Образование

Наша Луна – странный объект. Если все спутники Солнечной системы сравнить с их планетами, взаимоотношения Земли с Луной покажутся из ряда вон выходящими, когда дело доходит до соотношения их размеров. Диаметр Луны составляет приблизительно 28 % земного диаметра. Следующим по размеру идет самый большой спутник Нептуна – Тритон, размеры которого составляют лишь 5 % от диаметра его хозяина. У нашей планеты имеется пятый по величине спутник в Солнечной системе, но Земля занимает лишь пятое место по своим собственным размерам.

Из всего этого следует, что очень маловероятно, что Луна сформировалась где-либо за пределами нашей системы и позже была захвачена гравитационным притяжением Земли. Для этого она слишком велика. По мнению Джорджа Дарвина, сына Чарльза Дарвина, Луна отделилась от Земли, и на том месте сейчас плещутся воды Тихого океана.

В настоящее время самой распространенной идей происхождения Луны является предположение о том, что Земля в начальной стадии своего формирования получила удар со стороны неизвестной планеты размером с Марс. Астрономы называют эту потерянную планету Тейей, а то катастрофическое столкновение объясняют гипотезой «Гигантского столкновения», или «Моделью ударного формирования Луны».

Это, предположительно, произошло всего через 50–100 миллионов лет после образования Земли. В результате такого столкновения образовалось кольцо из огромного количества обломков материала, которое было выброшено на орбиту и стало вращаться вокруг Земли, пока силы земной гравитации не собрали их в единый массив, сформировав Луну. Если представить всю историю Земли как один день, то окажется, что Луна образовалась тогда, когда Земле было всего десять минут от роду.

Такое представление хода событий объясняет, почему у Луны такое необычно маленькое ядро и почему она менее плотная, чем Земля. Наиболее тяжелые материалы после распада Тейи оставались вблизи Земли, а более легкие были выброшены вовне, именно в результате соединения этого материала и образовалась Луна. Земля имеет самую высокую плотность из всех планет Солнечной системы, что становится понятным, если учесть, что к земному шару после его формирования был добавлен дополнительный материал, оставшийся от Тейи. Гигантским столкновением объясняется и то, почему Луна в прошлом, как предполагается, находилась в расплавленном состоянии, – мощные столкновения между обломками в кольце вокруг Земли приводили к переходу породы в жидкое состояние.

Новые свидетельства этой гипотезы получены из лунной породы, доставленной на Землю миссией «Аполлон». Компьютерные модели позволяют предположить, что Луна была сформирована главным образом из материала Тейи, следовательно, можно ожидать наличия определенных различий между лунной и земной породами. В 2014 году ученые объявили, что обнаружили несколько различных смесей кислорода в породах, доставленных миссией «Аполлон».