Nedosljednosti u hipotezi o podrijetlu Mjeseca: kako je nastao Zemljin satelit?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Ne znamo kako je točno nastao mjesec. Prema popularnoj hipotezi, davno se Zemlja sudarila s planetom veličine Marsa, a naš satelit je nastao od krhotina. Samo ovdje se nešto ne zbraja.

Hipotezu o megasudaru Zemlje i planeta Teia iznijeli su Amerikanci Hartman i Davis 1975. godine. U tim dalekim vremenima u Sunčevom sustavu su bile poznate dvije vrste satelita: oni koji su radikalno manji od svojih planeta (Fobos i Deimos kod Marsa, sateliti plinovitih i ledenih divova) i Mjesec. Ona je bila jedini satelit čija je masa bila više od jedan posto mase njezina planeta.

Neobičnost mjeseca zahtijevala je nestandardno objašnjenje odakle dolazi. Dosadašnja su nagađanja bila pomalo naivna i lako opovrgnuta. Na primjer, sin Charlesa Darwina pretpostavio je da se Zemlja nekada brže okretala i da je s nje otpao ogroman komad. Ova i slične hipoteze slabo su objasnile činjenicu da je željezna jezgra Mjeseca mala u usporedbi sa Zemljom, te se vjerovalo da tamo nema vode.

Zapravo, tada je voda u lunarnoj stijeni već bila otkrivena: bila je sadržana u tlu (regolitu) koje je dostavio Apollo. Nalaz se pripisuje zagađenju zemlje ili meteoritima. Očitavanja ionskih detektora, koji su bilježili vodu u blizini Apolla, također su pripisana kopnenom onečišćenju. Znanstvenici su odbacili empirijske činjenice jer se nisu uklapale s tadašnjim teorijama o podrijetlu Mjeseca.

U svim ovim teorijama, Mjesec se prvo otopio, zbog toga je morao izgubiti vodu. Znanost tog vremena pretpostavljala je samo jednu mogućnost da voda udari na Mjesec - s kometima. Ali u vodi kometa, postoji drugačiji omjer vodika i njegove teške vrste, deuterija, a u vodi koju su Amerikanci pronašli na Mjesecu, omjer ovih izotopa bio je isti kao na Zemlji. Neusklađenost je najlakše objasniti kontaminacijom.

Međutim, ostalo je nejasno zašto regolit sadrži manje titana i drugih relativno teških elemenata. Tada se rodila hipoteza o mega-utjecaju (mega-utjecaju). Prema njoj, prije 4, 5 milijardi godina, drevni planet Theia sudario se sa Zemljom, a supermoćan udar bacio je u svemir krhotine obaju planeta - od njih je tijekom vremena nastao Mjesec. Gornji slojevi Zemlje sadrže malo teških elemenata, jer je većina njih potonula u jezgru i niže slojeve magme. Navodno je to zbog razlike u lunarnom tlu.

Pokazalo se da Zemljin satelit nije primarni, kao, na primjer, Jupiterov, već sekundarni - osim toga, uklonjeno je pitanje zašto je masa Mjeseca tako velika u usporedbi s masom same Zemlje. Također, hipoteza Amerikanaca objasnila je zašto na Mjesecu apsolutno nema vode: kada se planeti sudare, krhotine su trebale planuti do tisuća stupnjeva – voda je jednostavno isparila i odletjela u svemir. Druga stvar je da je nakon letova Apolla ideja o mjesecu bez vode bila tvrdoglavo nepoznavanje činjenica.

Hipoteza je izgledala sasvim dobro pune tri godine. Ali već 1978. godine otkriven je Charon, satelit Plutona. Ako je Mjesec 80 puta manji od Zemlje, onda je Haron samo devet puta lakši od Plutona. Pokazalo se da na Mjesecu nema ništa jedinstveno. Pojavile su se sumnje: veliki planeti se, najvjerojatnije, prerijetko sudaraju da bi se pojavilo toliko velikih satelita.

Nove neugodnosti donijele su analize mjesečevih stijena u laboratorijima i prvi podaci o meteoritima izvanzemaljskog podrijetla. Pokazalo se da se Mjesec izotopski ne razlikuje samo od Zemlje, a svi ostali planeti Sunčevog sustava jasno se razlikuju. Kako se to dogodilo ako Mjesec navodno sadrži tvar drugog planeta - hipotetske drevne Theie? Kako bi se proturječje objasnilo, hipoteza o mega-šoku je finalizirana: mjesto rođenja Theie je razmatrano … zemljina orbita - zato je izotopski sastav oba planeta isti. Na jednom mjestu odjednom su nastala dva planeta koji su se potom sudarili.

Ali nije bilo jasno zašto su se dva planeta pojavila na zemljinoj orbiti, a jedan po jedan na orbitama drugih planeta sustava. Dodani problemi i geolozi. Postavilo se još jedno pitanje: ako je megasudar dvaju planeta zagrijao Zemlju i njezine krhotine, odakle je voda došla na planetu? Po svemu sudeći, trebao je ispariti.

Teorija mega-udara već je postala iznimno popularna, nisu je htjeli napustiti, pa se iznijela ideja da se voda na Zemlji pojavila kasnije – donijeli su je kometi koji su na planet padali milijardama godina. Ali ubrzo je otkriveno da je omjer izotopa vodika i kisika u kometnoj vodi vrlo različit od onog na Zemlji. Više je slična Zemljinoj vodi s asteroida, ali je na njima ima vrlo malo, odnosno ne mogu biti izvor naših oceana.

Konačno, u 21. stoljeću na Mjesecu su se počeli nalaziti tragovi vode. A kada su zagovornici hipoteze o mega-udaru sugerirali da su kometi donijeli ovu vodu, nizozemski geolozi su pokazali da se mjesečeve stijene ne bi mogle formirati u svom današnjem obliku bez prisutnosti vode od samog početka formiranja satelita. Situaciju su pogoršali ruski astronomi: prema njima, tipičan sudar kometa s Mjesecom dovodi do odlaska više od 95% vode natrag u svemir.

Situacija se najbolje odrazila u članku iz 2013. s uvjerljivim naslovom "Teorija utjecaja je iscrpljena".