Kodėl Mėnulio tyrinėjimo sėkmė tiesiogiai priklauso nuo „hipotezių mūšio“apie jo kilmę
Tarp teorijų apie Selenos kilmę ilgą laiką vyksta rimta kova: amerikiečių mokslininkai mano, kad ją „išmušė“iš žemės dėl senovės negyvos planetos smūgio, o jų kolegos iš Rusijos ir Izraelio - kad nebuvo eschatologinių planetų susidūrimų. Kaip žemdirbiai tyrinės Mėnulį, priklauso nuo to, kuris iš jų teisingas.
- „Salik.biz“
Iš pirmo žvilgsnio paslaptingas šurmulys aplink Žemės palydovą. Viena vertus, Mėnulio kolonizavimas vargu ar turi prasmę: jo plotas (apie 1/14 Žemės ploto) yra maždaug lygus Žemės tropinių ir arktinių dykumų plotui; Tuo tarpu net ir sausumos dykumos yra valdomos labai lėtai, o Mėnulio vystymasis kainuos maždaug eilės dydžiu daugiau. Entuziastų nuomonė, kad ten yra helio-3 ir yra verta Mėnulio tyrinėjimo priežastis, prieštarauja visiems gerai žinomam faktui: energetiškai palanki termobranduolinė reakcija dar nepasiekta net deuteriui, o helio-3 užsidegimas yra stiprumo laipsnis sunkesnis ir yra už jos ribų. numatoma žmonijos ateitis. Kita vertus, viena valdžia po kitos šiais metais planuoja naujus tūpimus Mėnulyje. Kyla klausimas: kodėl?
Teisingas atsakymas į šį klausimą yra paprastas: mokslo ir išteklių varžybos yra „sumaišytos“su prestižo lenktynėmis. Jei ne amerikietiškos hipotezės apie žemės palydovo kilmę yra teisingos, ten yra daug vandens ir patogaus vystymuisi vandens ledo pavidalu. Esant vandeniui, ant mėnulio regolito galima auginti sausumos augalus - tokie bandymai jau buvo sėkmingai atlikti. Turint vandens ir maisto, taip pat deguonies šaltinio, Mėnulį tyrinėti ir įsisavinti bus daug, daug lengviau ir pigiau, nei tuo atveju, kai viskas turi būti gabenama iš Žemės. Pabrėžiame, kad pagrindo įkūrimas nereiškia kolonizacijos. Arkties salos ir Antarktida negali būti tankiai apgyvendintos, tačiau yra bazių. Jie reikalingi dėl mokslinių tyrimų, karinių ir logistinių priežasčių. Mėnulis turi šešis kartus mažiau gravitacijos nei žemė. Tai reiškia, kad iš jo (jums reikia dešimt kartų mažiau degalų) lengviau pakelti kurą ir oksidatorių,gaunamas iš to paties vandens - pavyzdžiui, į Marsą skraidančių laivų degalų papildymui. Bet norint pradėti planuoti mėnulio bazes, pirmiausia reikia išsiaiškinti: kas teisus? Ar tikrai Mėnulis sausas?
Megavaras: kaip gimė Žemės susidūrimo su kita planeta idėja
Verta pažvelgti į Saulės sistemą, kaip ji buvo žinoma 1975 m., Kai amerikiečiai Hartmanas ir Davisas suformulavo Žemės ir Teijos megakolionizmo teoriją. Tais tolimais metais Charonas dar nebuvo aptiktas ir visoje Saulės sistemoje buvo žinomi tiksliai dviejų tipų palydovai: tie, kurie yra radikaliai mažesni nei jų planetos (Phobos ir Deimos, milžiniškų planetų palydovai) ir Mėnulis. Tuo metu ji buvo vienintelis žinomas palydovas, kurio masė sudarė daugiau nei procentą jos planetos masės.
Nepaprastas šio palydovo pobūdis reikalavo ir netradicinės jo kilmės teorijos, juo labiau, kad tokios gremėzdiškos pirmtako hipotezės, kaip, pavyzdžiui, kūrinio atskyrimas nuo Žemės pagal tariamą ankstesnio jo greito sukimosi veiksmus (Charleso Darwino sūnaus Darvino hipotezė), buvo šiek tiek naivios ir lengvai paneigiamos. Ši ir panašios hipotezės prastai paaiškino faktą, kad Mėnulio geležies šerdis, palyginti su Žeme, yra maža, o vandens nėra (kaip tuo metu buvo tikima).
Reklaminis vaizdo įrašas:
Tiesą sakant, tuo metu mėnulio uolienoje vanduo jau buvo aptiktas: „Apollo“atnešė dirvožemį į Žemę, kur vanduo buvo rastas 60-aisiais. Bet tai buvo priskirta sausumos taršai ar meteoritams. Tiesioginiai jonų detektorių, aptikusių vandenį šalia „Apollo“, įrodymai taip pat buvo priskirti sausumos taršai. Mėnulio geologijoje veikė reiškinys, dažnai priskiriamas humanitariniams mokslams - mokslininkai atmetė empirinius faktus, nes jie nesiderino su tuomet egzistavusiomis Selenos kilmės teorijomis: visose jose ji pirmiausia ištirpo, tai yra, ji turėjo prarasti vandenį. To meto mokslas padarė prielaidą, kad tik vienas mėnulio vandens srautas - su kometomis. Bet kometiniame vandenyje deuterio ir vandenilio santykis yra skirtingas, o vandenyje, kurį Mėnulyje rado amerikiečiai, šių vandenilio izotopų santykis buvo toks pat kaip Žemėje. To meto teorija to neleido,kodėl viskas buvo priskirta „žemės taršai“, o Selena buvo paskelbta visiškai bevandeniu.
Tačiau kitų Mėnulio dirvožemio savybių, atsirandančių dėl sausumos užterštumo, nebuvo galima paaiškinti. Mes kalbame apie mažesnį titano ir kitų palyginti sunkių elementų kiekį jame.
Žemės susidūrimas su kita planeta.
Tuomet, 1975 m., JAV gimė hipotezė apie mega-poveikį (mega-smūgis). Pagal ją senovės planeta Theia prieš 4,5 milijardo metų susidūrė su žeme ir ypač galingas smūgis iš abiejų planetų į kosmosą išmetė didelį kiekį medžiagos. Laikui bėgant iš šiukšlių susidarė mėnulis. Žemės palydovas buvo gautas ne „pirminis“(kaip, pavyzdžiui, Jupiterio palydovai), bet „antrinis“, susidaręs susidūrus dideliems dangaus kūnams. Buvo pašalintas klausimas, kodėl Selenos masė yra tokia didelė, palyginti su pačios Žemės mase - daug daugiau nei kitų Saulės sistemos planetų palydovų.
„Mega Impact“taip pat lengvai paaiškino, kodėl Mėnulyje buvo mažai sunkiųjų elementų (tai buvo tiesa) ir vandens iš viso nebuvo (o tai po „Apollo“skrydžių buvo užsispyręs faktų nežinojimas). Viršutiniuose Žemės sluoksniuose yra keletas sunkiųjų elementų - dauguma jų nuskendo žemyn ir į žemuosius magmos sluoksnius. Kai planetos susidūrė, šiukšlės turėjo būti užsidegusios iki tūkstančių laipsnių. Bet koks vanduo iš jų išgaruotų ir skristų į kosmosą. Kai atvėsusios šiukšlės sudarė mėnulį, jos jau turėjo būti visiškai sausos.
Atrodo, kažkas praleido
Trejus metus hipotezė atrodė gerai. Tačiau jau 1978 m. Buvo atrastas Charonas, Plutono palydovas. Jei Mėnulis yra 80 kartų mažiau masyvus nei Žemė, tada Chaonas yra tik devynis kartus lengvesnis už Plutoną. Paaiškėjo, kad mėnulio išvaizdoje nėra nieko unikalaus. Iškilo natūralus klausimas: kaip tai įmanoma, nes didelių planetų, tokių kaip Teija, ir Žemės susidūrimas turi būti retas įvykis?
Menininko požiūris į Charoną iš Plutono paviršiaus.
Dar nepatogiau pasirodė mėnulio uolienų analizė laboratorijose ir pirmieji duomenys apie svetimos kilmės meteoritus. Paaiškėjo, kad tik Mėnulis izotopiškai nesiskiria nuo Žemės, o visos kitos Saulės sistemos planetos yra aiškiai skirtingos. Kaip tai atsitiko, jei Selenoje yra tariamai kitos planetos medžiaga - hipotetinė senovės Teija?
Paaiškinti prieštaravimus buvo pakeista megašoko hipotezė: Teijos gimimo vieta buvo laikoma … Žemės orbita, todėl abiejų planetų izotopinė sudėtis yra vienoda. Tariamai ant jo iškart susiformavo dvi planetos, kurios vėliau susidūrė. Nebuvo aišku, kodėl žemės planetoje pasirodė dvi planetos, o viena kitos - kitų sistemos planetų orbitose.
Geologai taip pat pridėjo problemų. Iškilo pagrįstas klausimas: jei dviejų planetų milžiniškas susidūrimas sušildė Žemę ir jos nuolaužas, iš kur vanduo kilo iš planetos? Šiaip ar taip, ji turėjo išgaruoti. Megatakos teorija jau tapo ypač populiari, jie nenorėjo jos atsisakyti, todėl buvo iškelta mintis, kad vanduo Žemėje atsirado vėliau - ją atnešė kometos, kurios milijardus metų krito planetoje. Tačiau netrukus buvo nustatyta, kad vandenilio ir deguonies izotopų santykis kometiniame vandenyje labai skiriasi nuo to paties santykio sausumos vandenyje. Vanduo iš asteroidų yra panašesnis, tačiau jo yra labai mažai, tai yra, jie negali būti Žemės vandenynų šaltinis.
Galiausiai XXI amžiuje Mėnulyje pradėjo rastis vandens pėdsakai. O kai megahokų hipotezės šalininkai pasiūlė, kad kometos atnešė šį vandenį, olandų geologai parodė, kad mėnulio uolienos negalėjo susidaryti dabartine forma be vandens, nuo pat palydovo formavimosi pradžios. Padėtį apsunkino Rusijos astronomai: jų manymu, tipiškas kometos susidūrimas su Mėnuliu lemia, kad daugiau kaip 95% vandens išeina atgal į kosmosą.
Geriausia, kad situacija atsispindėjo 2013 m. Straipsnyje, kuriame pasakojama antraštė „Poveikio teorija išnaudota“.
Kaip asteroido plaktukas pastatė mėnulį
2007 m. Buvo paskelbtas garsaus fiziko N. Gorkavy darbas „Mėnulio ir dvejetainių asteroidų formavimasis“, kuris pirmą kartą parodė, kad Mėnulio susidarymo mechanizmas nėra unikalus - priešingai, Saulės sistemoje jis sukėlė didžiulį palydovų skaičių. Tik šie palydovai buvo suformuoti daugiausia asteroiduose, o ne masyvesnėse planetose.
Tiek asteroidų palydovų, tiek Mėnulio atsiradimo scenarijus yra paprastas. Pirmieji susidūrimai su 10–1000 kilometrų dydžio asteroidais sudaro aplink planetą išmestų šiukšlių žiedą, kurio greitis yra didesnis nei pirmojo kosminio (t. Y. Jie negali greitai sugrįžti). Vėlesni asteroido smūgiai greitai padidina disko masę - jo atliekos „užstoja“iš planetos skraidančias naujas šiukšles. Tie, kurie skrido priešinga disko ir planetos sukimosi krypčiai nuo susidūrimo su disko šiukšlėmis, praranda greitį ir vėl patenka į planetą. Tie, kurie skrieja ta pačia kryptimi kaip diskas ir planeta, sukasi - prisijungia prie disko. Kuo daugiau jos masės, tuo daugiau šiukšlių išmuša nauji asteroidai, ji gali ją sugauti. Dėl vis daugiau ir daugiau susidūrimų senos diske esančios šiukšlės praranda energiją ir greitį, jiems lengviau „suklijuoti“susidūrus,be išsibarstymo po susidūrimo. Taigi diske pradeda formuotis didelis palydovas.
Pagal tokį scenarijų nei Žemė, nei išardytos šiukšlės neįkaista iki tūkstančių laipsnių, tai yra, žemės vanduo neišsilieja nei žemės vandenynuose, nei kaip mėnulio dalis. Ir izotopai jų tvirtose uolienose sutampa, nes, pasirodo, Selene, daugiausia, kilo iš žemės nuolaužų.
Taip pat tampa lengva suprasti Mėnulio jūrų kilmę Mėnulio dalyje, nukreiptoje į Žemę (maždaug prieš 3–4 milijardus metų lava pilamas į Mėnulio paviršių ir, užšaldyta, sudarė tamsias jūras, apimančias 16% mėnulio paviršiaus ploto ir esančias matomoje Mėnulio pusėje). Jei Mėnulis „perima“visas šiukšles, kurias iš Žemės išmušė asteroidai, tada jis turėtų „sugauti“jas puse, nukreipta į Žemę. Todėl šešėlio palydovo pusėje yra žymiai mažiau mėnulio jūrų.
Kaip mūsų laikais dažnai būna hipotezių, kelios mokslinės grupės gali padaryti tą patį atradimą, nes recenzuojamuose žurnaluose yra daug straipsnių, o ne visi mokslininkai turi pakankamai laiko juos perskaityti. Gorkavy išvadas 2014 m. „Atrado“Maskvos astronomų grupė, o 2015 m. - izraeliečių. Kol kas ši hipotezė nepriimtina tik JAV, tačiau tai tik laiko klausimas. Megatampos hipotezės prieštaravimai yra neišsprendžiami, tuo tarpu naujoji dar nerodo prieštaravimų stebėtai tikrovei.
Kaip naujoji teorija pakeis Mėnulio tyrinėjimo ir tyrinėjimo praktiką
Jei Mėnulis buvo suformuotas iš antžeminės medžiagos, ant jo turi būti šviesos elementų. Vanduo iš paviršiaus greitai išgaravo, tačiau aplinkinėse zonose (ypač krateriuose) nėra saulės. Radaro duomenys patvirtina šią hipotezę. Tai reiškia, kad įvykiai, kurie atrodo prieš milijardus metų, šiandien yra gyvybiškai svarbūs. Jei mėnulio vanduo būtų kometų produktas, jo trūktų ir vargu ar jis išsilaikytų pastebimo gryno ledo pavidalu.
Įėjimai į lavos vamzdelius, kurių viduje gali būti daug vandens ledo.
Svarbu, be žiedinių kraterių, yra ir kitų vietų planetoje, kur gali būti šviesos elementų - lavos vamzdžių. Mažo Mėnulio sunkio sąlygomis tokių ugnikalnių urvų skersmuo yra iki šimtų metrų, o jų ilgis matuojamas kilometrais. 10 metrų dirvožemio sluoksnis visiškai apsaugo urvų vidų nuo kosminės radiacijos, o temperatūra juose visada yra stabili. Amerikos tyrinėtojai siūlo, kad ten, kaip ir daugelyje Žemės lavos vamzdžių, gali būti gryno vandens ledo. Yra daug įėjimų į mėnulio lavos vamzdelius (nuotrauka aukščiau). Nėra geresnės vietos mėnulio tyrimų bazei.
Krateris ramybės jūroje (Mare Tranquillitatis).
Atsižvelgiant į naujus duomenis, Mėnulį reikia tyrinėti ne žemose platumose, kaip tai darė amerikiečiai 60–70-aisiais, bet visiškai skirtingose vietose - arčiau polių. Beje, nesunku įsitikinti, kad indėnai ir kiti nauji mėnulio lenktynių dalyviai siunčia savo transporto priemones. Bet kokiame bandyme sukurti mėnulio bazę vandens ledas bus vertingas išteklius. Be to, beveik poliarinėje Mėnulio zonoje saulės spinduliai kai kuriose vietose šviečia daugiau nei 95% metų laiko. Tai dar labiau supaprastins pagrindą. Aišku, kad palydovo gabaliukų niekas nevadins žemiškos valstybės nuosavybe, tačiau, kaip ir Arkties bazės, tas, kuris pirmas įsitvirtina pranašesnėje vietoje, turės didelius pranašumus tirdamas mėnulį.
Taigi amerikiečių teorija apie Mėnulio susidarymą tarpplanetinio susidūrimo metu teigia, kad Selena yra sausas akmens gabalas, kuriame yra mažai vandens ir jis yra tik aliuzinis. Rusijos ir vėliau Izraelio postulai teigia, kad Žemės palydovas kilo dėl daugelio mažų asteroidų poveikio, todėl jame gausu vandens. Tas, kuris pirmasis sužino, kuri iš teorijų yra teisinga, gaus didelę pažangą mėnulio vandens vystyme. Būtent ji taps pagrindiniu šaltiniu, be kurio neįmanoma nei konkrečiai Mėnulio bazė, nei išsamus Mėnulio tyrimas.