Ασυνέπειες στην υπόθεση της προέλευσης της σελήνης: πώς προέκυψε ο δορυφόρος της Γης;

2024 Συγγραφέας: Seth Attwood | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 16:02

Δεν ξέρουμε ακριβώς πώς προέκυψε το φεγγάρι. Σύμφωνα με μια δημοφιλή υπόθεση, πριν από πολύ καιρό, η Γη συγκρούστηκε με έναν πλανήτη στο μέγεθος του Άρη και ο δορυφόρος μας σχηματίστηκε από τα συντρίμμια. Μόνο που εδώ κάτι δεν αθροίζεται.

Η υπόθεση της μεγάλης σύγκρουσης μεταξύ της Γης και του πλανήτη Teia προτάθηκε από τους Αμερικανούς Hartman και Davis το 1975. Σε εκείνους τους μακρινούς χρόνους, δύο τύποι δορυφόρων ήταν γνωστοί στο ηλιακό σύστημα: εκείνοι που είναι ριζικά μικρότεροι από τους πλανήτες τους (Φόβος και Δείμος κοντά στον Άρη, δορυφόροι των γιγάντων αερίου και πάγου) και η Σελήνη. Ήταν ο μόνος δορυφόρος του οποίου η μάζα ήταν περισσότερο από το ένα τοις εκατό της μάζας του πλανήτη της.

Η παραξενιά του φεγγαριού απαιτούσε μια μη τυπική εξήγηση για το από πού προερχόταν. Οι προηγούμενες εικασίες ήταν κάπως αφελείς και εύκολα διαψεύστηκαν. Για παράδειγμα, ο γιος του Κάρολου Δαρβίνου υπέθεσε ότι κάποτε η Γη περιστρεφόταν πιο γρήγορα και ένα τεράστιο κομμάτι έπεσε από αυτήν. Αυτή και παρόμοιες υποθέσεις εξηγούσαν ελάχιστα το γεγονός ότι ο σιδερένιος πυρήνας της Σελήνης είναι μικρός σε σύγκριση με τη Γη και πιστευόταν ότι δεν υπήρχε νερό εκεί.

Μάλιστα, εκείνη την εποχή είχε ήδη ανακαλυφθεί νερό στο σεληνιακό βράχο: περιείχε το έδαφος (regolith) που παρέδωσε ο Απόλλωνας. Το εύρημα αποδόθηκε σε χερσαία ρύπανση ή μετεωρίτες. Οι μετρήσεις των ανιχνευτών ιόντων, που κατέγραψαν το νερό κοντά στον Απόλλωνα, αποδόθηκαν επίσης σε ρύπανση της γης. Οι επιστήμονες απέρριψαν τα εμπειρικά γεγονότα γιατί δεν ταίριαζαν με τις τότε θεωρίες για την προέλευση της σελήνης.

Σε όλες αυτές τις θεωρίες, το φεγγάρι πρώτα έλιωσε, εξαιτίας αυτού, έπρεπε να χάσει νερό. Η επιστήμη εκείνης της εποχής υπέθετε μόνο μία επιλογή για να χτυπήσει το νερό στο φεγγάρι - με κομήτες. Αλλά στο νερό του κομήτη, υπάρχει διαφορετική αναλογία υδρογόνου προς το βαρύ είδος του, το δευτέριο, και στο νερό που βρήκαν στο φεγγάρι από τους Αμερικανούς, η αναλογία αυτών των ισοτόπων ήταν η ίδια όπως στη Γη. Η αναντιστοιχία εξηγήθηκε πιο εύκολα από τη μόλυνση.

Ωστόσο, παρέμεινε ασαφές γιατί ο ρεγόλιθος περιέχει λιγότερο τιτάνιο και άλλα σχετικά βαριά στοιχεία. Τότε ήταν που γεννήθηκε η υπόθεση ενός μέγα-επίδρασης (mega-impact). Σύμφωνα με αυτό, πριν από 4, 5 δισεκατομμύρια χρόνια, ο αρχαίος πλανήτης Theia συγκρούστηκε με τη Γη και μια υπερδύναμη πρόσκρουση πέταξε στο διάστημα τα συντρίμμια και των δύο πλανητών - από αυτούς σχηματίστηκε η Σελήνη με την πάροδο του χρόνου. Τα ανώτερα στρώματα της Γης περιέχουν λίγα βαριά στοιχεία, επειδή τα περισσότερα από αυτά βυθίστηκαν στον πυρήνα και στα κατώτερα στρώματα του μάγματος. Υποτίθεται ότι αυτό οφείλεται στη διαφορά στο σεληνιακό έδαφος.

Αποδείχθηκε ότι ο δορυφόρος της γης δεν ήταν πρωτεύων, όπως, για παράδειγμα, αυτός του Δία, αλλά δευτερεύων - επιπλέον, αφαιρέθηκε το ερώτημα γιατί η μάζα της Σελήνης είναι τόσο μεγάλη σε σύγκριση με τη μάζα της ίδιας της Γης. Επίσης, η υπόθεση των Αμερικανών εξήγησε γιατί δεν υπάρχει απολύτως νερό στο φεγγάρι: όταν οι πλανήτες συγκρούονται, τα συντρίμμια θα έπρεπε να έχουν φουντώσει έως και χιλιάδες μοίρες - το νερό απλά εξατμίστηκε και πέταξε στο διάστημα. Ένα άλλο πράγμα είναι ότι μετά τις πτήσεις του Apollo, η ιδέα ενός άνυδρου φεγγαριού ήταν πεισματική άγνοια των γεγονότων.

Η υπόθεση φαινόταν μια χαρά για τρία ολόκληρα χρόνια. Όμως ήδη το 1978 ανακαλύφθηκε ο Χάροντας, ένας δορυφόρος του Πλούτωνα. Αν η Σελήνη έχει 80 φορές μικρότερη μάζα από τη Γη, τότε ο Χάροντας είναι μόνο εννέα φορές ελαφρύτερος από τον Πλούτωνα. Αποδείχθηκε ότι δεν υπάρχει τίποτα μοναδικό στο φεγγάρι. Προέκυψαν αμφιβολίες: μεγάλοι πλανήτες, πιθανότατα, συγκρούονται πολύ σπάνια για να εμφανιστούν τόσοι πολλοί μεγάλοι δορυφόροι.

Νέες ενοχλήσεις έφερε η ανάλυση των σεληνιακών πετρωμάτων στα εργαστήρια και τα πρώτα στοιχεία για μετεωρίτες εξωγήινης προέλευσης. Αποδείχθηκε ότι η Σελήνη δεν διακρίνεται ισοτοπικά μόνο από τη Γη και όλοι οι άλλοι πλανήτες του ηλιακού συστήματος είναι σαφώς διαφορετικοί. Πώς συνέβη αυτό εάν η Σελήνη υποτίθεται ότι περιέχει την ουσία ενός άλλου πλανήτη - της υποθετικής αρχαίας Θείας; Για να εξηγηθεί η αντίφαση, οριστικοποιήθηκε η υπόθεση του μεγα-σοκ: ο τόπος γέννησης της Θείας θεωρήθηκε … η τροχιά της γης - γι' αυτό η ισοτοπική σύνθεση και των δύο πλανητών είναι η ίδια. Σε ένα μέρος σχηματίστηκαν δύο πλανήτες ταυτόχρονα, οι οποίοι στη συνέχεια συγκρούστηκαν.

Αλλά δεν ήταν ξεκάθαρο γιατί εμφανίστηκαν δύο πλανήτες στην τροχιά της γης και ένας κάθε φορά στις τροχιές άλλων πλανητών του συστήματος. Προστέθηκαν προβλήματα και γεωλόγοι. Προέκυψε ένα άλλο ερώτημα: εάν η μεγάλη σύγκρουση δύο πλανητών θέρμαινε τη Γη και τα συντρίμματά της, από πού προήλθε το νερό στον πλανήτη; Κατά τα λοιπά, θα έπρεπε να έχει εξατμιστεί.

Η θεωρία των μέγα κρούσεων είχε ήδη γίνει εξαιρετικά δημοφιλής, δεν ήθελαν να την εγκαταλείψουν, οπότε προτάθηκε η ιδέα ότι το νερό εμφανίστηκε στη Γη αργότερα - το έφεραν κομήτες που έπεσαν στον πλανήτη για δισεκατομμύρια χρόνια. Σύντομα όμως ανακαλύφθηκε ότι η αναλογία των ισοτόπων υδρογόνου και οξυγόνου στο νερό του κομήτη είναι πολύ διαφορετική από αυτή στη Γη. Μοιάζει περισσότερο με το νερό της Γης από αστεροειδείς, αλλά υπάρχει πολύ λίγο από αυτό πάνω τους, δηλαδή δεν μπορούν να είναι η πηγή των ωκεανών μας.

Τελικά, τον 21ο αιώνα άρχισαν να εντοπίζονται ίχνη νερού στο φεγγάρι. Και όταν οι υποστηρικτές της υπόθεσης της μεγάλης πρόσκρουσης πρότειναν ότι οι κομήτες έφεραν αυτό το νερό, οι Ολλανδοί γεωλόγοι έδειξαν ότι τα σεληνιακά πετρώματα δεν θα μπορούσαν να είχαν σχηματιστεί στη σημερινή τους μορφή χωρίς την παρουσία νερού από την αρχή του σχηματισμού του δορυφόρου. Η κατάσταση επιδεινώθηκε από Ρώσους αστρονόμους: σύμφωνα με αυτούς, μια τυπική σύγκρουση ενός κομήτη με τη Σελήνη οδηγεί στην αναχώρηση περισσότερο από το 95% του νερού πίσω στο διάστημα.

Η κατάσταση αποτυπώθηκε καλύτερα σε ένα άρθρο του 2013 με τον ενδεικτικό τίτλο «Η θεωρία των επιπτώσεων έχει εξαντληθεί».