Լուսնի ծագում

Ժամանակակից տվյալներով՝ Լուսինը շատ հատկանիշներով տարբերվում է Երկրից, առաջին հերթին՝ քիմիական բաղադրությամբ. ընդհանրապես ջուր չկա (թեպետ բևեռամերձ շրջաններում հայտնաբերվել են սառույցի զգալի պաշարներ), կա ցնդող տարրերի և միացությունների սակավ պարունակություն։ Լուսնի ապարների քննությունը հիմք է տալիս ենթադրելու, որ Լուսինը, ի տարբերություն Երկրի, ամբողջովին հալվել է։ Լուսինը խտությամբ նման է Երկրագնդի վերին մանթիային, բայց նրա երկաթ-նիկելային միջուկը շատ փոքր է։

Լուսինը

Սակայն հայտնաբերվել են Լուսնի և Երկրի բազմաթիվ նմանություններ։ Ռադիոիզոտոպային հետազոտության արդյունքում բացահայտվել է, որ երկու երկնային մարմիններն էլ նույն տարիքն ունեն՝ մոտավորապես 4.5 միլիարդ տարի։ Թթվածնի կայուն իզոտոպների հարաբերակցությունը Լուսնի և Երկրի վրա համընկնում է՝ միևնույն ժամանակ տարբերվելով բոլոր հայտնի երկնաքարերի նմանատիպ հարաբերակցությունից։ Սա վկայում է այն, որ Երկիրն ու Լուսինը ձևավորվել են հարևանությամբ՝ Արեգակից միևնույն հեռավորության վրա գտնվող պրոտոմոլորակային ամպի նյութից։ Ընդհանուր հատկությունների այդպիսի համադրությունը և Լուսնի ու Երկրի կառուցվածքի էական տարբերությունները ծնել են Լուսնի ծագման մասին իրար բացառող երեք վարկած.

1. Լուսնի և երկրի համատեղ ձևավորումը միևնույն պռոտոմոլորակային ամպից

2. վրա արդեն ձևավորված Երկրի կողմից լուսնի գրավումըը

3. Լուսնի գոյացում հահռելի բախման արդյունքում

Պատմական հայացքներ Լուսնի առաջացման մասին

Տեայի և Երկրի բախումը, որից, ենթադրաբար, առաջացել է Լուսինը

Լուսինն իր տեսքով և գոյության փաստով միշտ զարմացրել է մարդկությանը։ Հնում շատ ժողովուրդներ երկրպագել են Լուսինը որպես աստվածության։ Հին հույները, հավանաբար, առաջինն են սկսել գիտականորեն ուսումնասիրել Լուսինը։ Ք.ա 3-րդ դարում Արիստարքոս Սամոսացին Լուսնի խավարումների ժամանակ դիտելով Լուսնի վրա երկրի ստվերը, Լուսնի հեռավորությունը գնահատել է վաթսուն երկրային շառավիղ։

Լուսնի առաջացման առաջին գիտական տեսությունը1878 թվականին առաջ է քաշել բրիտանացի աստղագետ Ջորջ Դարվինը։ Համաձայն այդ տեսության, Լուսինը երկրից առանձնացել է կենտրոնախույս ուժերի ազդեցությամբ մագմատիկ զանգվածի տեսքով։ Ըստ «զավթման այլընտրանքային տեսության»՝ Լուսինը գոյություն ուներ որպես երկրի գրավիտացիոն դաշտի կողմից զավթած առանձին Պլանետեզեմալ։ Համատեղ ձևավորման տեսությունը ենթադրում է Լուսնի և Երկրի միաժամանակյա ձևավորումը ապարների մանր կտորների միասնական զանգվածից։ Ապոլոնի ձեռք բերած գրունտի հետազոտությունը ցույց տվեց, որ լուսնային գրունտը բաղադրությամբ էականորեն տարբերվում է երկրայինից։ Բացի դրանից, ժամանակակից համակարգչային մոդելները ցույց տվեցին կենտրոնախույս ուժերի ազդեցությամբ Երկրից մեծազանգված մարմնի առանձնացման անհնարինությունը։ Այսպիսով, երեք նախնական տեսություններից ոչ մեկը քննադատության չի դիմանում։

Լուսնի ուսումնասիրման նոր դարաշրջանը սկսվեց 1960-ականներին՝ խորհրդային ավտոմատացված կայանների և ամերիկյան Ապոլոնների դեպի լուսին կատարած թռիչքներով։ Առաջացավ նոր գիտություն՝ Սելենալոգիա։ Երկիր բերվեցին լուսնային ապարների նմուշներ, որոնք պարարտ հող ստեղծեցին նոր մտորումի և հին գաղափարները վերագնահատելու համար։

• 
  Նկարագրություն1
• 
  Նկարագրություն2
• 
  Նկարագրություն3
• 
  Նկարագրություն4
• 
  Նկարագրություն1

Լուսնի ծագման վարկածներ

ՆԱՍԱ ՝ Լուսնի գնահատում 2012.

Դրա հիման վրա առաջ քաշվեցին հետևյալ վարկածները.

• Կենտրոնախույս բաժանման վարկած. կենտրոնախույս ուժերի ազդեցության տակ արագ պտտվող պրոտոերկրից առանձնացավ նյութի կտոր, որից էլ հետագայում առաջացավ լուսինը։ Այդ վարկածը կատակով անվանում են «դուստր» վարկած։
• Զավթման վարկած. Երկիրն ու Լուսինը գոյացել են իրարից անկախ` Արեգակնային համակարգի տարբեր կողմերում։ Երբ լուսինն անցնում էր Երկրի ուղեծրի մոտով, այն զավթվեց Երկրի գրավիտացիոն դաշտի կողմից և դարձավ նրա արբանյակը։ Այդ վարկածը կատակով անվանում են «ամուսնական»։
• Համատեղ գոյացման վարկած. Երկիրն ու Լուսինն առաջացել են միաժամանակ, անմիջականորեն իրար մոտ։ ⟨Կատակով՝ քույրական վարկած⟩:
• Գոլորշիցման վարկած. հալված պրոտոերկրից տարածության մեջ գոլորշիցել են նյութի զգալի զանգվածներ, որոնք հետո սառել են։ Կոնդենսացվել են ուղեծրում և առաջացրել պրոտոլուսինը։
• Շատ լուսինների վարկած. Երկրի ձգողականությունը զավթել է մի քանի փոքր լուսիններ, այնուհետ նրանք բախվել են միմյանց, փլուզվել, և կտորներից առաջացել այժմյան Լուսինը։
• Բախման վարկած... պրոտոերկիրը բախվեց մեկ այլ երկնային մարմնի և բախման արդյունքում դուրս մղված զանգվածից առաջացավ Լուսինը։
• Բնական միջուկային ռեակտորի պայթյուն։ Բնական միջուկային ռեակտորն անցավ կրիտիկական ռեժիմի։ Պայթեց և Երկրից դուրս շպրտեց մի զանգված, որը բավարար էր Լուսնի առաջացման համար։ Եթե այդ ռեակտորը մանտիայի և միջուկի սահմանին մոտ գտնվեր և հասարակածից ոչ հեռու, ապա լեռնային ապարների զգալի քանակ կհայտնվեր հասարակածային ուղեծրում։

Լուսնի, Երկրի և Երկիր-Լուսին համակարգի առանձնահատկությունների ընդհանրությունն ու յուրահատկությունը

Լուսնի առաջացման մասին ցանկացած վարկած պետք է ոչ միայն համապատասխանի ֆիզիկայի օրենքներին, այլ նաև պարզաբանի հետևյալ հանգամանքները. Լուսնի միջին խտությունը 3,3 գ/սմ3 է, ինչը զգալիորեն զիջում է Երկրի միջին խտությանը՝ 5,5 գ/սմ3։ Պատճառը Լուսնի շատ փոքր երկաթանիկելային միջուկն է, որը կազմում է արբանյակի ընդհանուր զանգվածի 2-3 %-ը (ըստ ՆԱՍԱ-ի «Lunar Prospector» առաքելության)։ Երկրի մետաղական միջուկը կազմում է մոլորակի մոտ 30 %-ը։ Լուսնի վրա Երկրի համեմատ շատ քիչ է դյուրաշարժ կամ դյուրաթռիչք / легколетучих / տարրերի՝ ջրածնի, ազոտի, ֆտորի, իներտ գազերի քանակությունը։ Եվ հակառակը, Լուսնի վրա առկա է դժվարահալ մետաղների՝ օրինակ, տիտանի, ուրանի և թորիումի որոշակի ավելցուկ։ Թթվածնի 160, 170, 180 կայուն իզոտոպերի հարաբերակցության տեսանկյունից Լուսնի կեղևի ապարներն ու Երկրի կեղևի ապարներն ու մանթիան գործնականորեն նույնական են (այդ հարաբերակցությունը երբեմն անվանում են «թթվածնային ստորագրություն»)։ Համեմատության համար կարելի է նշել, որ Արեգակնային համակարգի տարբեր մասերի (այդ թվում և այսպես կոչված մարսյան) մետեորներն ունեն թթվածնի իզոտոպների բոլորովին այլ հարաբերակցություն։ Այս նույնականությունը վկայում է, որ Երկիրն ու Լուսինը (կամ առնվազն Լուսնի մակերևույթը) ձևավորվել են планетезималей մոլորակային նույն շերտից, Արեգակից միևնույն հեռավորության վրա։ Լուսինը 60-80 կիլոմետրանոց հզոր ու կայուն կեղև ունի (երկրակեղևից մի քանի անգամ հաստ), որը գոյացել է Լուսնի հալման արդյունքում առաջացած анортозитовых ապարներից։ Դրանից էլ ենթադրվում է, որ Լուսինն ինչ-որ ժամանակ հալվելու աստիճան շիկացել է։ Ընդուված է այն կարծիքը, որ Երկիրը երբեք ամբողջովին չի հալվել։ Արեգակնային համակարգի մյուս արբանյակների համեմատ, Լուսինն ու Երկիրը արբանյակի և մոլորակի զանգվածների արտառոց հարաբերակցություն ունեն՝ 1:81 (ավելի բարձր են միայն Քարոնինն ու Պլուտոնինը, սակայն վերջինս այլևս մոլորակ չի համարվում)։ Երկիր-Լուսին համակարգն իմպուլսի արտառոց բարձր անկյունային մոմենտ ունի (զիջելով կրկին միայն Քարոն-Պլուտոն համակարգին)։ Լուսնի ուղեծրի հարթության թեքությունը (5°) չի համընկնում Երկրի հասարակածային հարթության թեքությaնը` 23,5 °):

Եզրափակում

1960-1970 թվականների ամերիկյան լուսնային արշավախմբերի հիմնական նպատակներից էր այն ժամանակ գերիշխող վարկածներից մեկի՝ «Մեծ եռյակ» վարկածի ապացույցներ գտնելը (կենտրոնախույս բաժանման, զավթման և համատեղ ընդլայնման аккреции վարկածներ)։ Բայց ստացված հենց առաջին փաստերը հակասում էին բոլոր երեք վարկածներին։ Գտնում են (ովքե՞ր), որ ներկայումս հավաքված բոլոր փաստերն «Ապոլլոնների» թռիչքների ժամանակ դեռևս գոյություն չունեցող՝ ահռելի բախման վարկածի օգտին են խոսում (աղբյուրը նշված չէ 115 օր)։ 2000-ականների սկզբին պարզվեց, որ ահռելի բախման վարկածը բավարար չափով չի պարզաբանում, թե Լուսնի վրա Երկրի համեմատ ինչու են ցնդող բաղադրիչներն ավելի քիչ , իսկ ավելի կոնկրետ՝ չի համընկնում իզոտոպների մասնատմանը, ինչը պիտի տեղի ունենար բախումից հետո թռչող բաղադրիչների գոլորշիցման...

Գրականություն

• W. K. Hartmann & D R. Davis: Satellite-Sized Planetesimals and Lunar Origins, Icarus 24 (1975): 504—515.
• Hartmann, W. K., et al., eds 1986: Origin of the Moon (Houston: Lunar and Planetary Institute)
• Dana Mackenzie, «The Big Splat, or How Our Moon Came to Be», 2003, John Wiley & Sons, ISBN 0-471-15057-6.
• Роберт Хейзен История Земли: От звездной пыли — к живой планете: Первые 4 500 000 000 лет = Robert Hazen. The Story of Earth. The First 4.5 Billion Years, from Stardust to Living Planet. — М.Исторические взгляды на происхождение Луны: Альпина Нон-фикшн, 2017. — 364 p. — ISBN 978-5-91671-706-8
• Иэн Стюарт Математика космоса. Как современная наука расшифровывает Вселенную. = Stewart Ian. Calculating the Cosmos: How Mathematics Unveils the Universe. — Альпина Паблишер, 2018. — 542 p. — ISBN 978-5-91671-814-0.

Արտաքին հղումներ

• «Происхождение планет и спутников», Е. В. Рускол, Объединенный институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН — о гипотезе совместной аккреции Луны и Земли
• «Модель образования планет В. С. Сафронова и глобальная эволюция Земли», О. Г. Сорохтин, Институт океанологии РАН — о гипотезе захвата и разрушения Протолуны
• Происхождение Луны. Российская концепция против «американской» — «ЗиВ» № 6/2005 Э. М. Галимов, академик, ГЕОХИ РАН.
• NASA: Луна появилась в результате столкновения с огромным небесным телом(չաշխատող հղում) Russia Today, 12 декабря 2012