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

Правильность этой модели подразумевает, что Юпитер и Сатурн также мигрировали после своего формирования под влиянием такого же взаимодействия с планетезималями и кометами. Зародившись в центральной части Солнечной системы, они не всегда двигались наружу, как Нептун, но иногда смещались и внутрь. Первая версия этой идеи о значительной миграции Юпитера и Сатурна называется «модель Ниццы» в честь обсерватории во Франции, где она обрела целостную форму. В ней учитывается, что орбитальные периоды Юпитера и Сатурна могли синхронизироваться во время этой миграции – как орбитальные периоды Плутона и Нептуна, только в большем масштабе. В зависимости от начальной конфигурации (расположения планет и распределения масс планетезималей, то есть от результатов «игры в Бога», которой занимаются специалисты по компьютерному моделированию) две планеты могут оказаться в чрезвычайно прочном и несимметричном резонансе 2:1, когда Юпитер делает два оборота на каждый оборот Сатурна. В такой ситуации эти два самых массивных тела Солнечной системы периодически выстраивались бы в линию по ту или другую сторону от Солнца, превращая всю систему в гравитационный двигатель с несбалансированным валом. (Если считать Юпитер ротором, тогда в описанном ниже сценарии первоначальная система спутников Сатурна соответствует болтающимся гайками и болтами, которые вот-вот готовы слететь.)

Модель Ниццы хороша для объяснения характера размещения транснептуновых объектов, поскольку она описывает вытеснение объектов из общего диска на наклонные эксцентрические орбиты, где мы и видим многие из них, но оставляет «классический» диск в средней плоскости. Также она может пролить свет на происхождение Урана и Нептуна, поскольку, если эти ледяные гиганты зародились там, где они находятся сегодня, нам трудно понять, как шел процесс их формирования. Проблема в том, что материал, из которого они появились, на расстоянии 20 или 30 а.е. должен был быть настолько рассеян и обращаться так медленно (с периодом в 100 лет или дольше), что для формирования Нептуна потребовалось бы 10 млрд лет. В оригинальной модели Ниццы эта проблема решена так: Нептун и Уран зародились между Сатурном и Юпитером и были отброшены наружу, когда резонанс 2:1 привел систему в неравновесное состояние. Но, хотя в таком виде модель Ниццы может объяснить существование Нептуна, она делает невозможной изящную теорию о Плутоне, которую я только что изложил. В запутанной научной области динамики образования планет нам нужно постоянно держать в голове сразу много параллельно складывающихся моделей.

Самое знаменитое предсказание модели Ниццы, скорее всего, неверно [189]. Одно из первых наблюдений, сделанных в результате анализа образцов, доставленных «Аполлоном», сводилось к близости их возрастов: сразу многие ударные расплавы образовались примерно 3,9 млрд лет назад. Считалось, что это свидетельствует об огромном всплеске в количестве столкновений, который стал известен как Поздняя тяжелая бомбардировка. Принимая во внимание такую датировку, этот всплеск пришелся на период спустя сотни миллионов лет после окончания формирования планет – и по случайному совпадению как раз на то время, когда геологическая летопись Земли сообщает о начале расцвета земной жизни, что делает эту теорию чрезвычайно важной. На Луне тогда могло сформироваться Море Дождей и пять или шесть сравнимых с ним бассейнов, Землю трепало еще более жестоко, а на Марсе и других планетах шло столь же интенсивное кратерообразование [190].

Сегодня представление о группировании датировок вокруг отметки 3,9 млрд лет назад является предметом бурных споров. Для начала, экспедиции программы «Аполлон» доставили образцы из всего лишь шести точек на видимой стороне Луны. Когда мы включаем в рассмотрение постоянно растущую коллекцию метеоритов лунного происхождения, какого-то отдельного всплеска не заметно [191]; скорее, мы видим несколько беспорядочно распределенных пиков в промежутке 2,7–4,2 млрд лет назад. Это можно объяснить такими случайными событиями, как разрушение крупных астероидов с образованием метеорного роя. Кроме того, если каждый из доставленных «Аполлоном» образцов анализировать на все более микроскопическом уровне, используя современные «нанометодики», их возраст начинает разниться сильнее. Предположим, у нас есть тысяча красных, зеленых и синих носков, случайным образом перемешанных в кучу. Вытянув из нее несколько отдельных носков (микрообразцов), вы решите: «Ух ты, эти носки (возраста) такие разные!» Если же будете вытягивать сразу по сто носков – эквивалент более ранних измерений, – в каждой охапке окажется примерно по трети носков каждого цвета, и вы скажете: «Ух ты, эти охапки носков выглядят более-менее одинаково!»