Eerder deze week ontkenden astrofysici van het Institute of Geophysics in Parijs de versie van de oorsprong van de maan, die nog steeds als de meest waarschijnlijke werd beschouwd. Volgens deze hypothese kwam zo'n 4,5 miljard jaar geleden de nog piepjonge aarde in botsing met de protoplaneet Theia, waardoor de maan werd gevormd. Computersimulaties uitgevoerd door specialisten hebben deze versie in twijfel getrokken, evenals veel van onze andere ideeën over de oorsprong van het ruimtelichaam dat zich het dichtst bij de aarde bevindt.
De redactie van MIR 24 koos de belangrijkste versies van de oorsprong van de satelliet en woog samen met experts de voor- en nadelen van populaire hypothesen af.
Versie # 1: een gigantische botsing
Het maaninslagvormingsmodel is de afgelopen drie decennia dominant gebleven in de wetenschap. Astrofysici accepteerden het bijna unaniem nadat de Apollo 17-maanmodule meer dan 110 kg maanstenen naar de aarde had gebracht tijdens de laatste landing op de satelliet in december 1972.
Analyse van de chemische en isotopensamenstelling van de bodem bracht wetenschappers op het idee dat de aarde in een vroeg stadium van de vorming van het zonnestelsel zou kunnen botsen met een groot hemellichaam - een protoplaneet waarvan de afmetingen evenredig waren met het huidige Mars, dat wil zeggen ongeveer 10,7% van de massa van de aarde.
"Voor beide hemellichamen was deze gebeurtenis catastrofaal, en het materiaal dat als gevolg van deze botsing werd uitgeworpen, bleef vele millennia lang gedeeltelijk in de baan van de aarde, waardoor, als gevolg van evolutionaire compressie, een aardse satelliet werd gevormd", zegt de doctor in de fysische en wiskundige wetenschappen. Alexander Rodin, senior onderzoeker bij het Space Research Institute van de Russian Academy of Sciences.
De namen van de hemellichamen worden traditioneel Grieks, mythologisch gegeven. Daarom werd de hypothetische protoplaneet genoemd ter ere van een van de titanidische zusters Teia, die volgens de overtuigingen van de oude Grieken de moeder was van Selene (de maan). De verbinding tussen de aarde en de satelliet bleek zo sterk dat na verloop van tijd de maan eb en vloed begon te veroorzaken op de Blauwe Planeet. Dit vormde op zijn beurt de omstandigheden op de natte grond voor het verschijnen van de eerste elementen van het biologische leven (nucleotiden) uit de eenvoudigste stikstofverbindingen, een mengsel van fosfaat en koolhydraten. Zo werd onder invloed van maanactiviteit en zonlicht het eerste "laboratorium" voor de vorming van toekomstig leven gevormd op het aardoppervlak.
Promotie video:
De mega-explosietheorie wordt ondersteund door het feit dat de kern van de aardse satelliet te klein is voor een planeet die gelijktijdig met de aarde werd gevormd (de straal van de kern van de maan is ongeveer 240 kilometer). Bovendien is de samenstelling van de maan veel homogener dan onze planeet. Alles leek wetenschappers ervan te overtuigen dat de reden voor de geboorte van de maan de proto-schoonheid Teia was.
De astronomen van het Parijse Instituut voor Geofysica stonden wantrouwend tegenover de geldigheid van zo'n mooie hypothese. Verward door de chemische samenstelling van de aardmantel en maangrond. Daar klopte iets niet. Als gevolg hiervan lanceerden Parijse astronomen een meerjarig experiment dat net is afgelopen. Tijdens dit experiment voerden ze 1,7 miljard computersimulaties uit van de botsing van de aarde en Theia en ontdekten dat de massa van een hypothetisch hemellichaam waarmee de aarde in botsing kwam niet meer dan 15% van de massa van onze planeet kon zijn.
Anders zou de aardmantel vele malen meer nikkel en kobalt bevatten en zouden lichte isotopen van radioactieve elementen die er nu in aanwezig zijn, bijvoorbeeld de isotoop van helium-3, allang verdampt zijn uit de maangrond.
Versie # 2: theorie van meervoudige bombardementen
"Het laatste Franse onderzoek bevestigt de veronderstelling dat de botsing er niet één was - het waren er veel", legt Dr. Rodin uit, "Het toekomstige materiaal voor de vorming van een satelliet verzamelde zich over miljoenen jaren in de baan van de aarde, en de bommenwerpers zelf waren veel kleiner dan de hypothetische Theia." …
Volgens de wetenschapper heeft deze ontdekking echter geen baanbrekende revolutie teweeggebracht. In de afgelopen decennia is de maan niet alleen het meest bestudeerde, maar ook het meest actief bestudeerde object in het zonnestelsel gebleven. Elk jaar krijgen wetenschappers steeds meer nieuwe gegevens ter beschikking van wetenschappers die een van de bestaande hypothesen weerleggen.
“Computersimulaties helpen ons alleen om bepaalde condities te simuleren. Meteorologen werken op ongeveer dezelfde manier en bepalen het weer voor de nabije toekomst. Maar we zijn ons er terdege van bewust dat zelfs de voorspelling voor morgen verkeerd kan zijn. Wat kunnen we zeggen over mondiale gebeurtenissen als de geboorte van levende materie, de vorming van de maan of de aarde”, merkte de wetenschapper op.
De doctor in de fysische en wiskundige wetenschappen, hoofd van de afdeling voor de studie van de maan en planeten van het naar vernoemde Instituut PK Sternberg Staatsuniversiteit van Moskou Vladimir Shevchenko. Volgens hem liepen de Franse astrofysici enkele jaren voor op de Russische wetenschapper, directeur van het V. I. Verernadsky Institute of Geochemistry, Eric Galimov, die de hypothese van de protoplaneet Teil analyseerde en een van de eersten in de wereldwetenschap was die deze redelijk kon weerleggen. Klopt, puur theoretisch. Nu heeft zijn theorie experimentele bevestiging gekregen.
Versienummer 3: "zuster" -hypothese
De hypothese, waar veel Russische wetenschappers tegenwoordig naar neigen, klinkt als volgt: de maan en de aarde werden relatief gelijktijdig gevormd uit een enkele wolk van gas en stof. Dit gebeurde ongeveer 4,5 miljard jaar geleden, wat wordt bevestigd door de data van radio-isotopen datering van meteorietmonsters, de zogenaamde chondrieten.
Het "embryo" van de aarde trok het maximale aantal deeltjes in de zone van hun beschikbaarheid naar zich toe, en uit de resterende fragmenten in een baan om de aarde werd een satelliet gevormd, kleiner van formaat, maar vergelijkbaar in chemische samenstelling.
"Deze theorie neemt twijfelachtige vragen over de geochemische parameters van de maangrond weg", legt Vladimir Shevchenko uit. "Als er een mega-impact zou plaatsvinden, zou de maan dezelfde substantie moeten bevatten waaruit de aarde op dat moment bestond en zou veel meer op de aarde lijken dan nu", vat de professor samen.
Toegegeven, zo'n mooie hypothese over de gemeenschappelijke voorlopercellenwolk verklaart niet veel. Bijvoorbeeld waarom de baan van de maan niet in het vlak van de evenaar van de aarde ligt en waarom de ijzer-nikkelkern zo klein is gevormd in vergelijking met de onze.
Versienummer 4: planeetgevangene of "echtelijke" hypothese
Een van de meest merkwaardige hypothesen, hoewel er de minste hoeveelheid bewijs is, is de hypothese dat de maan oorspronkelijk werd gevormd als een onafhankelijke planeet in het zonnestelsel. Als gevolg van de afwijking van het hemellichaam van de baan (de zogenaamde verstoringen), verloor de planeet, om zo te zeggen, zijn koers en ging in een elliptische baan die de aarde snijdt. Tijdens een van de naderingen viel de maan in het veld van de zwaartekracht van de aarde en veranderde in zijn satelliet.
Amerikaanse astronomen onder leiding van Thomas Jackson C waren niet om academische redenen in deze theorie geïnteresseerd. Feit is dat de legendes van het oude Afrikaanse volk van de Dogon vertelden over de tijd dat er geen tweede ster aan de nachtelijke hemel was - de maan.
Ondanks het feit dat de theorie niet paste in de "Grote Drie" academische hypothesen over de oorsprong van de satelliet, werd deze serieus besproken door een groep wetenschappers onder leiding van Sergei Pavlovich Korolev bij het ontwerpen van een automatisch afdalingsstation.
Wetenschappers moesten "blindelings" beslissen hoe de maan werd gevormd. Het succes van de landing van het station hing af van hun conclusies. Immers, als de maan miljarden jaren rond de aarde draait, zonder een dichte atmosfeer op het oppervlak, zou zich een multi-meter laag stof hebben verzameld die uit de ruimte valt. Als dat het geval was, zou het station dat van plan was op het maanfirmament te landen, gewoon zijn verdronken.
Wetenschappers hielden duidelijk van de veronderstelling dat de maan relatief recent door de aarde werd veroverd. In dit geval moet het oppervlak nog steeds stevig zijn. Daarom besloot het landingsapparaat op dit scenario te vertrouwen.
Toegegeven, deze theorie heeft meer tegenstrijdigheden dan andere versies van de oorsprong van de satelliet. Waarom hebben zuurstofisotopen op de maan en de aarde bijvoorbeeld zo'n identiteit? Of waarom de maan in dezelfde richting draait als de aarde, terwijl de door Jupiter gevangen manen - Io, Europa, Ganymedes en Callisto - in retrograde richting draaien, dat wil zeggen in de tegenovergestelde richting van Jupiter.
Hoe het ook zij, zelfs relatief "opvouwbare" en "aantrekkelijke" hypothesen geven geen nauwkeurige beschrijving van hoe de nachtster precies aan de horizon van de aarde is ontstaan. Dergelijke inconsistenties worden echter waargenomen bij het beschrijven van elk ander fysisch fenomeen van deze schaal, merkt Alexander Rodin op. Elke nieuwe ontdekking, zelfs onder aardse omstandigheden, kan op elk moment elke hypothese die in de wetenschap is 'gevestigd', in twijfel trekken. Zelfs over de oorsprong van de aarde - niet zoals zijn satelliet.
Nadezhda Serezhkina
