новости космоса
10497 23
01 ноября 2016 21:08:30

Новая гипотеза претендует на объяснение происхождения Луны

Ученые предложили новую теорию происхождения Луны, в которой развиваются представления о древнем гигантском столкновении, но вместе с тем вводятся новые обстоятельства, позволяющие «закрыть» проблемные места существующей теории.

Луна имеет относительно большие размеры, если сравнивать её с другими спутниками планет размером с Землю, и она состоит почти целиком из того же материала, что и Земля, за вычетом некоторого количества летучих соединений, которые испарились в космос ещё в древности. Это делает Луну уникальным объектом Солнечной системы, сказала Сара Стюарт (Sarah Stewart), профессор наук о Земле и планетах Калифорнийского университета в Дэвисе, США, и главный автор новой работы.

«Все другие небесные тела Солнечной системы имеют иной химический состав», - сказала она.

Согласно наиболее популярной гипотезе Луна образовалась при скользящем столкновении с Землей космического объекта размером примерно с Марс, в результате которого часть расплавленных пород «выплеснулась», сформировав Луну, которая после завершения формирования постепенно отдалялась от Земли, пока не достигла своей текущей орбиты. Основными проблемами этой гипотезы являются химический состав Луны, который слишком близок к составу Земли, и смещение орбитальной плоскости естественного спутника нашей планеты относительно экваториальной плоскости Земли на пять градусов, плохо поддающееся объяснению, если принять, что Луна сконденсировалась из диска материи, обращающейся вокруг Земли в экваториальной плоскости.

В новом исследовании Стюарт и её коллеги предложили сценарий, включающий гипотезу гигантского столкновения, однако существенно отличающийся от других, более известных сценариев этого столкновения. Основное отличие новой версии состоит в том, что столкновение предполагается более высокоэнергетическим, следовательно, перемешивание материала Земли и «космического гостя» происходит более интенсивно, что объясняет близость химических составов материалов Земли и Луны. Избыточный угловой момент системы «Земля-Луна», неизбежно возникающий в этом сценарии, передается системе «Земля-Солнце», считают авторы. Земля в этом случае после столкновения наклонена к плоскости эклиптики под углом 75 градусов, как показано на нижнем изображении на рисунке, а Луна, отдаляясь от Земли, совершает колебательные движения относительно этой плоскости, пока не достигает своей текущей орбиты с наклоном 5 градусов по отношению к экваториальной плоскости Земли.

Исследование опубликовано в журнале Nature.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Гришин_С_Г150 · 01-11-2016

Раз версии происхождения Луны продолжают появляться в официозе,
значит эта проблема до сих пор там не решена.

2
Leonid3182 · 01-11-2016

Ну почему же так сразу "не решена"? Вот придёт коллега VPavlov и расставит все точки над "ё" :-)

3
dilettant163 · 01-11-2016

Коллега Павлов для себя уже всё решил, повторяться лишний раз ему не имеет смысла.
Пока добрые экзопланетяне не подбросят нам видеодоказательства происхождения Луны, наш удел гадать, как оно всё произошло.

4
Гришин_С_Г150 · 01-11-2016

Я про официоз, где, как видно, все версии - альтернативные.
Так что и нам нечего теряться. Я, например, допускаю,
что Земля и Луна - части одного космического тела,
разорванного в чьей-то области Роша. Может Солнца, а может
карлика перед тем как он в Солнце вмазал ретроградно.

5
eqmlista111 · 02-11-2016

"«Все другие небесные тела Солнечной системы имеют иной химический состав», - сказала она." Т.е. Сара Стюарт. Только откуда она знает, что состав другой. Кроме лунной породы ничего доставлено не было на Землю. А косвенные методы определения состава, это бабушка на двое сказала.

6
nazar24 · 02-11-2016

" развиваются представления о древнем гигантском столкновении" © Эх или Эй ты асроном (крик души), почему ты развиваешь свою чушь про столкновение, когда ни разу не наблюдал, о чем говоришь.
Надо всего лишь исходит от того, почему на Луне много гелия и по логике не трудно будет догадаться, когда, у кого, за чьи плазмы и крови она появилась на свет. И всё это сравнит и совместит, что наблюдаешь сегодня в космосе, на других планетных системах.

7
Oortyus0 · 02-11-2016

А исходя из вышеизложенного, у меня такая версия образования Луны с хим.составом, близким к земному.
Действительно, в Землю врезался марсоподобный объект, но не по скользящей, а почти прямёхенько в лоб. А от Земли оторвался с противоположной стороны кусок материи, который и образовал Луну.
Красиво, доходчиво и с учётом имеющихся фактов.

8
Asvertyk6 · 02-11-2016

Да, Луна, это явно кусок Земли, вопрос, как и когда он от неё оторвался. Самое реальное от столкновения с какой-нить Теей, но возможен и вариант а-ля geoluxa, шмат двойного куска вещества, испущенного солнцем. Очень даже реальная гепотеза, но рассматривал ли кто её раньше? Ну только что может быть академик Амбарцумян. Я бы поддержал такую версию, она очень даже вполне правдоподобна.

9
Sqwair777105 · 02-11-2016

А у меня вопросик: ну и куда эта Тейя делась после импакта?
И еще один: А с чего это вдруг Луна после импакта начала отдаляться, а не грохнулась обратно?
И еще куча вопросов: А с чего решили что состав Луны и Земли одинаковый?
Средняя плотность Луны 3,3464 г/см³, средняя плотность Земли - 5,515 г/см³...

10
geolux130 · 02-11-2016

Asvertyk , я никогда не утверждал, что Луна и Земля вместе отделились от Солнца. Планеты - да. Луна, по-видимому, спокойно, без особых катаклизмов отделилась, выделилась из Земли потом, на начальной стадии развития ещё почти расплавленной Земли как силикатного состава планеты. Хотя этот ваш вариант тоже возможен.
Утверждение авторов статьи , что Земля и Луна уникальны по составу, не совсем точно. И исходит оно из общепринятой конденсационной гипотезы образования планет. В ней утверждается, что существует древнейшее, исходное вещество определённого состава, из которого образовались все силикатные планеты (ядра планет) и спутники (по хим. составу соответствует метеоритам, группы Cl особенно). Этому составу соответствуют многие (но далеко не все) астероиды-метеориты, породы поверхности Меркурия,Цереры и др. (но не Земли и Луны), поэтому утверждается, что другие планеты образованы из хондритов этого типа, Cl. Но хондриты группы Cl - это одна из обычных ультраосновных пород, из которых сложена и мантия Земли, и Луны тоже; это - породы, изменённые в результате метаморфических процессов, превращённые гидротермальными изменениями целиком или частично в серпентиниты с примесью слюдистых и др. минералов. Таких пород много и на Земле.
Так что мантии всех планет Системы, согласно имеющимся материалам и наблюдениям, сложены разными ультраосновными породами, петрологически подобными. Как и большинство астероидов и метеоритов, возникших при разрушении планет. Кора активных планет сложена разными осадочными и вулканическими породами, дающими метеориты соответствующего состава. Так их, тела, и надо сравнивать: в первую очередь - по породам, которыми они сложены, а не по валовому среднему хим. составу, предполагаемому на основе изучения поверхности тел.
Луна сложена почти целиком земными мантийными породами и продуктами их дифференциации мантийных расплавов - базальты и пр., вплоть до гранитов (немного). Поэтому средний её химический и изотопный состав и подобен земному (кора Земли составляет незначительную часть её объёма). На других планетах процесс их развития мог заметно отличаться от земного по скорости развития, образования ядра и коры, по объёмам выноса разных элементов из ядра в мантию, по изотопной стратификации элементов - в разных термодинамических условиях по разному. Поэтому некоторая разница в химсоставе и изотопах разных планет неизбежна.
"Скользящее высокоэнергетическое столкновение" с Землёй тела размером с Марс?, предложенное данными авторами, снова никак не решает проблему устойчивости земной орбиты при таком ударе ("передаётся системе Земля-Солнце" ) и проблему избыточного углового момента , полученного при этом ударе. Не говоря уж о "выплёскивании расплава" при ударе на орбиту. Интересно, на какую высоту? А импульс отдачи при таком энергичном выплёскивании такой массы?
"Смещение плоскости вращения Луны относительно плоскости земного экватора" легко объясняется, если учесть, что Луна могла отделиться от Земли не точно с экватора, а севернее или южнее его; при этом вектор силы, обусловившей отделение, не был направлен строго в плоскости экватора. И вообще, по-моему, из-за 5°-ного наклона, наблюдаемого сейчас, и огород городить не стоило. Тем более что ось вращения Земли прецессирует. И нутирует.
Однако: все новые гипотезы образования Луны всё больше приближаются к нашей; теперь вот уже предположено, что РАСПЛАВЛЕННАЯ Луна выделилась, выплеснулась из расплавленной земной мантии, затем остывала; а не слиплась из обломков. Только от соударения тел ещё нет сил отказаться ;-))).

11
VPavlov124 · 03-11-2016

Leonid.
В моей гипотезе отрыва протоЗемли от Сатурна отрыв произошёл в противоположном направлении и имел скорость отрыва около 5 км/с. В итоге траектория движения представляла собой S-образную кривую. Попробуйте связать гравитацию Ньютона с законами сохранения энергии и импульса. Я в этом не силён, но чувствую свою правоту. Если удастся написать программу, то открываются гигантские возможности для расчёта движения небесных тел во времени. Меня интересуют сроки в 5500 лет. Вдруг получится.? Я Вам на e-mail выслал теорию из небесной механики.

12
Leonid3182 · 04-11-2016

VPavlov, на моей аватарке адрес гравитационной программки, одна конфигурация специально для вас :-)
(В программе сумма импульсов всех тел в любой момент времени равна "0", сумма кинетической и потенциальной энергий постоянна.)

13
VPavlov124 · 04-11-2016

Leonid3, я не понял вашей логики. Если горизонтально вращать на верёвке ведро, и верёвка в середине своей длины натыкается на вбитый в землю кол (Юпитер), то неравный нулю момент импульса через ведро очень больно им (ведром) бьёт по голове. Спасибо за всё.

14
Leonid3182 · 04-11-2016

VPavlov, логика проста: если суммарный импульс относительно принятых координат не равен нулю, то вся система будет двигаться в этих координатах (равномерно и прямолинейно согласно величине импульса) удаляясь от первоначального положения.
В вашем примере кол, на который натыкается верёвка условно неподвижен, но если учесть, что часть импульса через кол передаётся Земле и меняет её движение, то и результат окажется в полном соответствии с законом сохранения :-)

15
VPavlov124 · 04-11-2016

Leonid3, Если вы с таким упорством держитесь за импульс, так это ведром по башке, т.е. MV. А момент импульса, который должен быть учтён в программе - L=MVR - та энергия, которая по спирали ускоренно навивает верёвку вокруг кола. Причём гравитацию можно представить переменной прочностью верёвки от нескольких нитей до троса. В крайних случаях ведро чуть отклонится, порвав нити или будет наматывать спирали. Меня интересует в вашей программе, как моя протоЗемля, имея после отрыва от Сатурна вектор скорости противоположный вектору движения Сатурна на своей орбите и равный МИНУС 5 км/с затем, попав в сферу Роша Юпитера, протоЗемля перешла на теперешнюю орбиту. Солнце не оказывает никакого влияния на тела внутри сферы Роша Юпитера. Этот вопрос у вас реализуется в программе? Без учёта момента импульса ответ будет неверен.

16
Leonid3182 · 05-11-2016

VPavlov, сфера Роша НЕ экранирует влияние других тел (гравитацию экранировать не возможно), это просто условная граница, на которой гравитационное влияние двух тел на третье одинаково по величине.
Так мы, находясь на Земле испытываем гравитационное притяжение и к Солнцу, и к Юпитеру, и даже к Плутону, но по сравнению с притяжением Земли они очень малы, хотя и не равны нолю :-)
В программке учитываются силы от ВСЕХ тел на ВСЕ тела. И если вы колёсиком мыши увеличите масштаб графика, то сможете заметить, что и Солнце не неподвижно, но тоже вращается волнообразно по своей орбите, испытывая притяжение от всех обозначенных планет.

17
VPavlov124 · 05-11-2016

Leonid3, ваша программа учитывает только Ньютоновскую силу из физики 7го класса школы. Но моя протоЗемля имела широкий диапазон скоростей и направления отрыва от Сатурна - от 0 до 14 км/с и в противоположном направлении. Затем гравитационный манёвр вокруг Юпитера с учётом закона сохранения момента импульса L=MVR=cont. Протоземля попала в свой гравитационный конус. А вот после подтверждения тремя короткоперионическими кометами семейства Сатурна, когда они с последним с помощью ретроспективного расчёта очутятся 5338 лет назад в одной точке, то и траектория протоЗемли сама собой будет определена вашими любимыми учёными.

18
Leonid3182 · 05-11-2016

"..протоЗемля имела широкий диапазон скоростей и направления отрыва от Сатурна.." (с)VPavlov
Так и поэкспериментируйте с любыми начальными положениями и скоростями, единственное ваше же ограничение -- начальное расстояние до Сатурна должно соответствовать 24-х часовой орбите.

19
VPavlov124 · 06-11-2016

Солнце притягивает Луну в 2.2 раза сильнее чем это делает Земля. И гравитация Земли побеждает. Влияние Плутона на Землю поэтому чисто математическое утверждение. Да и закон движения Луны на орбите по сей день нельзя описать математически. Помнится, Smart при циклическом ускорении не был захвачен гравитацией Луны: математические расчёты подкинули "подлянку", а это всё рядом с Землёй;-)
Появление узкого околопланетного кольца Сатурна объясняет только моя теория. Поэтому Сатурн в этот момент несколько отличался переменной плотностью и следовательно гравитацией, в результате чего и произошёл отрыв протоЗемли от Сатурна. И дальнейший её полёт не описывается вашей программой, но я попробую, за неимением другого инструмента. Спасибо.

20
Leonid3182 · 06-11-2016

"..И гравитация Земли побеждает.." (с)VPavlov
Да не "побеждает", но СУММИРУЕТСЯ, и именно поэтому Луна вращается и вокруг Земли, и вокруг Солнца, вполне и полностью согласно законов великого Ньютона. Никакой другой математики для вычисления этого движения и не требуется. :-)

21
VPavlov124 · 06-11-2016

Ну тогда ваша программа с честью это должна доказать. Пришлите мне, пожалуйста, исходные данные для Земли и Луны в виде известной вам таблички на мой e-mail, если не трудно, плииз.
Или, если не страшно, для всеобщего обозрения.

22
Leonid3182 · 06-11-2016

VPavlov, отправил, не страшно, но здесь, на AstroNews-е, файлы не приветствуются :-)
Полагаю, ввести данные по Земле, Луне и Солнцу было бы и вам совсем не трудно.

23
dimitpij100 · 08-11-2016

"Луна имеет относительно большие размеры, если сравнивать её с другими спутниками планет размером с Землю" А сколько у нас спутников планет размером с Землю?Сара учите астрономию!

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!