А.Камерон и В. Уорд и одновременно В. Хартман и Д. Дэвис в 1975 г. предложили гипотезу образования Луны в результате катастрофического столкновения с Землей крупного космического тела, размером с Марс (гипотеза мегаимпакта). В результате огромная масса земной материи и частично материала ударника (небесного тела, столкнувшегося с Землей) расплавилась и была выброшена на околоземную орбиту. Этот материал быстро аккумулировался в компактное тело, которое стало Луной. Несмотря на кажущуюся экзотичность эта гипотеза стала общепринятой, поскольку она предлагала простое решение целого ряда проблем. Как показало компьютерное моделирование, с динамической точки зрения, столкновительный сценарий вполне осуществим. Сверх того, он дает объяснение повышенному значению углового момента системы Земля – Луна, наклону оси Земли. Легко объясняется и более низкое содержание железа в Луне, так как предполагается, что катастрофическое столкновение произошло после образования ядра Земли. Железо оказалось в основном сконцентрированным в ядре Земли, а Луна образовалась из каменного вещества земной мантии.
Рис. 1 – Столкновение Земли с небесным телом размером примерно с Марс, в результате которого произошел выброс расплавленного вещества, образовавшего Луну (гипотеза мегаимпакта).
Рисунок В.Е. Куликовского.
К середине 1970-х гг., когда на Землю доставили образцы лунного грунта, достаточно хорошо были изучены геохимические свойства Луны, и она по ряду параметров действительно показывала неплохое сходство с составом земной мантии. Поэтому такие видные геохимики, как А. Рингвуд (Австралия) и Х. Венке (Германия), поддержали гипотезу мегаимпакта. Вообще, проблема происхождения Луны из разряда астрономических перешла скорее в разряд геолого-геохимических, так как именно геохимические аргументы стали решающими в системе доказательств той или иной версии образования Луны. Эти версии различались лишь в деталях: относительные размеры Земли и ударника, каков был возраст Земли, когда произошло столкновение. Сама же ударная концепция считалась незыблемой. Между тем некоторые подробности геохимического анализа ставят под сомнение гипотезу в целом.
Проблема «летучих» и изотопного фракционирования
Вопрос дефицита железа на Луне играл решающую роль при обсуждении происхождения Луны. Другая фундаментальная проблема – сверхобедненность естественного спутника Земли летучими элементами – оставалась в тени.
Луна содержит во много раз меньше K, Na и других летучих элементов по сравнению с углистыми хондритами. Состав углистых хондритов рассматривается как наиболее близкий к первоначальному космическому веществу, из которого формировались тела Солнечной системы. В качестве «летучих» мы привычно воспринимаем соединения углерода, азота, серы и воду, которые легко испаряются при прогреве до температуры 100–200 о С. При температурах 300–500 о С, в особенности в условиях низких давлений, например, при соприкосновении с космическим вакуумом, летучесть свойственна элементам, которые мы обычно наблюдаем в составе твердых веществ. Земля тоже содержит мало летучих элементов, но Луна заметно обеднена ими даже по сравнению с Землей.
Казалось бы в этом нет ничего удивительного. Ведь в соответствии с ударной гипотезой предполагается, что Луна образовалась в результате выброса расплавленного вещества на околоземную орбиту. Понятно, что при этом часть вещества могла испариться. Все бы хорошо объяснялось, если бы не одна деталь. Дело в том, что при испарении происходит явление, называемое фракционированием изотопов. Например, углерод состоит из двух изотопов 12 С и 13 С, кислород имеет три изотопа – 16 О, 17 О и 18 О, элемент Mg содержит стабильные изотопы 24 Mg и 26 Mg и т.д. При испарении легкий изотоп опережает тяжелый, поэтому остаточное вещество должно обогатиться тяжелым изотопом того элемента, который был утрачен. Американский ученый Р. Клейтон с сотрудниками показал экспериментально, что при наблюдаемой потере калия Луной отношение 41 K/ 39 K должно было бы измениться в ней на 60‰ . При испарении 40% расплава изотопное отношение магния (26 Mg/ 24 Mg) изменилось бы на 11–13‰, а кремния (30 Si/ 28 Si) – на 8–10‰. Это очень большие сдвиги, если учесть, что современная точность измерения изотопного состава этих элементов не хуже 0.5‰. Между тем никакого сдвига изотопного состава, то есть каких-либо следов изотопного фракционирования летучих в лунном веществе не обнаружено.
Возникла драматическая ситуация. С одной стороны импактная гипотеза была провозглашена незыблемой, особенно в американской научной литературе, с другой – она не совмещалась с изотопными данными.
Р. Клейтон (1995 г.) отмечал: «Эти изотопные данные несовместимы почти со всеми предложенными механизмами обеднения летучими элементами путем испарения конденсированного вещества». Х. Джонс и Х. Палме (2000 г.) заключили, что «испарение не может рассматриваться в качестве механизма, приводящего к обеднению летучими из-за неустранимого изотопного фракционирования».
Модель образования Луны
Десять лет назад я выдвинул гипотезу, смысл которой состоял в том, что Луна сформировалась не вследствие катастрофического удара, а как двойная система одновременно с Землей в результате фрагментации облака пылевых частиц. Так образуются двойные звезды. Железо, которым Луна обеднена, было утрачено вместе с другими летучими в результате испарения.
Рис. 2 – Формирование Земли и Луны из общего пылевого диска в соответствии с гипотезой автора о происхождении Земли и Луны как двойной системы.
Но может ли в действительности возникнуть такая фрагментация при тех значениях массы, углового момента и прочего, которые имеет система Земля – Луна? Это оставалось неизвестным. Несколько исследователей объединились в группу для изучения этой проблемы. В нее вошли известные специалисты в области космической баллистики: академик Т.М. Энеев, еще в 70-е г.г. исследовавший возможность аккумуляции планетных тел путем объединения пылевых сгущений; известный математик академик В.П. Мясников (к сожалению, уже ушедший из жизни); крупный специалист в области газодинамики и суперкомпьютеров член-корреспондент РАН А.В. Забродин; доктор физико-математических наук М.С. Легкоступов; доктор химических наук Ю.И. Сидоров. Позже к нам присоединился доктор физико-математических наук, специалист в области компьютерного моделирования А.М. Кривцов из Санкт-Петербурга, внесший существенный вклад в решение проблемы. Наши усилия были направлены на решение динамической задачи образования Луны и Земли.
Однако идея утраты Луной железа в результате испарения, казалось бы, находилась в таком же противоречии с отсутствием следов изотопного фракционирования на Луне, как и импактная гипотеза. На самом деле здесь наблюдалось замечательное различие. Дело в том, что изотопное фракционирование происходит, когда изотопы необратимо покидают поверхность расплава. Тогда, вследствие большей подвижности легкого изотопа возникает кинетический изотопный эффект (приведенные выше величины изотопных сдвигов обусловлены именно этим эффектом). Но, возможна другая ситуация, когда испарение происходит в закрытой системе. В этом случае испарившаяся молекула может вновь вернуться в расплав. Тогда устанавливается некоторое равновесие между расплавом и паром. Понятно, что более летучие компоненты накапливаются в паровой фазе. Но вследствие того, что существует как прямой, так и обратный переход молекул между паром и расплавом изотопный эффект оказывается очень небольшим. Это –термодинамический изотопный эффект. При повышенных температурах он может быть пренебрежимо мал. Идея закрытой системы неприменима к расплаву, выброшенному на околоземную орбиту и испаряющемуся в космическое пространство. Но она вполне соответствует процессу, протекающему в облаке частиц. Испаряющиеся частицы окружены своим паром, и облако в целом находится в условиях закрытой системы.
Рис. 3 – Кинетический и термодинамический изотопные эффекты: а) кинетический изотопный эффект при испарении расплава приводит к обогащению пара легкими изотопами летучих элементов, а расплава – тяжелыми изотопами; б) термодинамический изотопный эффект, возникающий при равновесии между жидкостью и паром. Он может быть пренебрежимо мал при повышенных температурах; в) закрытая система частиц, окруженных своим паром. Испарившиеся частицы могут вновь возвращаться в расплав.
Предположим теперь, что облако сжимается в результате гравитации. Происходит его коллапс. Тогда перешедшая в пар часть вещества выжимается из облака, а оставшиеся частицы оказываются обедненными летучими. При этом фракционирования изотопов почти не наблюдается!
Было рассмотрено несколько версий решения динамической задачи. Наиболее удачной оказалась модель динамики частиц (вариант модели молекулярной динамики), предложенная А.М. Кривцовым.
Представим, что имеется облако частиц, каждая из которых движется в соответствии с уравнением второго закона Ньютона, как известно, включающего массу, ускорение и силу, вызывающую движение. Сила взаимодействия между каждой частицей и всеми остальными частицами f включает несколько слагаемых: гравитационное взаимодействие, упругую силу, действующую при соударении частиц (проявляется на очень малых расстояниях), и неупругую часть взаимодействия, в результате которого энергия столкновения переходит в тепло.
Необходимо было принять определенные начальные условия. Решение проводилось для облака частиц, имеющего массу системы Земля – Луна, и обладающего угловым моментом, характеризующим систему этих тел. На самом деле данные параметры для первоначального облака могли несколько отличаться как в большую, так и в меньшую сторону. Исходя из удобства компьютерного расчета, рассматривалась двумерная модель – диск c неравномерно распределенной поверхностной плотностью. С целью описать поведение реально трехмерного объекта в параметрах двумерной модели вводились критерии подобия при помощи безразмерных коэффициентов. Еще одно условие: нужно было приписать частице помимо угловой некую хаотическую скорость. Математические выкладки и некоторые другие технические подробности здесь можно опустить.
Компьютерный расчет модели, основанной на приведенных принципах и условиях, хорошо описывает коллапс облака частиц. При этом формировалось центральное тело повышенной температуры. Однако не было главного. Не происходила фрагментация облака частиц, то есть возникало одно тело, а не двойная система Земля – Луна. Вообще говоря, в этом ничего неожиданного не было. Как уже упоминалось, попытки смоделировать образование Луны путем отрыва от быстро вращающейся Земли и ранее оказывались безуспешными. Угловой момент системы Земля-Луна был недостаточен для разделения общего тела на два фрагмента. То же получилось и с облаком частиц.
Однако ситуация коренным образом изменилась, когда приняли во внимание явление испарения.
Процесс испарения с поверхности частицы вызывает эффект отталкивания. Сила этого отталкивания обратно пропорциональна квадрату расстояния от испаряющейся частицы:
где λ – коэффициент пропорциональности, учитывающий величину потока, испаряющегося с поверхности частицы; m – масса частицы.
Структура формулы, характеризующей газодинамическое отталкивание, выглядит аналогично выражению для гравитационной силы, если вместо λ подставить γ - гравитационную постоянную. Строго говоря, полного подобия этих сил нет, так как гравитационное взаимодействие является дальнодействующим, а отталкивающая сила испарения – локальной. Тем не менее, в первом приближении их можно объединить:
Отсюда получается некая эффективная постоянная γ", меньшая, чем γ.
Ясно, что уменьшение коэффициента γ приведет к появлению ротационной неустойчивости при меньших значениях углового момента. Вопрос в том, каков должен быть поток испарения, чтобы требования к начальной угловой скорости облака снизились настолько, чтобы реальный угловой момент системы Земля – Луна, оказался достаточным для появления фрагментации.
Выполненные оценки показали, что поток должен быть совсем небольшим и вписываться во вполне правдоподобные значения времени и массы. А именно, для хондр (сферических частиц, из которых состоят метеориты хондриты) размером примерно 1мм, с температурой порядка 1000 К и плотностью ~ 2 г/см 3 , поток должен составлять величину примерно 10–13 кг/м 2 с. В этом случае уменьшение массы испаряющейся частицы на 40% займет время порядка (3 - 7) 10 4 лет, что согласуется с возможным порядком 10 5 лет для временной шкалы начальной аккумуляции планетных тел. Компьютерное моделирование с использованием реальных параметров отчетливо показало появление ротационной неустойчивости, завершающейся формированием двух нагретых тел, одному из которых предстоит стать Землей, а другому – Луной.
Рис. 4 – Компьютерная модель коллапса облака испаряющихся частиц. Показаны последовательные фазы фрагментации облака (а – г) и образования двойной системы (д – е). В расчете использовались реальные параметры, характеризующие систему Земля – Луна: кинетический момент K = 3.45 10 34 кг м 2 с –1 ; общая масса Земли и Луны M = 6.05 10 24 кг, радиус твердого тела с общей массой Земли и Луны Rc = 6.41 10 6 м; гравитационная постоянная
"гамма" = 6.67 10 –11 кг –1 м 3 с –2 ; начальный радиус облака R0 = 5.51 Rc; число расчетных частиц N = 10 4 , значение потока испарения 10 –13 кг м –2 с –1 , отвечающее приблизительно 40% испарению массы частиц с размером хондры порядка 1 мм в течение 10 4 – 10 5 лет. Рост температуры условно показан изменением цвета от синего к красному.
Таким образом, предложенная динамическая модель объясняет возможность возникновения двойной системы Земля – Луна. При этом испарение приводит к утрате летучих элементов в условиях практически закрытой системы, обеспечивающей отсутствие заметного изотопного эффекта.
Проблема дефицита железа
Объяснение дефицита железа на Луне по сравнению с Землей (и первичным космическим веществом – углистыми хондритами) в свое время стало наиболее убедительным аргументом в пользу импактной гипотезы. Правда и здесь у импактной гипотезы имеются трудности. Действительно, Луна содержит меньше железа, чем Земля, но больше, чем земная мантия, из которой, как считается, она образовалась. Возможно, Луна унаследовала дополнительно железо ударника. Но тогда она должна быть обогащена не только железом относительно земной мантии, но и сидерофильными элементами (W, P, Mo, Co, Cd, Ni, Pt, Re, Os и др.), сопровождающими железо. В расплавах железо-силикат они присоединяются к железной фазе. Между тем Луна обеднена сидерофильными элементами, хотя в ней больше железа, чем в земной мантии. В последних моделях, чтобы согласовать ударную гипотезу с наблюдениями, все больше увеличивают массу ударника, столкнувшегося с Землей, и делается вывод о его преобладающем вкладе в состав вещества Луны. Но здесь возникает новое осложнение для импактной гипотезы. Вещество Луны, как следует из изотопных данных, строго родственно веществу Земли. Действительно, изотопные составы образцов Луны и Земли лежат на одной линии в координатах δ 18 О и δ 17 О (отношение изотопов кислорода 17 O и 18 O к 16 O). Так ведут себя образцы, принадлежащие одному и тому же космическому телу. Образцы других космических тел занимают другие линии. До тех пор, пока Луна считалась образовавшейся из вещества мантии, совпадение изотопных характеристик свидетельствовало в пользу этой гипотезы. Однако, если вещество Луны в существенной мере образовано из вещества неизвестного небесного тела, совпадение изотопных характеристик уже не поддерживает ударную гипотезу.
Рис. 5 – Сравнительное содержание железа (Fe) и окиси железа (FeO) в Земле и Луне.
Рис. 6 – Диаграмма отношений изотопов кислорода δ 17 О и δ 18 О (δ 17 О и δ 18 О – величины, характеризующие сдвиги изотопных отношений кислорода 17 О/ 16 О и 18 О/ 16 О, относительно принятого стандарта SMOW). На этой диаграмме образцы Луны и Земли ложатся на общую линию фракционирования, что указывает на генетическое родство их состава.
Сверхобедненность Луны летучими элементами и роль испарения в динамике формирования системы Земля – Луна позволяют совершенно иначе истолковать проблемы дефицита железа.
На основании нашей модели предстоит выяснить, как возникает обедненность Луны железом, и почему Луна обеднена железом, а Земля – нет, при том, что в результате фрагментации возникают два аналогичных по условиям образования тела.
Лабораторные эксперименты показали, что железо – тоже относительно летучий элемент. Если испарять расплав, который имеет первичный хондритовый состав, то после испарения наиболее легколетучих компонентов (соединений углерода, серы и ряда других) начнут испаряться щелочные элементы (K, Na), а затем наступит очередь железа. Дальнейшее испарение приведет к улетучиванию Si, за ним Mg. В конечном счете расплав обогатится наиболее трудно летучими элементами Al, Ca, Ti. Перечисленные вещества относятся к числу породообразующих элементов. Они входят в состав минералов, слагающих основную массу (99%) пород. Другие элементы образуют примеси и второстепенные минералы.
Рис. 7 – После образования двух горячих зародышей (красные пятна), значительная часть более холодного (зеленый и синий цвет) материала исходного облака частиц остается в окружающем пространстве (размеры частиц увеличены).
Примечание: Ядро Земли (учтена его масса, составляющая 32% массы планеты) содержит, помимо железа никель и другие сидерофильные элементы, а также до 10% примеси легких элементов. Это могут быть кислород, сера, кремний, с меньшей вероятностью - примеси других элементов. Данные для Луны взяты по С. Тейлору (1979). Оценки состава Луны сильно варьируют у разных авторов. Нам представляется, что оценки С. Тейлора наиболее обоснованы (Галимов, 2004).
Луна обеднена Fe и обогащена трудно летучими элементами: Al, Ca, Ti. Более высокое содержание Si и Mg в составе Луны – это иллюзия, вызванная дефицитом железа. Если утрата летучих обусловлена процессом испарения, то содержание только наиболее трудно летучих элементов останется неизменным по отношению к исходному составу. Поэтому, чтобы производить сравнение между хондритами (CI), Землей и Луной, следует отнести все концентрации к элементу, содержание которого предполагается неизменным.
Тогда отчетливо выявляется обедненность Луны не только железом, но и кремнием и магнием. Исходя из экспериментальных данных, этого следовало ожидать при существенной потере железа в процессе испарения.
А. Хашимото (1983) подвергал испарению расплав, который изначально имел хондритовый состав. Анализ его эксперимента обнаруживает, что при 40% испарения, остаточный расплав приобретает состав, почти аналогичный лунному. Таким образом, состав Луны, в том числе наблюдаемый дефицит железа, могут быть получены при образовании спутника Земли из первичного хондритового вещества. И тогда нет необходимости в гипотезе катастрофического удара.
Асимметрия роста зародышей Земли и Луны
Остается второй из заданных выше вопросов – почему Земля не обеднена железом, а также кремнием и магнием в той же степени, что и Луна. Ответ на него потребовал решения еще одной компьютерной задачи. Прежде всего, отметим, что после фрагментации и образования в коллапсирующем облаке двух горячих тел, остается большое количество вещества в окружающем их облаке частиц. Окружающая масса вещества остается холодной по сравнению с относительно высокотемпературными консолидированными зародышами.
Рис. 8 – Компьютерное моделирование показывает, что больший из образовавшихся зародышей (красный цвет) развивается гораздо быстрее и аккумулирует большую часть оставшегося исходного облака частиц (синий цвет).
Первоначально оба фрагмента, как тот, которому предстояло стать Луной, так и тот, которому предстояло стать Землей, были обеднены летучими и железом практически в одинаковой степени. Однако компьютерное моделирование показало, что если один из фрагментов оказался (случайно) несколько большей массы, чем другой, то дальнейшая аккумуляция вещества протекает крайне асимметрично. Зародыш большего размера растет гораздо быстрее. С увеличением разницы в размерах лавинообразно возрастает различие скоростей аккумуляции вещества из оставшейся части облака. В результате зародыш меньшего размера лишь немного изменяет свой состав, в то время как зародыш большего размера (будущая Земля), аккумулирует практически все первичное вещество облака и в конечном счете приобретает состав, весьма близкий к составу первичного хондритового вещества, за исключением наиболее летучих компонентов, безвозвратно покидающих коллапсирующее облако. Заметим еще раз, что утрата летучих элементов в этом случае происходит не за счет испарения в пространстве, а за счет выжимания остаточного пара коллапсирующим облаком.
Таким образом, предложенная модель объясняет сверхобедненность Луны летучими и дефицит железа в ней. Главная особенность модели –введение в рассмотрение фактора испарения, причем в условиях, исключающих или сводящих к малым величинам фракционирование изотопов. Этим преодолевается фундаментальная трудность, с которой сталкивается гипотеза мегаимпакта. Фактор испарения впервые позволил получить математическое решение развития двойной системы Земля – Луна при реальных физических параметрах. Нам представляется, что предложенная нами новая концепция происхождения Луны из первичного вещества, а не из мантии Земли, лучше согласуется с фактами, чем американская гипотеза мегаимпакта.
Предстоящие задачи
Хотя ответы на многие вопросы были получены, еще немало их остается, и встает новая крупная проблема. Она состоит в следующем. Мы в своих расчетах исходили из того, что Земля и Луна, по крайней мере их зародыши размером 2–3 тыс. км, возникли из облака частиц. Между тем существующая теория аккумуляции планет описывает образование планетных тел как результат соударения твердых тел (планетезималей) сначала метрового, потом километрового, стокилометрового и т.д. размеров. Следовательно, наша модель требует, чтобы в течение ранней стадии развития протопланетного диска в нем возникали и росли до почти планетарной массы крупные сгущения пыли, а не ансамбль твердых тел. Если это действительно так, то речь идет не только о модели происхождения системы Земля – Луна, но и о необходимости пересмотра теории аккумуляции планет в целом.
Остаются вопросы, касающиеся следующих аспектов гипотезы:
- необходим более детальный расчет температурного профиля в коллапсирующем облаке, совмещенный с термодинамическим анализом распределения элементов в системе частица – пар на разных уровнях этого профиля (пока это не сделано, модель остается скорее качественной гипотезой);
- следует получить более строгое выражение для газодинамического отталкивания с учетом локального характера действия этой силы в отличие от гравитационного взаимодействия.
- в модели оставлен в стороне вопрос о влиянии Солнца, произвольно выбран радиус диска и не рассмотрено деформирующее влияние столкновения сгущений при формировании диска.
- для получения более строгого решения важно было бы перейти к трехмерной постановке задачи и увеличить число модельных частиц;
- необходимо рассмотреть случаи формирования двойной системы из протодиска меньшей массы, чем суммарная масса Земли и Луны, так как вполне вероятно, что процесс аккумуляции происходил в две стадии – на ранней стадии – коллапс пылевого сгущения с образованием двойной системы, а на поздней стадии – дополнительный рост за счет соударения образовавшихся к тому времени в Солнечной системе твердых тел;
- в динамической части нашей модели остается не разработанным вопрос о причине высокого значения начального момента вращения системы Земля – Луна и заметного наклона оси Земли к плоскости эклиптики, в то время как гипотеза мегаимпакта такое решение предлагает.
Ответы на эти вопросы в значительной мере зависят от общего решения упомянутой выше проблемы эволюции сгущений в протопланетном вокругсолнечном газопылевом диске.
Наконец, следует иметь в виду, что наша гипотеза предполагает некоторые элементы гетерогенной аккреции (послойное формирование небесного тела), правда в смысле, противоположном принятому. Сторонники гетерогенной аккреции предполагали, что у планет сначала тем или иным способом образуется железное ядро, а затем уже нарастает преимущественно силикатная оболочка мантии. В нашей модели первоначально возникает зародыш, обедненный железом, и лишь последующая аккумуляция приносит обогащенный железом материал. Понятно, это существенным образом видоизменяет процесс формирования ядра и связанные с ним условия фракционирования сидерофильных элементов, и другие геохимические параметры. Таким образом, предложенная концепция открывает новые аспекты исследования в динамике формирования солнечной системы и в геохимии.
Вот уже 46 лет прошло со дня первой высадки человека на Луне. Мы все видели эти удивительные кадры и знаем, что в "официальной" истории покорения Луны человечество не встретило там следов инопланетного происхождения.
Но все ли так верно, как об этом событии пишут в учебниках и говорят в сопутствующих передачах? Что на самом деле произошло в тот исторический день? Могли ли астронавты повстречать на лунной поверхности признаки инопланетян? И как вообще появилась Луна у Земли?
Ответ на многие вопросы знает «Теория заговора» о Луне, которая сохраняется вот уже сорок пять лет после первого визита человека на Луну. Некоторые полагают, что высадки на Луну вообще никогда не состоялось - это лишь киношная постановка, - хотя и ничем не оправданная версия.
Другие считают, что люди действительно были на Луне, но во время изучения спутника столкнулись с чем-то ужасным, неземным и пугающим. Это было как своего рода предупреждение землянам - держитесь отсюда подальше! Так что же такое Луна?...
1. Как появилась Луна.
Согласно мифологии, около 4,5 миллиарда лет назад в нашей Солнечной системе произошла планетарная катастрофа. Якобы в молодой ещё системе, планеты только занимали свои основные орбиты вокруг Солнца - формирование ещё не закончилось и орбиты планет были неустойчивы.
В один из дней орбитальные пути двух планет пересеклись - объект, позже названный как Тейя, столкнулся с Землей. Титанические массы планет сошлись в едином ударе. Согласно этой версии - общепринятой - в результате катастрофы из Земли была вырвана огромная часть её тела.
Разогретая ударом часть Земли, бесформенный и пластичный кусок породы, не был притянут силой гравитации Солнца. Оторванный кусок отлетев на некоторое расстояние был пленен силой гравитации Земли и стал вращаться на ее орбите. Медленно остывая и дрейфуя на орбите он постепенно приобретал нынешнюю форму, при этом по "пути" подхватывая маленькие кусочки разбившихся планет.
Но что любопытно - куда после столкновения подевалась Тейя? Ведь гипотеза появления Луны говорит - наш спутник это отколовшаяся часть Земли. О том, куда исчез второй участник столкновения ничего неизвестно. Разве что в момент удара Тейя просто рассыпалась. Как то нелогично предположить, что Тейя "улетела" в пространство, а вот Луна "зацепилась" за орбиту материнской планеты.
2. Появление Луны, часть вторая.
Нет никаких сомнений в том, что окружающее нас пространство (Галактика, Вселенная) обитаемо. Глядя на количество звёздных миров лишь одной галактики Млечный путь, можно предположить, что существует несколько цивилизаций, чьи космические корабли могли потерпеть кораблекрушение на Луне.
Но ситуация интересна тем, что и сама Луна в свою очередь тоже может быть космическим кораблем. Посмотрите, уже сейчас человечество ищет планеты, чей климат и экология лежат в зоне комфорта для проживания кислородной жизни. В тоже время, земная цивилизация ещё очень молода, но уже делает робкие попытки освоить и колонизировать планеты своей системы. В этом лежит не только исследовательский смысл, но и решение проблемы ресурсов и перенаселения родной планеты. К тому же, непрактично складывать все яйца в одну корзину – гибель Земли означает и гибель человечества.
Что если, продолжая развивать эту тему предположить, что "кто-то" какое-то время назад уже пытался решить задачу расселения путем колонизации других миров? Вполне допустима та мысль, что разумная жизнь на планетах возникла не сразу и вдруг - тем более далеко лежащих друг от друга планетах. Тогда разумно и другое - какая-то цивилизация скажем из соседней звездной системы, могла достигнуть наших нынешних технологий еще миллионы или более лет назад.
Обнаружив в нашей системе планету с пригодными для жизни условиями, поселенцы - хотя не исключено, что и беженцы, - отправились сюда на космическом корабле для расселения собственной цивилизации. Сейчас нам эта космическая баржа известна как Луна.
Скорее всего, легенда основана на реальном событии, инопланетная станция действительно врезалась в Землю. Для перемещения Станции-Луны на огромные расстояния в космосе, вероятно использовались червоточины (кротовые норы), однако погрешность выхода на окраине системы была достаточно велика, и корабль вышел вблизи планет. Но скорее всего, это был вообще экспериментальный полёт корабля сквозь червоточину, и видимо он же последний.
Инопланетная станция на орбите Земли.
О том, что эксперименты с подпространством были прекращены, нам подсказывает тот факт, что наши соседи по космическому дому в нашей известной истории, не заходят к нам в гости (отбросим мифологию и конспирологию). Повреждения ли корабля были серьезны, расстояние ли сказывалось, но связь станции со своим домом была утеряна. Однако жизнь на станции не погибла.
После катастрофы столкновения, сотрудники станции, разобравшись в ситуации, предприняли попытку ускорить процесс терраформирования перспективной в плане заселения планеты - на этот момент на Земле климат был ещё тяжёлым для жизни.
Инопланетяне посеяли на Земле первые растения, отправили на планету первые ростки жизни. Однако сами представители инопланетной цивилизации, скорее всего не сумели адаптироваться к условиям нового дома и вскоре вымерли. Но жизнь на планете уже взяла начало, стала расти и развиваться.
А тем временем, разбитый и опустевший корабль (Луна) потихоньку собирал на себя пыль протопланетного облака. Железная станция притягивала на себя мелкие камешки и частицы, и чем больше станция обрастала "жиром" тем больше становилась ее масса, и все больше и больше космических объектов падало на образовавшуюся Луну. Так сформировался внешний вид спутника Земли известный нам и поныне.
Родительская цивилизация, так и не дождавшись ответа от поселенцев, сочла эксперимент неудачным. И либо нашла иные варианты расселения - скажем открылся иной уровень существования, либо вовсе забросила дело освоения далеких звёздных систем.
3. Как появилась Луна, часть третья. Земляне.
Библия, или иные священные писания конечно отражают ход истории. Они говорят об Адаме и Еве, о садах Эдема, о жизни в райских кущах. Но совершенно не служат источником информации, что же было до этого времени. Хотя и содержат в себе информацию о . При этом все пришельцы с небес непременно прибывали в колесницах окруженных клубами огня и дыма - ну прям совсем как люди в своих космических ракетах.
Существует несколько древних изображений, где рядом с динозаврами находится человек. Как относится к этому не известно, академическая наука прямо говорит - человека в те времена не было! А вот изображения есть! Причём непонятно, где древний художник наскальной живописи добыл информацию о динозаврах, если эти знания ему никто не мог дать - человека то не было, а значит и слухи никто не распускал, и гипотез не строил.
В сущности, для зарождения и развития цивилизации до крепких технологий требуется не так уж и много времени. Гораздо меньше требуется времени для гибели цивилизации (для примера: такие культуры как майя, и атланты, развились очень быстро, но и быстро угасли).
Ничто не мешает нам предположить, что некоторый промежуток времени тому назад, да хотя бы и в эпоху динозавров, на Земле уже проживала разумная цивилизация. Причём развивались они не только в области "железных" технологий, но и в области природных возможностей организма. Последнее им давало возможность сосуществовать совместно с динозаврами без войны на истребление.
На каком-то витке своего развития, эта древняя и занесенная ныне ветром забвения цивилизация вышла в космос.
Наконец земная цивилизация прошлых лет доросла до создания орбитальных станций - так появилась Луна у Земли. К этому времени Марс был уже обитаем, и также обзавелся орбитальным комплексом - . Станции давали огромное преимущество в постройке и запуске космических кораблей к соседним звездным мирам.
Ничто не вечно под Луной.
Так, согласно гипотезе могла бы стартовать космическая экспансия землян. И она состоялась. Еще миллионы лет назад земляне выбрались в космос и отправились к другим мирам в глубинах космоса. На этом трудном пути знания о мироздании росли и встречались жители других миров. Но свой родной дом уже горел.
Разум, интеллект и технологии - кажется, это крепкий фундамент для роста и развития цивилизации. Казалось бы, что ещё надо для торжества жизни? Однако этого мало, нужна ещё терпимость к ближнему, человеколюбие и знание сколь бесценным даром является жизнь. - Иначе вражда, ненависть, пожар войны, смерть и гоняемый ветром пепел прошлого.
Так и случилось в далёком прошлом в истории двух соседних планет, Земли и Марса. О страшной битве с оружием в тысячи раз ярче Солнца нам сообщает все та же мифология. Сейчас уже неважно, что послужило причиной конфликта и кто начал первым. Есть только мертвая марсианская пустыня и станция Фобос - жизни здесь больше нет. Земле в этом смысле повезло больше - здесь под опечаленным взглядом станции Луна жизнь возродилась.
Однажды потомки тех землян вернулись на Землю - помните библейских богов в огнедышащих колесницах? - общались с человечеством, щедро делясь знаниями. Но все же однажды они решили, что время "подарков" прошло - человечество должно расти само. С той поры они лишь присматривают за нами - возможно как за малыми и нерадивыми чадами, но все же своими близкими детьми.
Сейчас потомки Земли они же наши предки, туристами прилетают в Солнечную систему - посмотреть на жизнь родной планеты - нам они известны как .
4. Луна – инопланетная станция, опасности.
Нельзя не подумать о том, что какие-либо технологические изделия не «от мира сего» могут представлять опасность для нашего мира. И это касается не только предположения, что Луна могла прибыть в нашу систему из другого мира. Это равно относится и к тому, что на Луну как на естественный объект системы мог упасть космический корабль из другой звездной системы. Что от этого можно ожидать?
Ожидать от находки «залетевшей» к нам из другой звездной системы можно технологического скачка, но можно приобрести и множество проблем. - На объекте чужой цивилизации могут быть вредоносные для нас вирусы, или, к примеру, последний пилот запрограммировал Луну-станцию на отправление в свою систему при появлении на ней биологического объекта – что создаст на Земле серьезные проблемы.
Несколько лет назад в сети появились изображения с космическим кораблем чужой цивилизации, лежащим на Луне. Как бы там ни было с изображением, но исключать вероятность этого нельзя. Земные автоматические станции также оживляют местность нескольких планет своими обломками.
Да, факт остается фактом, 46 лет назад земляне были на Луне, но реальная жизнь на темной стороне Луны остается малоизвестной, наверное, это не для телевидения.
