Місяць міг бути іншим: відкриття кидає виклик теоріям про ранню історію супутника Землі

Багато років вчені сперечалися про те, як з'явився Місяць, і тепер вважається, що він виник внаслідок удару об'єкта розміром з Марс у Землю приблизно 4,5 млрд років тому. З уламків, що відкололися від Землі, виник Місяць, який мільйони років віддалявся від нашої планети. Нове дослідження, опубліковане на сервері препринтів arXiv, пропонує деякі дивовижні нюанси в загальноприйнятій моделі руху раннього Місяця, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Існує багато доказів на користь того, що з уламків, які відкололися від Землі, утворився Місяць. Зокрема, про це свідчить склад мантії нашої планети та місячних гірських порід. Уламки спочатку почали кружляти на орбіті навколо Землі, а потім злилися разом. При цьому більша частина уламків впала назад на Землю, а деяка частина полетіла із системи Земля-Місяць. Автори дослідження вивчили динаміку уламків, викинутих після удару по Землі.

Після того, як утворився Місяць, він обертався навколо Землі на відстані, яка становила приблизно 5% нинішньої середньої відстані від нашої планети, що становить 384 400 км. Взаємний гравітаційний вплив Місяця і Землі призвів до того, що наш супутник повільно віддалився і зайняв нинішню орбіту.

На самому початку поверхня Місяця була вкрита розпеченою магмою, яка поступово охолола і затверділа, і таким чином виникли мантія, кора і ядро супутника Землі. Після цього постійне бомбардування поверхні Місяця астероїдами та метеоритами призвело до появи численних кратерів, а вулканічна активність стала причиною появи місячних морів.

З часом орбіта обертання Місяця навколо Землі стала трохи еліптичною з ексцентриситетом 0,0549. Це означає, що Місяць у найближчій точці перебуває на відстані 364 397 км від Землі, а в найдальшій — на відстані 406 731 км.

Але на самому початку історії системи Земля-Місяць, частинки, які формували наш супутник, здійснювали більш хаотичні подорожі. Еволюцію орбіти супутників описують терміном під назвою прецесія лінії вузлів. Це коливання орбіти навколо осі обертання головного тіла.

Існує два типи такої прецесії і перший виникає, коли частинки на орбіті повільно прецесують навколо вектора моменту імпульсу системи Земля-Місяць. Інший виникає в сильно ексцентричних подвійних системах, коли нахил орбітального руху об'єкта дуже великий. Частинки прецесують навколо вектора подвійного ексцентриситету.

Учені вважають, що коли навколо Землі оберталися частинки, які формували Місяць, то такі описані орбіти були б нестабільними.

Учені з'ясували, що найстабільнішими з усіх можливих орбіт частинок були ті, що перебували на полярних орбітах. Також учені вважають, що полярні орбіти існували в подвійній системі Земля-Місяць після утворення Місяця.

Оскільки поділ Землі і Місяця повільно збільшувався через приливні взаємодії, область простору, де могли існувати полярні орбіти, зменшувалася.

Сьогодні, коли Місяць перебуває на своїй нинішній відстані від Землі, немає стабільних полярних орбіт, оскільки переважає прецесія лінії вузлів, викликана Сонцем.

Учені дійшли висновку, що наявність уламків на полярних орбітах може призводити до зростання ексцентриситету подвійної системи, такої як Земля і Місяць. Якби значна кількість уламків потрапила на полярну орбіту, то ексцентриситет системи Земля-Місяць став би більшим.

Як уже писав Фокус, термоядерна енергія стала ближче до реальності, адже фізики встановили новий рекорд з плазмою. Вчені змогли подолати межу електронної щільності плазми в 10 разів у термоядерному реакторі і це величезний крок вперед до отримання безмежної енергії.

Також Фокус писав про те, що на поверхню Місяця з його орбіти було відправлено лазерний сигнал і отримано відповідь. Таким чином NASA перевірило нову технологію для навігації.