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

Гипотеза Макдуфа: «Так потеряй / Надежду на заклятье! Пусть твой демон, / Которому служил ты, подтвердит: / До срока из утробы материнской / Был вырезан Макдуф, а не рожден». (Уильям Шекспир, «Макбет». Пер. Б. Л. Пастернака).

Урбен Леверье в Парижской обсерватории и Джон Куч Адамс в Кембриджском университете выполнили одни и те же расчеты и с разницей в несколько дней, придя к по сути одному и тому же выводу о существовании Нептуна. Леверье закончил работу на несколько дней раньше, и когда его коллеги из Берлинской обсерватории получили письмо с предсказанным местоположением, они направили свой огромный телескоп-рефрактор в нужную точку и открыли новую планету в ту же ночь.

« Синоптический» в данном случае значит «тот, кто никогда не закрывает глаза». Телескоп сооружается на горе Серро-Пачон в Чили. С Pan-STARRS на севере и Большим синоптическим обзорным телескопом на юге мы добьемся полного покрытия неба с такой чувствительностью и разрешением, что обнаружить массивную Планету Х будет несложно.

Согласно расчетам, которые проделали мы с Робин Кэнап («Origin of the Moon in a Giant Impact Near the End of the Earth's Formation,» Nature 412 [2001]: 708–12), на основе результатов первого моделирования гигантского столкновения, выполненного швейцарским астрономом Вилли Бенцом.

В предложенном швейцарским астрофизиком Андреасом Рейфером и его коллегами сценарии «гигантского столкновения с оставлением места происшествия» («A Hit-and-Run Giant Impact Scenario,» Icarus 221, no. 1 [2012]: 296–99) бóльшая часть Тейи продолжает свой путь после гигантского столкновения. Вернулась ли она, чтобы снова ударить Землю, или оказалась внутри Венеры? Мы с Александром Эмзенхубером из Университета Аризоны работаем над второй частью этой задачи. Если Луну породило «столкновение с оставлением места происшествия и возвращением», тогда первое гигантское столкновение придало Земле сильное вращение, а второе было более медленным и потому закончилось аккрецией, в результате чего возник диск, из которого появилась Луна. Такой двойной удар перемешал бы составы планет и создал бы протолунный диск, сильно наклоненный относительно оси вращения Земли.

Это тоже вызывает споры. Одно то, что вы можете испарить воду и другие летучие вещества, не означает, что они будут потеряны из облака пара. Это облако будет удерживаться гравитацией, так что потеря летучих веществ так и остается для Луны нерешенной проблемой.

Uwe Wiechert, Alex Halliday et al, «Oxygen Isotopes and the Moon-Forming Giant Impact,» Science 294, no. 5541 (2001): 345–48.

Эти идеи рассматриваются в статье Asphaug, «Impact Origin of the Moon?» Annual Review of Earth and Planetary Sciences 42 (2014): 551–78.

Он писал о более широкой теме – о формировании Солнечной системы, о двух конкурировавших в то время гипотезах и их вариантах. Одной из них была модель диска, а другой – гипотеза о планетах, вырванных из мантии Солнца проходящей мимо звездой. Последнюю в то время называли гипотезой планетезималей. Harold Jeffreys, «The Planetesimal Hypothesis,» Observatory 52 (1929): 173–78.

Это гипотеза синестии , которую отстаивает специалист по физике планет Сара Стюарт из Калифорнийского университета в Дейвисе. При высокой скорости столкновения может возникнуть мощное возмущенное состояние, сделавшее взрыв намного более интенсивным. В итоге мы имеем гравитационно нестабильное облако из пара и расплава, которое снова конденсируется, формируя планету. Как язвительно заметил мой аспирант, «если ваша синестия длится дольше четырех часов, вызовите доктора».

Этот миф – действительно неплохая аналогия для стандартной модели гигантского столкновения, ибо Афина вышла изо лба Зевса, поскольку он проглотил ее мать Метиду. К несчастью, мы не можем все время переименовывать планеты, чтобы они соответствовали самым подходящим мифам.

Он назван в честь французского астрофизика Эдуарда Роша, который в 1848 г. выдвинул идею границы приливного разрыва и предположил, что кольца Сатурна появились, когда его маленький спутник был разрушен приливными силами.

Марсианские сутки длятся 24,6 часа, и ненамного изменились, тогда как сутки на Земле значительно удлинились с пяти часов в период ее формирования. То, что сейчас они имеют почти такую же продолжительность, как на Марсе, – чистая случайность. Наклон оси Марса также практически равен земному, так что времена года там примерно такие же. (Мы списываем все это на совпадения, но правильно ли это?) Иногда для операторов марсоходов «марсианское время» очень близко к их местному времени, но через два месяца оно становится совершенно противоположным. Так что, если вы хотите работать в центре управления марсианскими экспедициями, вам пригодится умение перестраивать свое расписание сна и бодрствования.