Луна, по сравнению с Землей, имеет весьма низкое содержание легколетучих элементов, таких, как водород, азот, фтор, инертные газы. И напротив, на Луне наблюдается некоторый излишек относительно тугоплавких элементов, например, титана, урана и тория.
Породы лунной коры и породы земной коры и мантии практически идентичны по соотношению стабильных изотопов кислорода 16O, 17O, 18O (это соотношение иногда называют «кислородной подписью»). Для сравнения, метеориты из разных частей Солнечной системы (в том числе и т. н. марсианские метеориты) имеют совершенно другие соотношения изотопов кислорода.
Такая идентичность свидетельствует о том, что Земля и Луна (или, как минимум, поверхность Луны) сформировались из одного слоя планетезималей – на одинаковом расстоянии от Солнца.
Луна имеет мощную прочную кору толщиной в 60-80 километров (в несколько раз толще земной коры), образованную из анортозитовых пород – продуктов плавления лунной мантии.
Поэтому полагают, что Луна когда-то была нагрета до полного расплавления. Земля, как считается, никогда не была полностью расплавленной.
Луна и Земля имеют необычно высокое отношение массы спутника к массе планеты, равное 1:81, в сравнении с остальными спутниками планет Солнечной системы. (Выше – только у Харона и Плутона, но последний уже не считается планетой);
Система Земля—Луна обладает необычно высоким угловым моментом импульса (уступая, опять же, только системе Плутон—Харон).
Плоскость орбиты Луны (наклон 5° к эклиптике) не совпадает с экваториальной плоскостью Земли (наклон 23,5° к эклиптике).
На основании этого были выдвинуты следующие гипотезы:
«Гипотеза центробежного разделения»: от быстро вращающейся протоземли под действием центробежных сил отделился кусок вещества, из которого затем образовалась Луна. Эту гипотезу в шутку называют «дочерней».
«Гипотеза захвата»: Земля и Луна образовались независимо, в разных частях Солнечной системы. Когда Луна проходила близко к земной орбите, она была захвачена гравитационным полем Земли и стала её спутником. Эту гипотезу в шутку называют «супружеской».
«Гипотеза совместного образования»: Земля и Луна образовались одновременно, в непосредственной близости друг от друга (в шутку – «сестринская» гипотеза).
«Гипотеза испарения»: из расплавленной протоземли были выпарены в пространство значительные массы вещества, которые затем остыли, сконденсировались на орбите и образовали протолуну.
«Гипотеза многих лун»: несколько маленьких лун были захвачены гравитацией Земли, затем они столкнулись друг с другом, разрушились, и из их обломков образовалась нынешняя Луна.
«Гипотеза столкновения»: протоземля столкнулась с другим небесным телом, а из выброшенного при столкновении вещества образовалась Луна.
Гипотеза столкновения
Итак, имеется факт столкновения Тейи с Землёй, в результате которого, как предполагается, возникла Луна
Гипотеза столкновения была предложена Уильямом Хартманомruen и Дональдом Дэвисом (Donald R. Davis) в 1975 году!
(А, книга Г. Гурджиева описывающая эту гипотезу была издана в 1949 г., а написана в 1924 году! -автор)
По их предположению, протопланета (её назвали Тейя) размером примерно с Марс столкнулась с прото-Землей на ранней стадии её формирования, когда наша планета имела примерно 90 % нынешней массы.
Удар пришёлся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту.
Из этих обломков собралась прото-Луна и начала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км. Земля в результате удара получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов) и заметный наклон оси вращения.
(как видим автор гипотезы настаивает, что прото-Земля столкнулась с прото-планетой Теей, а не с кометой как утверждает Г. Гурджиев -автор)
Соображения за и против
«Гипотеза столкновения в настоящее время считается основной, поскольку она хорошо объясняет все известные факты о химическом составе и строении Луны, а также и физические параметры системы Земля – Луна.
Первоначально большие сомнения вызывала возможность столь удачного соударения (косой удар, невысокая относительная скорость) такого крупного тела с Землей.
Но затем было предположено, что Тейя сформировалась на орбите Земли, в одной из точек Лагранжа системы Солнце – Земля. Такой сценарий хорошо объясняет и низкую скорость столкновения, и угол удара, и нынешнюю, почти точно круговую орбиту Земли.
Уязвимые места гипотезы столкновения для объяснения дефицита железа на Луне приходится принимать допущение, что ко времени столкновения (4,5 млрд лет назад) и на Земле, и на Тейе уже произошла гравитационная дифференциация, то есть выделилось тяжёлое железное ядро и образовалась лёгкая силикатная мантия.
Однозначных геологических подтверждений этому допущению не найдено.