Вопрос о происхождении ночного светила, который титулярному советнику Поприщину казался решенным еще в 1833 году, окончательно прояснился только сейчас
Много лет назад по британским телеканалам гоняли рекламу какого-то банка. Посыл состоял в том, что у клиентов этого замечательного банка вообще не остается в жизни никаких проблем, а потому их начинают беспокоить вопросы, на которые обычному человеку среди житейской суеты никогда не хватает времени. По одному праздному и пустому вопросу на ролик. Мне запомнился вопрос: «Почему мы никогда не видим голубиных птенцов?» (А правда, почему?! Но об этом в другой раз).
Голубиные птенцы. Источник: LOLX.ru
Вопрос о том, откуда взялась Луна на небе, вполне мог бы украсить эту рекламную кампанию — в том смысле, что в последний раз вы задумывались об этом в какие-то давние беззаботные годы. Я хорошо помню, как задавал этот вопрос своему деду. Дед, постигший азы гимназической астрономии на заре ХХ столетия, ответил мне вот что. Луна, сказал он, в давние времена оторвалась от Земли под действием центробежной силы. На этом месте на Земле образовалась яма — бассейн Тихого океана — которая как раз идеально подходит по размеру.
Я, семи лет от роду, поверил деду безоглядно. Как потом выяснилось, он изложил мне не пустой домысел, а гипотезу, выдвинутую в 1878 году сыном Чарльза Дарвина Джорджем (известную в науке как гипотезе Дарвина-Фишера). В те поры, когда дед обучался в киевской гимназии, эта идея была общим местом астрономии: якобы когда-то раскаленный рыхлый ком мусора, которым была Земля, бешено вращался, и наконец разорвался на два кома, один побольше, один поменьше. Из них потом, остывая, слепились Земля и Луна.
Потом выяснилось, что это чушь, конечно — хотя бы потому, что Тихому океану от силы 70 млн лет от роду. В то время, как мой дед, перебросив мостик через век научного прогресса, пересказывал мальчику в коротких штанах идеи столетней давности, советская наука носилась с совершенно другой гипотезой: Луна якобы образовалась одновременно с Землей из протопланетного облака. Эту идею выдвинул впервые еще Иммануил Кант (это доказывает, что лучшие умы человечества задавали себе праздные вопросы задолго до того, как вышеупомянутый банк взял на себя решение их бытовых финансовых проблем). Ее популярность в СССР можно объяснить тем, что гипотеза была очень хороша идеологически: в ней не было места никаким случайным катастрофам, все происходило чинно и по единому космическому плану. Но безответным, к сожалению, оставался важный вопрос: почему на Земле такая уйма железа, составляющего, в частности, ядро планеты, а на Луне этого железа практически нет.
Была и еще одна идея, хорошо разрешавшая «железный парадокс»: якобы Луна была когда-то самостоятельной планетой, и потом была захвачена на земную орбиту силой тяготения. Ничего дикого в этом нет: именно так приобрел некоторые из своих лун Юпитер. Беда в том, что рассчеты не сходились: если бы такое произошло, Луна должна была бы вращаться вокруг Земли в обратную сторону («ретроградно»), как это и делают юпитерианские луны. Да и вероятность того, что такая маленькая Земля зацепит себе на орбиту такую большую Луну, и при этом не столкнется с ней, оказывалась ничтожно мала.
«В таком случае а почему бы им и не столкнуться?» — спросили себя ученые, и попали в точку. «Гипотеза столкновения» была предложена в 1975 году американцами Хартманом и Дэвисом. Дед мой узнать об этом уже не мог: в том самом году он отошел в тот мир, где человек находит ответ на все свои вопросы, чтобы больше никогда не отвлекаться на разную чепуху. Между тем, в бренном земном мире «гипотеза столкновения» с тех пор стала практически общепринятой.
Она утверждает, что давным-давно, больше 4 млрд лет назад, в Землю врезалась другая планета размером с Марс (ей даже дали особое имя — «Тейя»). Шмякнулась она по касательной, в результате чего на орбиту был выброшен огромный ком земной мантии, а также материала самой Тейи (земное ядро не пострадало, потому и железа там оказалось маловато). В результате земная ось покосилась на 20 с лишним градусов относительно плоскости орбиты — она и сейчас такая перекошенная, из-за чего у нас бывает весна и осень. А мусор, летающий в космосе по орбите, слепился в нашу Луну.
«Гипотеза столкновения» пришлась на тот период, когда стало очень модно объяснять разные явления космическими катастрофами: и динозавры вымерли из-за астероида, и Атлантида затонула, и еще минимум дюжину реальных и выдуманных событий оказалось легко списать на межпланетные ДТП. Но гипотеза-то и вправду объясняла совокупность фактов гораздо лучше, чем дилетантские домыслы Канта и Дарвина. Была в ней лишь одна небольшая закавыка. Дело в том, что все модели (а соударение было просчитано на компьютере десятки раз) указывали, что Луна должна состоять главным образом из вещества планеты-обидчика. Но при этом известно, что лунные породы по составу почти не отличаются от вещества земной коры. Астрономы же точно знают, что из имеющихся сейчас в Солнечной системе планет нет двух одинаковых, да даже и сколько-нибудь похожих. Если планета Тейя оказалась совершенно идентична Земле по составу — это значит, что она образовалась на точно таком же расстоянии от Солнца. Вероятность такого совпадения оценивалась в один процент или меньше — то есть, попросту говоря, такого быть не могло.
И вот наконец ученые из израильской Хайфы и французского Бордо cправились с этой проблемой, о чем и оповестили весь мир статьей в Nature. Они по-новому подошли к вопросу о вероятностях. В пору бурной молодости Солнечной системы, сказали они, много кусков всякой дряни летало вокруг нашей звезды, то и дело сталкиваясь между собой. Сталкивались планеты, родившиеся на разных расстояниях от светила, но, разумеется, чаще сталкивались те, кто был поближе друг к другу. Израильтяне симулировали весь этот беспредел на компьютере, задав прямой вопрос: «Какова вероятность, что ПОСЛЕДНЕЕ крупное соударение произошло между планетами, родившимися на примерно одинаковом расстоянии от Солнца?» И получили ответ: от 20% до 40%. А это уже очень много.
Тем самым, последние существенные возражения против «теории столкновения» отметены. Если гипотеза объясняет абсолютно все, остается лишь признать ее доказанной. Конечно, можно ожидать, что в будущем какие-то новые детали разрушат всю картину. Наука развивается, и каждый из нас, отвечая внукам на праздные детские вопросы (подобно моему деду в конце 1960-х), должен быть готовым к тому, что внуки когда-нибудь высмеют картину мира, казавшуюся нам твердо установленной. Но кто нас в этом упрекнет? Мы старались, как могли, честное слово.