3.2 formarea unei planete duble Pământ–Lună

Pământul și luna formează de fapt un sistem planetar dual. Influența lor reciprocă nu este mare acum, dar destul de vizibilă. Cu toate acestea, în primele etape de evoluție ale acestui sistem, acesta a fost extrem de puternic. A dus la consecințe catastrofale și schimbări radicale în procesul de evoluție al ambelor planete.

acesta este motivul pentru care analizăm împreună originile Pământului și ale lunii. Trebuie menționat aici pentru a justifica atenția sporită acordată lunii în această monografie dedicată evoluției Pământului și geodinamicii sale că Luna, ca satelit al planetei noastre, a servit ca mecanism de declanșare care a început și a activat substanțial evoluția tectonică a Pământului în Archaean. În plus, Luna a rotit planeta noastră. După cum se știe, originea câmpului magnetic este asociată cu rotația. Pe deasupra, orbita de captare lunară a definit înclinația inițială a axei de revoluție a Pământului și aceasta a fost cauza întregii sale zonări climatice inițiale. Mai mult, se poate afirma acum cu certitudine că Luna, accelerând evoluția Pământului, a predeterminat apariția pe suprafața sa a vieții foarte organizate.

acestea sunt, desigur, probleme pur pământești care sunt imposibil de dezlegat fără a dezvolta o teorie de evoluție adecvată a planetei duble Pământ–Lună și a lunii propriu-zise.

spre deosebire de secțiunea anterioară, descriem aici nu conceptele convenționale ale formării sistemului Pământ–Lună, ci un nou model dezvoltat de autori (Sorokhtin, 1988) de origine datorită distrugerii mareelor la limita Roche a unei planete mai masive, Proto-Luna. Modelul a fost descris în publicații cu Ushakov (Sorokhtin și Ushakov, 1989a,b, 2002).

se pare că explică mai bine decât alte modele întregul agregat al cunoștințelor moderne despre compoziția, structura și evoluția geologică a Pământului și a satelitului nostru. De asemenea, explică originea revoluției axiale a Pământului și distribuția existentă a momentului cinetic între Pământ și Lună.

în opinia noastră, o dificultate majoră pentru construirea unei teorii adecvate a originii Lunii este sărăcirea drastică a elementelor de fier, siderofil și calcofilic. Judecând după densitatea medie a lunii (pL = 3,34 g / cm3), nu conține mai mult de 5% din faza fier–nichel (Ringwood 1975a, b, 1979) sau luând în considerare concentrația medie De FeO în mantaua lunară, doar 13-14% din fracția grea. Acest lucru este mult mai mic decât conținutul mediu de compuși de fier în materia nediferențiată a condritelor carbonice (22%) și în special în materia Pământului (aproape 37%).

luând în considerare aceste diferențe, au fost propuse ipoteze de origine lunară în alte zone ale Sistemului Solar sărace în compuși de fier, cu captarea ulterioară de câmpul gravitațional al Pământului (Alfven, 1954, 1963; Urey, 1972).

ipotezele din acest grup au două dezavantaje.

în primul rând, probabilitatea de captare a gravitației de pe o orbită îndepărtată a unui corp cosmic mare precum Luna este dispărut de mică (practic zero). În al doilea rând, este imposibil să vină cu o explicație cu privire la motivul pentru care materia lunară este atât de deficitară în fier atunci când conținutul său în cele mai primitive condrite carbonice este de aproximativ două ori mai mare. În plus, chondritele carbonice sunt bogate în elemente volatile și foarte mobile, în timp ce Luna este sărăcită drastic în ele.

o dificultate de a explica capturarea de către Pământ a unui satelit mare dintr-o zonă îndepărtată a Sistemului Solar a dus la formarea unui alt grup de ipoteze. Acum, Luna a apărut în zona de formare a Pământului și a făcut împreună cu ea un sistem planetar dual.

cea mai dezvoltată dintre aceste ipoteze este cea a lui Ruskol (1960-1975). O ipoteză similară a fost sugerată de Harris și Kaula (1975). Acesta propune acumularea comună a Pământului și a lunii, care a început în momentul în care pământul avea doar 0,1 din masa sa actuală. Conform acestor ipoteze, Luna se forma în timpul unei mari părți a creșterii sale la o distanță de aproximativ 10 raze ale Pământului.

aceste ipoteze postulează apariția planetelor noastre dintr-un singur rezervor al materiei protoplanetare. Dar au fost, de asemenea, incapabili să explice deficiența pe lună a elementelor de fier și siderofile, precum și un grad ridicat de diferențiere a materiei lunare și valori „tornadice” ale raporturilor de plumb radiogen la 204pb primar. În plus, aceste modele s-au bazat pe presupunerea că Revoluția axială a Pământului a existat încă de la începuturile sale și a acționat în aceeași direcție ca Revoluția prin satelit, dar la viteza unghiulară a propriei revoluții depășind viteza axială a revoluției orbitale a satelitului.

de interes este ipoteza lui Gerstenkorn (1967) despre capturarea Lunii și evoluția ulterioară a mareelor orbitei sale. În timpul acestei evoluții, Luna s-a apropiat de limita Roche, adică cea mai apropiată distanță de satelit până la planta centrală (la o distanță mai apropiată, un satelit masiv ar fi distrus de câmpul gravitațional al planetei). Sub acest concept, luna a rămas neschimbată de la naștere până în zilele noastre, deci nu a existat nicio explicație pentru originea deficienței de fier existente în materia lunară. În plus, calculele lui Gerstenkorn au unele erori. Ipoteza lui Hannes și ALV (1963) descrie luna ca un satelit capturat de pământ pe orbită aproape de limita Roche. Orbita actuală s-a format prin interacțiunile mareelor cu Pământul.

după cum sa menționat, luna este anormală în ceea ce privește conținutul său de fier. În același timp, bazaltele sale sunt minunat de apropiate în compoziția lor de bazaltele primitive ale crestelor medii oceanice ale Pământului. Datele izotopilor de oxigen susțin, de asemenea, originile” consanguine ” ale lunii și pământului și o origine diferită a meteoriților carbonici și condriți obișnuiți. Pe baza acestui fapt, Ringwood (1975a, b, 1979) a fost capabil să arate convingător afinitatea geochimică a materiei lunare cu materia mantalei Pământului. Cu toate acestea, Ringwood a făcut o deducție destul de exotică din acest fapt: la scurt timp după formarea și separarea miezului dens, pământul s-a învârtit rapid și, datorită instabilității de rotație atât de formate, o bucată mare a fost ruptă de pe manta sa, iar mai târziu a devenit luna.

aceasta este o idee veche care a fost prezentată cu aproximativ o sută de ani în urmă de Darwin (1865), un geofizician talentat și fiul lui Charles Darwin. Din păcate, și această ipoteză a fost greșită mecanic.

atunci când se ocupă de originea lunii, trebuie să se țină seama de gradul extrem de diferențiere a acesteia care a dus la separarea fierului de silicați și la sărăcirea lor substanțială în elementele siderofile. O astfel de diferențiere totală a materiei ar fi putut avea loc numai în corpul unei planete destul de mari și topite.

acesta este un punct important care nu poate fi aruncat. Că Luna a fost formată din planeta topită inițial este susținută, în special, de compoziția crustei sale anortozite groase (până la 80 km), compusă în cea mai mare parte dintr-un anortit de feldspat de calciu. O astfel de crustă groasă nu s-ar fi putut separa decât de materia topită total a unui corp cosmic mare, de trei până la patru ori mai mare decât luna actuală. După cum s–a constatat din determinarea vârstei anortozite lunare (Tera și Wasserburg, 1974), acest proces a avut loc în urmă cu aproximativ 4,6–4,4, adică în perioada apropiată în ceea ce privește calendarul formării sistemului Pământ-Lună. Prin urmare, este plauzibil să ne așteptăm ca corpul lunar părinte să fi suferit topirea și diferențierea planetară nebună înainte de formarea Lunii propriu-zise.

trebuie să luăm în considerare un al doilea și destul de remarcabil fapt important pentru ipoteza originii lunii. Impulsul cinetic total de revoluție a sistemului Pământ–Lună cu precizie până la al treilea punct zecimal se potrivește unei situații în care satelitul și planeta Centrală au fost poziționate la distanța limită Roche una de cealaltă și au avut o viteză de revoluție axială sincronă. Asta nu poate fi doar o coincidență. Dimpotrivă, este o dovadă convingătoare a situației în care Luna în timpul originii sale era într-adevăr la limita Roche și ar fi putut fi distrusă.

pare destul de plauzibil pe baza datelor și considerațiilor furnizate că Luna este o rămășiță a unei planete mai mari, Proto-luna, care a fost capturată de Pământul în creștere de pe o orbită adiacentă (cea mai apropiată) și distrusă de câmpul gravitațional al Pământului la limita Roche. Considerații similare, într-o formă calitativă, Au fost publicate mai devreme de Wood și Mitler (1974) și Opik (1961). Analog acestor idei, am propus mai devreme (Sorokhtin, 1988) o ipoteză în care Luna s-a format ca doar o rămășiță, cocoașa de maree a unei Proto-luni topite și total diferențiate, păstrată de distrugere în bula „Roche”.”

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.