3.2 A Föld–Hold kettős bolygó kialakulása

a Föld és a Hold valójában kettős bolygórendszert alkotnak. Kölcsönös befolyásuk most nem nagy, de meglehetősen észrevehető. Ennek a rendszernek a korai fejlődési szakaszában azonban kivételesen erős volt. Ez katasztrofális következményekhez és radikális változásokhoz vezetett mindkét bolygó evolúciós folyamatában.

ezért vizsgáljuk meg együtt a Föld és a Hold eredetét. A Föld evolúciójának és geodinamikájának szentelt monográfiában a Holdra fordított fokozott figyelem igazolására itt meg kell állapítani, hogy a Hold, mint bolygónk műholdja, kiváltó mechanizmusként szolgált, amely elindította és lényegében aktiválta a Föld tektonikus evolúcióját az Archeákban. Emellett a Hold megpördítette bolygónkat. Mint ismeretes, a mágneses mező eredete a forgáshoz kapcsolódik. Ráadásul a Hold-befogási pálya meghatározta a Föld forgástengelyének kezdeti dőlését, és ez volt az oka az összes kezdeti éghajlati övezetnek. Sőt, most már biztosan kijelenthetjük, hogy a Hold a Föld fejlődésének felgyorsításával előre meghatározta a magasan szervezett élet megjelenését a felszínén.

ezek természetesen tisztán földi problémák, amelyeket lehetetlen szétválasztani a Föld–Hold kettős bolygó és a Hold megfelelő evolúciós elméletének kidolgozása nélkül.

az előző részhez képest itt nem a Föld–Hold rendszer kialakulásának hagyományos koncepcióit írjuk le, hanem egy új modellt, amelyet a szerzők (Sorokhtin, 1988) fejlesztettek ki az árapály pusztulása miatt egy masszívabb bolygó, a Proto-Luna Roche határán. A modellt Ushakov publikációiban írták le (Sorokhtin and Ushakov, 1989a,b, 2002).

úgy tűnik, hogy más modelleknél jobban megmagyarázza a föld és a műholdunk összetételével, szerkezetével és geológiai fejlődésével kapcsolatos modern ismeretek teljes összességét. Megmagyarázza a föld tengelyirányú forgásának eredetét és a kinetikus momentumok jelenlegi eloszlását a Föld és a Hold között.

meggyőződésünk, hogy a Hold eredetének megfelelő elméletének megalkotásának egyik fő nehézsége a vas, a sziderofil és a kalkofil elemek drasztikus elszegényedése. Az átlagos Holdsűrűség alapján (pL = 3,34 g / cm3) a vas–nikkel fázis legfeljebb 5% – át tartalmazza (Ringwood 1975a, b,1979), vagy figyelembe véve az átlagos FeO-koncentrációt a holdköpenyben, csak a nehéz frakció 13-14% – át. Ez jóval alacsonyabb, mint az átlagos vasvegyület-tartalom a széntartalmú kondritok nem differenciált anyagában (22%), különösen a Föld anyagában (közel 37%).

ezeket a különbségeket figyelembe véve hipotéziseket javasoltak a Hold eredetéről a Naprendszer más területein, amelyek vasvegyületekben elszegényedtek, majd a Föld gravitációs mezője elfogta őket (Alfven, 1954, 1963; Urey, 1972).

ebben a csoportban a hipotéziseknek két hátránya van.

először is, a gravitációs elfogás valószínűsége egy nagy kozmikus test távoli pályájáról, mint a Hold, eltűnően kicsi (gyakorlatilag nulla). Másodszor, lehetetlen magyarázatot találni arra, hogy a holdanyag miért olyan hiányos a vasban, amikor a legprimitívebb széntartalmú kondritok tartalma körülbelül kétszer akkora. Emellett a széntartalmú kondritok Illékony és nagyon mozgékony elemekben gazdagok, míg a Hold drasztikusan elszegényedett bennük.

a Naprendszer távoli területéről származó nagy műhold Föld általi elfogásának nehézsége egy másik hipotéziscsoport kialakulását eredményezte. Most a Hold a Föld formációs területén jelent meg, és vele együtt kettős bolygórendszert hozott létre.

az ilyen hipotézisek közül a legfejlettebb Ruskol (1960-1975). Hasonló hipotézist javasolt Harris és Kaula (1975). Javasolja a Föld és a Hold együttes felhalmozódását, amely abban az időben kezdődött, amikor a Föld mai tömegének csak 0,1 volt. E hipotézisek szerint a Hold növekedése nagy részében körülbelül 10 földi sugár távolságra alakult ki.

ezek a hipotézisek feltételezik, hogy bolygóink a protoplanetáris anyag egyetlen tartályából származnak. De képtelenek voltak megmagyarázni a vas és a sziderofil elemek hiányát a Holdon, valamint a Hold anyagának nagyfokú differenciálódását és a radiogén ólom arányának” tornádikus ” értékeit az elsődleges 204pb-hez. Emellett ezek a modellek azon a feltételezésen alapultak, hogy a Föld tengelyirányú forradalma a kezdetektől fogva létezett, és ugyanabban az irányban működött, mint a műhold forradalma, de a saját forgásának szögsebessége meghaladta a műhold orbitális forgásának axiális sebességét.

érdekes Gerstenkorn (1967) hipotézise a Hold elfogásáról és pályájának későbbi árapály-alakulásáról. Ezen evolúció során a Hold megközelítette a Roche-határt, vagyis a legközelebbi távolságot a műholdtól a központi növényig (közelebb egy hatalmas műholdat elpusztít a bolygó gravitációs mezője). E koncepció szerint a Hold születésétől napjainkig változatlan maradt, tehát nem volt magyarázat a Hold anyagában meglévő vashiány eredetére. Emellett Gerstenkorn számításai is tartalmaznak hibákat. A Hannes és ALV Enterprises hipotézise (1963) a Holdat a Föld által a Roche-határhoz közeli pályára rögzített műholdként írja le. A mai pálya a Földdel való árapály-kölcsönhatások révén alakult ki.

mint említettük, a Hold vastartalmát tekintve rendellenes. Ugyanakkor bazaltjai csodálatosan közel állnak összetételükhöz a Föld közép-óceáni gerincének primitív bazaltjaihoz. Az oxigénizotóp adatok alátámasztják a Hold és a Föld” rokon ” eredetét, valamint a széntartalmú és szabályos kondrit meteoritok eltérő eredetét. Ennek alapján Ringwood (1975a, b,1979) meggyőzően meg tudta mutatni a Hold anyagának geokémiai affinitását a Föld köpenyanyagával. Ringwood azonban meglehetősen egzotikus következtetést vont le ebből a tényből: nem sokkal a sűrű mag kialakulása és elválasztása után a föld gyorsan megpördült, és az így kialakult forgási instabilitás miatt egy nagy csomó szakadt le a köpenyéről, majd később a Hold lett.

ez egy régi ötlet, amelyet mintegy száz évvel ezelőtt Darwin (1865), egy tehetséges geofizikus és Charles Darwin fia terjesztett elő. Sajnos ez a hipotézis is mechanikusan téves volt.

amikor a Hold eredetével foglalkozunk, figyelembe kell venni a differenciálódás szélsőséges fokát, amely a vas elválasztásához vezetett a szilikátoktól és a sziderofil elemek jelentős elszegényedéséhez. Az anyag ilyen teljes elkülönülése csak egy meglehetősen nagy és megolvadt bolygó testén belül történhetett.

ez egy fontos pont, amelyet nem lehet eldobni. Az, hogy a Hold az eredetileg megolvadt bolygóból alakult ki, különösen a vastag (legfeljebb 80 km) anortozit kéreg összetétele támogatja, amely többnyire kalcium-földpát anortitból áll. Ilyen vastag kéreg csak egy nagy kozmikus test teljesen megolvadt anyagától válhatott el, amely háromszor-négyszer nagyobb, mint a mai Hold. Amint a Hold anortozit korának meghatározásából (Tera és Wasserburg, 1974) kiderült, ez a folyamat körülbelül 4,6–4,4 évvel ezelőtt zajlott le, vagyis abban az időszakban, amely időzítése szempontjából közel volt a Föld–Hold rendszer kialakulásához. Ezért feltételezhető, hogy a szülő Hold test a bolond bolygó olvadásán és differenciálódásán ment keresztül a Hold kialakulása előtt.

figyelembe kell venni egy második, meglehetősen figyelemre méltó tényt, amely fontos a Hold eredetének hipotézise szempontjából. A teljes Föld-Hold rendszerfordulat kinetikus lendülete a harmadik tizedesvessző pontossággal illeszkedik egy olyan helyzethez, amikor a műhold és a központi bolygó egymástól Roche határ távolságban helyezkedtek el, és szinkron tengelyirányú fordulatszámmal rendelkeztek. Ez nem lehet véletlen. Éppen ellenkezőleg, meggyőző bizonyíték arra a helyzetre, amikor a Hold eredete során valóban a Roche-határnál volt, és megsemmisülhetett volna.

a rendelkezésre bocsátott adatok és megfontolások alapján meglehetősen valószínűnek tűnik, hogy a Hold egy nagyobb bolygó, a Proto-Hold maradványa, amelyet a növekvő Föld egy szomszédos (legközelebbi) pályáról fogott el, és a Föld gravitációs mezője elpusztította a Roche-határnál. Hasonló megfontolásokat, kvalitatív formában, korábban Wood and Mitler (1974) és Opik (1961) publikált. Hasonló ezeket az elképzeléseket, már korábban javasolt (Sorokhtin, 1988) egy hipotézist, amely szerint a Hold alakult, mint csak egy maradék, az árapály púp egy olvadt és teljesen differenciált Proto-Hold megőrizte a pusztulástól a Roche “buborék.”

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.