СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПРИРОДУ И ГИПОТЕЗЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЛУНЫ

Луна — это астрономический объект, который является единственным постоянным спутником Земли. Она представляет собой сферическое небесное тело, вращающееся вокруг Земли. По видимой звёздной величине Луна занимает первое место на ночном небе и второе — на дневном, уступая лишь Солнцу. На конец 2023 года Луна остаётся крайне популярной для исследований, как с Земли так и автоматическими межпланетными станциями. Это единственный внеземной объект, который посетили люди. Учитывая все эти особенности и значение Луны для науки и развития цивилизации (именно благодаря смене лунных фаз появились календари, а само наличие Луны стабилизирует ось вращения нашей планеты[1]), остаются актуальным вопросы о происхождении и строении Луны как астрономического объекта.

Движение Луны на небе пытались объяснить ещё с древних времен, хотя все гипотезы по этому вопросук до открытия закона всемирного тяготения расходились с реальностью. Особенно следует выделить концепцию Эрнеста Брауна, который на протяжении нескольких лет, с использованием актуального на начало XX века математического аппарата, проводил рассчёты лунной эфемериды. В процессе работы над этой задачей Браун пришёл к выводу, что на движение Луны влияет не только земная гравитация и притяжение остальных планет Солнечной системы. Он впервые доказал,что важное значение для рассчёта положения небесных тел имеют непредсказуемые случайные флуктуации ряда параметров (скорость вращения небесных тел вокруг оси, период вращения и т.п.).

Наряду с уточнением орбитальных параметров Луны, на рубеже XX-XXI века началось активное исследование атмосферы земного спутника. Она настолько разрежена, что называется экзосферой из-за ничтожной плотности и давления. Лунная атмосфера состоит в основном из ионизированных атомов водорода, гелия, неона и аргона. В 1991 году учеными был обнаружен «натриевый хвост», который раскинулся на 4-6 миллионов километров в противоположном Солнцу направлении — так проявляет себя явление, называемое диссипацией, то есть рассеяние газовой оболочки небесного тела под действием солнечного ветра.

На данный момент актуальным вопросом остаётся не только современные условия на Луне, но и её история и происхождение. Долгое время была распространена гипотеза,согласно которой Луна сформировалась одновременно с Землей около 4,55 миллиарда лет назад из газа, пыли и обломков на расстоянии от 32000 до 128000 км от нашей планеты. Отмечу,что сегодня Луна находится в среднем на расстоянии 384000 км от Земли. Однако, такой сценарий не получил своего подтверждения.

Существует так же гипотеза центробежного отделения, появившаяся в XIX веке. В 1878 году Джордж Дарвин предложил гипотезу о том, что Луна отделилась от Земли из-за ее высокой скорости вращения. Под воздействием центробежных сил, Земля вытянулась по экватору, что привело к отделению материала, из которого затем образовалась Луна. В 1882 году геолог Осман Фишер поддержал эту гипотезу, предположив, что образование Тихоокеанского бассейна произошло там, где Луна покинула Землю. Гипотеза Дарвина-Фишера была широко принята и популярна в начале XX века, но так же не согласуется с современными данными.

Наконец, некоторое время в научном сообществе обсуждалась гипотеза захвата. Она предполагает, что Луна образовалась где-то далеко от Земли, как астероид или карликовая планета. Юпитер, вероятно, сменил ее орбиту, что в дальнейшем привело к пересечению с орбитой Земли. Земля захватила Луну своим гравитационным полем, сделав ее спутником.

Однако сейчас самые высокие шансы на признание сохраняет гипотеза ударного формирования Луны: предполагается,что около 4,5 миллиарда лет назад Земля столкнулась с менее массивной планетой, и в результате этой катастрофы в космос было выброшено вещество, из которого затем возникла Луна[3]. В её пользу говорят следующие факты: массивная мантия Луны, что не характерно для небесных тел, образовавшихся из пыли и газа в протопланетном диске, схожий химический состав лунных и земных пород и удаление Луны от Земли, что указывает, что ранее эти два объекта находились очень близко друг другу и могли являться единым целым. В 2019 году группа учёных под руководством Нацуки Хосоно (Япония) путём компьютерного моделирования подтвердили, что эта гипотеза хорошо согласуется с особенностями строения Луны и её орбитальными характеристиками.