Neskladja v hipotezi o nastanku lune: kako je nastal zemeljski satelit?

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Ne vemo natančno, kako je nastala luna. Po priljubljeni hipotezi je Zemlja pred davnimi časi trčila v planet, velik kot Mars, iz ostankov pa je nastal naš satelit. Samo tukaj se nekaj ne ujema.

Hipotezo o megatrku med Zemljo in planetom Teia sta leta 1975 postavila Američana Hartman in Davis. V tistih daljnih časih sta bili v sončnem sistemu poznani dve vrsti satelitov: tisti, ki so radikalno manjši od svojih planetov (Fobos in Deimos blizu Marsa, satelita plinastih in ledenih velikanov) in Luna. Bila je edini satelit, katerega masa je bila več kot en odstotek mase njenega planeta.

Nenavadnost lune je zahtevala nestandardno razlago, od kod prihaja. Prejšnja ugibanja so bila nekoliko naivna in zlahka ovržena. Na primer, sin Charlesa Darwina je domneval, da se je Zemlja nekoč vrtela hitreje in je z nje odpadel ogromen kos. Ta in podobne hipoteze so slabo razlagale dejstvo, da je železno jedro Lune v primerjavi z Zemljo majhno, in veljalo je, da tam ni vode.

Pravzaprav je bila takrat voda v lunini skali že odkrita: vsebovana je bila v zemlji (regolitu), ki jo je dostavil Apollo. Najdbo so pripisali onesnaženju zemelj ali meteoritom. Kopenskemu onesnaženju so pripisali tudi odčitke detektorjev ionov, ki so beležili vodo v bližini Apolla. Znanstveniki so zavračali empirična dejstva, ker se niso ujemala s takratnimi teorijami o nastanku lune.

V vseh teh teorijah se je luna najprej stopila, zaradi tega je morala izgubiti vodo. Znanost tistega časa je predvidevala samo eno možnost, da voda udari na luno - s kometi. Toda v kometni vodi je drugačno razmerje med vodikom in njegovo težko vrsto, devterijem, v vodi, ki so jo na Luni našli Američani, pa je bilo razmerje teh izotopov enako kot na Zemlji. Neusklajenost je bilo najlažje razložiti s kontaminacijo.

Vendar je ostalo nejasno, zakaj regolit vsebuje manj titana in drugih relativno težkih elementov. Takrat se je rodila hipoteza o mega-učinku (mega-učinku). Po njem je pred 4, 5 milijardami let starodavni planet Theia trčil v Zemljo in supermočan udarec je v vesolje vrgel ostanke obeh planetov - iz njih je sčasoma nastala Luna. V zgornjih plasteh Zemlje je malo težkih elementov, saj se je večina potopila v jedro in spodnje plasti magme. Domnevno je to posledica razlike v lunini zemlji.

Izkazalo se je, da zemeljski satelit ni bil primarni, kot na primer Jupiter, ampak sekundarni - poleg tega je bilo odstranjeno vprašanje, zakaj je masa Lune tako velika v primerjavi z maso same Zemlje. Tudi hipoteza Američanov je pojasnila, zakaj na Luni ni vode: ko planeti trčijo, bi se naplavine morale razplamteti do tisoč stopinj - voda je preprosto izhlapela in odletela v vesolje. Druga stvar je, da je bila po poletih Apolla ideja o luni brez vode trmasto nepoznavanje dejstev.

Hipoteza je bila videti v redu cela tri leta. Toda že leta 1978 je bil odkrit Charon, Plutonov satelit. Če je Luna 80-krat manjša od Zemlje, potem je Haron le devetkrat lažji od Plutona. Izkazalo se je, da na luni ni nič edinstvenega. Pojavili so se dvomi: veliki planeti najverjetneje trčijo preredko, da bi se pojavilo toliko velikih satelitov.

Nove nevšečnosti so prinesle analize luninih kamnin v laboratorijih in prvi podatki o meteoritih tujerodnega izvora. Izkazalo se je, da se Luna izotopsko ne razlikuje samo od Zemlje, vsi drugi planeti sončnega sistema pa so očitno drugačni. Kako se je to zgodilo, če naj bi Luna vsebovala snov drugega planeta - hipotetično starodavno Theio? Da bi razložili protislovje, je bila hipoteza o mega-šoku dokončna: upoštevali so kraj rojstva Theie … zemeljska orbita - zato je izotopska sestava obeh planetov enaka. Na enem mestu sta naenkrat nastala dva planeta, ki sta nato trčila.

Ni pa bilo jasno, zakaj sta se dva planeta pojavila na zemeljski orbiti in eden za drugim na orbitah drugih planetov sistema. Dodane težave in geologi. Pojavilo se je še eno vprašanje: če je mega-trčenje dveh planetov ogrelo Zemljo in njene ostanke, od kod je prišla voda na planet? Po vsem mnenju bi moral izhlapeti.

Teorija o mega-udarkih je že postala izjemno priljubljena, niso je želeli opustiti, zato je bila podana ideja, da se je voda na Zemlji pojavila pozneje – prinesli so jo kometi, ki so na planet padali milijarde let. Toda kmalu je bilo odkrito, da je razmerje izotopov vodika in kisika v kometni vodi zelo drugačno od tistega na Zemlji. Bolj je podobna zemeljski vodi iz asteroidov, a je je na njih zelo malo, torej ne morejo biti izvor naših oceanov.

Končno so v 21. stoletju na Luni začeli najti sledi vode. In ko so zagovorniki hipoteze o mega vplivu predlagali, da so kometi prinesli to vodo, so nizozemski geologi pokazali, da lunarne kamnine ne bi mogle nastati v sedanji obliki brez prisotnosti vode od samega začetka nastanka satelita. Situacijo so poslabšali ruski astronomi: po njihovem mnenju tipičen trk kometa z Luno povzroči odhod več kot 95 % vode nazaj v vesolje.

Situacija se je najbolje odrazila v članku iz leta 2013 z zgovornim naslovom »Teorija vpliva je izčrpana«.