Nie wiemy dokładnie, jak powstał księżyc. Zgodnie z popularną hipotezą dawno temu Ziemia zderzyła się z planetą wielkości Marsa, a nasz satelita powstał z gruzu. Tylko tutaj coś się nie zgadza.
Hipoteza megakzderzenia między Ziemią a planetą Teia została wysunięta przez Amerykanów Hartmana i Davisa w 1975 roku. W tych odległych czasach w Układzie Słonecznym znane były dwa typy satelitów: te, które są radykalnie mniejsze od ich planet (Fobos i Deimos w pobliżu Marsa, satelity gazowych i lodowych gigantów) oraz Księżyc. Była jedynym satelitą, którego masa stanowiła więcej niż jeden procent masy jej planety.
Dziwność Luny wymagała niestandardowego wyjaśnienia, skąd się wzięła. Wcześniejsze domysły były nieco naiwne i łatwo je obalić. Na przykład syn Karola Darwina założył, że Ziemia obracała się kiedyś szybciej i spadł z niej ogromny kawałek. Ta i podobne hipotezy słabo wyjaśniały fakt, że żelazne jądro Księżyca jest małe w porównaniu z Ziemią i sądzono, że nie ma tam wody.
W rzeczywistości w tym czasie woda w skale księżycowej została już odkryta: była zawarta w glebie (regolicie) dostarczonej przez Apollo. Odkrycie zostało przypisane zanieczyszczeniu ziemi lub meteorytom. Odczyty detektorów jonów, które rejestrowały wodę w pobliżu Apollo, również przypisywano zanieczyszczeniu ziemi. Naukowcy odrzucili fakty empiryczne, ponieważ nie pasowały do ówczesnych teorii pochodzenia Księżyca.
We wszystkich tych teoriach Księżyc najpierw stopił się, z tego powodu musiał stracić wodę. Nauka z tamtych czasów zakładała tylko jeden wariant uderzenia wody w Księżyc - kometami. Ale w wodzie kometarnej stosunek wodoru do jego ciężkiego gatunku, deuteru, jest inny, aw wodzie znalezionej na Księżycu przez Amerykanów stosunek tych izotopów był taki sam jak na Ziemi. Niedopasowanie najłatwiej było wyjaśnić zanieczyszczeniem.
Jednak nie było jasne, dlaczego regolit zawiera mniej tytanu i innych stosunkowo ciężkich pierwiastków. To wtedy narodziła się hipoteza o mega-zderzeniu (mega-zderzeniu). Zgodnie z nim 4,5 miliarda lat temu starożytna planeta Theia zderzyła się z Ziemią, a potężne uderzenie wyrzuciło w kosmos szczątki obu planet - z nich z czasem powstał Księżyc. Górne warstwy Ziemi zawierają kilka ciężkich pierwiastków, ponieważ większość z nich zapadła się w rdzeń i dolne warstwy magmy. Podobno wynika to z różnicy w glebie księżycowej.
Załogowy statek kosmiczny Apollo-8.
Okazało się, że satelita Ziemi nie był pierwotny, jak na przykład Jowisz, ale drugorzędny - w dodatku usunięto pytanie, dlaczego masa Księżyca jest tak duża w porównaniu z masą samej Ziemi. Hipoteza Amerykanów wyjaśniła również, dlaczego na Księżycu absolutnie nie ma wody: kiedy zderzają się planety, szczątki powinny wybuchać do tysięcy stopni - woda po prostu wyparowała i poleciała w kosmos. Inną rzeczą jest to, że po lotach Apollo ideą bezwodnego księżyca była uparta ignorancja w faktach.
Film promocyjny:
Hipoteza wyglądała dobrze przez całe trzy lata. Ale już w 1978 roku odkryto Charona, satelitę Plutona. Jeśli Księżyc jest 80 razy mniej masywny niż Ziemia, to Charon jest tylko dziewięć razy lżejszy od Plutona. Okazało się, że księżyc nie jest niczym wyjątkowym. Pojawiły się wątpliwości: najprawdopodobniej duże planety zderzają się zbyt rzadko, aby mogło się pojawić tak wiele dużych satelitów.
Nowe niedogodności przyniosła analiza skał księżycowych w laboratoriach i pierwsze dane o meteorytach obcego pochodzenia. Okazało się, że Księżyc jest nie do odróżnienia izotopowo tylko od Ziemi, a wszystkie inne planety Układu Słonecznego są wyraźnie różne. Jak to się stało, jeśli Księżyc rzekomo zawiera substancję innej planety - hipotetycznej starożytnej Thei? Aby wyjaśnić tę sprzeczność, sfinalizowano hipotezę mega-szoku: zaczęto rozważać miejsce narodzin Theii … orbitę Ziemi - dlatego skład izotopowy obu planet jest taki sam. W jednym miejscu powstały jednocześnie dwie planety, które następnie zderzyły się.
Nie było jednak jasne, dlaczego na orbicie Ziemi pojawiły się dwie planety i jedna naraz na orbitach innych planet układu. Geolodzy również dodali problemy. Powstało kolejne pytanie: jeśli mega zderzenie dwóch planet ogrzało Ziemię i jej szczątki, skąd wzięła się woda na planecie? Wszystko wskazuje na to, że powinien wyparować.
Teoria mega zderzenia stała się już niezwykle popularna, nie chcieli jej porzucić, więc wysunięto pomysł, że woda pojawiła się później na Ziemi - przyniosły ją komety, które spadały na planetę przez miliardy lat. Wkrótce jednak odkryto, że stosunek izotopów wodoru i tlenu w wodzie kometarnej bardzo różni się od tego na Ziemi. Jest bardziej podobny do ziemskiej wody z asteroid, ale jest jej bardzo mało, to znaczy nie mogą być źródłem naszych oceanów.
Wreszcie w XXI wieku na Księżycu zaczęto znajdować ślady wody. A kiedy zwolennicy hipotezy mega zderzenia zasugerowali, że komety przyniosły tę wodę, holenderscy geolodzy wykazali, że skały księżycowe nie mogły powstać w obecnej postaci bez obecności wody od samego początku formowania się satelity. Sytuację pogorszyli rosyjscy astronomowie: według nich typowe zderzenie komety z Księżycem prowadzi do odlotu ponad 95% wody z powrotem w kosmos.
A co najlepsze, sytuacja została odzwierciedlona w artykule z 2013 roku, z wymownym nagłówkiem „Teoria wpływu jest wyczerpana”.
Alexander Berezin
