Привет, друзья! Правила этикета гласят - "Не принято спрашивать представительниц прекрасного пола об их возрасте". В приличном обществе это считает признаком дурного тона. Ведь ни для кого не секрет, что многие стремятся выглядеть намного моложе; и в этом нет ничего удивительного.
Наша Луна не отстает от этого тренда. Так, по результатам анализа образцов лунного грунта выяснилась одна очень интересная деталь - их возраст намного меньше, чем истинный возраст самой Луны, примерно на 160 миллионов лет.
Земля и Луна связаны между собой узами гравитационного притяжения, которое сыграло большую роль в дальнейшей судьбе обоих небесных тел.
В настоящее время считается, что Луна образовалась в результате гигантского столкновения, когда планетеземаль размером с Марс, получившая название Тея, нанесла касательный удар по прото-Земле, в период образования Солнечной системы. Считается также, что и Земля, и Луна образовались из обломков этого столкновения.
На раннем этапе своего образования Луны имела на своей поверхности океан из расплавленной магмы. Со временем тяжелые элементы и железо опустились в ядро нашего спутника, а более легкие силикатные горные породы всплывали на поверхность образовав анортозитовую кору Луны. Свидетельством существования расплавленного магматического океана является повсеместное распространение анортозита по поверхности Луны.
Образцы лунных пород были доставлены на Землю советскими автоматическими межпланетными станциями "Луна" и китайскими - "Чанъэ", а также астронавтами миссий космической программы "Аполлон". В 2023 году индийский луноход "Прагьян" провёл анализ лунных пород на поверхности Луны.
Исследователи измерили возраст образцов, чтобы определить время их образования. Эти исследования дали очень широкий разброс дат. Изучение образцов лунного грунта, доставленных миссиями космической программы "Аполлон", а также автоматическими станциями "Луна" и "Чанъэ", указывал на то, что возраст их образования был равен 4,35 миллиардам лет. Но анализ отдельных зерен циркона в лунных образцах выявил что некоторые зерна имеют возраст 4,51 миллиарда лет, что составляло разницу в 160 миллионов лет.
Это усугублялось еще и тем, что тепловое моделирование процесса охлаждения Луны соответствовало её более древнему возрасту. Но на Луне было слишком мало крупных ударных кратеров, что указывало на ее более молодой возраст.
Исследователи выдвинули гипотезу, согласно которой Луна пережила второе плавление своей коры, примерно через 200 миллионов лет после своего образования. Во время этого события часть лунной коры расплавилась вновь, обнулив возраст образования многих минералов.
Но что послужило источником тепла, вызвавшим повторное плавление Луны? Радиоактивность горных породы, могла внести дополнительный вклад в нагрев Луны, но такое небольшое небесное тело должно было остывать намного быстрее чем Земля, но никак не расплавится вновь.
Дело в том, что Луна сформировалась гораздо ближе к Земле, чем она находится сегодня. В период своего образования Луна находилась примерно на высоте пяти радиусов Земли, что составляет примерно 32 000 километров. Это высота на которой сейчас находятся все геостационарные спутники. Гравитация Земли влияла на прото-Луну гораздо сильнее, и она испытывала на себе огромное приливное взаимодействие нашей планеты.
Приливные силы могли значительно нагреть Луну, когда её орбита находилась на расстоянии от 16 до 22 радиусов Земли. Эта высота орбиты Луны называется переходом плоскости Лапласа. Эта точка обозначает место, где орбита Луны, при постепенном удалении от Земли, перешла от влияния преимущественно земной гравитации еще и к влиянию гравитации Солнца. На этой высоте вклад сил притяжения Солнца и Земли в прецессию орбиты Луны был равным, что создавало орбитальный резонанс, который усиливал эффект приливов.
Из-за приливного взаимодействия, произошел очень сильный нагрев поверхности Луны, который частично расплавил лунную кору и мантию. Хотя расплавление не привело к образованию огромного магматического океана, последовавшая за ним вулканическая активность стерла многие ударные кратеры, сгладив поверхность.
Но как прото-Луна подняла свою орбиту с примерно 5 радиусов Земли до области перехода плоскости Лапласа? В настоящее время океаны Земли под воздействием приливов создают гравитационную силу, которая медленно ускоряет Луну, поднимая её орбиту на 3,8 сантиметра в год. Но океаны Земли сформировались лишь около 3,8 миллиардов лет назад, когда атмосфера нашей планеты достаточно остыла.
Поскольку океанов на Земле 4,35 миллиардов лет назад еще не существовало, то на увеличение орбиты Луны действовал другой механизм. В этот период Земля представляла собой глобальный океан из жидкой магмы. Этот океан имел бугры на своей поверхности, которые образовались не только из-за приливного взаимодействия Луны, но и из-за более высокой скоростью вращения самой Земли, когда сутки на нашей планете длились всего четыре часа.
Эти неровности в сочетании с более высокой скоростью вращения могли заменить современные океанические приливы, подняв орбиту Луны с пяти до шестнадцати радиусов Земли за 200 миллионов лет. Достигнув этой высоты гравитация Земли растягивала и сжимала Луну. Со временем постоянное растяжение и сжатие повысило температуру Луны до такой степени, что она частично расплавилась.
Ещё одно следствие плавления коры Луны заключается в том, что оно устанавливает возрастной предел для появления двух наиболее крупных бассейнов на поверхности Луны: Океана Бурь на видимой стороне Луны, и бассейна Южный полюс-Эйткен. Последний является крупнейшим ударным бассейном в Солнечной системе, который занимает большую часть обратной стороны южного полушария Луны. Эти события должны были произойти уже после того, как лунная кора затвердела во второй раз.
Тайна лунного возраста разгадана. Нашему естественному спутнику не удалось скрыть свой истинный возраст, как бы Луна не старалась это сделать.
Всем удачи!