Ranije ovog tjedna astrofizičari s Instituta za geofiziku u Parizu negirali su verziju podrijetla mjeseca koja se i dalje smatrala najvjerojatnijom. Prema ovoj hipotezi, prije oko 4,5 milijardi godina, još uvijek vrlo mlada Zemlja sudarila se s protoplanetom Theia, uslijed čega je nastao Mjesec. Računalne simulacije koje su provodili stručnjaci dovele su u pitanje ovu verziju, kao i mnoge druge naše ideje o podrijetlu svemirskog tijela najbliže Zemlji.
Urednici MIR-a 24 odabrali su glavne verzije porijekla satelita i zajedno sa stručnjacima odmjerili prednosti i nedostatke popularnih hipoteza.
Verzija 1: jedan divovski sudar
Model formiranja lunarnog udara ostao je dominantan u znanosti posljednja tri desetljeća. Astrofizičari su to prihvatili gotovo jednoglasno nakon što je, u prosincu 1972., lunarni modul Apollo 17 isporučio na Zemlju više od 110 kg mjesečevih stijena tijekom posljednjeg slijetanja na satelit.
Analiza kemijskog i izotopskog sastava tla dovela je znanstvenike do ideje da bi se Zemlja u ranoj fazi formiranja Sunčevog sustava mogla sudariti s velikim nebeskim tijelom - protoplanetom, čije su dimenzije bile proporcionalne današnjem Marsu, odnosno približno 10,7% mase Zemlje.
"Za oba nebeska tijela ovaj je događaj bio katastrofalan, a materijal koji je izbačen kao rezultat ovog sudara, tisućljećima je djelomično ostao u Zemljinoj orbiti, zbog čega je, kao rezultat evolucijske kompresije, formiran zemaljski satelit", kaže doktor fizičko-matematičkih znanosti Alexander Rodin, viši istraživač na Institutu za svemirska istraživanja Ruske akademije znanosti.
Imena nebeskih tijela tradicionalno se daju grčkim, mitološkim. Stoga je hipotetski protoplanet dobio ime u čast jedne od sestara titanida Teia, koja je, prema vjerovanjima starih Grka, bila majka Selene (Mjeseca). Pokazalo se da je veza između Zemlje i satelita toliko jaka da je s vremenom Mjesec počeo stvarati oseke i protok na Plavom planetu. To je, pak, stvorilo uvjete za nastanak prvih elemenata biološkog života (nukleotida) od najjednostavnijih dušičnih spojeva, smjese fosfata i ugljikohidrata, na mokroj zemlji. Tako je pod utjecajem mjesečeve aktivnosti i sunčeve svjetlosti na površini Zemlje nastao prvi „laboratorij“za formiranje budućeg života.
Promotivni video:
U prilog teoriji megaeksplozije govori činjenica da je jezgra Zemljinog satelita premala za planet koji se formirao istovremeno sa Zemljom (radijus Mjesečeve jezgre je oko 240 kilometara). Osim toga, sastav Mjeseca je puno homogeniji od našeg planeta. Činilo se da je sve uvjerilo znanstvenike do točke gledišta da je razlog rođenja Mjeseca proto-ljepotica Theia.
Astronomi pariškog Instituta za geofiziku sumnjali su u valjanost tako lijepe hipoteze. Zbunjen kemijskim sastavom zemaljskog plašta i lunarnog tla. Tu nešto nije bilo u redu. Kao rezultat toga, pariški astronomi pokrenuli su višegodišnji eksperiment koji je upravo završio. Tijekom ovog eksperimenta proveli su 1,7 milijardi računalnih simulacija sudara Zemlje i Theie i otkrili da masa hipotetičkog nebeskog tijela s kojim se Zemlja sudarila ne može biti veća od 15% mase našeg planeta.
Inače bi zemaljski plašt sadržavao višestruko više nikla i kobalta, a lagani izotopi radioaktivnih elemenata koji su sada u njemu prisutni, na primjer, izotop helija-3, već bi odavno isparili iz lunarnog tla.
Verzija # 2: teorija višestrukog bombardiranja
"Najnovije francusko istraživanje potvrđuje pretpostavku da sudar nije bio jedan - bilo ih je mnogo", objašnjava dr. Rodin, "Budući materijal za formiranje satelita nakupljen tijekom milijuna godina u Zemljinoj orbiti, a sami bombarderi bili su puno manji od hipotetičke Theije." …
Međutim, prema znanstveniku, ovo otkriće nije napravilo revoluciju koja je stvorila epohu. Posljednjih desetljeća Mjesec je ostao ne samo najproučeniji, već i najaktivnije proučavani objekt u Sunčevom sustavu. Svake godine znanstvenici na raspolaganju dobivaju sve više i više novih podataka koji pobijaju jednu ili drugu postojeću hipotezu.
“Računalne simulacije pomažu nam samo u simuliranju određenih uvjeta. Meteorolozi rade na približno isti način, određujući vrijeme za blisku budućnost. Ali dobro znamo da je čak i prognoza za sutra možda pogrešna. Što možemo reći o takvim globalnim događajima kao što je rođenje žive materije, stvaranje Mjeseca ili Zemlje”, napomenuo je znanstvenik.
Doktor fizikalnih i matematičkih znanosti, voditelj odjela za proučavanje mjeseca i planeta na Institutu nazvanom P. K. Sternberg Moskovsko državno sveučilište Vladimir Ševčenko. Prema njegovim riječima, francuski astrofizičari bili su nekoliko godina ispred ruskog znanstvenika, direktora Geokemijskog instituta V. I. Vernadskog Erica Galimova, koji je analizirao hipotezu o protoplaneti Teil i bio jedan od prvih u svjetskoj znanosti koji ga je mogao opravdano pobiti. Istina, čisto teoretski. Sada je njegova teorija dobila eksperimentalnu potvrdu.
Verzija broj 3: hipoteza o "sestri"
Hipoteza kojoj su danas skloni mnogi ruski znanstvenici zvuči ovako: Mjesec i Zemlja nastali su relativno istovremeno iz jednog oblaka plina i prašine. To se dogodilo prije oko 4,5 milijardi godina, što potvrđuju podaci radioizotopskog datiranja uzoraka meteorita, takozvanih hondriti.
Zemljin "zametak" privukao je sebi maksimalan broj čestica u zoni svoje dostupnosti, a od preostalih fragmenata u orbiti nastao je satelit, manje veličine, ali sličnog kemijskog sastava.
"Ova teorija uklanja sumnjiva pitanja o geokemijskim parametrima mjesečevog tla", objašnjava Vladimir Ševčenko. "Da se dogodio megaudar, Mjesec bi morao sadržavati istu tvar od koje se trenutno sastojala Zemlja i bio bi puno sličniji Zemlji nego što je sada", rezimira profesor.
Istina, tako lijepa hipoteza o zajedničkom oblaku rodonačelnika ne objašnjava puno. Na primjer, zašto mjesečeva orbita ne leži u ravnini zemaljskog ekvatora i zašto je njezina jezgra željezo-nikal nastala tako minijaturno u usporedbi s našom.
Verzija broj 4: hipoteza o zarobljavanju planeta ili "supružničkoj"
Jedna od najzanimljivijih hipoteza, iako ima najmanje dokaza, jest hipoteza da je Mjesec izvorno nastao kao neovisan planet u Sunčevom sustavu. Kao rezultat odstupanja nebeskog tijela od orbite (tzv. Perturbacije), planet je, da tako kažem, "izgubio svoj kurs" i ušao u eliptičnu orbitu koja se presijeca sa Zemljom. Tijekom jednog od prilaza, Mjesec je pao u polje zemljine gravitacije i pretvorio se u svoj satelit.
Američki astronomi pod vodstvom Thomasa Jacksona C ovu su teoriju zanimali nikako iz akademskih razloga. Činjenica je da su legende drevnog afričkog naroda Dogona govorile o vremenima kada na noćnom nebu nije bilo druge zvijezde - Mjeseca.
Unatoč činjenici da se teorija nije uklapala u akademske hipoteze "velike trojke" o podrijetlu satelita, o njoj je ozbiljno raspravljala skupina znanstvenika pod vodstvom Sergeja Pavloviča Koroleva pri projektiranju automatske stanice za spuštanje.
Znanstvenici su morali "slijepo" odlučiti kako je nastao mjesec. Uspjeh slijetanja stanice ovisio je o njihovim zaključcima. Napokon, ako se Mjesec milijardama godina okreće oko Zemlje, a da na površini nema gustu atmosferu, trebao bi se nakupiti višemetarski sloj prašine koja pada iz svemira. Da je to slučaj, postaja Lunar Landing jednostavno bi se utopila.
Znanstvenicima se očito svidjela pretpostavka da je Mjesec Zemlja zarobila relativno nedavno. U tom bi slučaju njegova površina i dalje trebala biti čvrsta. Stoga se aparat za slijetanje odlučio osloniti na ovaj scenarij.
Istina, ova teorija ima više kontradikcija nego druge verzije podrijetla satelita. Na primjer, zašto izotopi kisika na Mjesecu i Zemlji imaju takav identitet? Ili zašto se Mjesec okreće u istom smjeru kao i Zemlja, dok se mjeseci koje je zarobio Jupiter - Io, Europa, Ganimed i Kalisto - okreću u retrogradnom smjeru, odnosno suprotnom smjeru od Jupitera.
Bilo kako bilo, čak i relativno "sklopive" i "atraktivne" hipoteze ne daju točan opis kako je točno noćna zvijezda nastala na zemaljskom horizontu. Međutim, takve se nedosljednosti primjećuju pri opisivanju bilo kojeg drugog fizičkog fenomena ove ljestvice, napominje Alexander Rodin. Svako novo otkriće, čak i provedeno u zemaljskim uvjetima, može u bilo kojem trenutku dovesti u pitanje bilo koju hipotezu "uspostavljenu" u znanosti. Čak i o podrijetlu Zemlje - ne poput njezinog satelita.
Nadežda Serežkina
