Ar Žemė turėjo orbitinį kaimyną? Theia (hipotetinė planeta).

Toje pačioje orbitoje kaip ir Žemė. Remiantis milžiniško smūgio teorija, susidūrimas su Žeme paskatino Mėnulio susidarymą. Tikriausiai ji egzistavo šimtus milijonų metų nuo Saulės sistemos susidarymo (~ 4,6 Gigaleto) iki susidūrimo su Žeme momento (~ 4,5 Gigaleto).

Objektas buvo suformuotas Lagranžo taške (L4 arba L5) dviejų kūnų sistemoje Žemė-Saulė. Tėjos masė buvo maždaug tokia pati kaip (1/10 Žemės). Planeta pavadinta titano Tėjos – Selenos (deivės) motinos – vardu.

Remiantis kai kuriais planeteziniais duomenimis, Theia tikriausiai egzistavo 30-50 milijonų metų nuo Saulės sistemos susiformavimo ir prieš 4,53 Gigaleto (milijardą metų) susidūrė su Žeme prototipu. 2008 metais atliktos rubidžio ir stroncio izotopų pasiskirstymo Mėnulyje ir Žemėje lyginamosios analizės rezultatais, susidūrimas įvyko 4,48 ± 0,02? Gigalet. Pastarasis skaičius gerai sutampa su data 4,46 ± 0,04 Gigalet, kuri anksčiau buvo gauta remiantis švino praradimu ir mėnulio plutos susidarymu. Taigi Theia galėtų egzistuoti 70–110 mega metų (milijonus metų).

Protožemė susidūrimo metu jau turėjo beveik šiuolaikinę masę. Pradinis susidūrimo greitis buvo nežymus, astronomine prasme – 4 km/sek. Theia kritimo kampas buvo ūmus, maždaug 45°. Tėjos geležinė šerdis nuskendo link Žemės šerdies, o didžioji Theia mantijos dalis ir nemaža Žemės mantijos dalis buvo išmestos į kosmosą, kur suformavo akrecijos diską. Iš akrecijos disko per labai trumpą laiką (per šimtmetį, gal net mėnesį) susiformavo planetos palydovas Mėnulis.

Tėjos ir Žemės suartėjimas ir susidūrimas bei Mėnulio susidarymas.

Kompiuteriniai modeliai rodo, kad Žemės ir Mėnulio sistemos Trojos Lagranžo taškuose ilgą laiką iki 100 megalitų gali egzistuoti reikšmingi kūnai arba šiukšlių sankaupos.

Dėl susidūrimo Žemė gavo didelį kampinį pagreitį, para truko apie penkias valandas. Vėliau dėl Mėnulio pašalinimo Žemės sukimasis sulėtėjo iki esamų dvidešimt keturių valandų per parą.

Remiantis šiuolaikinėmis pažiūromis, planetų izotopinis pasiskirstymas labai priklauso nuo atstumo iki Saulės. Mėnulis ir Žemė, turintys panašų izotopų pasiskirstymą, negalėjo susiformuoti skirtingose orbitose, tačiau tai, kad Sputnike nebuvo sunkiųjų elementų, buvo sunku paaiškinti tuo, kad abu kūnai vienu metu susiformavo toje pačioje orbitoje.

„Didžiojo poveikio“ arba „didelio purslų“ hipotezę pirmą kartą 1975 metais pasiūlė grupė amerikiečių astrofizikų Al Cameron, William Ward ir William Hartmann. Taigi buvo gana lengva pateisinti beveik visišką sunkiųjų elementų, tokių kaip geležis, nebuvimą palydove. Tačiau gautas objektas turi turėti žymiai skirtingą sudėtį, o naujai susiformavęs Mėnulis turėjo kitokią izotopinę sudėtį, pavyzdžiui, deguonies izotopų.

Tėjos kilmės vieta ilgą laiką išliko silpna teorijos vieta. Naujai suformuotoje Saulės sistemoje nebuvo vietų, kur galėtų susidaryti toks reikšmingas objektas kaip Theia, kurio izotopinė sudėtis panaši į Žemę. Juk norint sukaupti tokią masę, turėjo praeiti tam tikras egzistavimo stabilioje orbitoje laikotarpis. 2004 m., remdamiesi kompiuteriniu modeliavimu, du Prinstono universiteto mokslininkai Richardas Gotas ir Edwardas Balbruno iliustravo, kad viename iš Trojos Lagranžo taškų, kurie yra 60° nuo Žemės, gali susidaryti planetoidas, kuris turėtų pakankamai laiko išaugti į Marsą. masė.

Maždaug po šimto milijonų metų objektą supurtė milžinas ir pamažu priartėjo ir mažu greičiu susidūrė su Žeme. Kadangi Žemė ir Tėja susidarė toje pačioje orbitoje, jų izotopinė sudėtis yra panaši.
2011 m. vasario 25 d. buvo paskelbta apie dviejų planetų atradimą toje pačioje orbitoje KOI-730 planetų sistemoje. Abi planetos viena kitos atžvilgiu yra Trojos taškuose.

Tokių objektų egzistavimas yra dar vienas Theia egzistavimo patikimumo patvirtinimas. Remiantis orbitų skaičiavimais, abi planetos turės stabilias orbitas mažiausiai ateinančius 2,2 mln.

Menininko įsivaizduojama išorinė erdvė

Vienu metu Neptūnas buvo viena iš hipotetinių planetų: astronomai numatė jo egzistavimą, nors ilgą laiką jis liko nematomas teleskopams. Daugelis hipotezių paneigtos, kitos dar laukia patvirtinimo.

Planeta X

XIX amžiaus pradžioje astronomai, remdamiesi Niutono dėsniais, numatė kitos planetos egzistavimą, kurios gravitacinė jėga turėjo įtakos Urano trajektorijai. Paaiškėjo, kad tai Neptūnas. Tačiau jo masė, mokslininkų skaičiavimais, buvo nepakankama Urano orbitai paaiškinti.

Saulės sistemoje turėjo būti dar viena, devintoji, planeta, kurią amerikiečių astronomas Percivalis Lowellas pavadino planeta X. Tačiau paslaptingos planetos paieškos nebuvo sėkmingos. Net vėlesnis Plutono atradimas neturėjo pakankamai masės, kad padarytų reikiamą įtaką Urano orbitai.

Planetos X paieškos baigėsi tik 1989 metais, kai erdvėlaivis „Voyager 2“ tiksliai išmatavo Neptūno masę. Jo vertė pasirodė daug didesnė, nei prognozavo mokslininkai, o tai visiškai paaiškino Urano orbitos pasikeitimą.

Planeta tarp Marso ir Jupiterio

XVI amžiuje Johannesas Kepleris atkreipė dėmesį į didžiulį atotrūkį tarp Marso ir Jupiterio orbitų. Pagal jo prielaidą, joje turėjo slėptis kita planeta. Daugelis astronomų palaikė jo prielaidą.

Nematomos planetos orbita buvo tiksliai apskaičiuota, o mokslininkai sistemingai ieškojo jos danguje, žiūrėdami pro savo teleskopus. 1801 metais iš tikrųjų buvo aptiktas dangaus objektas, kurio orbita sutapo su numatytu, tačiau jo dydis pasirodė per mažas pilnavertei planetai.

Mes kalbame apie Cererą, kuri daugelį metų buvo klasifikuojama kaip asteroidas. Šiuo metu ji laikoma nykštukine planeta, kaip ir Plutonas.

Menininko įspūdis apie vandens garus Cereroje

Theia

Theia yra hipotetinė planeta, savo dydžiu panaši į Marsą, kurios susidūrimas su Žeme prieš 4,4 milijardo metų paskatino Mėnulio susidarymą.

Vardą jai suteikė anglų geochemikas Alexas Halliday, pagerbdamas Titanidą, kuris, remiantis graikų mitologija, pagimdė Mėnulio deivę Seleną.

Reikia pripažinti, kad natūralaus Žemės palydovo kilmė mokslininkams vis dar tebėra paslaptis. Teorija apie milžinišką Žemės susidūrimą su Theia yra viena iš labiausiai tikėtinų hipotezių. Tačiau yra ir kitų.

Gali būti, kad, pavyzdžiui, Žemė ir Mėnulis susiformavo poromis Saulės sistemos gimimo metu arba Mėnulį į mūsų planetą patraukė gravitacinės jėgos.

Vulkanas

Uranas nebuvo vienintelė planeta, kurios trajektorija neatitiko teorinių prognozių. 1859 m. aptiktas neįprastas Merkurijaus perihelio poslinkis paskatino astronomus ieškoti hipotetinės Vulkano planetos, esančios mažiausio planetų šeimos nario orbitoje.

Ši užduotis buvo labai sunki dėl ryškios saulės šviesos. Daugelis mokslininkų tamsias Saulės dėmes supainiojo su paslaptinguoju Vulkanu.

Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos (GTR) dėka problema buvo išspręsta tik 1915 m. Dėl Bendrosios reliatyvumo teorijos atliktų Merkurijaus orbitos skaičiavimų koregavimų dingo papildomos planetos poreikis.

©listverse.com

Faetonas

Antrojo didelio asteroido Pallas atradimas, praėjus metams po Cereros atradimo, paskatino vokiečių astronomas Heinrichas Olbersas pasiūlyti, kad abu asteroidai yra senovinės planetos, sunaikintos susidūrus kometai, fragmentai.

Tačiau šiuo atveju tarp Marso ir Jupiterio orbitų turėjo būti daug daugiau sunaikintos planetos fragmentų. Juno ir Vesta atradimas po kelerių metų patvirtino šią hipotezę. Senovės planeta buvo pakrikštyta Faetonu mitologinio Saulės dievo sūnaus, sudužusio tėvo vežime, garbei.

Tačiau visų asteroidų juostoje esančių kūnų masė planetai per maža. Be to, patys asteroidai labai skiriasi vienas nuo kito, todėl dauguma mokslininkų mano, kad asteroidų juosta susidarė traukiant mažus fragmentus.

Planeta V

Kita hipotetinė planeta, kuri turėjo egzistuoti prieš 4 milijardus metų tarp asteroidų juostos ir Marso. Tai prognozavo NASA specialistai Jackas Lisso ir Johnas Chambersas.

Jų skaičiavimais, V planetos orbita buvo itin nestabili ir ekscentriška. Penktoji planeta turėjo mirti dėl meteorito bombardavimo ir galiausiai nukristi į Saulę. Tačiau jo mirtis neturi nieko bendra su asteroido juostos susidarymu.

Menininko įspūdis apie planetą iš paviršiaus

Penktasis dujų milžinas

Vienas iš meteorito bombardavimo, dėl kurio Mėnulyje, taip pat keliose planetose susidarė daugybė kraterių, paaiškinimų yra vadinamasis Nicos modelis (jis buvo sukurtas garsiajame Côte d' mieste. Prancūzijos Azuras).

Pagal šį modelį išorinių dujų milžinų – Saturno, Urano ir Neptūno – orbitos iš pradžių buvo daug mažesnės. Po to, kai protoplanetinis dujų diskas išsisklaidė, šios planetos persikėlė į dabartines vietas.

Planetų migracija sėkmingai paaiškina daugelį Saulės sistemoje aptiktų reiškinių, tačiau tam, kad įvyktų vienas papildomas dujų milžinas. Pasak mokslininkų, dėl kosminių kataklizmų V planeta galiausiai buvo išmesta iš Saulės sistemos.

Žemės susidūrimas su hipotetine Tėjos planeta tikriausiai Mėnulį suformavo visiškai kitaip, nei manyta anksčiau: galingas smūgis išgaravo didžiąją dalį kietųjų mūsų planetos uolienų, smarkiai išpūtęs jos dydį, o tai buvo iš išorinių planetos sluoksnių. šių garų, kurie atsirado mūsų natūralaus palydovo.

Amerikiečių mokslininkai sukūrė naują kalio izotopų koncentracijos nustatymo metodą ir juo remdamiesi sukūrė egzotišką Mėnulio susidarymo teoriją, kurios iki tol mokslo bendruomenė nesvarstė. Atitinkamas straipsnis buvo paskelbtas žurnale Nature.

Nuo 1970-ųjų buvo visuotinai priimta, kad Mėnulis susiformavo, kai hipotetinė Marso dydžio planeta (Theia) atsitrenkė į Žemę prieš 4,5 mlrd. Tačiau per pastaruosius 15 metų kai kurie duomenys buvo nesuderinami su šia idėja. Beveik bet kuris tokio smūgio modelis rodo, kad Mėnulis turi būti bent 60 procentų susidaręs iš Tėjos. Tačiau Mėnulio dirvožemio – tiek sovietų, tiek amerikiečių – sudėties analizė parodė, kad deguonies izotopų santykis yra toks pat kaip ir Žemėje. Taip pat žinoma, kad skirtinguose Saulės sistemos regionuose susidariusių planetų cheminė sudėtis turėtų skirtis. Amerikiečių marsaeigiai užfiksavo, kad izotopų sudėtis Marse visiškai skiriasi nuo Žemės.

Visuotinai priimtas Mėnulio formavimosi modelis.

Šiam prieštaravimui paaiškinti 2015 metais buvo pasiūlytas naujas modelis, pagal kurį kūnų susidūrimas buvo „prieš kaktą“ ir toks galingas, kad didžioji abiejų planetų dalis išgaravo nuo kaitinimo. Uolos tapo dujomis, tačiau jų temperatūra buvo tokia aukšta, kad vietoj silikatinės atmosferos virš planetos šerdies atsirado ištisinis silikatinio superkritinio skysčio sluoksnis. Taip vadinama medžiagos būsena, kai temperatūra ir slėgis joje viršija kritinį tašką. Dėl šios priežasties jis vienu metu turi ir dujų, ir skysčio savybių. Pavyzdžiui, superkritinis skystis lengvai prasiskverbia pro kliūtis kaip dujos, bet taip pat ištirpdo kietas medžiagas kaip skystis.

Tokioje aplinkoje Theia ir proto-Žemės materija gali greitai susimaišyti ir per trumpą laiką tapti chemiškai vienalytė. Hipotezė turėjo du pagrindinius trūkumus. Pirma, jei taip buvo, iš pirmo žvilgsnio to buvo neįmanoma nei paneigti, nei įtikinamai įrodyti. Juk tada Žemės ir Mėnulio sudėtis būtų tokia pati. Antra, scenarijus pasirodė pernelyg egzotiškas. Po smūgio reikėjo išgaruoti didžiąją mūsų planetos dalį ir jos apimtį padidinti 500 kartų. Tada planetos skersmuo galėtų siekti 100 000 kilometrų (beveik kaip Saturno). Tai maždaug aštuonis kartus didesnis nei šiandien ir labiau panašus į dujų milžinišką planetą nei mums žinoma Žemė.

Tačiau dabar JAV mokslininkai, sukūrę tikslesnį kalio izotopų analizės metodą, nustatė, kad Mėnulio uolienose kalio-41 yra šiek tiek daugiau nei antžeminėse (4 dešimtosiomis tūkstantosiomis dalimis). Vienintelis scenarijus, galintis teisingai paaiškinti tokį skirtumą, yra skirtingas kalio-41 kondensacijos greitis iš karštų garų debesies. Išoriniai Žemės proto sluoksniai, patinę po smūgio, būtų buvę nutolę dešimtis tūkstančių kilometrų nuo jo centro ir pradėjo vėsti anksčiau. Vėsdamas sunkesnis kalis-41 nusėdo išoriniuose sluoksniuose intensyviau nei vidiniuose. Kadangi išoriniais sluoksniais vėliau tapo Mėnulis, o vidiniais – dabartine Žeme, palydovas natūraliai turėjo šiek tiek daugiau kalio-41 nei mūsų planetoje.

Jei šis procesas vyktų vakuume, tai duotų didelį kalio-41 koncentracijos skirtumą. Kadangi skirtumai vis dar gana nedideli, skaičiavimai rodo, kad kalio-41 kondensacija būsimojo Mėnulio medžiagoje įvyko esant 10 atmosferų slėgiui. Tai gana didelė reikšmė, kuri rodo, kad hipotezė apie Žemės proto išgaravimą po susidūrimo su Theia greičiausiai yra teisinga. Kad ir kaip šiandien būtų sunku įsivaizduoti, toje vietoje, kur susiformavo būsimas Mėnulis, egzistavo superkritinis skystis iš išgaravusių kietų mūsų planetos uolienų. Laikui bėgant jis palaipsniui kristalizavosi į šiuolaikinio Mėnulio uolienas. O likusi „perteklinė“ medžiaga nusėdo atgal į mūsų planetą, sudarydama jos išorinius sluoksnius.

Mokslas

Neptūno planeta taip pat buvo klasifikuojama kaip hipotetinė, ji niekada nebuvo matyta, tačiau buvo manoma, kad ji egzistuoja.

Tiesą sakant, mokslininkai manė ir tebemano, kad egzistuoja daugiau planetų.

Kai kurie laikui bėgant iškrenta iš šio sąrašo, kiti galėjo iš tikrųjų egzistuoti praeityje ir tikriausiai netgi egzistuoja šiandien.

10. Planeta X

1800-ųjų pradžioje astronomai žinojo apie visų pagrindinių mūsų Saulės sistemos planetų, išskyrus Neptūną, egzistavimą. Jie taip pat buvo susipažinę su Niutono judėjimo ir gravitacijos dėsniais, kurie buvo naudojami planetų judėjimui numatyti.

Koreliuojant šias prognozes su faktiniu stebimu judėjimu, buvo pastebėta, kad Uranas „nėjo“ ten, kur buvo numatyta. Tada prancūzų astronomas Alexis Bouvard uždavė klausimą: ar nematomos planetos gravitacija galėtų pakeisti Uraną nuo numatyto kurso.

Po Neptūno atradimo 1846 m., daugelis astronomų nusprendė patikrinti, ar jo gravitacinė jėga yra pakankamai stipri, kad paaiškintų pastebėtą Urano judėjimą. Atsakymas pasirodė neigiamas.

Galbūt yra dar viena nematoma planeta? Daugelis astronomų pasiūlė devintosios planetos egzistavimą. Kruopščiausias devintosios planetos ieškotojas buvo amerikiečių astronomas Percivalis Lowellas, pavadinęs ieškomą objektą „Planeta X“.

Lowellas pastatė observatoriją, siekdamas surasti planetą X, bet jos taip ir nerado. Praėjus 14 metų po jo mirties, astronomai atrado Plutoną, tačiau jo gravitacinė jėga taip pat nebuvo pakankamai stipri, kad paaiškintų pastebėtą Urano judėjimą. Mokslo pasaulis toliau ieškojo planetos X.

Paieškos tęsėsi tol, kol zondas „Voyager 2“ pralėkė Neptūną 1989 m. Tada buvo nustatyta, kad Neptūno masė buvo išmatuota neteisingai. Atnaujinti masės skaičiavimai paaiškina Urano judėjimą.

Nežinoma planeta

9. Planeta tarp Marso ir Jupiterio

XVI amžiuje Johannesas Kepleris pastebėjo, kad tarp Marso ir Jupiterio orbitų yra didžiulis atotrūkis. Jis manė, kad ten gal planeta, bet nesivargino jos ieškoti.

Po Keplerio daugelis astronomų pradėjo pastebėti planetų orbitų modelius. Apytiksliai orbitų nuo Merkurijaus iki Saturno dydžiai yra 4, 7, 10, 16, 52, 100. Jei iš kiekvieno iš šių skaičių atimsite 4, gausite 0, 3, 6, 12, 48 ir 96.

Pažymėtina, kad 6 =3+3, 12=6+6, 96=48+48. Tarp 12 ir 48 lieka keista tuštuma.

Astronomus glumino klausimas, ar jie nepastebėjo planetos, kuri, remiantis skaičiavimais, turėtų būti tarp Marso ir Jupiterio. Kaip rašė vokiečių astronomas Elertas Bode: „Po Marso buvo atrasta didžiulė erdvė, kurioje dar nebuvo identifikuota nė viena planeta. Ar galime patikėti, kad Visatos įkūrėjas paliko šią erdvę tuščią?Žinoma, kad ne".

Kai 1781 m. buvo atrastas Uranas, jo orbitos dydis puikiai atitiko aukščiau aprašytą modelį. Tai atrodė kaip gamtos dėsnis, kuris vėliau tapo žinomas kaip Bodės įstatymas arba Ticijaus-Bodės įstatymas, tačiau pagarsėjęs atotrūkis tarp Marso ir Jupiterio vis tiek išliko.

Elertas Bodė

Vengrų astronomas, vardu baronas Franzas von Zachas, taip pat įsitikino, kad Bodės dėsnis veikia, o tai reiškia, kad Tarp Marso ir Jupiterio yra neatrasta planeta.

Kelerius metus jis ieškojo, bet nieko nerado. 1800 m. jis subūrė kelių astronomų grupę, kuri sistemingai vykdė tyrimus. Vienas iš jų buvo italų katalikų kunigas Giuseppe Piazzi, 1801 m. atradęs objektą, kurio orbitoje lygiai tokio pat dydžio.

Tačiau objektas pavadintas Ceres, pasirodė esąs per mažas, kad jį būtų galima pavadinti planeta. Tiesą sakant, Cerera daugelį metų buvo laikoma asteroidu, nes ji buvo didžiausia pagrindinėje asteroidų juostoje.

Šiandien Cerera, kaip ir Plutonas, priskiriama nykštukinėms planetoms. Verta pridurti, kad Bodės dėsnis nustojo veikti, kai buvo surastas Neptūnas, nes jo orbitos dydis neatitiko priimto modelio.

Galaktika: nežinomos planetos

8. Theia

Theia – tai hipotetinės Marso dydžio planetos pavadinimas, kuri tikriausiai susidūrė su Žeme maždaug prieš 4,4 milijardo metų ir dėl to galbūt susiformavo Mėnulis. Manoma, kad planetos pavadinimą davė anglų geochemikas Aleksas Hallidėjus. Taip vadinosi mitologinis graikų titanas, padovanojęs gyvybę mėnulio deivei Selenei.

Verta paminėti, kad Mėnulio kilmė ir susidarymas iki šiol nežinomi. aktyvios mokslinės diskusijos objektas. Nors aukščiau pateikta istorija yra pagrindinė versija (Giant Impact Hypothesis), ji nėra vienintelė.

Galbūt mėnulis kažkaip buvo „pagautas“ Žemės gravitacinio lauko. O gal Žemė ir Mėnulis susidarė poromis maždaug tuo pačiu metu. Svarbu pridurti, kad Žemė pačioje formavimosi pradžioje tikriausiai nukentėjo nuo susidūrimų su daugybe didelių dangaus kūnų.

7. Vulkanas

Uranas nebuvo vienintelė planeta, kurios pastebėtas judėjimas neatitiko prognozių. Kita planeta turėjo tokią problemą - Merkurijus.

Pirmą kartą šį neatitikimą atrado matematikas Urbanas Le Verrier, kuris išsiaiškino, kad žemiausias Merkurijaus elipsinės orbitos taškas (perihelis) juda aplink Saulę greičiau, nei parodė jo skaičiavimai.

Neatitikimas buvo nedidelis, tačiau papildomi stebėjimai parodė, kad matematikas buvo teisus. Jis tai pasiūlė neatitikimus sukelia neatrastos planetos, skriejančios Merkurijaus orbitoje, gravitacinis laukas, kurį pavadino Vulkanu.

Urbanis Le Verrier

Po to sekė daugybė Vulkano „stebėjimų“. Kai kurie stebėjimai pasirodė esą tiesiog saulės dėmės, tačiau buvo ir kitų, kuriuos atliko gerbiami astronomai, kurie atrodė tikėtini.

Kai Le Verrier mirė 1877 m., jis tuo tikėjo Vulkano egzistavimas patvirtintas. Tačiau 1915 metais buvo paskelbta Einšteino bendroji reliatyvumo teorija ir paaiškėjo, kad Merkurijaus judėjimas buvo nuspėtas teisingai.

Vulkanas išnyko, bet žmonės ir toliau ieškojo objektų, skriejančių aplink Saulę Merkurijaus orbitoje. Žinoma, ten nėra nieko „panašaus į planetą“, bet asteroido dydžio objektai, kurie ten buvo vadinami „gyvais“, gali „gyventi“. vulkanoidai“.

6. Faetonas

Vokiečių astronomas ir gydytojas Heinrichas Olbersas 1802 m. atrado antrąjį žinomą asteroidą, pavadintą Pallas. Jis pasiūlė, kad du rasti asteroidai galėtų būti senovės planetos fragmentai buvo sunaikintas veikiamas kokių nors vidinių jėgų arba susidūrus su kometu.

Buvo numanoma, kad, be Cereros ir Pallaso, buvo ir daugiau objektų, ir iš tiesų netrukus buvo atrasti dar du – Junona 1804 m. ir Vesta 1807 m.

Planeta, kuri tariamai suskilo ir susiformavo pagrindinė asteroido juosta, tapo žinoma kaip Faetonas, pavadintas graikų mitologijos veikėjo, vairavusio saulės vežimą, vardu.

Tačiau Faetono hipotezė susidūrė su problemomis. Pavyzdžiui, visų pagrindinių juostos asteroidų masių suma yra daug mažesnė už planetos masę. Be to, tarp asteroidų yra daug skirtumų. Kaip jie galėjo kilti iš to paties „tėvo“?

Šiandien dauguma planetų mokslininkų mano, kad asteroidai susidaro dėl laipsniško mažų fragmentų sulipimo.

Nežinomybė erdvėje

5. Planeta V

Tai dar viena hipotetinė planeta tarp Marso ir Jupiterio, tačiau priežastys, kodėl manoma, kad ji kažkada egzistavo, visiškai skiriasi nuo aukščiau paminėtų.

Istorija prasideda nuo „Apollo“ misijos į mėnulį. Apollo astronautai į Žemę atnešė daug mėnulio uolienų, kai kurios iš jų susidarė tirpstant uolienoms tuo laikotarpiu, kai kažkas panašaus į asteroidą susidūrė su Mėnuliu ir sukūrė pakankamai šilumos, kad ištirptų akmuo.

Mokslininkai panaudojo radiometrinį datą, kad atskleistų, kada šios uolienos atvėso. Jie padarė išvadą, kad šalčiausias laikotarpis yra maždaug Prieš 3,8–4 milijardus metų.

Atrodo, kad per šį laikotarpį daug kometų ir asteroidų susidūrė su Mėnuliu. Šis laikotarpis vadinamas „vėlyvu sunkiuoju bombardavimu“ (LTB). „Pavėluotai“, nes tai atsitiko po daugumos kitų.

Anksčiau susidūrimai Saulės sistemoje vykdavo pavydėtinai reguliariai, tačiau dabar laikas praėjo. Šiuo atžvilgiu kyla klausimas: kas atsitiko laikinai padidėjusiam asteroidų skaičiui, atsitrenkusiam į Mėnulį?

Maždaug prieš 10 metų Johnas Chambersas ir Jackas J. Lissaueris teigė, kad priežastis galėjo būti seniai prarasta planeta, kurią jie vadino " V planeta“.

Remiantis jų teorija, V planeta buvo tarp Marso orbitos ir pagrindinės asteroidų juostos, kol vidinių planetų gravitacija privertė planetą V patekti į asteroidų juostą, kur ji nukrito nuo daugelio jų trajektorijų, galiausiai lėmė jų susidūrimą su Mėnulis.

Taip pat manoma, kad V planeta susidūrė su Saule. Ši hipotezė buvo sutikta kritikos, nes ne visi sutinka, kad PTB įvyko, tačiau net jei taip atsitiko, turi būti kiti galimi paaiškinimai, išskyrus V planetos buvimą.

4. Penktasis dujų milžinas

Kitas PTB paaiškinimas yra vadinamasis Nicos modelis, pavadintas Prancūzijos miesto, kuriame jis pirmą kartą buvo sukurtas, vardu. Pagal šį modelį yra Saturnas, Uranas ir Neptūnas išoriniai dujų milžinai– atsirado mažose orbitose, apsuptose asteroido dydžio objektų debesies.

Laikui bėgant kai kurie iš šių mažesnių objektų pralėkė šalia dujų milžinų. Tokie artimi susitikimai prisidėjo prie plėtros dujų gigantų orbitomis, nors ir labai lėtai.

Jupiterio orbita iš tikrųjų tapo mažesnė. Tam tikru momentu Jupiterio ir Saturno orbitos įžengė į rezonansą, dėl ko Jupiteris du kartus pradėjo suktis aplink Saulę, o Saturnas laiko turėjo tik vieną kartą. Tai sukėlė chaosą.

Pagal saulės sistemos standartus viskas įvyko labai greitai. Beveik apskritos Jupiterio ir Saturno orbitos sugriežtėjo, o Saturnas, Uranas ir Neptūnas kelis kartus susidūrė. Smulkių daiktų debesis taip pat buvo sujaudintas.

Iš viso tai paskatino PTB. Viskam pasibaigus, Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas „įsigijo“ orbitas, kurias turi iki šiol.

Šiuo modeliu galima apibūdinti ir kitas Saulės sistemos ypatybes, pavyzdžiui, Jupiterio Trojos asteroidus, tačiau originalus modelis ne viską paaiškina. Tam reikia modifikavimo.

Theia yra hipotetinė planeta, atsiradusi, remiantis milžiniško smūgio teorija, prieš 4,6 milijardo metų (kartu su kitomis Saulės sistemos planetomis). Manoma, kad jo susidūrimas su Žeme paskatino Mėnulio susidarymą. Manoma, kad Theia taip pat judėjo išilgai Žemės orbita, tačiau tam tikru momentu, veikiama Žemės ir Saulės gravitacijos jėgų, ji perėjo į chaotišką orbitą, kritiniu atstumu priartėjo prie mūsų planetos ir tiesiogine to žodžio prasme trenkėsi į ją.
Kadangi susidūrimas įvyko beveik tangentiškai ir palyginti nedideliu greičiu, didžioji dalis susidūrusio dangaus kūno medžiagos ir dalis žemės mantijos medžiagos buvo išmesta į žemąją Žemės orbitą. Iš šių nuolaužų susidarė Mėnulis, kuris pradėjo suktis žiediniu keliu. Dėl susidūrimo mūsų planeta smarkiai padidino sukimosi greitį ir pastebimai pasviro sukimosi ašis. Kompiuterinis modeliavimas parodė tokio scenarijaus galimybę, šiuo atveju Mėnulis savo rutulio formą įgavo per šimtą metų po milžiniško smūgio.
Milžiniško smūgio versija gerai paaiškina padidėjusį Žemės ir Mėnulio sistemos kampinį impulsą, taip pat sumažėjusį geležies kiekį mūsų palydove, nes manoma, kad smūgis įvyko susiformavus Žemės branduoliui. Tiesa, šiuo metu neįmanoma įrodyti, kad jau prieš 4,5 milijardo metų planetoje buvo išleista sunkioji geležies šerdis ir susiformavo silikatinė mantija. Apskritai ši teorija neprieštarauja beveik visai žinomai informacijai apie Mėnulio cheminę sudėtį ir struktūrą. Vienintelė esminė problema – natūralaus Žemės palydovo išeikvojimas lakiųjų elementų.
1960–1970 metų amerikiečių Mėnulio ekspedicijų eroje į mūsų planetą buvo pristatyti Mėnulio dirvožemio pavyzdžiai, iš kurių buvo tiriamos palydovo geocheminės savybės. Tačiau kai kurios šios geocheminės analizės detalės verčia abejoti hipoteze apie Žemės susidūrimą su protoplaneta. Cheminis mėginių tyrimas neparodė lakiųjų junginių ar lengvųjų elementų.

Manoma, kad jie visi tiesiog išgaravo per itin intensyvius karščius, lydėjusius šių uolienų susidarymą. Tačiau, remiantis susidūrimo versija, Mėnulis susidarė dėl išlydytos medžiagos išstūmimo į artimą Žemės orbitą. Ir net jei darytume prielaidą, kad dalis šios medžiagos šiuo metu galėjo išgaruoti, vis dėlto išgarinimo metu lengvasis izotopas visada yra pirmesnis už sunkųjį, o tai reiškia, kad likutinė medžiaga turėjo būti praturtinta sunkiuoju elemento izotopu. prarado. Tuo pačiu metu Mėnulio medžiagoje nebuvo rasta lakiųjų elementų izotopinio frakcionavimo pėdsakų. Be to, NASA Ames centro mokslininko Jacko J. Lissauerio teigimu, dauguma medžiagos, išmestos susidūrus su protoplaneta, būtų nukritusios atgal į Žemę. Jis tikėjo:
„Materijos kaupimosi „mėnulio diske“, susidariusiame po smūgio, procesas negalėjo vykti labai efektyviai. Kad susidarytų Mėnulis, į orbitą ir didesniu atstumu nuo Žemės turėjo būti išmesta daug daugiau medžiagos, nei manyta anksčiau. Kita svarbi aplinkybė yra deguonies izotopų santykio tapatumas sausumos ir mėnulio uolienose, o tai, kaip pažymėta aukščiau, rodo Mėnulio ir Žemės susidarymą tokiu pat atstumu nuo Saulės. Kaip tai atitinka visuotinai priimtą susidūrimo teoriją? Iš tiesų, šiuo atveju Marso dydžio planeta turėtų judėti ta pačia orbita su Žeme ir egzistuoti šioje būsenoje daugybę milijonų metų iki liūdnai pagarsėjusio susidūrimo. Taigi aukščiau aprašyta Mėnulio kilmės versija taip pat neapsieina be rimtų trūkumų. Amerikos erdvėlaivio „Apollo“ ir sovietų nepilotuojamų zondų atgabentų Mėnulio uolienų pavyzdžių tyrimas atnešė gana netikėtų rezultatų. Paaiškėjo, kad Mėnulio paviršiuje surinktos uolienos yra daug senesnės nei mokslininkų Žemėje atrastos.
Visų pirma, manoma, kad Mėnulio pavyzdžiai yra 4,5 milijardo metų, o tai labai artima mūsų Saulės sistemos amžiui. Todėl tyrinėdami Mėnulį galite daug sužinoti apie ankstyviausius mūsų planetos istorijos epizodus. Visas mūsų palydovo paviršius yra išpjautas krateriais, kurie rodo galingą meteorito bombardavimą. Tai leidžia daryti prielaidą, kad turėdama galingesnį gravitacinį lauką, mūsų planeta per pirmuosius 700 milijonų Saulės sistemos egzistavimo metų buvo ištikta dar intensyvesnio atakos nei pats Mėnulis. Tačiau po to vykę aktyvūs geologiniai procesai Žemėje visiškai paslėpė nuo mūsų visus to didelio masto meteorito kritimo įrodymus.
Nuolatinis ir vienintelis Žemės palydovas turi didelę įtaką daugeliui įvykių mūsų planetoje. Kadangi Mėnulis turi gana didelę masę ir yra ne taip toli nuo Žemės, galime stebėti jų gravitacinę sąveiką. Tai išreiškiama atoslūgių ir atoslūgių pavidalu, kurie gali būti užfiksuoti ne tik vandenynų ar jūrų pakrantėse, bet ir uždaruose rezervuaruose bei žemės plutoje.
Veikiamos gravitacijos, žemės paviršiumi bėga bangos, kurios apie 50 cm ištempia Žemės apvalkalą Mėnulio link. Tai sukelia ne tik periodinius jūros lygio svyravimus, bet ir žemės atmosferos magnetinių savybių pokyčius. Ankstyviausiu mūsų planetos istorijos laikotarpiu, kai jaunasis Mėnulis buvo vos už kelių dešimčių tūkstančių kilometrų nuo Žemės, jo įtaka, matyt, buvo dar reikšmingesnė. Būtent galingos potvynio jėgos sulėtino sukimąsi ir įkaitino planetos vidų.
Ar Žemė iš tikrųjų susidūrė su mitine protoplaneta Theia, negalima tiksliai pasakyti. Tačiau, kaip mano mokslininkai, Mėnulio gravitacija prisidėjo prie aktyvios vulkaninės veiklos ir pirminio Žemės bazalto sluoksnio atsiradimo. Vienintelis palydovas išlygina žemės ašies virpesius, todėl klimatas Mėlynojoje planetoje yra palankesnis gyvų organizmų vystymuisi.