Дослідження припускає, що Місяць міг бути захоплений із космосу, а не сформований з частинок, що зіткнулися. Принаймні так кажуть науковці, які вивчили ізотопний склад гірських порід, що складають його поверхню.
Теорії утворення Місяця
За шість місій на Місяць, з 1969 по 1972 рік, астронавти програми Apollo зібрали понад 800 фунтів місячної породи й ґрунту. Хімічний та ізотопний аналіз цього матеріалу показав, що він подібний до земних порід і ґрунту: багатий на кальцій, базальт і датується приблизно 60 млн роками після утворення Сонячної системи.
Використовуючи ці дані, планетологи, які зібралися на конференції Кона на Гаваях у 1984 році, дійшли єдиної думки, що Місяць утворився з уламків після зіткнення з молодою Землею.
Але, на думку двох дослідників із Пенсильванського університету, це може бути не справжня історія походження Місяця. Нове дослідження, опубліковане в журналі Planetary Science Journal Дарреном Вільямсом, професором астрономії та астрофізики в Пенсильванському університеті Беренда, і Майклом Цуґґером, старшим інженером-дослідником у Лабораторії прикладних досліджень Пенсильванського університету, пропонує іншу можливість: Місяць був захоплений під час близького зіткнення між молодою Землею та земною бінарною системою — Місяцем та іншим скелястим об’єктом.
«Конференція в Коні задала наратив на 40 років», — сказав Вільямс. Але питання все ще залишалися. Наприклад, Місяць, який утворюється в результаті зіткнення планет, коли уламки збираються в кільце, повинен обертатися над екватором планети. Земний же супутник обертається скоріше у площині екліптики.
Нова теорія утворення, що пропонують вчені
Згідно з альтернативною теорією захоплення бінарного обміну, за словами дослідників, гравітація Землі розділила бінарну систему, зачепивши один з об’єктів — Місяць — і перетворивши його на супутник, який обертається у своїй нинішній площині.
Існують докази того, що це відбувається і в інших місцях Сонячної системи, сказав Вільямс, вказуючи на Тритон, найбільший із супутників Нептуна. Панівна гіпотеза в цій галузі полягає в тому, що Тритон був витягнутий на орбіту з поясу Койпера, де один із кожних 10 об’єктів, як вважається, є бінарним.
Тритон обертається навколо Нептуна по ретроградній орбіті, рухаючись у напрямку, протилежному обертанню планети. Його орбіта також значно нахилена, під кутом 67 градусів до екватора Нептуна. Вільямс і Цуґґер визначили, що Земля могла захопити супутник, навіть більший за Місяць — об’єкт розміром з Меркурій або навіть Марс — але отримана орбіта могла бути нестабільною.
Форма орбіти Місяця за новою теорією
Проблема полягає в тому, що орбіта «захоплення» — та, якою рухається Місяць, — починалася як витягнутий еліпс, а не коло. З часом, під впливом екстремальних припливів, форма орбіти змінилася.
«Сьогодні земні припливи випереджають місячні, — каже Вільямс. — Приплив прискорює орбіту. Це дає їй імпульс, невеликий поштовх. З часом Місяць дрейфує трохи далі».
Ефект змінюється на протилежний, якщо Місяць розташований ближче до Землі, як це було б одразу після захоплення. Розрахувавши зміни припливів і відпливів, а також розмір і форму орбіти, дослідники визначили, що початкова еліптична орбіта Місяця скоротилася протягом тисяч років. Орбіта також стала більш круглою, заокруглюючи свій шлях, поки обертання Місяця не зафіксувалося на його орбіті навколо Землі, як це відбувається сьогодні.
У цей момент, за словами Вільямса, приливна еволюція, ймовірно, змінилася на протилежну, і Місяць почав поступово віддалятися. За його словами, щороку він віддаляється від Землі на 3 см. На нинішній відстані від Землі — 384 тис. км — Місяць відчуває значний вплив сонячної гравітації.
Необхідність подальшого вдосконалення теорії
Розрахунки науковців показують, що з математичної точки зору захоплений бінарним обміном супутник може поводитися так само, як і Місяць. Але вони не впевнені, що Місяць утворився саме так.
«Ніхто не знає, як утворився Місяць, — каже Вільямс. — Протягом останніх чотирьох десятиліть ми мали одну версію того, як він туди потрапив. Тепер у нас є дві. Це відкриває скарбницю нових запитань і можливостей для подальшого вивчення».
За матеріалами phys.org
