Все о космосе

Происхождение Луны

Вопрос о происхождении Луны до сегодняшнего дня является спорным. Существуют разные тео­рии о се образовании и эволюции, но только в последнее время по­явились конкретные материалы по этой теме. Перед тем как провести анализ различных гипотез, попро­буем суммировать некоторые ха­рактеристики о нашем спутнике, чтобы обозначить его сходства и различия с Землей.

Даже невооруженным глазом видны характерные особенности лунной поверхности: она пред­ставляется не как однородный на структуре диск, на ней четко про­сматриваются светлые места (ма­терики) и темные - моря. На по­верхности Луны также есть крате­ры (около миллиона) самых раз­ных размеров, диаметром от не­скольких сантиметров до сотен километров. Моря, представляю­щие собой плоские пространства примерно одинаковой формы, покрывают примерно треть обра­щенной к Земле поверхности Луны. На Луне есть и каменистые образования преимущественно вулканического происхождения. Структура материков сложная, из­резанная. Они занимают две тре­ти видимой с Земли поверхности и почти полностью покрывают другую сторону Луны, там же много кратеров крупных разме­ров, в десять раз больше, чем мо­рей.

Горные породы

Лунная поверхность покрыта топким слоем, называемым «рего­лит». Он состоит из пыли и мелко­го раздробленного спекшегося ве­щества, это следы бомбардировок и ударов метеоритов.

Падая, метеорит не только ос­тавляет на поверхности кратер, но и изменяет состав горных пород, окружающих место падения.

Энергия, высвобождаемая во время столкновения, способствует изменению состава этих пород. Во время удара они разбрасываются в разные стороны от места взрыва. Близлежащие - по мере остывания превращаются в стекловидное ве­щество.

Горные породы, находящиеся на дальнем расстоянии от места уда­ра, не плавятся, но все равно пре­терпевают изменения в своем со­ставе: происходит сжатие и цемен­тирование составляющих веществ, в результате образуется разнород­ная обломочная горная порода. Это «брекчия». Образцы брекчии были привезены па Землю после работ, проведенных космически­ми экипажами. Исследования по­казали, что на Луне встречаются горные породы преимущественно трех типов: базальтовые, анортози­ты и так называемые KRREP. Ба­зальты - это вулканические гор­ные породы темного цвета. KRFEP - горные породы этого ти­па получили такое название из-за повышенного  содержания  калия (хим. знак К), редкоземельных эле­ментов (от англ. «Rare Earth Elements, REE») и фосфора (хим. знак «Р»).

Анортозиты встречаются на Земле редко. Это образования свеглого цвета, низкой плотности, содержат много кальция. Лунные плоскогорья состоят в основном из аноргозитов.

Химический анализ образцов горных пород продемонстриро­вал, что Луна состоит из элемен­тов, аналогичных земным, но соот­ношение составляющих разное.

На Луне намного больше туго­плавких, жароустойчивых элемен­тов, таких, как кальций, титаний. Но, с другой стороны, значительно меньше летучих, т.е. с низкой тем­пературой испарения, веществ. Это важный момент, его следует учи­тывать при построении гипотез о происхождении спутника нашей планеты.

Внутреннее строение и магнитное поле

Лунная кора состоит из анорто­зитов и пропирается примерно на 60 км вглубь. Мантия состоит из более плотных горных пород. О составе глубинных слоев извест­но мало. Похоже, что в состав ядра не входит железо в расплавленном состоянии. Именно так можно объяснить низкую среднюю плот­ность (около 3,3 г/см3) по сравне­нию с Землей (5,5 г/см1), а также отсутствие магнитного поля. При­чем раньше, судя по всему, магнит­ное поле было довольно сильным. Об этом свидетельствует тот факт, что лунные горные породы содер­жат остаточные магнитные состав­ляющие. Это является неопровер­жимым доказательством сущест­вования мощного магнитного поля в период их образования.

Исследования     образцов лунного грунта на предмет времени существования показали, что моря образовались после плоскогорий. Об этом свидетельствует и тот факт, что наиболее крупные кратеры, образовавшиеся в результате сильнейших ударов, находятся в основ­ном на материках и практически отсутствуют па территории морей. Это значит, что моря сформирова­лись в период, следующий за фазой активной метеоритной бомбарди­ровки. За этой фазой «дождя метео­ритов» начинается (примерно 4 миллиарда лет назад) период ис­течения лавы из мантии. Ее потоки заполнили огромные пространства, образовавшиеся от ударов метеори­тов. Затем лава затвердела, таким образом образовалось то. что сего­дня называют морями.

Позже также имели место удары и падения метеоритов, но они бы­ли слабее, и кратеры имеют мень­шие размеры. В морях можно уви­деть следы метеоритов, но они значительно уступают в размерах кратерам материков.

Три возможных сценария

Существуют три классические гипотезы о происхождении спут­ника нашей планеты — «захват», «рост» и «расщепление». Согласно первой, Луна образовалась далеко от Земли, но затем была «захваче­на» нашей планетой силой ее при­тяжения. Приняв эту теорию, мож­но было бы объяснить разницу в химическом составе поверхнос­ти Земли и Лупы следующим обра­зом - Луна имеет другой состав, так как образовалась в какой-то области Солнечной системы, где преобладают тугоплавкие и при­сутствуют в малом количестве ле­тучие вещества. Гипотеза о «захва­те» маловероятна с точки зрения динамики. Небесное тело, подоб­ное Луне, проходя недалеко от Земли, вряд ли было бы захвачено, оно могло бы просто изменить свою траекторию.

Согласно второму сценарию, речь идет о росте. Луна является «подругой» Земли. Она росла вмес­те с ней, хотя родилась отдельно. Луна сформировалась из различ­ных веществ и обломков, которые находились на орбите рядом с Землей. С помощью этой гипоте­зы нельзя объяснить разницу в хи­мическом составе двух небесных тел. Если принять ее, два тела должны иметь и общее строение.

Что касается гипотезы о рас­щеплении, суть ее сводится к сле­дующему: Луна образовалась в ре­зультате сильнейшего столкнове­ния нашей планеты с небесным телом.  Это  случилось  очень давно. Тело огромных разме­ров (похожее на Марсе) уда­рило Землю и откололо от нее большой кусок. Он во­шел в орбиту, находящуюся около  Земли,  постепенно и уплотнился   и сформировался   в  спутник  -  Луну. Принимая эту гипотезу, можно объяснить сходство состава Луны и земной ман­тии, т.к. более глубокие слои нашей планеты не были за­тронуты столкновением. В на­стоящее время именно эта по­следняя гипотеза кажется наибо­лее вероятной.

Жанлука Ранцини