Эрик Галимов: Землю и Луну создал не Бог, а испарениеНазад
Эрик Галимов: Землю и Луну создал не Бог, а испарение
Для формирования планет и их спутников никаких космических катаклизмов не требуется, если учесть незначительные на первый взгляд эффекты
Ближайшему к Земле естественному космическому объекту, Луне, испокон веков везло на гипотезы, объясняющие ее происхождение. Опуская совсем уж ветхозаветные космогонические построения, отметим только, что, например, еще в XIX веке Джон Дарвин (сын создателя теории эволюции Чарльза Дарвина) выдвинул теорию возникновения Луны: естественный наш спутник - это вырванный за счет сил вращения из района Тихого океана кусок земной тверди. Однако в последние три десятка лет возобладала в научном сообществе так называемая импакт-теория (ударная, катастрофическая). Ее предложили в 1975 году американские исследователи.
На ранней стадии возникновения Солнечной системы (по современным данным, возраст Солнечной системы - 4,6 млрд. лет), когда между только-только сформированными планетами "гуляло" множество бесхозных космических объектов, тело величиной с Марс косым ударом вырвало "кусок" Земли. Предполагают, что этот удар произошел в районе нынешнего Тихого океана (привет Дарвину-младшему!). Этот вырванный "кусок", плоть от плоти Земли, затем раздробился на множество осколков (того типа, из которых, например, состоят кольца Сатурна). А уже затем из этих фрагментов путем "слипания" (аккреции) и возник единственный, самый необычный сателлит в Солнечной системе.
Например, у планет-гигантов спутники имеют совсем другую природу, чем сами планеты. (Планеты эти в основном состоят из газа, а их спутники - либо ледяные, либо силикатные глыбы.) Марсианские Фобос и Деймос - это захваченные притяжением Красной планеты астероиды. А вот Луна...
Все другие спутники в Солнечной системе составляют тысячные доли от масс планет, которым они принадлежат. Луна - 1/81 от массы Земли. Анализ образцов лунного грунта, доставленного на Землю космическими аппаратами СССР и США, показал: химический состав грунта идентичен земному. Кроме двух-трех минералов, все остальные известны и на Земле, хотя и немного модифицированы применительно к лунным условиям. Это и естественно. А вот железом Луна обеднена (железа в земной коре - 32,5%, а в лунной - около 10%). Почему?
Все эти трудности вроде бы вполне благополучно снимает ударная теория происхождения Луны.
Однако в последние годы группа российских ученых под руководством академика, директора Института геохимии и аналитической химии РАН Эрика Галимова разрабатывает динамическую модель формирования Луны, без всяких космических катастроф и подобных тому коллизий. "Моя гипотеза - Земля и Луна в начальной стадии формирования представляли собой единую двойную систему, некое облако частиц", - поясняет Эрик Михайлович Галимов.
Представьте себе пчелиный рой: каждое насекомое движется вроде бы хаотически, но весь рой летит в строго определенном направлении. А теперь заменим пчел на мельчайшие частицы вещества, собранные в некий двумерный диск, находящийся в подвешенном состоянии в космическом пространстве, примерно на орбите нынешней Земли. Ученые из ГЕОХИ сделали несколько простых допущений: плотность в этом космическом "рое" была распределена неравномерно, каждая частица испытывала твердототельное вращение, и, наконец, вектора скорости частиц были направлены хаотично (то есть не направлены никак). Загнали исходные данные в систему дифференциальных уравнений, которую (систему), в свою очередь, "загнали" в компьютер...
Увы, из двумерного диска частиц двойная система - прообраз системы Земля-Луна - никак не получалась.
"Но все меняется, если учесть еще один параметр - испарение частиц, - рассказывает академик Галимов. - До наших работ этот фактор во всех теориях происхождения Луны никто не учитывал".
А что поменялось-то? Ведь этот самый фактор, по словам того же Галимова, чрезвычайно мал: для того чтобы частица размером 1 мм испарила 40% своей массы, потребуется не менее 10 000 лет. Тем не менее модель "парящего" облака частиц буквально на глазах ученых (естественно - на компьютерных мониторах) начала превращаться в этакую неравновеликую гантелю - двойную систему Земля-Луна. (Точнее будет сказать: прото-Земля-прото-Луна.)
Но если все так хорошо - куда же все-таки делось железо с Луны?
Во-первых, надо отметить, что с лунным железом не все так просто. Его действительно меньше в три с лишним раза, чем на Земле. Но вот в мантии Луны - 13% железа, а в мантии Земли - только 8%.
Во-вторых. Луна действительно существенно обделена летучими компонентами по сравнению с Землей. Но уже давно экспериментально было установлено, что железо (в форме оксида железа) при плавлении не такое уж нелетучее вещество, оно приближается по этому показателю к натрию и калию...
В-третьих. Было обнаружено удивительно точное совпадение состава лунного грунта с составами испаренных на 40% хондритов - каменных метеоритов, состоящих из мелкозернистой силикатной массы. (Из-за своей "древности", хондриты для геохимиков - это некая эталонная система космического вещества: точка отсчета, с которой можно сравнивать все другие минеральные структуры.)
"То есть основные характеристики, которые могут говорить о сходстве или различии Земли и Луны, могут быть объяснены (и объединены) в нашей динамической модели, - подчеркивает академик Галимов. - Мы разработали механизм, который ведет к образованию двойной системы из прото-облака частиц. И в основе этого механизма - испарение! Именно испарение держит систему частиц долгое время - от 10 тыс. до 100 тыс. лет - несхлопывающейся. Этого времени, по геологическим меркам - краткого мига, оказывается как раз вполне достаточно для формирования двойной системы, а из нее - Земли и Луны".
Конечно, как и любая модель, эта имеет свои допущения. Например, ученые не учитывали пока влияния температуры на всю динамику двойной системы. В модели рассматривалось прото-облако из 10 тыс. частиц (ограничение связано только с мощностью компьютерного оборудования, доступного в данный момент исследователям); если массу Земли разделить на это число, то получится, что каждая частица - это вполне гигантский шар. "Но качественно наша модель работает, - уверен Эрик Галимов. - Это - "ствол" решения проблемы возникновения системы Земля-Луна".
Предлагаются и экспериментальные варианты проверить, куда "растет" этот ствол.
Если верна динамическая теория академика Галимова, то ядро Луны должно составлять около 5% массы всего спутника (это соответствует радиусу ядра 450-500 км). Импактная теория согласуется с ядром небольшого радиуса. В принципе по некоторым косвенным наблюдениям вполне возможно достаточно точно разрешить и эту загадку естественного спутника Земли...
Впрочем, их у нее много. Вот еще одна, в заключение.
На обратной стороне Луны расположена гигантская многокольцевая впадина (или бассейн) вблизи южного полюса. Это самый большой из известных сегодня кратеров в Солнечной системе. Диаметр внешнего кольца этой структуры достигает 2500 км, что в 1,4 раза больше лунного радиуса. По данным измерений высот на снимках, полученных автоматическими станциями серии "Зонд" (1968-1970 гг.), глубина впадины достигает 10-12 км относительно окружающего материка. Выходит, в Луну кто-то очень сильно "постучался" в свое время. Кто?
