Uoverensstemmelser i hypotesen om månens opprinnelse: hvordan oppsto jordens satellitt?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Vi vet ikke nøyaktig hvordan månen ble til. Ifølge en populær hypotese, for lenge siden, kolliderte jorden med en planet på størrelse med Mars, og satellitten vår ble dannet av rusk. Bare her stemmer ikke noe.

Hypotesen om en megakollisjon mellom jorden og planeten Teia ble fremsatt av amerikanerne Hartman og Davis i 1975. I disse fjerne tider var to typer satellitter kjent i solsystemet: de som er radikalt mindre enn planetene deres (Phobos og Deimos nær Mars, satellitter til gass- og isgigantene), og Månen. Hun var den eneste satellitten hvis masse var mer enn én prosent av massen til planeten hennes.

Månens merkelighet krevde en ikke-standard forklaring på hvor den kom fra. Tidligere gjetninger var noe naive og lett tilbakevist. For eksempel antok sønnen til Charles Darwin at jorden en gang dreide raskere og en stor del falt av den. Denne og lignende hypoteser forklarte dårlig det faktum at månens jernkjerner er liten sammenlignet med jorden, og det ble antatt at det ikke var vann der.

Faktisk, på den tiden var vann i månebergarten allerede oppdaget: det var inneholdt i jorda (regolitten) levert av Apollo. Funnet ble tilskrevet terrestrisk forurensning eller meteoritter. Avlesningene fra ionedetektorene, som registrerte vannet nær Apollo, ble også tilskrevet terrestrisk forurensning. Forskere avviste empiriske fakta fordi de ikke passet med de daværende teoriene om månens opprinnelse.

I alle disse teoriene smeltet månen først, på grunn av dette måtte den miste vann. Den tidens vitenskap antok bare ett alternativ for vann å treffe månen - med kometer. Men i kometvann er det et annet forhold mellom hydrogen og dens tunge art, deuterium, og i vann funnet på månen av amerikanerne var forholdet mellom disse isotopene det samme som på jorden. Misforholdet ble lettest forklart med forurensning.

Det forble imidlertid uklart hvorfor regolitten inneholder mindre titan og andre relativt tunge elementer. Det var da hypotesen om en mega-impact (mega-impact) ble født. I følge den kolliderte den eldgamle planeten Theia for 4, 5 milliarder år siden med jorden, og et supermektig nedslag kastet rusk fra begge planetene ut i rommet - fra dem ble Månen dannet over tid. De øvre lagene av jorden inneholder få tunge grunnstoffer, fordi de fleste sank ned i kjernen og nedre lag av magma. Angivelig skyldes dette forskjellen i månejorden.

Det viste seg at jordens satellitt ikke var primær, som for eksempel Jupiters, men sekundær - i tillegg ble spørsmålet om hvorfor månens masse er så stor i forhold til jordens masse fjernet. Hypotesen til amerikanerne forklarte også hvorfor det absolutt ikke er vann på månen: når planetene kolliderer, burde ruskene ha blusset opp til tusenvis av grader - vannet fordampet ganske enkelt og fløy ut i verdensrommet. En annen ting er at etter Apollo-flyvningene var ideen om en vannløs måne sta uvitenhet om fakta.

Hypotesen så helt fin ut i tre hele år. Men allerede i 1978 ble Charon, en satellitt av Pluto, oppdaget. Hvis månen er 80 ganger mindre massiv enn jorden, er Charon bare ni ganger lettere enn Pluto. Det viste seg at det ikke er noe unikt med månen. Det oppsto tvil: store planeter kolliderer mest sannsynlig for sjelden til at så mange store satellitter dukker opp.

Nye ulemper ble brakt av analysen av månebergarter i laboratorier og de første dataene om meteoritter av fremmed opprinnelse. Det viste seg at månen bare er isotopisk umulig å skille fra jorden, og alle andre planeter i solsystemet er tydelig forskjellige. Hvordan skjedde dette hvis månen visstnok inneholder stoffet til en annen planet - den hypotetiske eldgamle Theia? For å forklare motsigelsen ble hypotesen om megasjokket fullført: Theias fødested ble ansett som … jordens bane - det er derfor den isotopiske sammensetningen til begge planetene er den samme. På ett sted ble det dannet to planeter på en gang, som deretter kolliderte.

Men det var ikke klart hvorfor to planeter dukket opp på jordens bane, og en om gangen på banene til andre planeter i systemet. Lagt til problemer og geologer. Et annet spørsmål dukket opp: hvis megakollisjonen av to planeter varmet opp jorden og dens rusk, hvor kom vannet fra på planeten? Etter alt å dømme burde det ha forduftet.

Mega-effektteorien hadde allerede blitt ekstremt populær, de ønsket ikke å forlate den, så ideen ble fremmet om at vann dukket opp på jorden senere - det ble brakt av kometer som falt på planeten i milliarder av år. Men det ble snart oppdaget at forholdet mellom isotoper av hydrogen og oksygen i kometvann er veldig forskjellig fra det på jorden. Det ligner mer på jordens vann fra asteroider, men det er veldig lite av det på dem, det vil si at de ikke kan være kilden til havene våre.

Til slutt, i det 21. århundre, begynte det å finne spor av vann på månen. Og da talsmennene for mega-impact-hypotesen foreslo at kometer brakte dette vannet, viste de nederlandske geologene at månebergarter ikke kunne ha dannet seg i sin nåværende form uten tilstedeværelse av vann helt fra begynnelsen av dannelsen av satellitten. Situasjonen ble forverret av russiske astronomer: ifølge dem fører en typisk kollisjon av en komet med månen til at mer enn 95% av vannet går tilbake til verdensrommet.

Situasjonen ble best reflektert i en artikkel fra 2013 med den talende overskriften «Impact theory is exhaust».