Вселенная с нуля. От Большого взрыва до абсолютной пустоты

Зонд на комете Чурюмова – Герасименко (2014)

4,51 миллиарда лет назад

Образование Луны

Едва успев сформироваться, Земля столкнулась с Тейей, огромным планетарным зародышем. Этот мощнейший удар породил кучу обломков, превратившихся в Луну.

Международный астрономический союз недавно сформулировал критерии, которым должна соответствовать полноценная планета. В их числе – освобождение области пространства, в которой проходит орбита планеты, от каких-либо сопутствующих тел. В некоторый момент своей эволюции Земля превратилась в настоящую планету – ее орбита была свободна от «конкурентов». Исключение составляли так называемые точки Лагранжа L4 и L5 системы «Земля – Солнце». Эти точки названы в честь ученого из Пьемонта, графа Жозефа-Луи де Лагранжа, в 1772 году решившего «задачу трех тел» – описавшего движение небольшого тела под гравитационным воздействием двух более массивных, одно из которых совершает орбитальное движение вокруг другого (в данном случае Земли и Солнца). Лагранж открыл, что гравитационные поля массивных тел создают пять точек равновесия, от L1 до L5, и если небольшое тело поместить в одну из этих «точек Лагранжа», то оно останется неподвижным относительно двух тел большей массы.

Некоторые члены группы планетоидов, из которых формировалась Земля, нашли убежище в одной из двух самых стабильных точек Лагранжа в системе «Земля – Солнце» – L4 и L5. Объединившись, они образовали планетный эмбрион, постепенно выросший почти до размеров современного Марса. Протопланета, которую астрономы назвали Тейя, постепенно начала взаимодействовать с другими планетами; равновесие в точке Лагранжа нарушилось, планетоид выбросило на околосолнечную орбиту, и он столкнулся с Землей.

В результате катастрофического удара Тейя разлетелась на множество кусков. Ее внутреннее ядро, состоявшее в основном из расплавленного железа, погрузилось в недра Земли, тоже расплавившиеся от удара. Наша будущая планета окуталась облаком расплавленных и испарившихся легких пород, составлявших верхнюю мантию каждого из столкнувшихся небесных тел. Через несколько лет вещество этого облака сгустилось в плотное образование на расстоянии в двадцать тысяч километров от Земли – в будущую Луну. Новая планета и Земля начали постепенно отдаляться друг от друга.

Невероятная история протопланеты Тейи, названной в честь одной из дочерей Титана, матери Селены, богини Луны, – вовсе не сюжет фильма-катастрофы типа «Конца миров». Это сценарий, разработанный астрофизиками на основе детального компьютерного моделирования гипотезы о происхождении Луны, предложенной в 1975 году после того, как астронавты миссии «Аполлон» доставили на Землю образцы лунных пород. Катастрофическое столкновение подарило Земле большой спутник, который стабилизировал ее ось вращения и сыграл важнейшую роль в процессе эволюции жизни на Земле.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Образование планет (4,57 миллиарда лет назад)

Последнее полное затмение Солнца (Через 600 миллионов лет)

4,5 миллиарда лет назад

Образование колец Сатурна

Ледяная оболочка крупного спутника Сатурна была разорвана приливными силами на множество осколков, из которых постепенно сформировались знаменитые кольца Сатурна.

Планеты Солнечной системы образовались из газопылевого диска, окружавшего новорожденное Солнце. Подобные диски очерчивали и гигантские планеты, которые образовались первыми. Массивные тела, сконденсировавшиеся в этих дисках, стали спутниками планет. Гравитационное взаимодействие с газом, остававшимся в глубинах диска, подталкивало спутники все ближе к материнским планетам. Так было и с огромным спутником Сатурна, планетой диаметром около пяти тысяч километров. Он, вероятно, напоминал Титан (самую крупную луну Сатурна) – большое небесное тело с каменным ядром, покрытым толстым слоем водяного льда.

Через несколько десятков миллионов лет после своего образования этот крупный спутник, постепенно смещаясь к поверхности материнской планеты, пересек предел Роша. Так называется высота, ниже которой внутренние молекулярные силы, связывающие в одно целое твердые породы спутника, оказываются слабее гравитационного воздействия приливных сил, порождаемых гигантской планетой. Для Сатурна эта граница, называемая по имени французского астронома Эдуара Роша, который в середине XIX века вывел для нее уравнение, находится на расстоянии около двух с половиной радиусов планеты от центра Сатурна.