შეუსაბამობები მთვარის წარმოშობის ჰიპოთეზაში: როგორ გაჩნდა დედამიწის თანამგზავრი?

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

ჩვენ ზუსტად არ ვიცით, როგორ გაჩნდა მთვარე. პოპულარული ჰიპოთეზის მიხედვით, დიდი ხნის წინ, დედამიწა მარსის ზომის პლანეტას შეეჯახა და ჩვენი თანამგზავრი ნამსხვრევებიდან ჩამოყალიბდა. მხოლოდ აქ რაღაც არ ჯდება.

დედამიწასა და პლანეტა თეას შორის მეგაშეჯახების ჰიპოთეზა წამოაყენეს ამერიკელებმა ჰარტმანმა და დევისმა 1975 წელს. იმ შორეულ დროში მზის სისტემაში ცნობილი იყო ორი ტიპის თანამგზავრი: ისინი, რომლებიც რადიკალურად მცირეა, ვიდრე მათი პლანეტები (ფობოსი და დეიმოსი მარსთან ახლოს, გაზისა და ყინულის გიგანტების თანამგზავრები) და მთვარე. ის იყო ერთადერთი თანამგზავრი, რომლის მასა მისი პლანეტის მასის ერთ პროცენტზე მეტი იყო.

მთვარის უცნაურობა მოითხოვდა არასტანდარტულ ახსნას, თუ საიდან მოვიდა. წინა ვარაუდები გარკვეულწილად გულუბრყვილო და ადვილად უარყოფილი იყო. მაგალითად, ჩარლზ დარვინის ვაჟმა ჩათვალა, რომ დედამიწა ოდესღაც უფრო სწრაფად ბრუნავდა და მისგან უზარმაზარი ნაჭერი ჩამოვარდა. ეს და მსგავსი ჰიპოთეზა ცუდად ხსნიდა იმ ფაქტს, რომ მთვარის რკინის ბირთვი დედამიწასთან შედარებით მცირეა და ითვლებოდა, რომ იქ წყალი არ იყო.

სინამდვილეში, იმ დროს მთვარის კლდეში წყალი უკვე აღმოჩენილი იყო: მას აპოლონის მიერ მიწოდებულ ნიადაგში (რეგოლითში) შეიცავდა. აღმოჩენა მიაწერეს ხმელეთის დაბინძურებას ან მეტეორიტებს. ხმელეთის დაბინძურებას მიაწერეს აგრეთვე იონური დეტექტორების წაკითხვები, რომლებმაც ჩაიწერეს წყალი აპოლონის მახლობლად. მეცნიერებმა უარყვეს ემპირიული ფაქტები, რადგან ისინი არ ჯდებოდა მთვარის წარმოშობის მაშინდელ თეორიებთან.

ყველა ამ თეორიაში მთვარე პირველად დნება, ამის გამო მას წყალი უნდა დაეკარგა. იმდროინდელმა მეცნიერებამ მთვარეზე წყლის დარტყმის მხოლოდ ერთი ვარიანტი მოიფიქრა - კომეტებით. მაგრამ კომეტა წყალში წყალბადის განსხვავებული თანაფარდობაა მის მძიმე სახეობებთან, დეიტერიუმთან, ხოლო ამერიკელების მიერ მთვარეზე აღმოჩენილ წყალში, ამ იზოტოპების თანაფარდობა იგივე იყო, რაც დედამიწაზე. შეუსაბამობა ყველაზე მარტივად აიხსნებოდა დაბინძურებით.

თუმცა, გაურკვეველი დარჩა, რატომ შეიცავს რეგოლითი ნაკლებ ტიტანს და სხვა შედარებით მძიმე ელემენტებს. სწორედ მაშინ დაიბადა მეგა-ზემოქმედების (მეგა-ზემოქმედების) ჰიპოთეზა. მისი თქმით, 4, 5 მილიარდი წლის წინ, უძველესი პლანეტა თეია დედამიწას შეეჯახა და ზეძლიერმა დარტყმამ კოსმოსში გადააგდო ორივე პლანეტის ნამსხვრევები - მათგან დროთა განმავლობაში მთვარე ჩამოყალიბდა. დედამიწის ზედა ფენები შეიცავს რამდენიმე მძიმე ელემენტს, რადგან მათი უმეტესობა ჩაიძირა მაგმის ბირთვში და ქვედა ფენებში. სავარაუდოდ, ეს გამოწვეულია მთვარის ნიადაგის სხვაობით.

აღმოჩნდა, რომ დედამიწის თანამგზავრი არ იყო პირველადი, როგორც, მაგალითად, იუპიტერის, არამედ მეორეხარისხოვანი - გარდა ამისა, ამოიღეს კითხვა, თუ რატომ არის მთვარის მასა ასეთი დიდი დედამიწის მასასთან შედარებით. ასევე, ამერიკელების ჰიპოთეზამ ახსნა, თუ რატომ არ არის მთვარეზე წყალი აბსოლუტურად: როდესაც პლანეტები ერთმანეთს ეჯახებიან, ნამსხვრევები ათასობით გრადუსამდე უნდა აალებულიყო - წყალი უბრალოდ აორთქლდა და კოსმოსში გაფრინდა. სხვა საქმეა, რომ აპოლონის ფრენების შემდეგ უწყლო მთვარის იდეა იყო ფაქტების ჯიუტი იგნორირება.

ჰიპოთეზა მშვენივრად გამოიყურებოდა მთელი სამი წლის განმავლობაში. მაგრამ უკვე 1978 წელს აღმოაჩინეს ქარონი, პლუტონის თანამგზავრი. თუ მთვარე დედამიწაზე 80-ჯერ ნაკლები მასიურია, მაშინ ქარონი პლუტონზე მხოლოდ ცხრაჯერ მსუბუქია. აღმოჩნდა, რომ მთვარეზე უნიკალური არაფერია. გაჩნდა ეჭვები: დიდი პლანეტები, სავარაუდოდ, ძალიან იშვიათად ეჯახებიან ამდენი დიდი თანამგზავრის გამოჩენას.

ახალი უხერხულობა მოუტანა ლაბორატორიებში მთვარის ქანების ანალიზმა და უცხო წარმოშობის მეტეორიტებზე პირველმა მონაცემებმა. აღმოჩნდა, რომ მთვარე იზოტოპიურად მხოლოდ დედამიწისგან არ განსხვავდება და მზის სისტემის ყველა სხვა პლანეტა აშკარად განსხვავებულია. როგორ მოხდა ეს, თუ მთვარე სავარაუდოდ შეიცავს სხვა პლანეტის ნივთიერებას - ჰიპოთეტურ ძველ თეიას? წინააღმდეგობის ასახსნელად დასრულდა მეგაშოკის ჰიპოთეზა: თეიას დაბადების ადგილად ითვლებოდა… დედამიწის ორბიტა - ამიტომაც ორივე პლანეტის იზოტოპური შემადგენლობა ერთნაირია. ერთ ადგილას ერთდროულად ორი პლანეტა ჩამოყალიბდა, რომლებიც შემდეგ ერთმანეთს შეეჯახა.

მაგრამ გაუგებარი იყო, რატომ გამოჩნდა ორი პლანეტა დედამიწის ორბიტაზე და თითო-თითო სისტემის სხვა პლანეტების ორბიტაზე. დაემატა პრობლემები და გეოლოგები.კიდევ ერთი კითხვა გაჩნდა: თუ ორი პლანეტის მეგა-შეჯახებამ გაათბო დედამიწა და მისი ნამსხვრევები, საიდან გაჩნდა წყალი პლანეტაზე? ყველა აზრით, ის უნდა აორთქლებულიყო.

მეგა-ზემოქმედების თეორია უკვე უკიდურესად პოპულარული გახდა, მათ არ სურდათ მისი მიტოვება, ამიტომ წამოაყენეს იდეა, რომ წყალი დედამიწაზე მოგვიანებით გამოჩნდა - ის მოჰყავდათ კომეტებით, რომლებიც დაეცა პლანეტაზე მილიარდობით წლის განმავლობაში. მაგრამ მალევე გაირკვა, რომ წყალბადისა და ჟანგბადის იზოტოპების თანაფარდობა კომეტა წყალში ძალიან განსხვავდება დედამიწისგან. ის უფრო ჰგავს დედამიწის წყალს ასტეროიდებისგან, მაგრამ მათზე ძალიან ცოტაა, ანუ ისინი ვერ იქნებიან ჩვენი ოკეანეების წყარო.

საბოლოოდ, 21-ე საუკუნეში, მთვარეზე წყლის კვალი იპოვეს. და როდესაც მეგა-ზემოქმედების ჰიპოთეზის მომხრეებმა ვარაუდობდნენ, რომ კომეტებმა ეს წყალი მოიტანეს, ჰოლანდიელმა გეოლოგებმა აჩვენეს, რომ მთვარის ქანები დღევანდელ ფორმაში არ შეიძლებოდა ჩამოყალიბებულიყო წყლის არსებობის გარეშე თანამგზავრის ფორმირების თავიდანვე. სიტუაცია რუსმა ასტრონომებმა დაამძიმეს: მათი თქმით, მთვარესთან კომეტის ტიპიური შეჯახება იწვევს წყლის 95%-ზე მეტის კოსმოსში დაბრუნებას.

სიტუაცია საუკეთესოდ აისახა 2013 წლის სტატიაში სათაურით „გავლენის თეორია ამოწურულია“.