Наука для всех простыми словами

Самый лучший сайт c познавательной информацией.

Плоть от плоти: луна, вероятно, образовалась из первичной мантии древней земли.

14.09.2016 в 11:28

Наука@Science_Newworld.

Происхождение луны долгое время оставалось загадкой. Разные ученые самые необычные гипотезы выдвигали. С течением времени из всего многообразия предложенных вариантов осталось всего несколько. Основной вариант - это гипотеза о том, что луна образовалась в результате столкновения древней земли с неким гигантским объектом, равным по размеру марсу.
Плоть от плоти: луна, вероятно, образовалась из первичной мантии древней земли.
При этом существует два основных сценария "Ударного" образования луны. В первом случае предполагается, что спутник нашей планеты сформирован из фрагментов древней земли и объекта, столкнувшегося с ней. Сторонники второго варианта утверждают, что мантия протоземли просто испарилась в результате столкновения. Частицы мантии попали в окружающее нашу планету пространство. Из этого материала и начал формироваться спутник в процессе конденсации испарившегося вещества.
Для того, чтобы получить доказательства в пользу того либо иного сценария, ученым необходимо было сравнить количество изотопов калия в коре луны и земли. Такой анализ должен был быть очень точным. Внимание! Только в прошлом году ученые из вашингтонского университета и гарварда смогли разработать надежную методику, позволяющую сравнить изотопы калия. Точность такого метода в 10 превышала возможности любого из существующих методов анализа.
Воспользовавшись своей методикой, ученые получили доказательства справедливости второго варианта образования луны. По мнению специалистов, столкновение земли с другим объектом было чрезвычайно мощным. Фактически, мантия древней земли просто испарилась во время удара.
Теория ударного образования луны.
"Ударная" теория образования луны была предложена двумя группами астрофизиков в 70-х годах прошлого века. Ученые предположили, что луна образовалась в ходе столкновения земли с объектом, размер которого был примерно равен размеру марса. После этого объект разрушился. От земли тоже откололись большие фрагменты. Из этого материала спустя миллионы лет и образовался наш естественный спутник. Гипотезу благосклонно приняли, и с тех пор именно она считалась основной.
В 2001 году еще одна группа ученых, проведя изотопный анализ образцов земных и лунных пород выяснила, что в образцах содержится равное количество трех стабильных изотопов кислорода.

Плоть от плоти: луна, вероятно, образовалась из первичной мантии древней земли. 01
Но это было странно, поскольку, если луна образовалась преимущественно из осколков чужого объекта, врезавшегося в землю, то изотопов кислорода в земных и лунных породах должно быть разное количество. Вероятность того, что количество изотопов кислорода у земли и древнего "Гостя" может быть равной, исчезающе мала. Это гораздо менее вероятно, чем одинаковые отпечатки пальцев у двух разных человек.
Проблема даже получила собственное название - "Изотопный Кризис". Спустя некоторое время специалисты решили провести повторный анализ, используя более точную методику определения количества изотопов кислорода в породах земли и луны. Результат прежним оказался. "Это наиболее точные измерения, которые мы можем провести, и они показали идентичность количества изотопов в породах земли и луны - прим. ред. , - заявили ученые, которые провели анализ.
"Изотопный Кризис" стал еще более сложной проблемой, чем ранее. Вариант ошибки при проведении анализов исключался - измерения были проверены не единожды.
После этого ученые пришли к выводу, что нужно менять какие-то элементы гипотезы ударного происхождения луны, чтобы обновленная гипотеза объясняла весь наличный фактологический материал. Появилось несколько новых гипотез. Одна из них предполагала полное испарение "Гостя" и почти всей магмы древней земли. Продукты испарения попали в окружающее пространство, и стали частью формирующегося спутника земли. Испарившаяся мантия и материал "Гостя" смешались при ударе, образовав сверхкритический флюид, который еще называют, сверхкритическая жидкость. Это состояние вещества, при котором исчезает различие между жидкой и газовой фазой. Любое вещество, находящееся при температуре и давлении выше критической точки, является сверхкритической жидкостью.
Облако раскаленных силикатов сначала в 500 раз превышало размер современной луны, после чего началась конденсация. Только родившаяся луна была расплавленным шаром, который постепенно остыл.
Видео, которое объясняет появление луны с точки зрения столкновения с крупным объектом. Это визуализация гипотезы ударного образования нашего спутника с малой энергией столкновения без испарения мантии:

Калий - основной аргумент.
Группа американских геохимиков решила проверить справедливость гипотезы, сравнив содержание изотопов калия в лунных и земных образцах пород. Как оказалось, в лунных породах больше тяжелого изотопа калия (калий - 41), чем в земных. По мнению специалистов, такая ситуация возможна, если луна формировалась при давлении, которое в десять раз превышало атмосферное давление на земле (современной земле. А это, как утверждают американцы, является косвенным доказательством правоты сторонников второго варианта образования нашего спутника. Есть и другое косвенное подтверждение, здесь тоже проверялись изотопы, но не калия, а цинка.
Как видим, камни тоже могут говорить. Нужно только уметь наладить с ними "Диалог" и правильно оценить ответы.
Другие гипотезы:
Кроме гипотезы "Большого Удара" есть и другие:
* гипотеза центробежного разделения: авторы этой гипотезы утверждают, что протоземля вращалась очень быстро, настолько быстро, что под воздействием центробежных сил от нее отделилась часть, из которой образовалась луна;.
* гипотеза захвата: здесь предполагается, что земля и луна были сформированы в разных регионах солнечной системы. Но луна, проходя мимо земли, была захвачена гравитационным полем последней;.
* гипотеза совместного образования: луна и земля были образованы одновременно, рядом друг с другом;.
* гипотеза испарения: об этой гипотезе говорилось выше, похоже, сейчас она стала основной;.
* гипотеза многих лун: на орбите земли находилось несколько объектов небольшого размера, из которых сформировалась современная луна. Источник: Geektimes. ru.