Предыдущая публикация
Как миссии «Аполлон» помогли раскрыть происхождение Луны
Знаете, если задуматься, а мы, поверьте, сейчас этим займёмся, то Луна покажется вам довольно странной. Из всех планет земной группы Солнечной системы только у нас есть крупный естественный спутник. У Меркурия и Венеры ничего нет. И хотя у Марса технически есть два спутника, на самом деле это просто захваченные астероиды, которые не в счёт. Извините, Фобос и Деймос, но так уж вышло.Наша Луна огромна, по крайней мере относительно. Она составляет 1,5 % массы Земли, что больше, чем у любой другой планеты, за исключением системы Плутон — Харон. Поэтому мы должны задаться вопросом: как у нас появилась такая большая Луна?
Астронавт Харрисон Шмитт, единственный геолог, побывавший на Луне, забирает образцы лунного грунта во время миссии «Аполлон-17».
Фото: НАСА
-------------
В начале XX века в академических кругах обсуждались десятки теорий. Возможно, Луна была формирующейся протопланетой, которую мы захватили. Возможно, когда Земля была ещё расплавленной, мы вращались так быстро, что от нас откололся кусок, как если бы вы слишком сильно перемешали тесто для печенья, и этот кусок стал Луной. Возможно, Луна образовалась в результате столкновения нескольких более мелких объектов на орбите Земли.
А может, ни одна из этих теорий не верна. «Все эти идеи ошибочны» — вполне приемлемое утверждение. И всё благодаря миссии «Аполлон». Хотя мы можем делать множество наблюдений за Луной, не выходя из дома, из обсерваторий или с орбитальных спутников, этого недостаточно, чтобы ответить на вопрос, откуда взялась Луна.
Миссии «Аполлон» нашли золотую жилу. Или платиновый реголит, как хотите это называйте. В образцах, собранных астронавтами, мы нашли одну ключевую информацию.
Одним из них было неопровержимое доказательство того, что в прошлом Луна была расплавленной. Вы знаете, что на всей её поверхности был океан магмы. Многие породы на лунной поверхности имеют магматическое происхождение — это застывшая магма. И, кроме того, они жутковаты.
Погодите, я серьёзно, это действительно так. Многие образцы лунного грунта называют богатыми KREEP. Где KREEP — это, конечно же, аббревиатура. Буква «K» обозначает калий. REE — это редкоземельные элементы. А P — фосфор. Видите, KREEP. В этом есть смысл, и я клянусь, что не придумал это на ходу в качестве шутки.
Дело в том, что эти элементы обычно не встречаются вместе, и единственный способ получить их в высокой концентрации в одной и той же породе — это расплавить всю эту чертову штуку на довольно долгое время. Это еще одно доказательство того, что Луна была расплавлена, а для этого требуется много — я имею в виду, очень много — энергии.
Второе важное доказательство — это кислород. Да, на Луне есть кислород, и его довольно много, но он связан с горными породами (как и на Земле, кстати). Некоторые изотопы кислорода стабильны, то есть не подвержены радиоактивному распаду. Удивительно, но на Луне доля этих стабильных изотопов такая же, как на Земле, и это не просто совпадение.
Но между Луной и Землёй есть и некоторые ключевые различия. На Луне гораздо меньше тяжёлых элементов и практически нет сверхлёгких. Только элементы средней плотности.
Как все эти части складываются воедино?
Они согласуются с гипотезой о гигантском столкновении. Согласно этой гипотезе, когда Земля ещё формировалась, в неё врезалась протопланета размером с Марс по имени Тейя. Тейя, кстати, была названа в честь одной из титанид греческой мифологии, дочери Неба и Земли, которую Зевс в конце концов заточил глубоко под Землёй за преступление… делает пометки… верно, за то, что она была титанидой. В результате столкновения выделилось немало энергии, а часть Земли и Тейи была выброшена на околоземную орбиту.
Это объясняет распространённые соотношения изотопов: мы состоим из одних и тех же фундаментальных элементов. И это объясняет, почему на Луне были глубокие океаны магмы (наши любимые океаны магмы): потому что вся эта система просто взорвалась. И это объясняет, почему на Луне мало тяжёлых элементов, таких как железо, потому что всё это опустилось в центр Земли (и благодаря этому у нас очень большое ядро). Это также объясняет, почему на Луне нет по-настоящему лёгких элементов: всё, что было, испарилось при столкновении, а гравитации не хватило, чтобы удержать это.
Фух. Гипотеза о гигантском столкновении в настоящее время является наиболее распространённой среди учёных теорией происхождения Луны. Без миссий «Аполлон» у нас была бы гораздо менее полная картина и мы были бы гораздо менее уверены в своих выводах.
Любое из этих научных достижений — состав и структура Луны, калибровка скорости образования кратеров и неопровержимые доказательства гипотезы о гигантском столкновении — могло бы оправдать миссии «Аполлон» . Но мы получили все три, а также многое другое, о чём я даже не упомянул.
И это только наука. Есть ещё огромный технологический прогресс, побочные технологии, достижения в области инженерии, материаловедения, орбитальной динамики. Список можно продолжать.
С научной точки зрения миссии «Аполлон» были неоправданно затратными. К тому же мы смогли высадиться на Луне, что само по себе довольно круто.
В следующий раз, когда мы начнём обсуждать ценность будущих пилотируемых полётов на Луну или Марс, я хочу, чтобы вы помнили об этом. Благодаря миссиям «Аполлон» мы знаем гораздо больше о том, как устроена Вселенная. И всё это за жалкие 12 с половиной дней на поверхности. Представьте, что бы мы узнали, если бы остались там.
Пол Саттер
Фото: НАСА
-------------
В начале XX века в академических кругах обсуждались десятки теорий. Возможно, Луна была формирующейся протопланетой, которую мы захватили. Возможно, когда Земля была ещё расплавленной, мы вращались так быстро, что от нас откололся кусок, как если бы вы слишком сильно перемешали тесто для печенья, и этот кусок стал Луной. Возможно, Луна образовалась в результате столкновения нескольких более мелких объектов на орбите Земли.
А может, ни одна из этих теорий не верна. «Все эти идеи ошибочны» — вполне приемлемое утверждение. И всё благодаря миссии «Аполлон». Хотя мы можем делать множество наблюдений за Луной, не выходя из дома, из обсерваторий или с орбитальных спутников, этого недостаточно, чтобы ответить на вопрос, откуда взялась Луна.
Миссии «Аполлон» нашли золотую жилу. Или платиновый реголит, как хотите это называйте. В образцах, собранных астронавтами, мы нашли одну ключевую информацию.
Одним из них было неопровержимое доказательство того, что в прошлом Луна была расплавленной. Вы знаете, что на всей её поверхности был океан магмы. Многие породы на лунной поверхности имеют магматическое происхождение — это застывшая магма. И, кроме того, они жутковаты.
Погодите, я серьёзно, это действительно так. Многие образцы лунного грунта называют богатыми KREEP. Где KREEP — это, конечно же, аббревиатура. Буква «K» обозначает калий. REE — это редкоземельные элементы. А P — фосфор. Видите, KREEP. В этом есть смысл, и я клянусь, что не придумал это на ходу в качестве шутки.
Дело в том, что эти элементы обычно не встречаются вместе, и единственный способ получить их в высокой концентрации в одной и той же породе — это расплавить всю эту чертову штуку на довольно долгое время. Это еще одно доказательство того, что Луна была расплавлена, а для этого требуется много — я имею в виду, очень много — энергии.
Второе важное доказательство — это кислород. Да, на Луне есть кислород, и его довольно много, но он связан с горными породами (как и на Земле, кстати). Некоторые изотопы кислорода стабильны, то есть не подвержены радиоактивному распаду. Удивительно, но на Луне доля этих стабильных изотопов такая же, как на Земле, и это не просто совпадение.
Но между Луной и Землёй есть и некоторые ключевые различия. На Луне гораздо меньше тяжёлых элементов и практически нет сверхлёгких. Только элементы средней плотности.
Как все эти части складываются воедино?
Они согласуются с гипотезой о гигантском столкновении. Согласно этой гипотезе, когда Земля ещё формировалась, в неё врезалась протопланета размером с Марс по имени Тейя. Тейя, кстати, была названа в честь одной из титанид греческой мифологии, дочери Неба и Земли, которую Зевс в конце концов заточил глубоко под Землёй за преступление… делает пометки… верно, за то, что она была титанидой. В результате столкновения выделилось немало энергии, а часть Земли и Тейи была выброшена на околоземную орбиту.
Это объясняет распространённые соотношения изотопов: мы состоим из одних и тех же фундаментальных элементов. И это объясняет, почему на Луне были глубокие океаны магмы (наши любимые океаны магмы): потому что вся эта система просто взорвалась. И это объясняет, почему на Луне мало тяжёлых элементов, таких как железо, потому что всё это опустилось в центр Земли (и благодаря этому у нас очень большое ядро). Это также объясняет, почему на Луне нет по-настоящему лёгких элементов: всё, что было, испарилось при столкновении, а гравитации не хватило, чтобы удержать это.
Фух. Гипотеза о гигантском столкновении в настоящее время является наиболее распространённой среди учёных теорией происхождения Луны. Без миссий «Аполлон» у нас была бы гораздо менее полная картина и мы были бы гораздо менее уверены в своих выводах.
Любое из этих научных достижений — состав и структура Луны, калибровка скорости образования кратеров и неопровержимые доказательства гипотезы о гигантском столкновении — могло бы оправдать миссии «Аполлон» . Но мы получили все три, а также многое другое, о чём я даже не упомянул.
И это только наука. Есть ещё огромный технологический прогресс, побочные технологии, достижения в области инженерии, материаловедения, орбитальной динамики. Список можно продолжать.
С научной точки зрения миссии «Аполлон» были неоправданно затратными. К тому же мы смогли высадиться на Луне, что само по себе довольно круто.
В следующий раз, когда мы начнём обсуждать ценность будущих пилотируемых полётов на Луну или Марс, я хочу, чтобы вы помнили об этом. Благодаря миссиям «Аполлон» мы знаем гораздо больше о том, как устроена Вселенная. И всё это за жалкие 12 с половиной дней на поверхности. Представьте, что бы мы узнали, если бы остались там.
Пол Саттер
Следующая публикация
Комментарии 1