A hold megjelenésének legnépszerűbb hipotézise az, hogy akkor született, amikor a Naprendszer életének hajnalán egy Mars méretű test összeomlott a fiatal Földön. De a tudósok eddig nem tudtak válaszolni egy egyszerű kérdésre - honnan származik ez a kozmikus "kalapács"? A hipotézis népszerűsége alatt azt értjük, hogy a tudósok többsége betartja azt, és nem hivatalosan ezt az éjszakai lámpánk születésének legmegbízhatóbb és legmegfelelőbb változatát tekintik. Bár vannak más lehetőségek.
Szóval szörnyű csapást kapott. A "kalapácsbolygó" olvadt vasmaga a Föld (vagy a proto-föld) magjába süllyedt, figyelembe véve azt, ami történt 4,5 milliárd évvel ezelőtt, amikor a bolygónk éppen kialakult, és nem olyan volt, mint most. A két bolygó köpenyének könnyebb kőtöredékei gyűrűt képeztek, amely végül beleolvadt a Holdba, amely látszólag a legnagyobb ilyen töredék körül gyűlt össze. A hold egyébként eredetileg húszszor közelebb volt a Földhez, mint jelenleg, és fokozatosan elmozdult jelenlegi helyzetébe.
Ezt a Big Splash vagy Big Impact hipotézist Al Cameron, William Ward, William Hartmann és Donald Davis amerikai asztrofizikusok javasolták. 1975-ben. Azóta a tudósok sok bizonyítékot találtak a forgatókönyv alátámasztására. Például ez tökéletesen magyarázza, hogy a Hold miért nem tartalmaz vasat. Csak egy probléma van - a test, amely ütközött a Földdel. Honnan jött?
Richard Gott és Edward Belbruno, a Princetoni Egyetem megoldotta a rejtélyt, amely a tudósokat negyedszázad század óta sújtja, miközben kíváncsi nyomot ad a földönkívüli élet megtalálásának problémájára. De az első dolgok először.
A talált "kulcsok" nyilvánvalóan utalnak a titokzatos "kalapács" lehetetlen helyére. Az egyik ilyen "kulcs" a Föld és a Hold összetételének összehasonlítása. A kozmológusok biztosak abban, hogy a poros korong, amelyből a bolygók keletkeztek, eltérő összetételű volt, különböző távolságra a Naptól. Úgy tűnik, hogy egy másik, a Mars méretű fiatal bolygó más összetételű lenne, mint az akkori Föld. Az ütésnél minden összekeveredne, és a földi és a holdi kőzeteket megvizsgálva, alapvetően különböző kőzetek nyomait kell látnunk. De nem erről van szó - mondja Gott úr.
Vegyünk például oxigént. Vannak oxigén-16, -17 és -18 izotópok. Kölcsönös arányuk olyan, mint a bolygó egyedi „ujjlenyomata”. A Big Burst szimulációk azt jósolják, hogy a Föld oxigén ujjlenyoma meglehetõsen különbözik a holdi ujjlenyomattól. És nagyon közel vannak egymáshoz. Ez arra készteti a tudósokat, hogy a test, amely eltalálta a Földet és létrehozta a Holdot, pontosan ugyanolyan távolságra van a Naptól, mint a Föld.
Ezt a Hold születésének számítógépes szimulációjából is látszik, amely azt mutatja, hogy a "kalapács" viszonylag alacsony sebességgel, nem pontosan fejjel, de kissé érintőlegesen ütötte bolygónkat. Itt merül fel a probléma - hol sikerült ez a bolygó "kirepülni", amikor a Naprendszert létrehozták annak érdekében, hogy a Mars méretére nőjön?
Végül is, a bolygók születésének elfogadott elmélete azt mondja, hogy fokozatosan "növekedtek" a porból és a törmelékből, amelyeket a gravitáció vonzott. És ez egy olyan folyamat, amelyben a "gazdagok" egyre gazdagabbá válnak, és a "szegények" "szegényebbekké" válnak, vagyis a "kalapácsot" a proto-földnek "le kellett nyelnie", mielõtt jelentõs tömeget elérne.
Promóciós videó:
A válasz ötletesen egyszerű. A Naprendszerben két olyan hely van, amely illeszkedik ehhez az elmélethez. Ezek a "Lagrange-4" és a "Lagrange-5" pontok, amelyek létezését Joseph Louis Lagrange francia matematikus számolta 1772-ben. Keringő pályán vannak a Föld körül, de 60 fokkal bolygónk mögött és előttük, körben történő mozgása szempontjából. Ezeken a pontokon a Föld - a Nap rendszer minden erő egyensúlyba hozza egymást. És az esetleges lassú kövek csapdába esnek, mintha a bolygók közötti Sargasso-tengerbe kerülnének.
Ezeknek a pontoknak az egyikében a Mars méretű bolygó is kialakulhatott volna, amely a Nap körül a Földdel azonos pályán haladna. Amikor ez a titokzatos bolygó elérte a nagy tömeget, a többi bolygó (főleg a Jupiter) gravitációs perturbációi végül rázta meg és kiűzték a Lagrange-pontból. Gott és Belbrano számítógépes modelljeikben kiszámították a következő események menetét. És meglepő módon azt találták, hogy gyakorlatilag semmi sem akadályozhatja meg a kalapács ütközését a Földdel. Ez természetes. Ugyanakkor a szimulált ütközések egynegyedében test alakul ki - pontosan - a Hold eredményeként.
A Gott-Belbrano forgatókönyv legérdekesebb következménye annak óriási következményei a földönkívüli élet felfedezésének kilátásainkat illetően. A helyzet az, hogy a Földnek van a legnagyobb holdja a Naprendszerben található bolygók saját méretéhez képest (nem számítva a távoli hideg Plutont). És egy ilyen óriási hold fontos volt az élet fejlődéséhez.
A Hold nélkül a bolygónk tengelye sokkal nagyobb hosszú távú ingadozást tapasztalhat, amely az éghajlat súlyos változásait szomorú következményekkel járna az életre. A hold gravitációja kiküszöböli az ilyen ingadozásokat, stabilizálva az éghajlatot. Ezenkívül a Hold által létrehozott árapályok (és ezek háromszor nagyobbok, mint a Nap okozta) kulcsszerepet játszottak egyrészt az élet eredete, másrészt pedig később a földön történő megjelenése szempontjából.
És most kiderül, hogy egy nagy hold megjelenése egy bolygó közelében egy csillagrendszerben nagyon valószínű esemény, és nem kivételes esemény, ahogyan a kozmológusok korábban hitték. Gott és Belbrano még azt is gondolják, hogy a galaxisban mindennapi bolygórendszereknek, ahol két vagy több földi bolygón ilyen nagy holdok vannak, a bolygórendszernek általánosnak kell lennie.
Ez azt jelenti, hogy nőnek a testvérekkel való találkozás esélyei, ráadásul világossá válik, milyen rendszereket kell keresnünk. Hogyan lehet bebizonyítani Belbrano és Gott forgatókönyvét? Valószínűtlennek tűnik, hogy bármely olyan anyag, amelyet később nem változtattak meg (legalábbis egy kő), amely a kataklizmus tanúja, a mai napig fennmaradt volna, és az emberek még megtalálhatták is.
És mégis … Gott és Belbrano a 2002-es AA29 aszteroidara mutatnak, amely egy kis szikladarab méretű. Jelenleg pályán van, amely időről időre 5,8 millió kilométer távolságra van a Földtől. Ez a pálya nagyon specifikus. És nagyon hasonló ahhoz, amelyen a "kalapács" elmozdult 4,5 milliárd évvel ezelőtt. Lehetséges, hogy a 2002 AA29 azt az anyagot hordozza, amelyből a „kalapács”, a Föld és ennek megfelelően a Hold is létrejött.
Érdekes módon, a 2002-es AA29-et a bolygófizikusok választották aszteroidának, amelyre pályájának paraméterei miatt viszonylag könnyű hajót küldeni, hogy visszatérjen a kőzetmintákba. Mindeddig azonban nem terveztek ilyen küldetést. A Hold születésének rejtélyére gondolkodva Gott arra a következtetésre jut: "Ez az aszteroida lehet a legértékesebb kődarab a Naprendszerben."