Hvorfor suksessen med utforskningen av Månen direkte avhenger av "slaget om hypoteser" om dens opprinnelse
Blant teoriene om opprinnelsen til Selena har det vært en alvorlig kamp i lang tid: Amerikanske forskere mener at hun ble "slått ut" av jorden av et slag av en gammel død planet, og deres kolleger fra Russland og Israel - at det ikke var noen eskatologiske kollisjoner av planeter. Hvordan jordplanter vil utforske månen avhenger av hvem av dem som har rett.
Ved første øyekast er travelheten rundt jordas satellitt mystisk. På den ene siden gir månens kolonisering neppe mening: dens område (omtrent 1/14 av jordens område) er tilnærmet lik området med jordas tropiske og arktiske ørkener; I mellomtiden mestres selv jordiske ørkener veldig sakte, og månens utvikling vil koste en størrelsesorden mer. Oppfatningenes entusiasme om at det er helium-3 der, og det er en verdig grunn til utforskningen av Månen er i strid med det velkjente faktum: en energisk gunstig termonukleær reaksjon er ennå ikke oppnådd selv for deuterium, mens tenningen av helium-3 er en størrelsesorden tyngre og ligger utenfor menneskehetens overskuelige fremtid. På den annen side planlegger den ene kraften etter den andre nye landinger på månen i år. Spørsmålet er: hvorfor?
Det riktige svaret på dette spørsmålet er enkelt: et vitenskapelig og ressursløp "blandes" med prestisjeløpet. Hvis de ikke-amerikanske hypotesene om opprinnelsen til jordens satellitt er riktige, er det mye vann der, og i en form for vannis som er praktisk for utvikling. I nærvær av vann, kan landvekster dyrkes på månen regolit - slike eksperimenter er allerede blitt utført med hell. Med vann og mat, så vel som med en oksygenkilde, vil det være mye, mye enklere og billigere å studere og mestre Månen enn i det tilfellet alt må transporteres fra Jorden. Vi understreker at grunnlaget for basen ikke betyr kolonisering. De arktiske øyene og Antarktis kan ikke være tett befolket, men det er baser der. De er nødvendige av forsknings-, militære og logistiske grunner. Månen har seks ganger mindre tyngdekraft enn jorden. Dette betyr at det er lettere fra det (du trenger ti ganger mindre drivstoff) for å løfte drivstoffet og oksydasjonsmidlet,hentet fra samme vann - for eksempel for tanking av skip som flyr til Mars. Men for å begynne å planlegge månebaser, må du først finne ut: hvem har rett? Er månen virkelig tørr?
Megawar: hvordan ideen om Jorden kolliderer med en annen planet ble født
Det er verdt å se på solsystemet slik det ble kjent i 1975, da amerikanerne Hartman og Davis formulerte teorien om megakollisjonen Earth-Teia. I det fjerne året var Charon ennå ikke oppdaget, og nøyaktig to typer satellitter var kjent i hele solsystemet: de som er radikalt mindre enn planetene deres (Phobos og Deimos, satellitter til de gigantiske planetene) og Månen. Hun var den eneste kjente satellitten på den tiden, hvis masse var mer enn en prosent av massen på planeten hennes.
Den uvanlige naturen til denne satellitten krevde også en ukonvensjonell teori om dens opprinnelse, spesielt siden de klønete forgjengerens hypoteser, som atskillelsen av et stykke fra jorden under den påståtte handlingen fra den tidligere raske rotasjonen (hypotesen om Darwin, sønn av Charles Darwin), var noe naiv og lett tilbakevist. Denne og lignende hypoteser forklarte dårlig at månens jernkjerne er liten i sammenligning med jorden, og det er ikke vann (slik det ble antatt den gang).
Salgsfremmende video:
Faktisk var det på det tidspunktet allerede blitt oppdaget vann i månefjellet: Apolloen brakte jorda til jorden, der det ble funnet vann på 60-tallet. Men det ble tilskrevet bakkenforurensning eller meteoritter. Direkte bevis fra ionedetektorer som oppdaget vann i nærheten av Apollo, ble også tilskrevet jordforurensning. I månegeologi virket et fenomen, ofte tilskrevet humaniora - forskere avviste empiriske fakta, siden de ikke stemte overens med de da eksisterende teoriene om opprinnelsen til Selena: i alle av dem smeltet den først, det vil si at den måtte miste vann. Den tidens vitenskap antok bare en variant av vann som treffer månen - med kometer. Men i kometært vann er forholdet mellom deuterium og hydrogen forskjellig, og i vann som ble funnet på månen av amerikanerne, var forholdet mellom disse hydrogenisotoper det samme som på jorden. Den gangsteorien tillot ikke dette,hvorfor alt ble tilskrevet "jordforurensning", og Selena ble erklært fullstendig vannløs.
Andre funksjoner i månegrunnen ved jordforurensning kunne imidlertid ikke forklares. Det handler om et lavere innhold av titan og andre relativt tunge elementer.
Kollisjon av jorden med en annen planet.
Det var da, i 1975, at mega-impact-hypotesen (mega-impact) ble født i USA. I følge den kolliderte den eldgamle planeten Theia for 4,5 milliarder år siden med jorden og en superkraftig påvirkning kastet en stor mengde materiale fra begge planetene ut i verdensrommet. Månen dannet seg fra rusk over tid. Den jordiske satellitten ble ikke oppnådd "primær" (som for eksempel satellittene til Jupiter), men "sekundær", som oppsto ved kollisjonen av store himmellegemer. Spørsmålet ble fjernet om hvorfor massen til Selena er så stor i sammenligning med massen av jorda selv - mye mer enn satellittene til andre planeter i solsystemet.
Mega Impact forklarte også lett hvorfor det var få tunge elementer på Månen (som var sant) og ikke noe vann i det hele tatt (som etter Apollo-flyvningene var en sta uvitenhet om fakta). De øvre lagene på jorden inneholder få tunge elementer - de fleste av dem sank ned i kjernen og nedre lag av magma. Da planetene kolliderte, skal ruskene ha blusset opp i tusenvis av grader. Alt vann fra dem ville fordampe og fly ut i verdensrommet. Da det avkjølte avfallet dannet månen, burde de ha vært helt tørre nå.
Det virker som om noen savnet
Hypotesen så bra ut i tre hele år. Men allerede i 1978 ble Charon, en satellitt av Pluto, oppdaget. Hvis månen er 80 ganger mindre massiv enn jorden, er Charon bare ni ganger lettere enn Pluto. Det viste seg at det ikke er noe unikt med månens utseende. Et naturlig spørsmål oppstod: hvordan er dette mulig, siden kollisjonen av store planeter som Theia og jorden må være en sjelden hendelse?
En kunstners syn på Charon fra overflaten av Pluto.
Enda mer upraktisk var analysen av måneberg i laboratorier og de første dataene om meteoritter av fremmed opprinnelse. Det viste seg at bare månen er isotopisk ikke skille fra jorden, og alle andre planeter i solsystemet er tydelig forskjellige. Hvordan skjedde dette hvis Selena visstnok inneholder stoffet til en annen planet - den hypotetiske gamle Theia?
For å forklare motsetningen ble hypotesen om mega-sjokket endret: Teias fødested ble ansett … Jordens bane, derfor er den isotopiske sammensetningen av begge planetene den samme. Det er angivelig at to planeter dannet seg på den samtidig, som deretter kolliderte. Det var ikke klart hvorfor to planeter dukket opp på jordens bane, og én om gangen på banene til andre planeter i systemet.
Geologer la også til problemer. Et legitimt spørsmål oppstod: hvis megakollisjonen av to planeter varmet jorden og avfallet, hvor kom vannet fra planeten? I det hele tatt skal den ha fordampet. Megapåvirkningsteorien hadde allerede blitt ekstremt populær, de ønsket ikke å forlate den, så ideen ble lagt frem at vann dukket opp på Jorden senere - det ble brakt av kometer som falt på planeten i milliarder av år. Men det ble raskt oppdaget at forholdet mellom isotoper mellom hydrogen og oksygen i kystvann er veldig forskjellig fra det samme forholdet i terrestrisk vann. Vann fra asteroider er mer likt, men det er veldig lite av dem, det vil si at de ikke kan være kilden til jordens hav.
Til slutt, i det 21. århundre, begynte det å bli funnet spor av vann på månen. Og da talsmennene for megasjokkhypotesen antydet at kometer brakte dette vannet, viste nederlandske geologer at måneberg ikke kunne ha dannet seg i sin nåværende form uten tilstedeværelse av vann helt fra begynnelsen av dannelsen av satellitten. Situasjonen ble forverret av russiske astronomer: etter deres mening fører en typisk kollisjon av en komet med Månen til at mer enn 95% av vannet kommer tilbake i verdensrommet.
Det beste av alt var at situasjonen gjenspeiles i artikkelen fra 2013 med den fortellende overskriften "Impact theory is utmattet".
Hvordan asteroidehammeren bygde månen
I 2007 ble arbeidet til den berømte fysikeren N. Gorkavy "The Formation of the Moon and Binary Asteroids" publisert, som for første gang viste at mekanismen for dannelsen av Månen ikke er unik - tvert imot, det ga opphav til et stort antall satellitter i solsystemet. Bare disse satellittene ble hovedsakelig dannet i asteroider, og ikke i mer massive planeter.
Scenariet for utseendet til både asteroidsatellitter og Månen er enkelt. De aller første kollisjonene med asteroider på 10-1000 kilometer i størrelse danner en ring rundt planeten med utkastet rusk, hvis hastighet er høyere enn den første kosmiske (det vil si at de ikke raskt kan falle tilbake). Påfølgende asteroidstreik øker raskt massen på disken - avfallet "avskjærer" nytt rusk som flyr av planeten. De som fløy i motsatt retning av rotasjonsretningen for disken og planeten, fra kollisjonen med skriket på disken, mister hastigheten og faller tilbake til planeten. De som flyr i samme retning som disken og planeten roterer - blir med på disken. Jo mer dens masse er, jo mer rusk som blir slått ut av nye asteroider, kan den fange opp. Fra flere og flere kollisjoner, gammelt rusk på disken mister energi og hastighet, blir det lettere for dem å "feste seg sammen" ved påvirkning,uten spredning etter kollisjon. Så en stor satellitt begynner å danne seg på disken.
I et slikt scenario varmer verken Jorden eller utslått søppel opp til tusenvis av grader, det vil si at jordens vann ikke koker vekk i jordens hav eller som en del av månen. Og isotopene i deres solide bergarter faller sammen, fordi Selene, viser seg, oppsto hovedsakelig fra jordens rusk.
Det blir også lett å forstå opprinnelsen til månehavene på den delen av Månen som vender mot Jorden (for rundt 3-4 milliarder år siden, strømmet lava på overflaten av Månen og, frosne, dannede mørke hav som dekker 16% av månens overflate og ligger på den synlige siden av Månen). Hvis månen "avskjærer" alt rusk som er slått ut av asteroider fra Jorden, bør den "fange" dem med siden som vender mot Jorden. Derfor er det mye færre månehav på skyggesiden av satellitten.
Som det ofte er tilfelle med hypoteser i vår tid, kan flere vitenskapelige grupper gjøre det samme funnet, fordi det er mange artikler i fagfellevurderte tidsskrifter, og ikke alle forskere har nok tid til å lese dem. Gorkavys konklusjoner ble "gjenoppdaget" i 2014 av en Moskva-gruppe astronomer, og i 2015 av en israelsk. Så langt aksepteres ikke denne hypotesen bare i USA, men den er bare et spørsmål om tid. Motsetningene til megakonsekvenshypotesen er uoppløselige, mens den nye foreløpig ikke viser noen motsetninger med den observerte virkeligheten.
Hvordan den nye teorien vil endre praksisen med å studere og utforske månen
Hvis månen ble dannet av jordmateriale, må det være lette elementer på den. Vann fra overflaten fordampet snart, men det er ingen sol i de sirkumpolare sonene (spesielt i kratre). Radardata støtter denne hypotesen. Dette betyr at hendelser som ser ut til å være for milliarder av år siden, er av vital betydning i dag. Hvis månevannet var et produkt av kometer, ville det være mangelvare og det ville neppe blitt bevart i form av merkbare mengder ren is.
Innganger til lavarør, hvorav inne kan være mye vann.
Det som er viktig, i tillegg til sirkumpolare kratere, er det andre steder på planeten der tilstedeværelsen av lyselementer er mulig - lavarør. Under forhold med lav månetyngdekraft har slike vulkanske huler en diameter på opptil hundrevis av meter, og deres lengde er målt i kilometer. Et lag jord fra 10 meter beskytter hulenes indre fullstendig mot kosmisk stråling, og temperaturen i dem er alltid stabil. Amerikanske forskere antyder at det, som i et antall av jordas lavarør, kan være ren vannis. Det er mange innganger til månens lavarør (bildet over). Det er ikke noe bedre sted for en måneforskningsbase.
Krater i roen (Mare Tranquillitatis).
I lys av nye data er det nødvendig å utforske Månen ikke på lave breddegrader, slik amerikanerne gjorde på 60-70-tallet, men på helt andre steder - nærmere polene. Det er der forresten, som det er lett å bli overbevist, at indianere og andre nye deltagere i måneløpet sender kjøretøyene sine. I ethvert forsøk på å lage en månebase, vil vannis være en verdifull ressurs. I tillegg skinner sollys noen steder i den nærpolare sonen til månen i mer enn 95% av varigheten av året. Dette vil forenkle basen ytterligere. Det er tydelig at ingen vil erklære satellittstykkene som den jordiske statens eiendom, men som med de arktiske basene vil den som er den første til å få fotfeste på et fordelaktig sted ha store fordeler med å studere månen.
Så den amerikanske teorien om dannelsen av Månen under en interplanetær kollisjon hevder at Selena er et tørt stykke stein, der det er lite vann og det bare er alluvialt. Den russiske og senere israelske postulerer at jordas satellitt oppsto fra mange innvirkninger av små asteroider og at den derfor er rik på vann. Den som er den første til å finne ut hvilke av teoriene som er riktig, vil få et stort forsprang i utviklingen av månevann. Det er hun som vil bli en nøkkelressurs, uten hvilken verken månebasen spesielt, eller en detaljert studie av Månen generelt er mulig.
