На улице темно, почти два часа ночи. Ты выходишь и смотришь на небо. И вот она – яркая полная луна. Вы можете думать, что много знаете о естественном спутнике Земли, но позвольте спросить: «Как он образовался?» Ответ: Никто не знает! Но, конечно, есть теории.
Самая популярная из них, называемая «теорией гигантского удара», утверждает, что Луна образовалась в результате столкновения Земли с другой планетой. Эта планета, должно быть, была меньше нашей, размером с Марс. А само столкновение, вероятно, произошло около четырех с половиной миллиардов лет назад.
Другая теория, так называемая теория захвата, утверждает, что Луна когда-то была астероидом или другим блуждающим телом. Он образовался где-то в Солнечной системе. Когда он пролетел мимо Земли, он попал под действие гравитации нашей планеты. Но здесь есть одна загвоздка. Наша планета и Луна имеют удивительное изотопное и химическое сходство. Таким образом, у них должна быть связанная история, а это значит, что Луна не могла образоваться где-то еще.
Некоторые эксперты считают, что в какой-то момент в прошлом Земля вращалась так быстро, что часть ее материала оторвалась. Вскоре этот материал стал вращаться вокруг нашей планеты — так на небе появилась Луна. Но опять же, есть проблема. При этом соотношение полезных ископаемых на Луне должно быть таким же, как и на Земле. Но есть небольшие отличия. Луна богаче материалами, которые быстро образуются при высоких температурах.
Есть и другая теория — и эта, пожалуй, самая скучная. Она утверждает, что естественный спутник Земли мог появиться вместе с Землей, когда формировалась наша планета. В любом случае, в наши дни астрономы озабочены более насущной проблемой. Действительно ли Луна спутник Земли или это планеты-близнецы? Луна очень большая по сравнению с нашей планетой – примерно четверть размера Земли. Поэтому некоторые специалисты называют нашу планетную систему «двойной планетой». Но насколько это правда?
Если мы хотим понять, мы должны дать определение слову «планета». По данным Международного астрономического союза, планета — это космическое тело, вращающееся вокруг Солнца, которое достаточно массивно, чтобы быть почти круглым из-за своей гравитации, и очистило область вокруг своей орбиты.
А спутник? Это объект в космосе, который вращается вокруг большего небесного тела. Если взять систему Земля-Луна, то ее центр тяжести (называемый барицентром) находится внутри Земли. Поэтому неверно говорить, что мы живем в системе планет-близнецов. По определению Луна всегда является спутником нашей планеты. Теперь вернемся назад во времени.
Например, 3 или 4 миллиарда лет назад… Хотя Луна не планета, у нее, скорее всего, была собственная атмосфера! Он формировался в те моменты, когда мощные извержения вулканов сотрясали наш спутник. Газы распространились по всей поверхности Луны. И это произошло так быстро, что они не успели сбежать в космос.
В то время лунная поверхность была покрыта впадинами, заполненными вулканическим базальтом. Представьте фонтаны магмы, поднимающиеся высоко в воздух, падающие на землю и образующие потоки лавы… Так появились базальтовые лужи на поверхности Луны. В какой-то момент ученые получили в свои руки образцы, доставленные с Луны. Они обнаружили, что потоки лавы содержат не только окись углерода и серу, но и строительные блоки воды!
Используя эти образцы, исследователи смогли рассчитать количество газа, который поднялся и образовал атмосферу. Он был на пике около 3,5 миллиардов лет назад и существовал около 70 миллионов лет. После этого атмосфера растворилась в космосе. Но что самое интересное?
Когда у Луны была атмосфера, спутник был в три, а то и в десять раз ближе к нашей планете! Компьютерное моделирование даже предполагает, что Луна была в девятнадцать раз ближе, чем сейчас. Расстояние между ним и нашей планетой могло бы составлять 30 000 километров, тогда как сегодня наш спутник находится на расстоянии около 386 000 километров. Поэтому луна казалась намного больше.
К сожалению, в то время на Земле не было даже динозавров, чтобы насладиться зрелищем. В наши дни Луна практически не имеет атмосферы. И поэтому спутник не может защитить себя от метеоритов. Поверхность Луны усеяна кратерами. Для сравнения, на нашей планете насчитывается около ста девяноста идентифицированных ударных кратеров. Многие из них скрыты растительностью или заполнены водой.
На Луне их намного больше – много миллионов! И около 5000 из них имеют диаметр более 12 миль. А поскольку Луна менее сейсмически активна, чем Земля, эти кратеры и другие древние образования веками остаются в первозданном виде.
Когда вы смотрите на Луну, она кажется самым ярким объектом на ночном небе. Но на самом деле его поверхность темная: коэффициент отражения нашего естественного спутника лишь немногим выше, чем у асфальта!
Вы, вероятно, знаете, что гравитационное притяжение Луны вызывает приливы и отливы на нашей планете, вызывая вздутие океанов либо на стороне, ближайшей к Луне, либо на стороне, наиболее удаленной от спутника. Но это еще не все: Луна еще и замедляет вращение Земли! Е
Это явление известно как приливное сопротивление. Он увеличивает продолжительность дня на Земле чуть более чем на 2 миллисекунды за 100 лет. Луна тоже удаляется от земли — с той же скоростью, с какой растут ваши ногти. Это составляет около 4 сантиметров в год.
Если однажды Луна полетит в космос, нашей планете придется пережить тяжелые времена. Без стабилизирующего притяжения Луны наклон земной оси начнет хаотично меняться от отсутствия наклона (что означает отсутствие сезонов) до чрезмерного наклона (что приведет к экстремальным погодным условиям).
Несмотря на то, что поверхность Луны в основном спит, на естественном спутнике Земли происходят лунотрясения. По одной из теорий, они могут возникать из-за того, что размеры Луны уменьшаются по мере остывания ее внутренних слоев. Ученые говорят, что Луна потеряла около 45 метров за несколько сотен миллионов лет.
Представьте, что виноград превращается в изюм. Он сжимается, уменьшается в размерах. То же самое происходит и с Луной. Она сжимается и сжимается. Но в отличие от винограда, у Луны нет мягкой кожицы. Его поверхность твердая и ломкая. Поэтому, когда Луна становится меньше, кора трескается и разрывается, а ее участки переходят на соседние участки.
Хотите узнать еще одну интересную вещь о Луне? Недавнее исследование утверждает, что у нее есть хвост! И каждый месяц она обвивает нашу планету, как шарф! Этот тонкий хвост состоит из миллионов атомов натрия. И наша планета проходит через него регулярно.
Удары метеорита выбрасывают эти атомы натрия с поверхности Луны и уносят их в космос. Несколько дней в месяц Луна находится между Солнцем и нашей планетой. В это время гравитация Земли собирает этот натриевый хвост. Наша планета тянет его за собой длинной полосой, огибающей ее атмосферу.
Этот лунный хвост совершенно безвреден и невидим для человеческого глаза: он в 50 раз слабее того, что вы можете воспринимать. Но в редкие дни мощные телескопы могут разглядеть на небе его слабое желтоватое свечение. Хвост похож на сверкающее пятно, диаметр которого в пять раз превышает диаметр полной луны.
И, наконец, самый шокирующий факт: два-три года назад на орбиту Земли был втянут астероид, который начал двигаться вокруг планеты. Хотя он был не больше среднего автомобиля, это было грандиозное событие: из более чем миллиона астероидов, известных астрономам, он был лишь вторым, вышедшим на нашу орбиту. Названный «CCD 2020 Three», он стал нашей временной мини-луной. Однако долго он не оставался вблизи Земли. Астероид двигался по случайной орбите и медленно удалялся.
«Временно захваченные объекты» — такие как CDD 2020 — встречаются редко. Они должны иметь определенное направление и определенную скорость, чтобы попасть под гравитационное притяжение Земли. В противном случае они врежутся в планету или полетят в другом направлении.
