Исследователи из Пенсильванского университета выдвинули новую гипотезу о происхождении Луны. По их мнению, наш спутник не образовался в результате столкновения Земли с другим космическим объектом, как это предполагалось раньше. Вместо этого, Луна могла быть «захвачена» в процессе сближения Земли с двойной планетной системой.
В нашей Солнечной системе нет ничего, что могло бы сравниться с Землей и ее Луной: у других планет либо несколько спутников, либо они полностью лишены лун. Уникальное соотношение масс Земли и ее большого спутника привлекает внимание ученых на протяжении многих лет, и они продолжают искать объяснения этому феномену.
По словам экспертов, вопрос о происхождении Луны затрагивает тему планетарной эволюции и требует изучения различных моделей взаимодействия планета-луна. На данный момент существует две основные теории, согласно которым Луна может быть либо "дочерним" телом Земли, либо "сестрой", возникшей из того же материала в одном и том же районе Солнечной системы.
Тем не менее, новое исследование астрономов Даррена Уильямса и Майкла Цуггера из Университета штата Пенсильвания предполагает, что Луна могла быть "усыновлена" Землей, родившись в другой части Солнечной системы и затем захваченной гравитацией нашей планеты.
По расчетам ученых, планеты земной группы, включая Землю, могут захватывать луны благодаря гравитационным взаимодействиям. Это открытие позволяет переосмыслить возможные сценарии формирования системы Земля-Луна.
Исследования показывают, что состав Земли и Луны очень схож, что указывает на их общее происхождение. Минеральные характеристики обоих тел настолько близки, что это могло бы произойти только при образовании из одного и того же материала. Основная гипотеза, объясняющая это сходство, — теория гигантского удара: предполагается, что крупный объект столкнулся с Землей, и образовавшиеся обломки сформировали нашу планету и Луну.
Однако существуют и альтернативные теории. Например, оба тела могли возникнуть в результате распада испарившейся планеты, известной как синестия. Другая версия предполагает, что Луна сформировалась одновременно с Землей из одного облака газа и пыли, вращающегося вокруг Солнца.
Кроме того, исследователи указывают на возможность другого механизма формирования Луны. В других частях Солнечной системы уже наблюдались случаи, когда два тела, проходя мимо друг друга под определенным углом и с нужной скоростью, становились гравитационно связанными и оказывались на стабильной орбите.
Существует гипотеза, что связь между Землей и Луной могла возникнуть в результате процесса, известного как "двойной захват". В этом случае два уже связанных гравитационно объекта проходят мимо третьего, который захватывает одного из них, оставляя второго при себе. Астрономы полагают, что аналогичный механизм мог иметь место и в образовании Луны.
В Солнечной системе обнаружено множество двойных объектов, и ученые продолжают находить новые. Иногда они также выявляют двойные или даже тройные астероиды. Например, есть данные о том, что гравитационное взаимодействие трех тел стало причиной двойного захвата спутника Нептуна — Тритона.
Исследователи отмечают, что орбита Луны вокруг Земли не идеально выровнена с экватором, что не соответствует ожиданиям от формирования из облака космического мусора. В связи с этим они применили различные математические модели для определения возможности захвата объекта размером с Луну другим телом, сопоставимым по размерам с Землей. Их расчеты показывают, что Земля могла бы захватить даже более крупный объект, такой как планета размером с Меркурий или Марс.
Кроме того, объект размером с Луну мог оказаться на эллиптической орбите, которая со временем стала более круглой и начала удаляться с той же скоростью, с которой сейчас уходит Луна — примерно 3,8 сантиметра в год.
