Астрономы рассказали об уникальной атмосфере древней Луны

03.07.2017 10:33

Астрономы рассказали об уникальной атмосфере древней Луны

В первые мгновения после рождения Луна обладала экзотической сверхплотной атмосферой из металлических паров, в которой бушевали сверхзвуковые ветра, следы которых могли сохраниться в самых древних «морях» спутницы Земли.

Об этом говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке arXiv.org, передает Лента.ру

«Атмосфера Луны была в чем-то похожа на рок-звезду. У нее была очень жестокая история жизни, похожая на «тяжелый металл», но она, как и звездные группы, очень быстро распалась и завершила свое существование. Если мы поймем, как Луна выглядела в то время, у нас появятся хорошие идеи насчет того, как живут планеты у красных карликов», — заявил Прабал Саксена (Prabal Saxena) из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте (США).

Последние 30 лет было принято считать, что Луна образовалась в результате столкновения Тейи, протопланетного тела, с «зародышем» Земли. Столкновение привело к выбросу материи Тейи и прото-Земли в космос, из которой и сформировалась Луна. Теория столкновения прото-Земли с крупным небесным телом хорошо объясняет массу Луны, малое содержание железа на ней и прочие параметры.

Однако при таком столкновении значительную часть материала, составляющего Луну, должна была принести гипотетическая Тейя. По своему составу она должна была отличаться от Земли, как отличается от нее большинство небесных тел внутренней области Солнечной системы, которая включает планеты земной группы и астероиды. Но на самом деле состав Земли и Луны очень похож, вплоть до одинаковых долей изотопов многих металлов и прочих элементов.

Относительно недавно планетологи предложили достаточно экзотическое решение проблемы – так называемую гипотезу «планеты-юлы». В соответствие с ней, юная Земля должна была вращаться очень быстро и при этом лежать на боку, подобно Урану, и столкновение с Тейей должно был затормозить ее и повернуть ее ось. Подобный сценарий в принципе имеет право на жизнь, но он крайне маловероятен, что заставляет планетологов искать другие варианты рождения Луны, к примеру, в результате столкновения Земли с множеством небольших объектов.

Как рассказывает Саксена, планетологов интересует не только то, как родилась Луна, но как она выглядела в первые мгновения жизни. Ее облик в тот момент может подсказать нам, почему на Луне сегодня нет атмосферы, когда она потеряла магнитное поле и объяснить то, почему ее «невидимая» для нас сторона заметно легче той, которая всегда «смотрит» на Землю.

Саксена и его коллеги создали компьютерную модель юной Луны, которая раскрыла крайне экзотический облик спутницы Земли в далеком прошлом. К примеру, оказалось, что новорожденная Луна, благодаря близости к раскаленной Земле, была столь горячей, что ее атмосфера состояла не из газов, а паров металлов – кальция, алюминия, железа, магния, титана и прочих веществ. Средние температуры этого «воздуха» превышали 1700 градусов Цельсия на «земной» стороне Луны.

Благодаря тому, что на обратной стороне Луны температура падала до минус 150 градусов Цельсия, в ней возникали мощные сверхзвуковые ветра, дувшие со скоростью в 1000-1700 метров в секунду. Все это делало Луну похожей на экстремальные экзопланеты, открытые в последние годы, такие как «планета-алмаз» 55 Cnc e или «рубиновую планету» HAT-P-7b.

В таком виде, как показывают расчеты ученых, Луна просуществовала крайне недолго – около 400 тысяч лет, а первые признаки ее угасания появились уже через 100 лет после рождения спутницы Земли. Ее следы, как считают планетологи, могут скрываться в древнейших «морях» Луны, гигантских кратерах, возникших еще до того, как исчезла эта металлическая атмосфера и бушевавшие в ней ветра.

Источник