A Földnek a feltételezett Theia bolygóval való ütközése valószínűleg teljesen más módon alakította ki a Holdat, mint azt korábban gondolták: az erőteljes becsapódás során bolygónk szilárd kőzeteinek nagy részét elpárologtatta, élesen felfújta a méretet, és a Föld külső rétegeiből származott. ez a pára, amely természetes műholdunk keletkezett.

Amerikai tudósok új módszert dolgoztak ki a kálium-izotópok koncentrációjának meghatározására, és ennek alapján megalkották a Hold keletkezésének egzotikus elméletét, amellyel korábban soha nem foglalkozott a tudományos közösség. A megfelelő cikk a Nature folyóiratban jelent meg.

Az 1970-es évek óta általánosan elfogadott, hogy a Hold akkor keletkezett, amikor egy feltételezett Mars-méretű bolygó (Theia) 4,5 milliárd évvel ezelőtt becsapódott az ősföldbe. Az elmúlt 15 év során azonban számos adat nem volt összhangban ezzel az elképzeléssel. Szinte minden ilyen becsapódási modell azt mutatja, hogy a Holdnak legalább 60 százalékban Theiából kell keletkeznie. De a Hold talajának összetételének elemzése - mind a szovjet, mind az amerikai - azt mutatta, hogy az oxigénizotópok aránya ugyanolyan, mint a Földön. Az is ismert, hogy a Naprendszer különböző régióiban kialakult bolygók kémiai összetételének eltérőnek kell lennie. Az amerikai roverek feljegyezték, hogy a Mars izotópösszetétele teljesen más, mint a Földé.

A Hold kialakulásának általánosan elfogadott modellje.

Ennek az ellentmondásnak a magyarázatára 2015-ben egy új modellt javasoltak, amely szerint a testek ütközése „fejjel” volt, és olyan erős, hogy mindkét bolygó nagy része elpárolgott a melegedéstől. A kőzetek gázsá váltak, de hőmérséklete olyan magas volt, hogy szilikát légkör helyett folytonos szilikát szuperkritikus folyadék borítás jelent meg a bolygó magja felett. Így nevezik az anyag állapotát, amikor a hőmérséklet és a nyomás a kritikus pont felett van. Emiatt egyszerre rendelkezik gáz és folyadék tulajdonságaival. Például egy szuperkritikus folyadék könnyen áthatol az akadályokon, mint a gáz, de feloldja a szilárd anyagokat is, mint egy folyadék.

Ilyen környezetben a Theia és az ősföld anyaga gyorsan összekeveredhet, és rövid időn belül kémiailag homogénné válhat. A hipotézisnek két fő hibája volt. Először is, ha ez így volt, első pillantásra lehetetlen volt sem cáfolni, sem meggyőzően bizonyítani. Hiszen akkor a Föld és a Hold összetétele azonos lenne. Másodszor, a forgatókönyv túlságosan egzotikusnak bizonyult. Ehhez bolygónk nagy részének elpárologtatására volt szükség a becsapódás után, és térfogatának 500-szorosára nőtt. A bolygó átmérője ekkor elérheti a 100 000 kilométert (majdnem olyan, mint a Szaturnusz). Ez körülbelül nyolcszor nagyobb, mint ma, és jobban hasonlít egy gázóriás bolygóra, mint az általunk ismert Föld.

Most azonban az USA tudósai, akik pontosabb elemzési módszert készítettek a kálium-izotópokra, azt találták, hogy a holdi kőzetek valamivel több kálium-41-et tartalmaznak, mint a szárazföldiek (4 tízezrelékkel). Az egyetlen forgatókönyv, amely helyesen magyarázza ezt a különbséget, a kálium-41 kondenzációjának eltérő sebessége a forró gőzfelhőből. A becsapódás után megduzzadt proto-Föld külső rétegei több tízezer kilométerre lettek volna a középpontjától, és korábban elkezdtek lehűlni. A lehűlés során a nehezebb kálium-41 a külső rétegekben intenzívebben rakódott le, mint a belsőekben. Mivel a külső rétegekből később a Hold, a belső rétegekből pedig a mai Föld lett, a műhold természetesen valamivel több kálium-41-et tartalmazott, mint bolygónkon.

Ha ez a folyamat vákuumban menne végbe, az nagy különbséget adna a kálium-41 koncentrációjában. Mivel a különbségek még mindig meglehetősen kicsik, a számítások azt mutatják, hogy a kálium-41 kondenzációja a leendő Hold anyagában 10 atmoszféra nyomáson ment végbe. Ez egy meglehetősen nagy érték, ami azt jelzi, hogy a Theia-val való ütközés utáni proto-Föld elpárolgásáról szóló hipotézis nagy valószínűséggel helyes. Bármilyen nehéz is elképzelni ma, azon a területen, ahol a jövőbeni Hold keletkezett, bolygónk elpárolgott szilárd kőzeteiből szuperkritikus folyadék volt. Idővel fokozatosan kristályosodott a modern Hold kőzeteivé. A „felesleges” anyag többi része pedig visszatelepedett bolygónkra, kialakítva annak külső rétegeit.

A Theia egy hipotetikus bolygó, amely az óriási becsapódási elmélet szerint 4,6 milliárd évvel ezelőtt keletkezett (a Naprendszer többi bolygójával együtt). Úgy tartják, hogy a Földdel való ütközése vezetett a Hold kialakulásához. Feltehetően a Theia is a Föld pályája mentén mozgott, de valamikor a Föld és a Nap gravitációs erőinek hatására kaotikus pályára váltott, kritikus távolságra megközelítette bolygónkat és szó szerint belezuhant.
Mivel az ütközés szinte érintőlegesen és viszonylag kis sebességgel történt, az ütköző égitest anyagának nagy része és a földköpeny anyagának egy része alacsony földi pályára került. Ezekből a törmelékekből alakult ki a Hold, amely körpályán kezdett forogni. Az ütközés következtében bolygónk a forgási sebesség éles növekedését és a forgástengely észrevehető dőlését kapott. A számítógépes modellezés megmutatta egy ilyen forgatókönyv lehetőségét, ebben az esetben a Hold az óriási becsapódást követő száz éven belül nyerte el gömb alakját.
Az óriás becsapódási változat jól magyarázza a Föld-Hold rendszer megnövekedett szögimpulzusát, valamint műholdunk alacsonyabb vastartalmát, mivel feltételezések szerint a becsapódás a Föld magjának kialakulása után következett be. Igaz, jelenleg lehetetlen bizonyítani, hogy már 4,5 milliárd éve nehéz vasmag szabadult fel a bolygón, és kialakult egy szilikátköpeny. Általában ez az elmélet nem mond ellent szinte minden ismert információnak a Hold kémiai összetételéről és szerkezetéről. Az egyetlen alapvető probléma a Föld természetes műholdjának kimerülése az illékony elemekben.
Az 1960-1970-es évek amerikai holdexpedícióinak korszakában holdtalajmintákat szállítottak bolygónkra, amelyekből a műhold geokémiai tulajdonságait tanulmányozták. Ennek a geokémiai elemzésnek néhány részlete azonban megkérdőjelezi azt a hipotézist, hogy a Föld összeütközik egy protobolygóval. A minták kémiai vizsgálata nem mutatott ki illékony vegyületeket vagy könnyű elemeket.

Úgy gondolják, hogy ezek egyszerűen elpárologtak a rendkívül erős hőség során, amely e kőzetek kialakulását kísérte. De az ütközés változatának megfelelően a Hold az olvadt anyag Föld-közeli pályára történő kilökődésének eredményeként jött létre. És még ha feltételezzük is, hogy ennek az anyagnak egy része az adott pillanatban elpárologhatott, mégis a párolgás során a könnyű izotóp mindig megelőzi a nehéz izotópot, ami azt jelenti, hogy a visszamaradó anyagot fel kellett volna dúsítani az elem nehéz izotópjával. elveszett. Ugyanakkor a holdi anyagban nem találtak nyomokat az illékony elemek izotópos frakcionálására. Ráadásul a NASA Ames Center tudósa, Jack J. Lissauer szerint a protobolygóval való ütközés során kilökött anyag nagy része visszaesett volna a Földre. Azt hitte:
„A becsapódás után kialakult „holdkorongban” az anyag felszaporodási folyamata nem mehetett végbe nagy hatékonysággal. A Hold létrejöttéhez sokkal több anyagot kellett kidobni a pályára és a Földtől nagyobb távolságra, mint azt korábban gondolták." Egy másik fontos körülmény az oxigénizotópok arányának azonossága a szárazföldi és a holdi kőzetekben, ami, mint fentebb megjegyeztük, a Hold és a Föld kialakulását jelzi a Naptól azonos távolságra. Hogyan illeszkedik ez az általánosan elfogadott ütközéselméletbe? Valójában ebben az esetben egy Mars méretű bolygónak a Földdel egy pályán kell mozognia, és sok millió évig ebben az állapotban kellene léteznie a hírhedt ütközés előtt. Így a Hold eredetének fentebb leírt változata sem mentes komoly hiányosságoktól. Az amerikai Apollo űrszonda és a szovjet pilóta nélküli szondák által szállított holdkőzetminták vizsgálata egészen váratlan eredményeket hozott. Kiderült, hogy a Hold felszínén összegyűjtött kőzetek jóval régebbiek, mint azok, amelyeket a tudósok fedeztek fel a Földön.
Különösen a Holdról származó minták 4,5 milliárd évesek, ami nagyon közel áll Naprendszerünk korához. Ezért a Hold tanulmányozásával sokat megtudhat bolygónk történetének legkorábbi epizódjairól. Műholdunk felszínét mind kráterek vágják fel, amelyek erős meteoritbombázást jeleznek. Ez arra enged következtetni, hogy erősebb gravitációs mezővel bolygónkat a Naprendszer fennállásának első 700 millió évében még intenzívebb támadás érte, mint maga a Hold. De a Földön ezt követő aktív geológiai folyamatok teljesen elrejtették előlünk a nagyszabású meteorithullás minden bizonyítékát.
A Föld állandó és egyetlen műholdja fontos hatással van bolygónkon számos eseményre. Mivel a Hold meglehetősen nagy tömegű és nincs olyan messze a Földtől, megfigyelhetjük köztük a gravitációs kölcsönhatást. Ez apályok és áramlások formájában fejeződik ki, amelyek nemcsak az óceánok vagy tengerek partjain, hanem a zárt tározókban és a földkéregben is rögzíthetők.
A gravitáció hatására hullámok futnak végig a földfelszínen, amelyek mintegy 50 cm-re nyújtják a Föld héját a Hold felé. Ez nemcsak a tengerszint időszakos ingadozását okozza, hanem a föld légkörének mágneses tulajdonságaiban is megváltozik. Bolygónk történetének legkorábbi időszakában, amikor a fiatal Hold mindössze néhány tízezer kilométerre volt a Földtől, befolyása láthatóan még jelentősebb volt. A hatalmas árapály-erők lelassították a forgást és felmelegítették a bolygó belsejét.
Hogy a Föld valóban ütközött-e a mitikus Theia protobolygóval, azt nem lehet biztosan megmondani. De a tudósok úgy vélik, hogy a Hold gravitációja hozzájárult az aktív vulkáni tevékenységhez és a Föld elsődleges bazaltrétegének kialakulásához. Az egyetlen műhold kisimítja a Föld tengelyének rezgéseit, így a Kék Bolygó klímája kedvezőbb az élő szervezetek fejlődése számára.

Betűtípus növelése

• 2014. június 6. 11:27
• Megjegyzések

A Hold az úgynevezett óriásütközés eredményeként keletkezett, amely 4,5 milliárd évvel ezelőtt történt a proto-Föld és egy másik, megközelítőleg Mars méretű protobolygó között – győződtek meg végül a tudósok. Annak ellenére, hogy a Hold eredetének ez a hipotézise mindig is elterjedt volt, ez idáig egyetlen vitathatatlan bizonyíték sem mutatkozott be mellette.

A Naprendszer több mint másfélszáz holdja közül csak a mi Holdunknak van sajátos eredete. Más természetes műholdak vagy idegen planetezimálokat képviselnek, vagy szülőbolygóikkal egyidejűleg születtek ugyanarról az akkréciós korongról. Számos jel azonban, mint például a Hold víz- és egyéb illékony elemeinek alacsony tartalma, egy nagyon kicsi mag, a Földhöz és másokhoz hasonló szögimpulzus, arra kényszerítette a tudósokat, hogy egy másik forgatókönyvet javasoljanak a jelenség előfordulásához - az Óriás becsapódás forgatókönyvét.

A probléma az volt, hogy a Naprendszerben minden bolygónak megvan a maga egyedi izotópösszetétele, ezért a Theia nevű protobolygó esetében ésszerű lenne a Földtől eltérő izotóp-összetételt feltételezni.

Számos számítás szerint Theia tömegének 70-90%-ával járult hozzá a Hold létrejöttéhez. Igaz, vannak más verziók is, miszerint Theia túl érintőlegesen érte a Földet, kitépett belőle egy nagy tömeget, majd elrepült valahova, és anyagának legfeljebb 8%-át adta át a Holdnak. További nehézséget jelentett, hogy a protofölddel való ütközéskor Theia izotópos aláírásának akár 50%-át is át tudta adni neki, így a különbségek keresése még nehezebb volt.

De így vagy úgy, de eddig nem fedeztek fel izotópos különbségeket a holdi és a szárazföldi talajban.

Bár úgy tűnt, pontosan mérik, egészen öt ppm-ig.

A Göttingeni Egyetemen létrehozott új installáció segítségével a kutatók sokkal pontosabban mérhették meg az anyagok izotópösszetételét. Miután úgy döntöttek, hogy a holdi és a földi bazaltokat összehasonlítják rajta, a tudósok először a holdmeteoritok anyagát használták, de nem találtak különbséget a földi anyagokhoz képest: véleményük szerint a Holdról származó égi idegenek bolygónkon való tartózkodásuk során meglehetősen szennyezettek voltak a helyi anyagokkal. izotópok. Ezért a következő lépésük az Apollo-misszió három expedíciója által a Földre hozott holdtalajminták tanulmányozása volt.

A tudósok figyelmüket az oxigénizotópokra összpontosították.

Ennek eredményeként mindhárom Holdról hozott mintában az oxigén-17 tartalom 9 százezrelék százalékkal magasabb volt, mint amit a szárazföldi mintákban találtak.

„Ez a különbség nagyon kicsi, de létezik” – mondja Daniel Herwardz, „és ebből két következtetésre jutunk a lehetőség, hogy mondjunk valamit Theia geokémiájáról. A következő cél annak kiderítése, hogy a Hold valójában mennyi anyagot kapott Theiától.

Hervardts nem hisz a 70-90%-ban. Úgy véli, hogy nagy valószínűséggel a Hold a Földtől örökölte, a Theia pedig, ahogyan a szülőktől kellene, 50/50.

És végül megválaszolatlan marad a kérdés: hová tűnt Theia az ütközés után, mi történt vele, meghalt-e a későbbi ütközésekben, esett-e valamilyen Jupiterre, vagy egy régóta ismert bolygó része lett-e.

Hasonló anyagok

• 11.11.2016, 10:00 Trendben. Az állami osztályok és a Szövetségi Tanács tagjai növelik asszisztensi létszámukat Mint a Gazeta.Ru megtudta, hamarosan törvényjavaslatot nyújtanak be az Állami Dumának a duma képviselőinek és a Szövetségi Tanács tagjainak asszisztenseinek megengedett létszámának növeléséről. Jelenleg egy parlamenti képviselőnek legfeljebb öt asszisztense lehet, a módosítások ezt a létszámot hétre emelik. Ez fontos azoknak az egymandátumos képviselőknek, akiknek esetleg nincs elég keze a választókerületekben dolgozni. A szakember úgy véli, hogy a kezdeményezés beleillik az Állami Duma tekintélyének növelésének irányába.
• 22.10.2015, 10:57 Média: A tudósok bejelentették, hogy 15 napos teljes sötétség uralkodik a Földön A média olyan információkat terjesztett, amelyek szerint a Föld 15 napig teljes sötétséggel néz szembe - 2015. november 15-től november 29-ig. A jelenség oka a Nap globális elsötétülése lesz. A hír szerzői a NASA szakembereire hivatkoznak.
• 30.06.2015, 10:03 Július 1-jén egy másodperccel bővül a nap. Lehetséges hibák az operációs rendszerekben Július 1-jén a tudósok egy plusz másodpercet adnak a Föld lakóihoz. A Föld Nap és Hold okozta lassulása az év egy napjának meghosszabbítását tette szükségessé.
• 02.04.2015, 12:54 A hold sötétvörös lesz. Április 4. - század legrövidebb holdfogyatkozása Ez lesz a harmadik a 2014. április 15. és idén szeptember 28. között bekövetkező négy holdfogyatkozás közül.
• 11.07.2014, 14:25 Szuperhold. A műhold minimum kétszer közelíti meg a Földet Az elkövetkező éjszaka a Hold minimális távolságra megközelíti a Földet – mondta Georgij Goncsarov, az Orosz Tudományos Akadémia Pulkovo Csillagászati ​​Obszervatóriumának vezető kutatója az orosz hírszolgálatnak. Ilyenkor a telihold nagyobb lesz a szokásosnál.

Új anyagok

• 27.03.2019, 08:45 Pszichológus: „A gyerekek a felnőttek támogatásával „mennek” a kütyükbe” A szakértők azt állítják, hogy az emberiség teljes története során még soha nem voltak ilyen grandiózusak és jelentősek az információs mező szerkezeti változásai. Információs és technológiai forradalmakat, puccsokat, lázadásokat és reformokat élünk át. És az ezekkel az új lehetőségekkel kapcsolatos lelkes tervek mellett riasztó előrejelzések is születnek. Például Andrej Kurpatov pszichoterapeuta azt állítja, hogy a mesterséges információs technológiák az intellektuális funkciók elkerülhetetlen sorvadásához vezetnek. Sokan a mobiltelefont az emberiség ellenségének tekintik. A szülők nyögnek – a család tagja lett, megszállott, önző és türelmetlen.
• 26.03.2019, 10:20 Repülő csészealjak, chips és alumínium. A szaratovi régió leghangosabb beteljesületlen reményei. 1. rész Az elmúlt három évtizedben a hivatalnokok és az üzletemberek mindenféle ígérettel és projekttel ajándékozták meg szaratov lakosait. A tervek egy része a kivitelezés során szétesett, mások megvalósítását el sem kezdték. Némelyikük még mindig kísérti a hatóságokat, míg mások már rég archiváltak és feledésbe merültek. Ha csodák történnének, és a hatalmak minden terve megvalósulna, a szaratov-vidék teljesen másképp nézne ki. A "Focus of the City" a régió leghangosabb beteljesületlen reményeire próbált emlékezni.

Ugyanazon a pályán, mint a Föld. Az óriási becsapódási elmélet szerint a Földdel való ütközés vezetett a Hold kialakulásához. Valószínűleg több száz millió évig létezett a Naprendszer létrejöttétől (~ 4,6 Gigalet) a Földdel való ütközés pillanatáig (~ 4,5 Gigalet).

Az objektum a Lagrange pontban (L4 vagy L5) keletkezett a Föld-Nap kéttest rendszerben. Hozzávetőlegesen Theia tömege a Föld 1/10-e volt. A bolygót Theia titánról nevezték el - Selene (istennő) anyjáról.

Egyes planetezimális adatok szerint Theia valószínűleg 30-50 millió évvel a Naprendszer létrejötte óta létezett, és 4,53 Gigalettel (milliárd évvel ezelőtt) ütközött a proto-Földdel. A rubídium és stroncium izotópok Holdon és Földön való eloszlásának 2008-ban végzett összehasonlító elemzésének eredményei szerint az ütközés 4,48 ± 0,02? Gigalet. Ez utóbbi szám jól egyezik a 4,46 ± 0,04 Gigalet dátummal, amelyet korábban az ólomvesztés és a holdkéreg kialakulása alapján kaptunk. Így a Theia 70-110 megaévig (évmilliókig) létezhet.

A proto-Földnek az ütközés idején már szinte modern tömege volt. Az ütközés kezdeti sebessége jelentéktelen volt, csillagászati ​​értelemben - 4 km/sec. Theia beesési szöge hegyes volt, körülbelül 45°. A Theia vasmagja a Föld magja felé süllyedt, míg Theia köpenyének nagy része és a Föld köpenyének jelentős része az űrbe került, ahol akkréciós korongot alkottak. Az akkréciós korongból nagyon rövid idő alatt (egy évszázadon belül, talán egy hónapon belül) kialakult a bolygó műholdja, a Hold.

Theia és a Föld konvergenciája és ütközése, valamint a Hold kialakulása.

A számítógépes szimulációk azt mutatják, hogy a Föld-Hold rendszer trójai Lagrange pontjain jelentős testek vagy törmelékfelhalmozódások létezhetnek hosszú ideig, akár 100 megalithig.

Az ütközés következtében a Föld jelentős szöglendületet kapott, a nap mintegy öt órán át tartott. Ezt követően a Hold eltávolítása miatt a Föld forgása lelassult a napi huszonnégy órára.

A modern nézetek szerint a bolygók izotópos eloszlása ​​jelentősen függ a Nap távolságától. A hasonló izotóp-eloszlású Hold és a Föld nem jöhetett volna létre különböző pályán, de azt a tényt, hogy a Szputnyikban nem voltak nehéz elemek, nehéz volt megmagyarázni, hogy mindkét test egyidejűleg ugyanazon a pályán keletkezett.

A „nagy hatás” vagy „nagy csobbanás” hipotézist először 1975-ben javasolta Al Cameron, William Ward és William Hartmann amerikai asztrofizikusok csoportja. Így viszonylag könnyen igazolható volt a nehéz elemek, például a vas, szinte teljes hiánya a műholdon. Az így létrejövő objektumnak azonban lényegesen eltérő összetételűnek kell lennie, és az újonnan képződött Holdnak más izotóp-összetétele lehetett volna, például oxigénizotópok.

Theia származási helye sokáig az elmélet gyenge pontja maradt. Az újonnan kialakult Naprendszerben nem volt olyan hely, ahol a Földhöz hasonló izotóp-összetételű olyan jelentős objektum keletkezhetett volna, mint a Theia. Hiszen egy ilyen tömeg felhalmozásához egy bizonyos időszaknak el kellett telnie egy stabil pályán. 2004-ben számítógépes modellezésre alapozva a Princeton Egyetem két kutatója, Richard Gott és Edward Balbruno szemléltette, hogy a trójai Lagrange egyik pontján, amelyek 60°-ra vannak a Földtől, olyan planetoid képződhet, amelynek elegendő ideje lenne a Marsba nőni. tömeg.

Körülbelül százmillió év elteltével az objektumot megrázta az óriás, majd fokozatosan közelebb került és kis sebességgel ütközött a Földdel. Mivel a Föld és a Theia ugyanazon a pályán jött létre, izotóp-összetételük hasonló.
2011. február 25-én bejelentették, hogy a KOI-730 bolygórendszerben két bolygót fedeztek fel ugyanazon a pályán. Mindkét bolygó a trójai pontokon van egymáshoz képest.

Az ilyen tárgyak létezése további megerősítése Theia létezésének valószerűségének. A pályaszámítások szerint mindkét bolygó stabil pályája lesz legalább a következő 2,2 millió évben.

Ezen elmélet szerint a Theia a Naprendszer többi bolygójához hasonlóan 4,6 milliárd évvel ezelőtt keletkezett, és a Marshoz hasonló méretű volt.

Lásd még

Írjon véleményt a "Theia (hipotetikus bolygó)" cikkről

Megjegyzések