Рождение луны

Как Луна стала Луной? Согласно так называемой "Теории гигантского столкновения", господствующей в нынешнее время гипотезе, спутник нашей планеты появился в результате столкновения двух космических объектов. Когда Земля еще находилась на стадии формирования, она столкнулась с неким небесным телом, получившим название Тейя (так в греческой мифологии звали мать Селены, богини Луны). Вследствие произошедшего в итоге взрыва выделилось столько энергии, что сама Тейя и большая часть оболочки Земли превратились в пар, а оставшаяся материя сформировалась в голое и бесплодное, но прекрасное небесное тело, с которым связано очень многое в жизни человечества.

Данная теория, впервые предложенная Джорджем Дарвином в 1898 году и вновь получившая известность в 1974 году, приобрела такую популярность отчасти потому, что по результатам исследований с помощью методов компьютерного моделирования выяснилось, что столкновение такого рода вполне могло сформировать систему Земля-Луна с той орбитальной динамикой, которую мы имеем сегодня. Однако все это время теория оставалась только гипотезой, всего лишь вероятным объяснением, в основе которого лежит мало физических доказательств.

Между тем, сегодня эта концепция приблизилась еще на один шаг к тому, чтобы считаться достоверной. Группа ученых из Университета Вашингтона в Сент-Луисе обнаружила доказательства того, что наш спутник действительно образовался вследствие галактического катаклизма, имевшего место много лет назад. Они будут вскоре опубликованы в журнале Nature. Таким образом, их открытие позволяет раскрыть тайну, над разгадкой которой исследователи бьются уже более 30 лет.

Что же явилось ключом к получению таких результатов? Оказывается, цинк, в частности разновидность цинка, обладающая большим атомным весом, которую нашли в лунной породе. Открытие стало возможным благодаря наличию образцов такой породы, полученных с Луны – в виде обломков базальта, собранных во время экспедиций, предпринятых в рамках космической программы "Аполлон", участники которых высаживались на поверхности Луны, а также частиц лунного метеорита. (Чтобы обеспечить разносторонность результатов, ученые проанализировали состав 20 различных образцов лунной породы, взятых с поверхности Луны экипажами космических кораблей Аполлон-11, 12, 15 и 17 в разных местах). Исследователи, представляющие собой группу геохимиков, сравнили образцы лунного грунта с обломками породы земного происхождения.

Вот здесь и сыграл свою роль цинк. В целом, обломки лунной породы похожи по своему химическому составу на земные аналоги, однако, как обнаружили ученые, в них не хватает некоторых легко испаряемых элементов, так называемых "летучих веществ". Как утверждает Теория гигантского столкновения, в результате космического катаклизма, причиной которого явилось столкновение Тейи с Землей, выделилось огромное количество тепловой энергии, создавшей "эффект интенсивного испарения" на поверхности Луны на ранней стадии формирования спутника. Вода, находившаяся там, так сказать, "выкипела", точно так же испарился и цинк. Затем начался процесс конденсации. Более тяжелые атомы цинка должны были осесть на поверхности небесного тела, а их более легкие собратья – улетучиться вместе с облаком превратившейся в пар породы.

Явление, которое ученые обнаружили, исследуя образцы взятой с Луны породы, носит название "фракционирование изотопов", т.е. нечто вроде природной сортировки элементов по массе. Несмотря на их схожесть с земными образцами, в лунных базальтах наблюдается нехватка "летучих веществ" - легко испаряемых элементов. Исследователи определили, что лунная порода чрезвычайно бедна такими элементами, как натрий, калий, цинк и свинец, т.е. теми веществами, которые вполне могли испариться в результате катаклизма, имевшего место, согласно выводам сторонников Теории гигантского столкновения. Что очень важно, альтернативные гипотезы происхождения Луны не могут объяснить явление "фракционирования изотопов". Как утверждает Фредерик Муанье, один из соавторов работы, написанной по результатам исследования, данные, касающиеся изотопного состава образцов, "представляют собой первое физическое доказательство того, что процесс массового испарения элементов действительно имел место, ведь в лунной породе обнаружилась крайне низкое содержание "летучих веществ".