Взламывая планету Земля

Минеральный состав Луны оказался похожим на состав земной мантии. Это было логично, если Луна образовалась из того же материала. Теория центробежного отделения стала популярной, обойдя две конкурирующие гипотезы. Первая из них, гипотеза совместной аккреции, объясняет параллельное формирование Земли и Луны как двух отдельных тел из одного и того же исходного материала. Но у этой гипотезы есть противоречия. Если оба тела формировались в одинаковых условиях, почему тогда Луна не является уменьшенной копией Земли? За счет большого металлического ядра Земля превосходит Луну по плотности почти в два раза. Считается, что у Луны очень маленькое холодное ядро. Может быть, Луна образовалась где-то в другом месте Солнечной системы? Так объясняет происхождение Луны гипотеза захвата: однажды Луна проходила мимо Земли и попала в ее гравитационное поле. Но и у этой гипотезы есть слабые места. Спутники других планет были захвачены верхними слоями их атмосферы, которые достаточно сильно замедляют движение космических тел, чтобы поймать их в ловушку своей орбиты. Но, чтобы захватить такое большое небесное тело, как Луна, молодая Земля должна была обладать густой и плотной атмосферой немыслимого размера.

Видимая сторона

Мы всегда видим одну и ту же сторону Луны. Несмотря на то, что Луна вращается, ее вращение привязано к вращению Земли. Период вращения вокруг Земли и период вращения вокруг своей оси у Луны совпадают – и, хотя оба тела непрерывно движутся, мы можем наблюдать лишь одно полушарие Луны. На нее действуют силы притяжения Земли, они замедляют скорость ее вращения до полной синхронизации с Землей.

Гипотеза столкновения

В целом геологи не считали теорию центробежного отделения истиной в последней инстанции, и к XXI веку, спустя много лет изысканий и предположений, они предложили альтернативную гипотезу.

Разработка гипотезы столкновения началась с открытия того, что лунные породы состоят из силикатных минералов, входящих в состав мантии Земли.

У этой гипотезы впечатляющее название «Модель мегаимпакта» (также известна как «Гигантское столкновение»). После долгого и многократного компьютерного моделирования текущая гипотеза стала звучать следующим образом: размер Земли изначально составлял 90 % от текущего. Около 4,4 млрд лет назад (после того, как у Земли было несколько миллионов лет, чтобы привести себя в порядок) рядом появилась еще одна планета, по размерам сравнимая с Марсом. Эта гипотетическая планета называется Тейя в честь древнегреческой богини, породившей Солнце и Луну. Тейя ударила Землю по касательной – этого было недостаточно для того, чтобы обе планеты разрушились, но достаточно для того, чтобы их поверхности расплавились и превратились в океан магмы, а сами планеты слились в одну. Ударом выбило кусок расплавленной материи из мантии Земли, который попал на околоземную орбиту и собрался в Луну. Эта гипотеза объясняет, почему минералы лунных пород так похожи на минералы в составе мантии Земли и почему ядро Луны такое крохотное по сравнению с ядром нашей планеты (металл у Земли находился гораздо глубже). Что касается Земли, гипотеза объясняет, почему металлическое ядро Земли такое большое для планеты ее размера – ¹/⁶ часть массы Земли теперь является Луной. Кроме того, теория столкновения с Тейей подтвердила, что земная кора тонкая и может треснуть, а это, в свою очередь, существенная особенность постоянно меняющейся тектонической поверхности Земли – чего нет ни на одной другой планете.

Лунные моря

Самыми очевидными чертами лунной поверхности являются темные области. Наблюдатели древности считали их водоемами, поэтому называли их maria, что в переводе с латыни означает «моря». Лунным морям были даны названия, например Море Спокойствия. Моря представляют собой плоские равнины, залитые затвердевшей лавой от вулканических извержений. Несмотря на устоявшееся представление о видимой стороне Луны (изображена сверху), моря покрывают лишь около 16 % поверхности. Обратная сторона Луны (изображена снизу) покрыта холмисто-овражистыми материками. Этому есть такое объяснение: так как Луна образовалась из обломков после гигантского столкновения, два крупных, но неоднородных объекта соединились, в результате чего одна сторона Луны имеет более толстую кору, чем другая. Извержения вулканов, сформировавшие моря, редко были достаточно мощными для того, чтобы разорвать более толстую кору, вместо этого они прорвались сквозь тонкую.

Цунами

Волна цунами, приближающаяся к земле, глазами художника.