Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной

Наука о Земле и наука о планетах – это, как говорится, две большие разницы. «Здесь нужно быть готовым к некоторой неопределенности и использовать воображение, чтобы заполнять пробелы», – говорит Хендерсон.

А поскольку в жизни нет ничего справедливого, самый большой пробел в нашем понимании Луны и ее древних вулканов кроется в самом начале ее истории.

Можно написать целые книги о возможных сценариях происхождения Луны. Никто не может сказать наверняка, откуда она взялась, что само по себе странно. Есть несколько соперничающих идей: Земля и Луна образовались одновременно из облака пара, или длинный шлейф метеоров отколол от нашей планеты куски, из которых потом образовалась Луна [4]. Для удобства начнем с самой простой идеи: это повышает вероятность, что она окажется верной, поскольку Вселенная не любит лишних сложностей. Нам также будет проще объяснить важнейшую особенность лунных образцов: лунные и земные породы имеют очень похожие химические сигнатуры. Это говорит о том, что в основном они состоят из одного и того же материала.

Так вот, 4,5 миллиарда лет назад, вскоре после того, как Земля сформировалась из космических камней, слившихся воедино под действием собственной огромной гравитации, в нее врезалась протопланета размером с Марс. В результате на орбиту вокруг нашей эмбриональной планеты вылетела целая спираль обломков, которые в конечном итоге слились воедино и образовали Луну. Этот протомир-вторженец получил имя древнегреческой богини Тейи, матери Селены, олицетворяющей Луну.

После исследований с применением имитационных моделей выяснилось, что Луна состоит в основном из обломков Тейи [5], а не Земли, как ранее показали образцы с «Аполлона». Но недавнее исследование, возможно, разрешило этот парадокс. Земля сразу после своего возникновения была покрыта всеобъемлющим океаном магмы. Все было расплавленной породой. И большинство так называемых «ударных моделей формирования Луны» этого не учитывали. Иначе оказалось бы, что образовавшаяся Луна на 70 % состоит из земного материала [6], как и можно предположить по имеющимся образцам.

Споры продолжаются, и ко всем, кто с полной уверенностью утверждает что-либо о происхождении Луны, относятся скептически. «Попытка воссоздать какой-либо процесс, происходивший 4,5 миллиарда лет назад, на основе горстки камней – это… как минимум сложно», – утверждает Дэн Мориарти, который изучает странные лунные структуры в Центре космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд.

«Ударная гипотеза» по-своему логична. На заре существования Солнечной системы, когда планеты еще только формировались, огромные куски породы то и дело врезались друг в друга.

Но простое объяснение – не обязательно истинное.

Для того чтобы объяснить структуру пространства-времени, Эйнштейну пришлось изложить принципы гравитации с помощью множества проверяемых уравнений. Все это очень элегантно и довольно сложно – и совершенно бесспорно, – но впереди еще много работы: ученые до сих пор не обнаружили частицы, ответственные за существование гравитации. «Ньютону достаточно было просто сказать, что гравитация существует, и он был прославлен на века, потому что раньше никто этого не говорил, – рассказывает Лора Кербер, планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. – Примерно то же самое сегодня можно сказать о планетологии. Типа, никто раньше не изучал Луну как следует, поэтому если ты говоришь о ней очень простые вещи, то ты уже гений!»

Другими словами, история про Тейю – вполне достойная и несложная гипотеза о происхождении спутника нашей планеты. Но у нас нет подтверждений ее правдивости, поэтому приходится ждать новых данных.

Не знать, откуда взялась Луна, это как-то не очень хорошо. Но благодаря радиоактивным секундомерам в лунных образцах мы точно знаем, что ее возраст составляет 4,5 миллиарда лет. Тем не менее ученые не совсем уверены, как она в те времена выглядела. Многие полагают, что вскоре после своего образования она была покрыта всеохватным океаном магмы. Будучи в 81 раз легче, чем Земля, молодая Луна не обладала достаточной гравитацией, чтобы остановить выход газов на поверхности в космос. Лунный океан магмы, незащищенный атмосферой, оказался под воздействием непостижимо холодных космических потоков и быстро начал замерзать.

При этом минералы в океане магмы стали превращаться в кристаллы; одни появились раньше, другие позже; одни поднялись к поверхности, другие опустились. Через 100 миллионов лет после самоуничтожения Тейи большая часть океана магмы затвердела. И вуаля – так появилась Луна, все еще раскаленная изнутри, будто только что испеченный пирог. «Эта история еще находится в стадии разработки, – говорит Зиглер, – но она приближена к истине настолько, насколько возможно при ограниченных данных».