Была ли у Земли вторая Луна?

Объяснить загадки формирования нашего спутника может его небольшой собрат, некогда упавший на тёмную сторону Луны и придавший ей некоторые необычные черты.

До 1970-х существовали три крупные модели, пытавшиеся объяснить возникновение Луны. Первая предполагала, что спутник сформировался из того же участка протопланетного облака, что и планета; по второй, Земля в начале своей истории вращалась столь быстро, что разорвалась, и отделившаяся часть стала Луной; третья утверждала, что гравитация Земли ухватила «проплывавшую мимо» будущую спутницу. После анализа лунных пород, доставленных космическими аппаратами, стало окончательно ясно, что все три теории не годятся.

Первая и без того трещала по швам: плотность Луны сильно отличается от земной, отсутствует крупное и тяжёлое железное ядро, что исключает формирование из одного материала. Вторая требовала, чтобы на изначальной Землелуне до её разрыва сутки были равны двум часам, то есть энергия вращения должна была быть огромной, и суммарные показатели нынешних Земли и Луны решительно против. Третья же торпедирована тем фактом, что лунные породы, как выяснилось, очень близки к земным: материал у обоих тел, за исключением ядра, очень похож — а значит, Луна не может быть «пришельцем».

Теория гигантского столкновения после этого долго оставалась единственной логичной. Некая планета Тейя прилетела, ударила Землю; основная её часть (ядро) утонула в нашей планете, а разбрызганная при этом в космосе мантия обоих тел образовала Луну — без ядра, но в основном из земного материала, что разом снимало все противоречия.

Как мы уже писали, новые данные подвергают сомнению и эту теорию. Более тщательный анализ лунных пород и земной мантии показал, что они не то что близки, а почти идентичны по составу, включая изотопный. Очевидно, материала Тейи в Луне нет вовсе.

Появились разные гипотезы, пытающиеся склеить наше разваливающееся понимание формирования Луны воедино. Вот первая: шарик улетел, то есть Тейя никуда не погружалась, а нанесла по Земле смазанный удар и куда-то удалилась. Но есть детали: Тейи на небе не видно, хотя, казалось бы, потерять планету — дело непростое.

Есть и другой путь решения вопроса. Скажем, из-за ряда ударов относительно малых тел изначальная Землелуна постепенно раскрутилась почти до разрыва, а затем в неё врезалось небольшое тело, примерно в одну десятую диаметра Марса. И вот тогда и без того почти готовая к разрыву Земля наконец-то потеряла часть массы и углового момента, создав облако своего материала, из которого затем возникла Луна. Но вновь повторим: нынешняя энергия вращения планеты и спутника слегка мала для такого сценария, хотя этот вопрос в последнее время горячо обсуждается.

Эрик Асфог (Erik Asphaug) из Университета штата Аризона (США) добавляет к этой дилемме и другой неудобный вопрос: как быть с тёмной стороной Луны? Все помнят, что вечно отвёрнутая от Земли половина спутника имеет радикально иную поверхность: кора там толще, а гор больше, чем на видимой стороне. Если она образовалась от земной мантии, застывшие капли которой гравитацией собирались в кучу, то такие неравномерности коры выглядят необъяснимыми.

В итоге планетолог предложил своё видение случившегося. Как он полагает, картина лепки спутника из капель магмы была не столь простой, как считается. Земля в определённый момент могла иметь две луны, одна из которых была куда меньше первой: всего 1 270 км в диаметре и в 25 раз легче нынешнего спутника. Вращалась она при этом дальше от планеты, чем более массивный компаньон. В системе с тремя телами найти устойчивые орбиты оказалось тяжело, и вторая луна упала на первую — на ту сторону Селены, что всегда скрыта от Земли.

Эта версия развития событий может иметь своим предшественником как сценарий «Тейя улетела», так и вариант постепенного разрыва Землелуны под действием множества ударов. Но и та и другая модели имеют вышеописанные недостатки, так что окончательный ответ на все загадки формирования Луны, конечно же, ещё не получен.

Подготовлено по материалам National Geographic.