Астрофизики предложили новую версию происхождения Луны

Одним из важнейших научных результатов программы «Аполлон» стало все то, что планетологи узнали и продолжают узнавать при исследованиях лунных образцов. Вскоре после их получения стало ясно, что лунное вещество в целом очень похоже на земное и по составу, и по возрасту. Это обеспечило успех гипотезе, которая до недавних пор оставалась самой популярной, — гипотезе гигантского удара. Она гласит, что Луна образовалась из земного вещества, которое подбросило в космос после столкновения Земли с неизвестной планетой размером с Марс. Ей присвоили имя Тейи — мифической матери богини Селены.

Но в последние годы выяснилось, что эта гипотеза плохо «стыкуется» со многими данными о Луне, в том числе с одним давно известным фактом — своеобразной орбитой Луны.

«Родной» естественный спутник планеты, то есть возникший вместе с ней, обычно вращается ровно или хотя бы «более-менее» в плоскости ее экватора. Канонический пример — система Юпитера: его самые крупные Галилеевы луны выстроены «дисциплинированно», в «музыкальной» гармонии. И это контрастирует с «характером» Луны: угол наклона ее орбиты к земному экватору колеблется от 18 до 28 градусов.

При этом по отношению к эклиптике плоскость лунной орбиты не отклоняется более чем на пять градусов. Напомним, эклиптика — это та плоскость, в которой Земля обращается вокруг Солнца. Остальные планеты придерживаются примерно той же плоскости. Они стараются обращаться над экватором светила. Поэтому орбита Луны выдает ее явную «склонность» к Солнцу и вызывает соответствующие вопросы.

Недавно астрофизики из Университета Пенсильвании (США) построили сценарий, по которому так могло получиться в случае происхождения Луны не в результате столкновения двух планет, а в результате ее захвата из двойной системы малых тел.

По этой версии, когда-то у Луны был «напарник» сопоставимой массы, как, скажем, Харон у Плутона. Если такая пара окажется достаточно близко к Земле и при этом будет лететь не слишком быстро, гравитация планеты аккуратно захватит одно из тел, а второе — отбросит прочь.

Ученые на основе математических расчетов смоделировали этот процесс и получили, что в таком случае у Луны могла получиться более вытянутая орбита, но со временем она становилась бы круговой. При этом Луна понемногу должна отдаляться (что и происходит в действительности), а в конце концов оказывается уже так далеко от Земли, что Солнце начинает конкурировать с планетой за ее «внимание».

Расчеты показали, что в принципе Земля могла бы так «перехватить на лету» и что-то более крупное типа Меркурия или даже Марса, но орбита такого тела была бы нестабильной. Луна в этом смысле имеет самые подходящие габариты.

В своей недавней статье для The Planetary Science Journal астрофизики подчеркнули, что не утверждают правоту своих предположений окончательно и бесповоротно, но уверены в необходимости прорабатывать эту версию дальше. Они привели в пример спутник Нептуна Тритон. Его считают захваченным из Пояса Койпера, где, как подозревают, каждое десятое небесное тело летает вдвоем с компаньоном.

Новая работа почти наверняка вызовет возражения у планетологов. Дело в том, что соотношение изотопов разных элементов — уникальная «подпись» каждого небесного тела. На Луне и Земле она одинакова: соотношение изотопов водорода и многих других элементов на них совпадает и при этом резко отличается от остальных тел Солнечной системы. Это указывает на общее происхождение их вещества.

Ранее Naked Science писал, что это ставит под вопрос и гипотезу Тейи, поскольку изотопно она должна была отличаться от Земли, а значит, лунное соотношение изотопов не может быть копией земного. Впрочем, еще в 2007 году российский физик выдвинул новую гипотезу происхождения Луны, решающую эту проблему.