Vastuolud Kuu päritolu hüpoteesis: kuidas tekkis Maa satelliit?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Me ei tea täpselt, kuidas Kuu tekkis. Levinud hüpoteesi kohaselt põrkas Maa juba ammu kokku Marsi-suuruse planeediga ja sellest prahist tekkis meie satelliit. Ainult siin midagi ei klapi.

Hüpoteesi Maa ja planeedi Teia vahelise megakokkupõrke kohta esitasid ameeriklased Hartman ja Davis 1975. aastal. Neil kaugetel aegadel tunti Päikesesüsteemis kahte tüüpi satelliite: neid, mis on nende planeetidest radikaalselt väiksemad (Phobos ja Deimos Marsi lähedal, gaasi- ja jäähiiglaste satelliidid) ja Kuu. Ta oli ainus satelliit, mille mass moodustas rohkem kui ühe protsendi tema planeedi massist.

Kuu kummalisus nõudis ebastandardset selgitust selle kohta, kust see tuli. Varasemad oletused olid mõnevõrra naiivsed ja kergesti ümberlükatavad. Näiteks oletas Charles Darwini poeg, et Maa tiirles kunagi kiiremini ja sellelt kukkus maha tohutu tükk. See ja sarnased hüpoteesid selgitasid halvasti tõsiasja, et Kuu raudtuum on Maaga võrreldes väike ja arvati, et seal pole vett.

Tegelikult oli selleks ajaks Kuu kivimis vesi juba avastatud: see sisaldus Apolloni tarnitud pinnases (regoliit). Leiu põhjuseks oli maapealne reostus või meteoriidid. Maapealse reostuse arvele omistati ka ioondetektorite näidud, mis Apollo lähedal vett registreerisid. Teadlased lükkasid empiirilised faktid ümber, kuna need ei klappinud toonaste Kuu päritolu teooriatega.

Kõigis neis teooriates Kuu esmalt sulas, mistõttu pidi ta vett kaotama. Tolleaegne teadus eeldas, et vesi Kuule tabab ainult ühte võimalust - komeetidega. Kuid komeedivees on vesiniku ja selle raske liigi, deuteeriumi, suhe erinev ning ameeriklaste poolt Kuust leitud vees oli nende isotoopide suhe sama, mis Maal. Mittevastavust oli kõige lihtsam seletada saastumisega.

Siiski jäi arusaamatuks, miks regoliit sisaldab vähem titaani ja muid suhteliselt raskeid elemente. Just siis sündis megamõju (megamõju) hüpotees. Selle järgi põrkas 4, 5 miljardit aastat tagasi iidne planeet Theia kokku Maaga ning ülivõimas löök paiskas kosmosesse mõlema planeedi prahi – neist tekkis aja jooksul Kuu. Maa ülemised kihid sisaldavad vähe raskeid elemente, sest enamik neist vajus magma tuuma ja alumisse kihti. Väidetavalt on see tingitud Kuu pinnase erinevusest.

Selgus, et Maa satelliit polnud primaarne, nagu näiteks Jupiteri oma, vaid sekundaarne – lisaks eemaldati küsimus, miks on Kuu mass võrreldes Maa enda massiga nii suur. Samuti selgitas ameeriklaste hüpotees, miks Kuul vett absoluutselt ei ole: planeetide kokkupõrkel oleks praht pidanud tuhandete kraadideni põlema – vesi lihtsalt aurustus ja lendas kosmosesse. Teine asi on see, et pärast Apollo lende oli veevaba kuu idee kangekaelne faktide teadmatus.

Hüpotees nägi terve kolm aastat hea välja. Kuid juba 1978. aastal avastati Pluuto satelliit Charon. Kui Kuu on Maast 80 korda väiksem, siis Charon on Pluutost vaid üheksa korda kergem. Selgus, et Kuus pole midagi ainulaadset. Tekkisid kahtlused: suure tõenäosusega põrkuvad suured planeedid liiga harva kokku, et nii palju suuri satelliite ilmuks.

Uusi ebameeldivusi tõid Kuukivimite analüüs laborites ja esimesed andmed võõra päritoluga meteoriitide kohta. Selgus, et Kuu on isotoopselt eristamatu ainult Maast ning kõik teised päikesesüsteemi planeedid on selgelt erinevad. Kuidas see juhtus, kui Kuu sisaldab väidetavalt teise planeedi - hüpoteetilise iidse Theia - ainet? Vastuolu selgitamiseks viimistleti megašoki hüpotees: Theia sünnikohaks peeti … maakera orbiiti – seetõttu on mõlema planeedi isotoopkoostis sama. Ühes kohas tekkis korraga kaks planeeti, mis siis kokku põrkasid.

Kuid polnud selge, miks ilmusid Maa orbiidile kaks planeeti ja ükshaaval süsteemi teiste planeetide orbiitidele. Lisatud probleemid ja geoloogid. Tekkis veel üks küsimus: kui kahe planeedi megakokkupõrge soojendas Maad ja selle prahti, siis kust tuli planeedile vesi? Kõigi eelduste kohaselt oleks see pidanud aurustuma.

Megalöögiteooria oli muutunud juba ülipopulaarseks, sellest ei tahetud loobuda, mistõttu käidi välja idee, et vesi ilmus Maale hiljem – selle tõid planeedile miljardeid aastaid langenud komeedid. Kuid peagi avastati, et vesiniku ja hapniku isotoopide suhe komeedivees on väga erinev Maa omast. See sarnaneb rohkem asteroididelt pärit Maa veega, kuid seda on neil väga vähe, see tähendab, et nad ei saa olla meie ookeanide allikaks.

Lõpuks, 21. sajandil, hakati Kuul leiduma vee jälgi. Ja kui megamõju hüpoteesi pooldajad väitsid, et selle vee tõid komeedid, näitasid Hollandi geoloogid, et Kuu kivimid ei oleks saanud praegusel kujul tekkida ilma vee olemasoluta satelliidi tekke algusest peale. Olukorda raskendasid Venemaa astronoomid: nende sõnul viib tüüpiline komeedi kokkupõrge Kuuga enam kui 95% veest tagasi kosmosesse.

Olukorda peegeldas kõige paremini 2013. aasta artikkel kõneka pealkirjaga "Mõjuteooria on ammendatud".