Как Земля перевернулась: новая теория рождения Луны

161110 f01
"Восход Земли", 1968 г.

Американские астрофизики из Института SETI, Гарвардского университета, а также университетов Калифорнии и Мэриленда представили уточненную модель возникновения Луны, которая объясняет наклонение ее орбиты к земному экватору. Подробнее с результатами работы ученых можно ознакомиться в журнале Nature.

Согласно основной теории происхождения естественного спутника Земли, Луна образовалась в результате столкновения прото-Земли с небесным телом, размер которого, по мнению ученых, был эквивалентен современному Марсу. В процессе выброса значительного количества материала на околоземную орбиту, скорость вращения прото-Земли увеличилась до одного оборота в пять часов. Со временем в обломочном диске произошла аккреция — слипание материала. Так, постепенно, сформировалась Луна, которая замедлила вращение нашей планеты за счет приливного воздействия.

161110 f02
Различие двух моделей

Вместе с тем, как бы ни была хороша эта гипотеза, она не объясняет наклонение орбиты спутника Земли к плоскости ее экватора. Чтобы разрешить эту проблему, американские исследователи предположили, что сила, с которой небесное тело врезалось в прото-Землю, была значительно выше, чем считалось до этого. Тогда, после удара ось вращения будущей Земли оказалась направлена к Солнцу, а обломочный диск оказался в экваториальной плоскости. Скорость вращения прото-Земли, согласно новым расчетам, достигала одного оборота за два часа. На такой высокой скорости материал небесного тела и будущей Земли мог перемешаться гораздо лучше, что и привело к сходству химических составов Земли и Луны.

Под воздействием приливных сил, возникших между Землей и Луной, последняя начала отдаляться от планеты. При этом орбита спутника и наклонение Земли претерпели серьезные изменения. Будущая Луна отдалялась от Земли, пока не достигла точки, где сила земного влияния стала уступать солнечной гравитации. Когда часть углового момента системы Земля-Луна была передана в систему Земля-Солнце, Земля перевернулась в вертикальное положение, а орбита Луны оказалась сильно наклонена к экватору. Спустя несколько миллионов лет спутник Земли достиг точки "перехода Кассини", и тогда наклон Луны снизился до пяти градусов, что позволило занять ей привычное место.

Анимация, демонстрирующая изменение расположения момента импульса Земли и Луны относительно плоскости Лапласа:

"Новая теория элегантно объясняет орбиту и состав Луны, основываясь на одном гигантском ударе. Никаких дополнительных промежуточных воздействий не требуется, чтобы получить имеющийся результат", — пояснила ведущий автор исследования Сара Стюарт из Университета Калифорнии в Девисе.


А. Павленко

Сопутствующие линки:

Метки: Луна, Земля

Печать