Долгое время научное сообщество не могло прийти к единому мнению о том, как именно сформировался естественный спутник Земли. Вплоть до рубежа XXI века конкурировали несколько ключевых гипотез, каждая из которых пыталась объяснить уникальные особенности Луны.
Ранние гипотезы и их противоречия
Одна из первых теорий предполагала, что Луна и Земля образовались одновременно из одного и того же протопланетного облака, став двойной планетной системой. Эту идею, в частности, развивала советский астроном Евгения Рускол. Однако у этой модели сразу возникли серьёзные вопросы. Почему у других планет земной группы, таких как Венера или Марс, нет подобных крупных спутников? Кроме того, состав двух тел кардинально различается: Земля богата железом (около 35%), а Луна содержит его лишь около 5%. Также на спутнике почти отсутствуют легкоплавкие элементы. Существенно отличаются и плотности: 5.5 г/см³ у Земли против 3.3 г/см³ у Луны.
Другая популярная гипотеза, выдвинутая американским геофизиком Гарольдом Юри в 1962 году, рассматривала Луну как астероид, захваченный гравитацией Земли. Однако вероятность такого события в космосе крайне мала. Главным же контраргументом стала поразительная схожесть изотопного состава лунных пород с земными, обнаруженная после анализа образцов грунта, доставленных советскими автоматическими станциями и американскими астронавтами в 1960-70-х годах. Это сходство явно указывало на общее происхождение.
Интересный факт: Первый советский луноход, «Луноход-1», начал свою миссию по изучению поверхности спутника 17 ноября 1970 года, значительно расширив наши знания о его составе.
Триумф теории гигантского столкновения
Третий сценарий, который сегодня считается основным, гласит, что Луна образовалась из вещества, выброшенного в космос после колоссального столкновения молодой Земли с другой планетой. К моменту катастрофы, произошедшей около 4.527 миллиардов лет назад, Протоземля достигла примерно 90% своего современного размера и уже обладала железным ядром. С ней столкнулась гипотетическая планета размером с Марс, позже названная Тейей (Феей).
В результате удара ядро Тейи погрузилось в недра Земли и слилось с её ядром, а значительная часть мантийного вещества обеих планет, смешанная с обломками земной коры, была выброшена на околоземную орбиту. Из этого раскалённого облака обломков и пыли за относительно короткий срок — от сотен до нескольких тысяч лет — и сформировалась Луна, первоначально находившаяся всего в 20–30 тысячах километров от Земли.
Развитие и доказательства теории
Гипотезу «Большого удара» независимо друг от друга предложили в 1975-76 годах две группы американских учёных: Уильям Хартман с Дональдом Дэвисом и Альфред Камерон с Уильямом Уордом. В 1980-е годы она набрала популярность, так как элегантно объясняла многие загадки, в частности, низкое содержание железа на Луне.
Столкновение было поистине апокалиптическим событием. Поверхность Земли накалилась до 4000 градусов, и планета в течение часа светилась ярче Солнца. Компьютерное моделирование, проведённое астрофизиком Робином Кануп в начале 2000-х, показало, что эта катастрофа в итоге пошла Земле на пользу: она не только обрела спутник, но и увеличилась в размерах за счёт вещества Тейи.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Прохождения Луны.