Według jednego z najpopularniejszych modeli formowania się Księżyca, naturalny satelita naszej planety mógłby pojawić się w wyniku zderzenia pewnego ciała kosmicznego z Ziemią ponad 4,5 miliarda lat temu. Tym ciałem była Theia, obiekt protoplanetarny z „embrionem” Ziemi. Zderzenie doprowadziło do uwolnienia materii Theii i proto-Ziemi w kosmos, az tej materii powstał Księżyc, co wyjaśnia jego niesamowite podobieństwo geologiczne i chemiczne do naszej planety. W ramach nowego badania naukowcy starali się bardziej szczegółowo zrozumieć, jaki był dalszy los naszego satelity po tym wydarzeniu.
W okresie Katarchea (eonu geologicznego) Księżyc nie wyglądał tak, jak wygląda dzisiaj. Była to raczej rozgrzana do czerwoności bryła lawy z egzotyczną, supergęstą atmosferą oparów krzemu i metalu. Znajdował się również 10 razy bliżej powierzchni Ziemi niż obecnie.
W trakcie badań zespół naukowców doszedł do wniosku, że jedna z cech Księżyca może wskazywać, że Ziemia była pozbawiona oceanów wody w stanie ciekłym przez pierwsze 400-500 milionów lat swojego istnienia. A takie wnioski z kolei nakładają poważne ograniczenia na czas powstania życia na Ziemi. Naukowcy podzielili się swoją pracą w czasopiśmie Geophysical Research Letters.
Obecnie powszechnie przyjmuje się, że w ciągu następnych kilku milionów lat po swoim powstaniu Księżyc szybko oddalił się od Ziemi w wyniku działania sił pływowych, aż w końcu wszedł na orbitę, na której się znajduje. Następnie, kiedy Księżyc zaczął zawsze patrzeć na Ziemię tylko z jednej strony, proces ten gwałtownie zwolnił, a teraz oddala się od naszej planety w tempie około 2-4 centymetrów na rok.
Zhong i jego koledzy odkryli jeden niezwykły szczegół tego procesu, zwracając uwagę na najbardziej tajemniczą cechę księżyca - jego niezwykły „garb” znajdujący się na równiku. Strukturę tę odkrył dwa wieki temu francuski astronom Pierre Laplace. Laplace zauważył, że Księżyc był „spłaszczony” około 17-20 razy silniej niż powinien, biorąc pod uwagę prędkość jego obrotu wokół własnej osi.
„Księżycowy garb równikowy może zawierać sekrety wczesnej historii ewolucji Ziemi, o których nawet nie wiedzieliśmy” - mówi naukowiec Shijie Zhong z University of Colorado w Boulder (USA).
Naukowcy uważają, że istnienie tej struktury wskazuje, że w odległej przeszłości księżyc obracał się znacznie szybciej niż obecnie. Amerykańscy planetolodzy próbowali zrozumieć, jak szybko Księżyc „zwalniał”, badając działanie tego „garbu” i próbując odtworzyć jego wygląd za pomocą komputerowego modelu rozwoju Układu Słonecznego.
Obserwacje te nieoczekiwanie pokazały, że ogólnie przyjęte teorie o gwałtownym wyhamowaniu Księżyca we wczesnych latach jego istnienia były błędne - prędkość obrotowa satelity Ziemi pozostawała wysoka przez co najmniej pierwsze 400 milionów lat jego istnienia. W przeciwnym razie Księżyc zawsze pozostawałby „płynną” planetą lub miałby zupełnie inny kształt i rozmiar niż obecnie.
Film promocyjny:
Taki scenariusz, jak wyjaśnia Zhong, jest możliwy tylko wtedy, gdyby Ziemia nie była w tym czasie pokryta oceanem wody porównywalnym pod względem wielkości do obecnej hydrosfery planety. Oznacza to, że na młodej Ziemi nie było wody w stanie ciekłym. W zasadzie albo była na nim nieobecna, albo została przywieziona po uformowaniu się „garbu” księżyca, albo była na nim w postaci stałej, to znaczy w postaci lodu.
„Hydrosfera ziemska, jeśli istniała w tym czasie, została całkowicie zamrożona, w wyniku czego siły pływowe praktycznie nie„ spowolniły”Księżyca. Uważamy, że prawdopodobną przyczyną takiego stanu rzeczy może być fakt, że słońce nie było wtedy tak jasne jak obecnie”- mówi Zhong.
Takie wnioski nakładają poważne ograniczenia na czas pojawienia się życia na Ziemi i powodują, że naukowcy wątpią w niedawne stwierdzenia geologów, że pierwsze żywe organizmy mogły pojawić się na naszej planecie już 4 miliardy lat temu.
Nikolay Khizhnyak
