Nedosljednosti u hipotezi o poreklu Mjeseca: kako je nastao Zemljin satelit?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Ne znamo tačno kako je nastao mjesec. Prema popularnoj hipotezi, davno se Zemlja sudarila s planetom veličine Marsa, a naš satelit je formiran od krhotina. Samo ovdje se nešto ne poklapa.

Hipotezu o megasudaru Zemlje i planete Teia iznijeli su Amerikanci Hartman i Davis 1975. godine. U tim dalekim vremenima u Sunčevom sistemu su bile poznate dvije vrste satelita: oni koji su radikalno manji od svojih planeta (Fobos i Deimos kod Marsa, sateliti plinovitih i ledenih divova) i Mjesec. Ona je bila jedini satelit čija je masa bila više od jednog procenta mase njene planete.

Neobičnost mjeseca zahtijevala je nestandardno objašnjenje odakle dolazi. Prethodne pretpostavke su bile pomalo naivne i lako ih je opovrgnuti. Na primjer, sin Charlesa Darwina pretpostavio je da se Zemlja nekada brže okretala i da je ogroman komad otpao s nje. Ova i slične hipoteze slabo su objašnjavale činjenicu da je željezno jezgro Mjeseca malo u poređenju sa Zemljom, te se vjerovalo da tamo nema vode.

U stvari, tada je voda u lunarnoj stijeni već bila otkrivena: bila je sadržana u tlu (regolitu) koje je donio Apollo. Nalaz se pripisuje zagađenju zemlje ili meteoritima. Očitavanja jonskih detektora, koji su snimali vodu u blizini Apolla, takođe su pripisana zagađenju sa kopna. Naučnici su odbacili empirijske činjenice jer se nisu uklapale s tadašnjim teorijama o poreklu Mjeseca.

U svim ovim teorijama, mjesec se prvo otopio, zbog toga je morao izgubiti vodu. Nauka tog vremena pretpostavljala je samo jednu opciju da voda udari na Mjesec - sa kometama. Ali u vodi kometa, postoji drugačiji omjer vodonika i njegove teške vrste, deuterijuma, a u vodi koju su Amerikanci pronašli na Mjesecu, odnos ovih izotopa bio je isti kao na Zemlji. Neusklađenost je najlakše objasniti kontaminacijom.

Međutim, ostalo je nejasno zašto regolit sadrži manje titana i drugih relativno teških elemenata. Tada je rođena hipoteza o mega-uticaju (mega-uticaju). Prema njoj, prije 4,5 milijardi godina, drevna planeta Theia sudarila se sa Zemljom, a supermoćan udar je u svemir bacio ostatke obje planete - od njih je vremenom formiran Mjesec. Gornji slojevi Zemlje sadrže malo teških elemenata, jer je većina njih potonula u jezgro i niže slojeve magme. Navodno je to zbog razlike u lunarnom tlu.

Ispostavilo se da Zemljin satelit nije primarni, kao, na primjer, Jupiterov, već sekundarni - osim toga, uklonjeno je pitanje zašto je masa Mjeseca tako velika u odnosu na masu same Zemlje. Također, hipoteza Amerikanaca objasnila je zašto na Mjesecu apsolutno nema vode: kada se planete sudare, krhotine su trebale buknuti do hiljada stepeni - voda je jednostavno isparila i odletjela u svemir. Druga stvar je da je nakon letova Apolla ideja o bezvodnom mjesecu bila tvrdoglavo nepoznavanje činjenica.

Hipoteza je izgledala sasvim dobro pune tri godine. Ali već 1978. godine otkriven je Haron, satelit Plutona. Ako je Mjesec 80 puta manji od Zemlje, onda je Haron samo devet puta lakši od Plutona. Ispostavilo se da nema ničeg jedinstvenog u vezi sa mesecom. Pojavile su se sumnje: velike planete se najvjerovatnije sudaraju prerijetko da bi se pojavilo toliko velikih satelita.

Nove neugodnosti donijele su analize lunarnih stijena u laboratorijama i prvi podaci o meteoritima vanzemaljskog porijekla. Ispostavilo se da se Mjesec izotopski ne razlikuje samo od Zemlje, a sve ostale planete Sunčevog sistema se jasno razlikuju. Kako se to dogodilo ako Mjesec navodno sadrži supstancu druge planete - hipotetičku drevnu Teju? Da bi se proturječnost objasnila, hipoteza mega-šoka je finalizirana: smatralo se mjesto rođenja Teje … zemljina orbita - zato je izotopski sastav obje planete isti. Na jednom mjestu su se odjednom formirale dvije planete koje su se potom sudarile.

Ali nije bilo jasno zašto su se dvije planete pojavile na Zemljinoj orbiti, a jedna po jedna na orbitama drugih planeta sistema. Dodati problemi i geolozi. Postavilo se još jedno pitanje: ako je megasudar dviju planeta zagrijao Zemlju i njene krhotine, odakle je voda došla na planetu? Po svemu sudeći, trebalo je da ispari.

Teorija mega-udara je već postala izuzetno popularna, nisu je htjeli napustiti, pa je iznesena ideja da se voda na Zemlji pojavila kasnije - donijele su je komete koje su na planetu padale milijardama godina. Ali ubrzo je otkriveno da je odnos izotopa vodonika i kiseonika u kometnoj vodi veoma različit od onog na Zemlji. Više je slična Zemljinoj vodi sa asteroida, ali je na njima ima vrlo malo, odnosno ne mogu biti izvor naših okeana.

Konačno, u 21. veku, tragovi vode počeli su da se pronalaze na Mesecu. A kada su zagovornici hipoteze o mega-udaru sugerirali da su ovu vodu donijele komete, holandski geolozi su pokazali da se mjesečeve stijene ne bi mogle formirati u svom sadašnjem obliku bez prisustva vode od samog početka formiranja satelita. Situaciju su pogoršali ruski astronomi: prema njima, tipičan sudar komete sa Mjesecom dovodi do odlaska više od 95% vode natrag u svemir.

Situacija je najbolje odražena u članku iz 2013. sa upečatljivim naslovom "Teorija udara je iscrpljena".