Эрик Асфог - Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба

Если двигаться еще дальше назад, мы доберемся до самого гигантского столкновения, так что давайте ненадолго остановимся и насладимся открывающимся видом. Луна, находящаяся на таком расстоянии, обращается с периодом в шесть часов, немного медленнее, чем Земля в те времена вращалась вокруг своей оси, что и стало причиной того, что наш спутник начал удаляться по спирали. С вашей точки на Земле Луна кажется едва-едва ползущей по небу (она находится на почти геостационарной орбите), хотя каждую ночь она несется относительно звездного фона.

Солнечные затмения в те времена случались регулярно. Месяц, период от одного полнолуния до другого, длился поначалу шесть часов, удлиняясь по мере расширения лунной орбиты; день становился дольше, поскольку вращение Земли вокруг своей оси замедлялось из-за приливного захвата. Во время этого раннего танца в обжимку резонансное взаимодействие Земли и Луны друг с другом и с Солнцем должно было влиять на плоскость лунной орбиты и могло поглощать момент импульса системы Земля – Луна [300].

Если в начале катархея вы, стоя на Земле, взглянули бы вверх, Луна была бы размером с вашу ладонь, такой большой, что на ней можно было разглядеть все геологические подробности, как это делает астронавт, смотря на планету с орбиты. Темные потрескавшиеся массы отливали красным из-за извержений вулканов и взрывов, их прошивали отверстия от столкновений, а отдельные плиты наезжали друг на друга, образуя полосы серых гор. Вокруг Луны имелась наклоненная на несколько градусов лента колец шириной в несколько диаметров, как кольца Сатурна, но состоящая из горных пород, а не изо льда. Под действием земного тяготения эти кольца должны были исчезнуть, но их пополняли обломки все новых столкновений, пока Луна не собрала наконец все вещество на своей орбите [301].

Еще до того, как Луна появилась, вокруг Земли обращался диск с массой, примерно вдвое превышающей лунную, – остатки гигантского столкновения. В те далекие времена присесть на поверхности Земли было негде: кора была расплавлена и томилась под силикатной атмосферой. А в этом диске назревали радикальные изменения: он стал гравитационно неустойчивым. Скорее всего, в его составе имелся значительный по размеру железный фрагмент, часть ядра Тейи, если придерживаться стандартной модели, или тело размером с Весту, возникшее в результате аккреции самых тяжелых металлических капель. Эта огромная глыба железа, которое в три раза плотнее горных пород, быстро улавливала вещество из диска и вскоре достигла тысячи километров в диаметре, а потом и двух, и трех тысяч. Ее присутствие должно было сильно поменять гравитационную обстановку в районе Земли. Вдобавок к быстрому сбору вещества она влияла на потенциальное поле , создавая возможность появления у Земли троянских спутников.

Возможно, вы сталкивались с аналогией, в которой воздействие гравитации на пространство-время сравнивают с углублением, которое любой предмет образует в натянутом листе эластичного пластика. Солнце – словно тяжелое ядро в центре такого листа, а планеты обращаются вокруг этого искривления пространства-времени, как монета, скатывающаяся вниз по огромной воронке вроде тех, которые устанавливают в аэропортах для сбора мелочи на благотворительные нужды. Гравитация – это градиент этого потенциального поля. В таком случае Юпитер становится чем-то вроде стального шара, который, обращаясь вокруг Солнца, создает собственное углубление. Теперь у нас есть два углубления, одно из которых обращается вокруг другого.

Далее предположим, что вы хотите следить за движением этих углублений и для простоты всегда помещаете Юпитер с правого края диаграммы. (Это не проблема, пока вы помните, что диаграмма вращается.) Вы можете записать для этой вращающейся системы все физические уравнения, если учтете фактор карусели, так называемые силы Кориолиса . Мяч (иначе говоря, планета), который вы бросите прямо в такой системе (то есть на карусели), не полетит по прямой, а начнет сворачивать. Сложив постоянно действующие силы тяготения и силы Кориолиса, в дополнение к двум большим углублениям в эластичном листе вы получите еще два поменьше – на 60° впереди и позади планеты. Они известны как троянские точки L 4и L 5. В этой вращающейся системе отсчета есть и еще три точки равновесия, но они являются не углублениями, а скорее плато и перевалами: L 1, L 2и L 3(все пять вместе называются точками Лагранжа).