Киднеппинг в космосе. Ученые выяснили, кто и когда похитил Луну, и как она породнилась с Землей

Во всей Солнечной системе нет ничего похожего на Землю и ее Луну: у других планет есть несколько лун или они отсутствуют вовсе. Но соотношение масс нашей планеты и ее огромного спутника совершенно уникально и ученые годами пытаются разгадать эту тайну, пишет Science Alert.

Вопрос о происхождении необычного спутника Земли, по словам ученых, является вопросом планетарной эволюции, и предполагает выяснение путей для различных конфигураций планета-луна. В данный момент у ученых есть две ведущие теории, предполагающие, что Луна — либо дитя Земли, либо ее сестра, рожденная из того же материала и в том же регионе Солнечной системе.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Впрочем, новое исследование астрономов Даррена Уильямса и Майкла Цуггера из Университета штата Пенсильвания предполагает, что Луна также могла быть "усыновлена Землей" и на самом деле была рождена в другом месте Солнечной системы, а затем ее захватила сила гравитации нашей планеты.

Расчеты ученых показывают, что гравитационный захват лун возможен для планет земной группы, таких как наша Земля. Из этого следует, возможное происхождение наблюдаемой нами сегодня системы Земля-Луна.

У исследователей есть много доказательств того, что Земля и Луна состоят из одного и того же основного материала. Минеральный состав обоих тел настолько близок к идентичному, насколько можно было бы ожидать, если бы они образовались из одного и того же материала. Исследователи отмечают, что гипотеза гигантского удара, по сути, является ведущей теорией, объясняющей это сходство: что-то большое врезалось в Землю, а образовавшиеся обломки слились в планету и Луну.

Но есть и другое объяснение. Например, два тела с одинаковым составом могли образоваться в облаке испарившейся планеты, известном как синестия. Еще одна теория предполагает, что Луна могла образоваться одновременно из того же облака пыли, вращающегося вокруг Солнца, что и Земля.

Исследователи отмечают, что есть и другой способ получить луну — ученые уже наблюдали это в других местах Солнечной системы. Если два тела пройдут друг мимо друга под правильным углом и с правильной скоростью, они могут стать гравитационно связанными вместе и оказаться на стабильной, долговременной орбите.

Предполагается, что связь Земли и Луны могла образоваться в результате "двойного захвата". В этом сценарии два тела, которые уже гравитационно связаны, проходят мимо третьего тела, которое захватывает одного из пары, разделяя их и оставляя компаньона себе. Астрономы теперь считают, что нечто похожее, вероятно, произошло и в случае с Луной и Землей.

Не секрет, что в Солнечной системе есть множество двойных объектов, ученые все еще продолжают находить их. Порой ученые также обнаруживают двойные, а то и тройные астероиды. Например, есть доказательства того, что это гравитационное взаимодействие трех тел привело к двойному захвату с нептуновым спутником Тритоном.

По словам авторов исследования, Луна имеет орбиту вокруг Земли, которая не слишком точно выровнена с экватором, как стоило бы ожидать от происхождения облака мусора. Поэтому они использовали ряд математических моделей и смогли определить, может ли что-то размером с Луну быть захвачено чем-то размером с Землю. Расчеты ученых показывают, что на самом деле Земля могла бы захватить и что-то более крупное, например, объект размером с Меркурий или Марс.

Но что-то размером с Луну могло оказаться на эллиптической орбите, которая со временем стала более круглой, и в конечном итоге начало отдаляться с той же скоростью, с которой сейчас отдаляется Луна, примерно 3,8 сантиметра в год.