A principios de esta semana, astrofísicos del Instituto de Geofísica de París negaron la versión del origen de la luna, que todavía se consideraba la más probable. Según esta hipótesis, hace unos 4.500 millones de años, la Tierra aún muy joven chocó con el protoplaneta Theia, como resultado de lo cual se formó la Luna. Las simulaciones por ordenador realizadas por especialistas han puesto en duda esta versión, así como muchas de nuestras otras ideas sobre el origen del cuerpo espacial más cercano a la Tierra.
Los editores del MIR 24 eligieron las principales versiones del origen del satélite y, junto con expertos, sopesaron los pros y los contras de las hipótesis populares.
Versión n. ° 1: una colisión gigante
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El modelo de formación de impacto lunar se ha mantenido dominante en la ciencia durante las últimas tres décadas. Los astrofísicos lo aceptaron casi por unanimidad después de que el módulo lunar del Apolo 17 entregó más de 110 kg de rocas lunares a la Tierra durante el último aterrizaje en el satélite en diciembre de 1972.
El análisis de la composición química e isotópica del suelo llevó a los científicos a la idea de que en la etapa temprana de la formación del sistema solar, la Tierra podría colisionar con un gran cuerpo celeste, un protoplaneta, cuyas dimensiones eran acordes con el Marte actual, es decir, aproximadamente el 10,7% de la masa de la Tierra.
“Para ambos cuerpos celestes, este evento fue catastrófico, y el material que fue eyectado como consecuencia de esta colisión, durante muchos milenios, permaneció parcialmente en la órbita terrestre, por lo que, como resultado de la compresión evolutiva, se formó un satélite terrestre”, dice el doctor en ciencias físicas y matemáticas. Alexander Rodin, investigador principal del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia.
Los nombres de los cuerpos celestes se dan tradicionalmente en griego, mitológico. Por tanto, el hipotético protoplaneta recibió su nombre en honor a una de las hermanas titánidas Teia, quien, según las creencias de los antiguos griegos, era la madre de Selene (la Luna). La conexión entre la Tierra y el satélite resultó ser tan fuerte que, con el tiempo, la Luna comenzó a provocar reflujos y reflujos en el Planeta Azul. Esto, a su vez, formó las condiciones para el surgimiento de los primeros elementos de la vida biológica (nucleótidos) a partir de los compuestos nitrogenados más simples, una mezcla de fosfato y carbohidratos, en el suelo húmedo. Así, bajo la influencia de la actividad lunar y la luz solar, se formó en la superficie de la tierra el primer "laboratorio" para la formación de la vida futura.
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La teoría de la mega-explosión está respaldada por el hecho de que el núcleo del satélite de la Tierra es demasiado pequeño para un planeta que se formó simultáneamente con la Tierra (el radio del núcleo de la Luna es de unos 240 kilómetros). Además, la composición de la Luna es mucho más homogénea que la de nuestro planeta. Todo parecía persuadir a los científicos al punto de vista de que la razón del nacimiento de la luna fue la proto-belleza Teia.
Los astrónomos del Instituto de Geofísica de París sospechaban de la validez de una hipótesis tan hermosa. Confundido por la composición química del manto terrestre y el suelo lunar. Algo andaba mal ahí. Como resultado, los astrónomos parisinos lanzaron un experimento de varios años que acaba de finalizar. Durante este experimento, llevaron a cabo 1.700 millones de simulaciones por computadora de la colisión de la Tierra y Theia y encontraron que la masa de un hipotético cuerpo celeste con el que chocó la Tierra no podía ser más del 15% de la masa de nuestro planeta.
De lo contrario, el manto terrestre contendría muchas veces más níquel y cobalto, y los isótopos ligeros de los elementos radiactivos que están presentes en él ahora, por ejemplo, el isótopo de helio-3, se habrían evaporado hace mucho tiempo del suelo lunar.
Versión # 2: teoría de bombardeos múltiples
"La última investigación francesa confirma la suposición de que la colisión no fue una; hubo muchas", explica el Dr. Rodin, "El material futuro para la formación de un satélite se acumuló durante millones de años en la órbita de la Tierra, y los bombarderos mismos eran mucho más pequeños que el hipotético Theia". …
Sin embargo, según el científico, este descubrimiento no supuso una revolución trascendental. En las últimas décadas, la Luna ha seguido siendo no solo el objeto más estudiado, sino también el objeto más estudiado del sistema solar. Cada año, los científicos reciben cada vez más datos nuevos a disposición de los científicos que refutan una u otra de las hipótesis existentes.
“Las simulaciones por computadora solo nos ayudan a simular ciertas condiciones. Los meteorólogos trabajan casi de la misma manera, determinando el clima para el futuro cercano. Pero somos muy conscientes de que incluso el pronóstico para mañana puede estar equivocado. ¿Qué podemos decir sobre eventos globales como el nacimiento de la materia viva, la formación de la Luna o la Tierra”, señaló el científico.
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El doctor en ciencias físicas y matemáticas, jefe del departamento de estudio de la luna y los planetas del Instituto que lleva el nombre P. K. Sternberg Universidad Estatal de Moscú Vladimir Shevchenko. Según él, los astrofísicos franceses se adelantaron varios años al científico ruso, director del Instituto de Geoquímica VI Vernadsky, Eric Galimov, quien analizó la hipótesis del protoplaneta Teil y fue uno de los primeros en la ciencia mundial en poder refutarla razonablemente. Es cierto, puramente teóricamente. Ahora su teoría ha recibido confirmación experimental.
Versión número 3: hipótesis de la "hermana"
La hipótesis, a la que se inclinan muchos científicos rusos hoy en día, suena así: la Luna y la Tierra se formaron de manera relativamente simultánea a partir de una sola nube de gas y polvo. Esto sucedió hace unos 4.500 millones de años, lo que se confirma con los datos de datación por radioisótopos de muestras de meteoritos, las llamadas condritas.
El “embrión” de la Tierra atrajo el máximo número de partículas en la zona de su disponibilidad, y de los fragmentos restantes en órbita se formó un satélite, de menor tamaño, pero similar en composición química.
“Esta teoría elimina cuestiones dudosas sobre los parámetros geoquímicos del suelo lunar”, explica Vladimir Shevchenko. - Si se produjera un mega impacto, la Luna tendría que contener la misma sustancia de la que estaba formada la Tierra en ese momento y se parecería mucho más a la Tierra de lo que es ahora”, resume el profesor.
Es cierto que una hipótesis tan hermosa sobre la nube progenitora común no explica mucho. Por ejemplo, por qué la órbita lunar no se encuentra en el plano del ecuador de la Tierra y por qué su núcleo de hierro-níquel se formó en una miniatura en comparación con el nuestro.
Versión número 4: hipótesis del planeta cautivo o "conyugal"
Una de las hipótesis más curiosas, aunque tiene la menor cantidad de evidencia, es la hipótesis de que la Luna se formó originalmente como un planeta independiente en el sistema solar. Como resultado de la desviación del cuerpo celeste de la órbita (las llamadas perturbaciones), el planeta, por así decirlo, "perdió su curso" y entró en una órbita elíptica que se cruza con la Tierra. Durante uno de los acercamientos, la Luna cayó al campo de gravedad terrestre y se convirtió en su satélite.
Los astrónomos estadounidenses bajo el liderazgo de Thomas Jackson C estaban interesados en esta teoría no por razones académicas. El hecho es que las leyendas de los antiguos pueblos africanos de los Dogon hablaban de los tiempos en que no había una segunda estrella en el cielo nocturno: la Luna.
A pesar de que la teoría no encajaba en las hipótesis académicas de los "Tres Grandes" sobre el origen del satélite, un grupo de científicos dirigido por Sergei Pavlovich Korolev la discutió seriamente al diseñar una estación automática de descenso.
Los científicos tuvieron que decidir "a ciegas" cómo se formó la luna. El éxito de aterrizar en la estación dependía de sus conclusiones. Después de todo, si la Luna gira alrededor de la Tierra durante miles de millones de años, sin una atmósfera densa en su superficie, se debería haber acumulado una capa de varios metros de polvo que cae del espacio. Si ese fuera el caso, la estación de aterrizaje Lunar simplemente se habría ahogado.
A los científicos claramente les gustó la suposición de que la Luna fue capturada por la Tierra hace relativamente poco tiempo. En este caso, su superficie aún debe ser sólida. Por lo tanto, el aparato de aterrizaje decidió confiar en este escenario.
Es cierto que esta teoría tiene más contradicciones que otras versiones del origen del satélite. Por ejemplo, ¿por qué los isótopos de oxígeno en la Luna y la Tierra tienen tal identidad? O por qué la Luna gira en la misma dirección que la Tierra, mientras que las lunas capturadas por Júpiter -Io, Europa, Ganímedes y Calisto- giran en retrógrado, es decir, en dirección opuesta a Júpiter.
Sea como fuere, incluso las hipótesis relativamente "plegables" y "atractivas" no dan una descripción exacta de cómo exactamente surgió la estrella nocturna en el horizonte de la Tierra. Sin embargo, tales inconsistencias se observan al describir cualquier otro fenómeno físico de esta escala, señala Alexander Rodin. Cada nuevo descubrimiento, incluso realizado en condiciones terrestres, puede en cualquier momento cuestionar cualquier hipótesis "establecida" en la ciencia. Incluso sobre el origen de la Tierra, no como su satélite.
Nadezhda Serezhkina
