Miks Kuu uurimise edukus sõltub otseselt "hüpoteeside lahingust" selle päritolu kohta
Selena päritolu käsitlevate teooriate hulgas on pikka aega kestnud tõsine võitlus: Ameerika teadlaste arvates on ta iidse surnud planeedi mõjul Maast "välja löönud" ning nende kolleegid Venemaalt ja Iisraelist - et planeetide eshatoloogilisi kokkupõrkeid ei toimunud. Kuidas maalased Kuud uurivad, sõltub sellest, kumb neist on õige.
Esmapilgul on sagin Maa satelliidi ümber müstiline. Ühest küljest pole Kuu koloniseerimisel vaevalt mõtet: selle pindala (umbes 1/14 Maa pindalast) on ligikaudu võrdne Maa troopiliste ja arktiliste kõrbete pindalaga; vahepeal õpitakse isegi maapealseid kõrbe väga aeglaselt ja Kuu areng maksab suurusjärgust rohkem. Harrastajate arvamus, et seal leidub heelium-3 ja see on Kuu uurimise vääriline põhjus, on vastuolus tuntud faktiga: isegi deuteeriumi jaoks pole veel saavutatud energeetiliselt soodsat termotuumareaktsiooni, samas kui heelium-3 süttimine on suurusjärgus raskem ja asub väljaspool inimkonna ennustatav tulevik. Teisest küljest kavandab üks võim teise järel sel aastal Kuule uusi maandumisi. Küsimus on: miks?
Sellele küsimusele õige vastus on lihtne: teadus- ja ressursirass on "segatud" prestiižijooksuga. Kui mitte-ameerikalikud hüpoteesid maa satelliidi päritolu kohta on õiged, on seal palju vett ja arenguks sobivas vesijää kujul. Vee juuresolekul saab maismaakultuure kasvatada Kuu regoliitil - sellised katsed on juba edukalt läbi viidud. Vee ja toidu, aga ka hapnikuallikaga on Kuu uurimine ja valdamine palju, palju lihtsam ja odavam kui juhul, kui kõik tuleb Maalt vedada. Rõhutame, et aluse rajamine ei tähenda koloniseerimist. Arktika saared ja Antarktika ei saa olla tihedalt asustatud, kuid seal on baasid. Neid on vaja teadusuuringute, sõjalistel ja logistilistel põhjustel. Kuul on kuus korda vähem gravitatsiooni kui maa peal. See tähendab, et sellest (teil on vaja kümme korda vähem kütust) on kergem kütust ja oksüdeerijat tõsta,saadud samast veest - näiteks Marsile lendavate laevade tankimiseks. Kuubaaside kavandamise alustamiseks peate aga kõigepealt välja selgitama: kellel on õigus? Kas Kuu on tõesti kuiv?
Megawar: kuidas sündis idee Maa kokkupõrkest teise planeediga
Päikesesüsteemi tasub vaadata nii, nagu see oli teada 1975. aastal, kui ameeriklased Hartman ja Davis sõnastasid Maa-Teia megakolionismi teooria. Tol kaugel aastal Charonit veel ei avastatud ja terves Päikesesüsteemis oli teada täpselt kahte tüüpi satelliite: need, mis on nende planeetidest radikaalselt väiksemad (Phobos ja Deimos, hiiglaslike planeetide satelliidid), ja Kuu. Ta oli sel ajal ainus teadaolev satelliit, mille mass oli üle protsendi tema planeedi massist.
Selle satelliidi ebaharilik olemus nõudis ka selle päritolu mittestandardset teooriat, eriti kuna kohmakad eelkäija hüpoteesid, nagu näiteks tüki eraldamine Maast tema endise kiire pöörlemise väidetava toimingu all (Charles Darwini poja Darwini hüpotees), olid mõnevõrra naiivsed ja ümber lükatavad. See ja sarnased hüpoteesid seletasid halvasti tõsiasja, et Kuu raudsüdamik on Maaga võrreldes väike ja vett pole (nagu tol ajal arvati).
Reklaamvideo:
Tegelikult oli sel ajal kuukuulas vesi juba avastatud: Apollo tõi pinnase Maale, kust vett leiti 60ndatel. Kuid seda omistati maapealsele saastatusele või meteoriitidele. Apollo lähedal vett tuvastanud ioondetektorite otsesed tõendid omistati ka maapealsele saastatusele. Kuugeoloogias vallandus nähtus, mida sagedamini omistatakse humanitaarteadustele - teadlased lükkasid tagasi empiirilised faktid, kuna need ei sobinud tolleaegsete Selena päritolu teooriatega: kõigis neis see sulas kõigepealt, st pidi kaotama vett. Tookordne teadus eeldas, et Kuu lööb vaid üks variant - komeediga. Kuid komeetilises vees on deuteeriumi ja vesiniku suhe erinev ning ameeriklaste poolt Kuult leitud vees oli nende vesiniku isotoopide suhe sama, mis Maal. Tolle aja teooria seda ei lubanud,miks kõik omistati "maa reostusele" ja Selena kuulutati täiesti veevabaks.
Kuu pinnase muid tunnuseid maapealse reostuse tõttu ei suudetud siiski selgitada. See on umbes titaani ja muude suhteliselt raskete elementide väiksem sisaldus.
Maa kokkupõrge teise planeediga.
Siis, 1975. aastal, sündis USA-s megamõju hüpotees (megamõju). Selle järgi põrkas iidne planeet Theia 4,5 miljardit aastat tagasi Maaga ja ülivõimas löök viskas mõlemalt planeedilt kosmosesse suure hulga materjali. Kuu moodustus aja jooksul prahist. Maapealne satelliit saadi mitte "primaarselt" (nagu näiteks Jupiteri satelliidid), vaid "sekundaarselt", mis tekkis suurte taevakehade kokkupõrkel. Eemaldati küsimus, miks Selena mass on Maa enda massiga võrreldes nii suur - palju rohkem kui Päikesesüsteemi teiste planeetide satelliitidel.
Mega Impact selgitas hõlpsalt ka seda, miks Kuul oli vähe raskeid elemente (see oli tõsi) ja vett polnud üldse (mis pärast Apollo lende oli kangekaelne faktide teadmatus). Maa ülemised kihid sisaldavad vähe raskeid elemente - enamik neist vajus magma südamikku ja alumistesse kihtidesse. Kui planeedid põrkasid, oleks praht pidanud põlema tuhandete kraadideni. Neist vesi aurustuks ja lendaks kosmosesse. Kui jahutatud praht moodustas kuu, pidid nad praeguseks olema täiesti kuivad.
Tundub, et keegi igatses
Hüpotees nägi kolm viimast aastat hästi välja. Kuid juba 1978. aastal avastati Phauto satelliit Charon. Kui Kuu on 80 korda vähem massiivne kui Maa, siis on Charon Pluutost vaid üheksa korda kergem. Selgus, et Kuu välimuses pole midagi ainulaadset. Tekkis loomulik küsimus: kuidas see võimalik on, kuna suurte planeetide nagu Theia ja Maa kokkupõrge peab olema harv juhtum?
Kunstniku vaade Charonile Pluuto pinnalt.
Veelgi ebamugavam oli laborites kuukivimite analüüs ja esimesed andmed võõrast päritolu meteoriitide kohta. Selgus, et ainult Kuu on Maast isotoopselt eristamatu ja kõik teised Päikesesüsteemi planeedid on selgelt erinevad. Kuidas see juhtus, kui Selena sisaldab väidetavalt teise planeedi ainet - hüpoteetilist iidset Theiat?
Vastuolu selgitamiseks muudeti megašoki hüpoteesi: Teia sünnikohta peeti … Maa orbiidiks, seetõttu on mõlema planeedi isotoopne koostis sama. Väidetavalt moodustusid sellel korraga kaks planeeti, mis seejärel põrkasid kokku. Ei olnud selge, miks ilmusid kaks planeeti maakera orbiidile ja üks korraga süsteemi teiste planeetide orbiitidele.
Probleeme lisasid ka geoloogid. Tekkis õigustatud küsimus: kui kahe planeedi megakokkupõrge kuumutas Maad ja selle prahti, kust tuli vesi planeedilt? Kõigi kontode järgi oleks see pidanud aurustuma. Megamõju teooria on juba muutunud ülipopulaarseks, nad ei tahtnud sellest hüljata, seetõttu esitati idee, et vesi ilmus Maale hiljem - seda tõid komeedid, kes langesid planeedile miljardeid aastaid. Kuid peagi avastati, et vesiniku ja hapniku isotoopide suhe komeetees on väga erinev samast suhtest maismaavees. Asteroidide vesi on sarnasem, kuid seda on neil väga vähe, see tähendab, et nad ei saa olla Maa ookeanide allikaks.
Lõpuks, 21. sajandil, hakkasid Kuul leidma jälgi veest. Ja kui megašoki hüpoteesi pooldajad vihjasid, et komeedid tõid selle vee, näitasid Hollandi geoloogid, et kuukivimid ei oleks praegusel kujul võinud tekkida ilma vee olemasoluta juba satelliidi moodustamise algusest peale. Vene astronoomid raskendasid olukorda: nende arvates põhjustab komeedi tüüpiline kokkupõrge Kuuga selle, et enam kui 95% veest väljub kosmosesse.
Mis kõige parem, seda olukorda kajastas 2013. aasta artikkel koos kõneka pealkirjaga "Mõjuteooria on ammendatud".
Kuidas asteroidi haamer ehitas Kuu
2007. aastal avaldati kuulsa füüsiku N. Gorkavy töö "Kuu ja binaarsete asteroidide moodustamine", mis näitas esmakordselt, et Kuu moodustumise mehhanism pole ainulaadne - vastupidi, see tekitas Päikesesüsteemis tohutul hulgal satelliite. Ainult need satelliidid moodustati peamiselt asteroidides, mitte massiivsematel planeetidel.
Mõlema asteroidsatelliidi ja Kuu ilmumise stsenaarium on lihtne. Esimesed kokkupõrked 10–1000 kilomeetri suuruste asteroididega moodustavad planeedi ümber väljutatud prahi ringi, mille kiirus on suurem kui esimene kosmiline (see tähendab, et nad ei saa kiiresti tagasi kukkuda). Järgnenud asteroidi löögid suurendavad kiiresti ketta massi - selle praht "peab kinni" planeedilt lendava uue prahi. Need, mis lendasid ketta ja planeedi pöörlemissuunaga vastupidises suunas, kokkupõrkest ketta prahiga, kaotavad kiiruse ja kukuvad tagasi planeedile. Need, mis lendavad kettaga ja planeediga samas suunas, pöörlevad - liituvad kettaga. Mida suurem on selle mass, seda rohkem on uute asteroidide poolt välja praagitud jäätmeid. Järjest suuremate kokkupõrgete korral kaotavad ketta vanad prahid energiat ja kiirust, neil on kokkupõrkel lihtsam kokku jääda,ilma kokkupõrketa laiali. Nii et kettale hakkab moodustuma suur satelliit.
Sellise stsenaariumi korral ei kuumene maa ega koputatud praht tuhandete kraadideni, see tähendab, et maa vesi ei keeda maa ookeanides ega kuu osana ära. Ja nende tahkete kivimite isotoobid langevad kokku, sest selgub, et Selene tekkis peamiselt maa prahist.
Samuti on hõlpsasti mõistetav Kuu merede päritolu Kuu osas, mis asub Maa poole (umbes 3-4 miljardit aastat tagasi valati Kuu pinnale laava ja külmunud moodustasid tumedad mered, mis katavad 16% Kuu pinna pindalast ja asuvad Kuu nähtavale küljele). Kui Kuu "pealtkuulab" kogu asteroidide poolt Maalt välja koputatud prahi, peaks ta neid "kinni püüdma" Maa poole. Seetõttu on satelliidi varjuküljel palju vähem Kuu meresid.
Nagu meie aja hüpoteeside puhul sageli juhtub, võivad mitmed teadusrühmad teha sama avastuse, sest eelretsenseeritavates ajakirjades on palju artikleid ja kõigil teadlastel pole piisavalt aega nende lugemiseks. Gorkavy järeldused taasavastas 2014. aastal Moskva astronoomide rühm ja 2015. aastal Iisraeli astronoomid. Siiani pole seda hüpoteesi aktsepteeritud ainult USA-s, kuid see on vaid aja küsimus. Mega-mõju hüpoteesi vastuolud on lahendamatud, samas kui uus ei näita veel mingeid vastuolusid vaadeldava tegelikkusega.
Kuidas uus teooria muudab kuu uurimise ja uurimise tava
Kui Kuu moodustati maapealsest materjalist, peavad sellel olema heledad elemendid. Vesi pinnalt aurustus varsti, kuid ringkonnatsoonides (eriti kraatrites) Päikest pole. Radari andmed toetavad seda hüpoteesi. See tähendab, et miljardite aastate tagused sündmused on tänapäeval ülitähtsad. Kui Kuuvesi oleks komeetide toode, oleks seda vähe ja see säiliks vaevalt märgatava koguse puhta jää kujul.
Sissepääs laavatorudesse, mille sees võib olla palju vesijäät.
Mis on oluline, lisaks ümmarguste kraatrite olemasolule on planeedil ka teisi kohti, kus valguselementide olemasolu on võimalik - laavatorud. Madala Kuu gravitatsiooni tingimustes on selliste vulkaaniliste koobaste läbimõõt kuni sadu meetrit ja nende pikkust mõõdetakse kilomeetrites. 10-meetrine pinnasekiht kaitseb koobaste sisemust täielikult kosmilise kiirguse eest ja temperatuur neis on alati stabiilne. Ameerika teadlased viitavad sellele, et nii nagu paljudes Maa laava torudes, võib seal olla puhas vesijää. Kuu laavatorudesse on sissepääsud palju (ülal pildil). Kuu-uuringubaasi jaoks pole paremat kohta.
Kraater rahulikkuse meres (Mare Tranquillitatis).
Uute andmete valguses on vaja Kuud uurida mitte madalatel laiuskraadidel, nagu ameeriklased tegid 60–70ndatel, vaid täiesti erinevates kohtades - poolustele lähemal. Muide, seal on lihtne olla kindel, et indiaanlased ja teised Kuu võistlusel osalejad saadavad oma sõidukeid. Igal katsel luua Kuu baas on vesijää väärtuslik ressurss. Lisaks sellele paistab Kuu polaarses vööndis päikesevalgus mõnes kohas enam kui 95% aasta kestusest. See lihtsustab baasimist veelgi. On selge, et keegi ei kuuluta satelliiditükke maise riigi omandiks, kuid nagu ka Arktika baaside puhul, on sellel, kes esimesena soodsates kohtades jalavaeva saab, Kuu uurimisel suured eelised.
Nii väidab Ameerika teooria Kuu moodustumise kohta planeetidevahelise kokkupõrke ajal, et Selena on kuiv kivitükk, kus on vähe vett ja see on ainult ujuv. Vene ja hiljem Iisraeli postulaadid väidavad, et Maa satelliit tekkis väikeste asteroidide paljudest mõjudest ja on seetõttu veerikas. See, kes saab esimesena teada, milline teooriatest on õige, saab kuuvee arendamisel suure edumaa. Just temast saab võtmeallikas, ilma milleta pole võimalik ei eriti Kuu baas ega Kuu üksikasjalik uurimine üldiselt.
