Гипотеза гигантского столкновения

Возможно, Луна образовалась в результате столкновения Земли с небесным телом, масса которого превышала массу Марса.

Среди всех внутренних планет Солнечной системы Земля единственная имеет крупный спутник. Происхождение Луны — одна из древнейших загадок астрономии, однако многие планетологи сегодня считают ее наконец-то решенной. Сначала вопрос стоял следующим образом: почему средняя плотность лунного вещества в 1,5 с лишним раза ниже средней плотности земного при практически одинаковом химическом составе того и другого (3,6 против 5,5 ед. плотности воды)? После того как был получен ответ, согласно которому причина такого несоответствия заключается в отсутствии у Луны, в отличие от Земли, плотного раскаленного железного ядра, вопрос встал по-другому: почему столь схожие по составу небесные тела — Земля и Луна — имеют столь различную внутреннюю структуру?

Согласно гипотезе газопылевого облака, планетные тела образуются из околозвездного вещества, распределенного в плоскости околосолнечной дисковой туманности, и, как следствие, должны обладать приблизительно одним и тем же химическим составом. Первоначальные теории происхождения Луны можно условно подразделить на две категории: теории захвата и приливные теории.

Первая и самая древняя из них подразумевала, что Луна представляет собой независимо сформировавшуюся в Солнечной системе планету, оказавшуюся в непосредственной близости от Земли и захваченную ею в качестве спутника. Однако эта теория не выдерживает сегодня никакой критики, поскольку динамика процесса захвата, в результате которого тело, двигавшееся по независимой гелиоцентрической орбите вокруг Солнца, могло бы перейти на геоцентрическую и практически круговую орбиту вокруг Земли, противоречит всем известным физическим законам.

Конкурирующая приливная теория предполагала, что Земля в далеком прошлом вращалась вокруг своей оси значительно быстрее, чем сегодня, в результате чего на поверхности планеты возбуждались мощные центробежные силы, под воздействием которых (согласно большинству приливных теорий, их действие было усугублено гравитационным воздействием пролетавшего в непосредственной близости от Земли крупного небесного тела) от нашей планеты оторвался крупный кусок, который и оказался, в конечном итоге, на стационарной орбите вокруг Земли. Выдвигались даже гипотезы, будто Тихоокеанская впадина на поверхности Земли представляет собой «послеродовую травму», понесенную нашей планетой в результате рождения Луны.

Исследования химического состава лунного вещества, однако, опровергают обе вышеописанные гипотезы. С одной стороны, Луна слишком близка к Земле по своему химическому составу, чтобы сформироваться вдали от нашей планеты; с другой — недостаточно близка, чтобы быть ее осколком.

В последние десятилетия ХХ века, однако, появилась и еще одна гипотеза, завоевавшая достаточное признание в научных кругах. На раннем этапе формирования Солнечной системы Земля и другие недавно сформировавшиеся планетные тела, будучи, по сути, еще практически целиком жидкими и состоящими из магмы современных геологических пород, подвергались интенсивной бомбардировке множеством более мелких новообразовавшихся тел размером с современные крупные астероиды. Кинетическая энергия падающих на Землю тел была столь высока, что, преобразуясь в тепловую, она поддерживала земное вещество в расплавленном состоянии, в результате чего и происходила его дальнейшая дифференциация: тяжелые железо и никель тонули в направлении центра Земли и формировали ее ядро, а более легкие вещества, шлаки и соли всплывали, образуя мантию и прообраз горных пород будущей земной коры (см. Тектоника плит). Именно на этой стадии или несколько позже, пока земная кора еще до конца не оформилась, в Землю врезалось небесное тело размером не меньше Марса. В результате этого катаклизма на околоземную орбиту оказалось буквально выплеснуто значительное количество вещества земной мантии и коры, из которых вскоре и сформировалась Луна.

Эта теория, получившая название гипотезы гигантского столкновения (а неформально — гипотезы большого выплеска), объясняет и низкую плотность лунного вещества, и близость его химического состава к химическому составу вещества земной коры и мантии, поскольку земное ядро гигантским столкновением затронуто не было и на орбиту не попало. Решающие доводы в пользу этой гипотезы поступили на Землю вместе с образцами лунного грунта, доставленными американскими астронавтами из лунных экспедиций на борту «Аполлонов». В результате анализа соотношения различных изотопов кислорода (см. Радиоактивный распад) в них удалось установить точное совпадение возраста лунных и земных минералов.

См. также:
Массовые вымирания

16
Показать комментарии (16)
Свернуть комментарии (16)

  • pogurcov  | 03.10.2005 | 21:00 Ответить
    Уважаемый модератор форума!
    Поскольку "книги отзывов и предложений" я на Вашем сайте найти не смог, напишу здесь.
    Сайт отличный. Несколько портят его комментарии к статьям. Меня особенно коробят две вещи:
    - неумение выразить мысль на русском (или любом другом) языке;
    - отсутствие самой мысли.
    Пожалуйста, удаляйте бред и флуд из форума.
    Ответить
  • Костя  | 14.04.2006 | 14:49 Ответить
    Странно но мое первое сообщение не дошло. Я ОЧЕНЬ УВЛЕКАЮСЬ АСТРОНОМИЕЙ И МНЕ КАЖЕТСЯ ЧТО ЭТО МОГЛО ПРОИЗОЙТИ ( В СМЫСЛЕ СТОЛКНОВЕНИЕ) ТОЛЬКО ВО ВРЕМЯ НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ ОБРАЗОВАНИЯ СИСТЕМЫ, (КСТАТИ ВРОДЕ БЫ ЭТОГО В СТАТЬЕ НАПИСАННО НЕ БЫЛО) Т. К. ЕСЛИ БЫ ТАКОЕ СЛУЧИЛОСЬ УЖЕ НА СФОРМИРОВАВШЕЙСЯ ПЛАНЕТЕ КУСОК КОТОРЫЙ ОТВАЛИЛСЯ УЖЕ БЫ НЕ ВОССТАНОВИЛСЯ И ЗЕМЛЯ БЫЛА БЫ ПОХОЖА НА СЫР, У КОТОРОГО ОТРЕЗАЛИ КУСОК. ПОЖАЛУЙСТА ОЧЕНЬ ПРОШУ НАПИШИТЕ ЕСЛИ Я ОШИБАЮСЬ НА ko-o-ostya@mail.ru очень прошу
    Ответить
    • Бен-Таити > Костя | 11.05.2006 | 18:26 Ответить
      Уважаемый Костя! При столкновениях космического масштаба температура тел сопоставима с температурой в эпицентре ядерного взрыва. Делайте выводы...
      Ответить
    • rod1gin > Костя | 10.01.2009 | 20:44 Ответить
      Тут даже не в температуре дело. Просто на глубинах в несколько десятков километров давление вышележащих горных пород настолько велико, что превышает предел прочности этих пород. Соответственно, если на планете появляются неровности размером в десятки километров, то эти неровности быстро погружаются в глубь планеты, "раздавливают сами себя". Это называется "гидростатическое равновесие". Именно поэтому любая планета круглая.
      Ответить
  • Peter  | 26.05.2006 | 16:27 Ответить
    Во-первых хочу заметить что на ранних этапах своего образования Земля не была жидкой и не представляла собой "расплавленной магмы современных горных пород". Здесь автор находится, вероятно, под влиянием идей Канта, однако в настоящее время гипотеза Канта-Лапласса представляет только исторический интерес.
    Луна действительно сильно отличается от спутников других планет. Прежде всего своими большими размерами и массой, точнее соотношением размеров и масс Земли и Луны. В общем-то систему Земля-Луна можно рассматривать как двойную планету, а не как систему планета-спутник. Гипотез ее образования множество. Кроме приведенных выше существует еще, например мнение, что в ранние эпохи существования Солнечной системы планеты Земной группы были окружены плотной газовой атмосферой, подобно планетам-гигантам, затем по каким-то причинам произошла дегазация ближайших к солнцу планет и остались только твердые ядра планет (то что мы наблюдаем теперь). Так вот некоторые исследователи полагают, что в момент дегазации давление резко упало и Луна откололась от Земли (а гипотетическую планету "Фаэтон" разорвало на части - там теперь пояс астероидов). Еще есть мнения что Земля как раз и есть "кусок сыра", а "дырка" от отколовшейся Луны - это Тихий океан, который, судя по всему, в отличие от остальных океанов, существует очень и очень давно.
    Однако есть некоторые "но".
    Во-первых где то марсоподобное тело, ударившее по Земле? Откуда оно "прилетело" и куда "улетело"? Во-вторых как могло произойти такое событие без особых последствий для Солнечной системы в целом, т.е. без нарушения орбит планет? В третьих, известно, что Луна - планета со всеми свойственными планетам особенностями (дефференциация вещества, правильная форма и т.п.), а вовсе не осколок (Фобос и Деймос, например, не являются планетами - они в чистом виде осколки неправильной формы без ядра и коры, захваченные полем тяготения Марса).
    Вопросов еще много, я всех их в точности не помню, но вобщем можно сказать, что гипотеза гигантского столкновения не состоятельна.

    И последнее. Насколько я знаю Институтом прикладной математики РАН (академик Т.М. Энеев) совместно с ГЕОХИ им. Вернадского разработана стройная и непротиворечивая гипотеза образования солнечной системы.
    Так вот согласно точным рассчетам, согласующимся с современныи космогоническими представлениями, получается следующее:
    1. Солнечная система изначально, с момента своего образования была практически такой же как и сейчас - 4 малые планеты - пояс астероидов - газовые гиганты - пояс Койпера.
    2. Орбиты планет также в основном оформились сразу и не претерпевали значительных изменений.
    3. И наконец о Луне. Луна не является "осколком" Земли и не является "захваченной" планетой. Она была захвачена в виде еще не оформившегося газо-пылевого сгустка полем тяготения газо-пылевого сгустка будущей Земли. Если бы орбита сгустка Пра-Луны была бы подальше от Пра-Земли, то вероятно у нас было бы 5 планет земной группы. Однако Пра-Земля и Пра-Луна не были настолько близки, чтобы слиться в единую планету. Таким образом система Земля-Луна образовалась еще на допланетной стадии развития Солнечной системы. Далее Луна формировалась как небольшая планета, вращаясь вокруг Земли. Отсюда все сходства и различия Луны и Земли. Последняя гипотеза на мой взгляд наиболее адекватна реальности и подтверждена точным математическим расчетом. К сожалению не могу сейчас дать ссылку на конкретные публикации по этому поводу, но думаю, что желающие смогут что-нибудь найти, обратившись к материалам Института прикладной математики.
    Ответить
  • Сергей_1974  | 25.10.2006 | 09:36 Ответить
    Теории хорошие. Но несколько вопросов фундаментальных. Как давно образовалась пара Земля-Луна как устойчивая система? Почему у Луны нет вращения, но она всётаки не падает на Землю под действие сил тяготения? Насколько стабильна её орбита вокруг Земли и как долго будет стабиной такая система? Простите за глупый вопрос, но как определили внутренее строение Луны? Радиолокацией? Сейсмическими исследованиями? Бурением? Ведь до сих пор открыт вопрос о том был ли вообще человек на луне.
    Ответить
    • дед Алексей > Сергей_1974 | 19.12.2006 | 16:58 Ответить
      У Луны есть вращение, как вокруг оси, так и вокруг общего с Землей центра масс. Это азы. И стоило бы сначала открыть букварь - школьный учебник астрономии, скажем, а потом уже задавать "фундаментальные" вопросы. Что касается технологии изучения строения планет - то стоило бы сначала посмотреть в Сети, а потом уж озадачивать людей. И о том, были ли американцы на Луне: если не были американцы - не было и Российских беспилотных экспедиций, потому что, выходит, американцы с нашими обменивались фуфловыми образцами лунных пород. Какие-то идиоты пустили бред о том, что американы на луне не были - и тьма народа начала этот бред злорадно повторять.
      Ответить
  • sardon  | 14.01.2007 | 02:16 Ответить
    Предпочитаю собственную гипотезу столкновения Земли и планетоида, который и превратился в спутника Земли - Луну.
    Ели эта гипотеза кого-то заинтересует, могу выслать копию статьи.
    Ответить
  • zg  | 27.04.2007 | 12:33 Ответить
    В статье было сказано
    > Решающие доводы в пользу этой гипотезы поступили на
    > Землю вместе с образцами лунного грунта, доставленными
    > американскими астронавтами из лунных экспедиций на борту
    > 'Аполлонов'. В результате анализа соотношения
    > различных изотопов кислорода (см. Радиоактивный распад)
    > в них удалось установить точное совпадение возраста
    > лунных и земных минералов.

    А что если образцы с "Луны" были вполне земного проихождения? Я честно говоря сильно сомневаюсь, что американцы могли высадиться на Луне и вернуться обратно. Почему именно американские образцы стали решающими?
    Ответить
  • Алексей Степанов  | 17.07.2007 | 17:10 Ответить
    Панятно, што некатырыи тута ни любют архиолагоф. И им наплевать на то, что люди высокой квалификации, талантливые и открытые для дискуссий решают эту (да и другие) проблемы, положив на это всю жизнь - предварительно унаследовав от предшественников результаты их трудов. А вот у некатарых есть свае мнение, и плювать ани на все хатели. Ну что ж, Антон Павлович Чехов давно уже написал "Письмо к ученому соседу". Как видим, не перевелись еще любители околонаучной эпистолярщины на Руси. Флаг им в руки - с ними забавнее.
    Вот приспичило такого считать, что не было американцев на Луне - и ни какие доказательства им не втемяшишь. Пусть стоит на луне уголковый отражатель, который можно наблюдать с земли, пусть доставлены образцы грунта, которые практически невозможно подделать - все равно хрен им что докажешь.
    Ответить
    • CVM > Алексей Степанов | 24.04.2009 | 08:49 Ответить
      Отражатель на Луне - аргумент сильный. Любой желающий может навести на него лазерный луч и получить отраженный сигнал...
      Ответить
  • otto  | 16.04.2010 | 18:02 Ответить
    Думаю, что никто не оспаривает факта пребывания там беспилотных космических апаратов и соответственно - наличия образцов лунного грунта. Однако слухи, скорее всего, оспаривают утверждение о пребывании американских астронавтов на Луне.
    Ответить
  • heliosj  | 23.03.2011 | 12:08 Ответить
    да уж, когда хочешь поразвлечься, то надо, конечно, почитать комментарии))... радует, что есть такая возможность повеселиться! но где-то тут всё-таки проходит одна тревожная грань, ведь когда "забавных" комментариев становится слишком много, то по спине начинают ползти мурашки. а насчёт пребывания американцев на Луне, так это просто проверить - ведь они там натоптали немало следов своими ботинками, а также колёсами своих лунных роверов. и так как на Луне нет ни ветров, ни дождей, то эти следы способны сохраниться там на протяжении миллионов лет. вообще, хочу посоветовать "умникам" из народа почаще заглядывать в учебники по физике. чтобы не совсем отрываться от реальности!))..
    Ответить
    • Водитель КАМАЗа > heliosj | 23.12.2012 | 15:46 Ответить
      А мне не смешно. Со всех каналов ТВ - лекарственные панацеи, дешёвые сенсации и концы света. Можно простить неверие в американские лунные экспедиции моей бабушке(96 лет-1 класс). Но как прощать такое невежество современным молодым людям? Вспомните, что СССР-США враги в холодной войне. Холодная война не просто словосочетание. Шла конкуренция во всех областях деятельности, и в космосе так-же. Будь малейшая зацепка, что американцы врут про луну, СССР выставил бы США на посмешище всему миру. Ответить заставила статья Э. Круглякова "Совместимы ли мракобесие и инновации?". А так-же вполне серьёзные обсуждения моих коллег(водителей), сообщений типа: планета с обратной стороны солнца(антиподы земли), Лагранж, Леверье, Адамс для моих товарищёй пустой звук, а ТВ передача - истина... И даже межпланетные автоматические станции облетевшие всю солнечную систему(по законам небесной механики) для них не доказательство. Так-то... Костры инквизиции похоже не за горами.
      Ответить
      • Сергиенко Николай > Водитель КАМАЗа | 16.02.2015 | 13:45 Ответить
        "Костры инквизиции похоже не за горами."
        А разве люди ещё не прекратили выяснять правоту силой?!
        Кроме того, известно, что какой бы достоверной ни казалась теория, малейший факт ей противоречащий может её уничтожить.
        Потому в науке часто вместо теорий пользуются опытными данными. Которые позволяют достигать желаемых результатов.
        Например, предположение о существовании Бога, очень хорошо помогает тем, кто управляет колоссальными массами людей. Причём самых сознательных и образованных.
        Интересно так же мнение о том, что любой приговор является преступным, т.к. невозможно точно оценить состояние человека в момент совершения им противоправного действия.
        Но, самое главное, что мне хотелось сказать, хоть это и не относится к теме образования Земли, это то, что люди не могут понять, что жизнь каждого - в руках не его, а тех, против кого он всё время борется!
        И никакие науки их в этом не могут убедить, хоть кол им на голове теши! Есть шутка:"Что ему ни говори, а он,- за рыбу гроши!" Вместо соединения усилий, заботе , взаимодействии, каждый метит в короли и гении. И именно потому и гибнут как зимой мухи.
        Ответить
    • Сергиенко Николай > heliosj | 16.02.2015 | 14:33 Ответить
      "...где-то тут всё-таки проходит одна тревожная грань..."
      И где же?! - Можно ли эту грань точно определить?! А, может, это, явно противоречащее здравому смыслу, и даже опыту, предположение, имеет всё-таки какое-то значение!?
      Вот, например, все любят смотреть кино. Вживаются в него. А ведь это же просто искусная игра актёров!
      Известен эффект плацебо,- когда таблетка из мела, вылечивает реальные болезни. А врач считается истинным, если уже при его появлении больному становится легче!
      Интересно, что неудовлетворённость очевидным иногда приводит к таким открытиям, которые принципиально меняют устоявшиеся истины. Так, - мысленное продолжение параллельных линий в бесконечность привело к предположению того, что там они могут вести себя совершенно произвольно. И стало основой Геометрии Лобачевского, представившей геометрию Евклида как всего лишь частный случай первой!
      Ещё, параллельный, пример: если резиновым мячиком достаточно много раз ударять в бронированную дверь, то она обязательно, в конце-концов, будет им пробита!
      Но не только всё это всего лишь занятно. Надо смотреть и на то, кому выгодно то или иное утверждение, или даже и закон. Иногда даже Основной! Вот, наша Конституция. - Основана на главенстве частной собственности. Тогда как высшей ступенью развития общества, научно установлено, является исключительно общенародная,- при коммунизме!
      ~Защищается частная собственность всеми силами государства. Хотя и является основой эксплуатации! Не позволяет людям жить по-человечески. Все средства и силы вынуждает направлять на борьбу с теми, кто мог бы нас спасти. От болезней, голода, одиночества и даже преждевременной смерти!
      Т.е. надо пытаться видеть самое главное в явлениях и событиях. В общественных особенно важным мне представляется необходимость смены капитализма коммунизмом во всём мире. Пока мы ещё не все погибли!
      Только это может и любую науку сделать истинной. Но не как сейчас ареной битвы частных личностей; как гладиаторов; использующих любые, и обманные, конечно же, приёмы,- только бы самим выжить!
      Ответить
Написать комментарий

1755
1900
1940-е
Гипотеза гигантского столкновения
1960-е
Элементы

© 2005-2017 «Элементы»