Откуда взялась Луна? Новая теория

Земля и Луна похожи друг на друга как сёстры-близнецы. Они даже имеют одинаковый химический состав, что само по себе странно, поскольку никакие другие небесные тела, которые нам известны, не имеют такого рода химических связей. Чем же объясняется эта особая связь? В поисках ответа планетолог и лауреат премии Мак-Артура Сара Т. Стюарт открыла новый вид астрономических объектов — синестию — и новый способ разгадать тайну происхождения Луны.

Никто не любит ошибаться.

А я совершила колоссальную ошибку

и, пытаясь её исправить, сделала открытие,

которое полностью меняет
наше представление о Земле и Луне.

Я учёный-планетолог,

и моё любимое занятие —
сталкивать планеты друг с другом.

(Смех)

В своей лаборатории я могу стрелять
по камням с помощью вот таких пушек.

(Пушечный выстрел)

(Смех)

В своих опытах я создаю
экстремальные условия,

возникающие при формировании планет.

С помощью компьютерных моделей
я сталкиваю планеты друг с другом,

чтобы сделать их больше

или, наоборот, разрушить.

(Смех)

Я хочу понять, как создать Землю и Луну

и почему Земля так сильно
отличается от других планет.

Главная идея происхождения Земли и Луны —

теория гигантского столкновения.

Согласно теории, некое
небесное тело размером с Марс

столкнулось с только что
сформировавшейся Землёй,

и из их обломков рядом с нашей
планетой образовалась Луна.

Эта теория объясняет многое о Луне,

но у неё есть существенный недостаток:

она гласит, что Луна в основном состоит
из вещества той планеты размером с Марс,

что Земля и Луна состоят из разных пород.

Но мы наблюдаем нечто совсем другое.

Земля и Луна фактически
очень похожи друг на друга.

Генетический код планет
записан в изотопах элементов.

Для Луны и Земли характерны
идентичные изотопы.

Это значит, что они состоят
из одинаковых материалов.

Действительно, довольно странно,
что Земля и Луна — близнецы.

Состав всех планет различен,

поэтому у них у всех разные изотопы

и у каждой свой собственный
генетический код.

Ни у каких других небесных тел
нет одинаковых генетических связей.

Похожи только Земля и Луна.

Начав изучать происхождение Луны,

я столкнулась с учёными, которые полностью
отрицали теорию гигантского столкновения.

Они не видели, каким образом
данная теория может объяснить

взаимосвязь между Землёй и Луной.

Мы все пытались придумать новые теории.

Но проблема в том, что лучше
существующей мы так и не создали.

У всех других идей было
ещё больше слабых мест,

поэтому за теорию гигантского
столкновения мы стояли горой.

Один молодой учёный из моей группы
предложил изменить характеристики

гигантского столкновения.

Возможно, заставив Землю вращаться
быстрее, можно смешать больше веществ

и тем самым объяснить появление Луны.

В качестве источника её возникновения
мы выбрали небесное тело размером с Марс,

потому что оно могло создать Луну

и предопределить
продолжительность земных суток.

Людям понравилась эта идея.

А что, если ещё что-то повлияло
на продолжительность наших суток?

Тогда должно было бы быть намного
больше гигантских столкновений,

которые привели бы к появлению Луны.

Мне не терпелось выяснить,
что же могло произойти,

поэтому я попыталась воссоздать
столкновения с большей частотой вращения

и обнаружила, что возможно
создать газопылевой диск

из тех же самых веществ,
из которых состоит планета.

Мы были очень взволнованы.

Может, этим и объяснялось
происхождение Луны.

Однако вместе с этим мы обнаружили,
что это маловероятно.

В большинстве случаев
диск отличается от планеты,

и появление Луны подобным образом

было бы астрономическим совпадением,

но для всех было очень
сложно согласиться с мыслью,

что связь Луны с Землёй
абсолютна случайна.

Теория гигантского столкновения
всё ещё не подтверждалась,

и мы продолжали пытаться
выяснить, как создать Луну,

а потом я наконец поняла,
где совершила ошибку,

Я со своим студентом анализировала
данные этих ускоренных столкновений.

В тот день мы практически
не занимались Луной,

а наблюдали за планетой.

Из-за высвободившейся от столкновения
энергии она сильно разогрелась

и частично испарилась.

Но получившееся в итоге
не было похоже на планету

и выглядело крайне странно.

Планета была непонятным образом
соединена с диском.

У меня появилось то самое предчувствие,

когда то, что кажется ошибкой,
может оказаться чем-то очень интересным.

Все мои расчёты указывали на то,

что вокруг планеты образовался
отдельный от неё газопылевой диск.

Определение состава диска
и было попыткой понять,

могла ли в результате
столкновения возникнуть Луна.

Но теперь это не казалось таким простым.

Мы допустили ошибку,

думая, что планета всегда
должна выглядеть как планета.

Но в тот день я поняла,
что в результате столкновения

было создано что-то совершенно новое.

У меня случались моменты озарения,

но не в этот раз.

(Смех)

Я правда не понимала, что происходит.

Передо мной был странный новый объект,

и я была просто обязана
попытаться выяснить, что это.

Что делать, когда сталкиваешься
с неизвестностью?

С чего начать?

У нас появилась куча вопросов.

Что такое планета?

Когда планета перестаёт быть планетой?

Мы высказывали новые гипотезы.

Нам нужно было поменять ход наших мыслей,

и для этого временно
я могла отказаться от всех данных,

от всех правил реального мира

и освободить свой разум для исследования.

Освободив пространство в своём разуме,

я получила возможность
обдумать невероятные гипотезы,

а затем проверить их в реальности.

Я могла учиться новому.

В ходе этой умственной игры
мы узнали много интересного.

Я объединила результаты лабораторных
экспериментов с компьютерными моделями

и обнаружила, что после
большинства гигантских столкновений

Земля настолько разогревается,
что не остаётся твёрдой поверхности,

а только толстый слой газа, который
уплотняется с увеличением его глубины.

Земля стала бы похожа на Юпитер,

на ней невозможно было бы стоять.

И это только одна сторона проблемы,

а я хотела решить её всю целиком
и не собиралась отказываться

от возможности выяснить,
что же на самом деле происходило

во время гигантских столкновений.

Мы потратили почти два года,

отметая старые теории

и придумывая новые,

когда наконец поняли значения данных

и что они могли означать для Луны.

Я обнаружила новый тип
астрономического объекта.

Это не планета.

Он состоит из планет.

Планета — это небесное тело,
у которого собственная гравитация

достаточно сильна
для придания ей округлой формы.

Она вращается вокруг своей оси.

Если разогреть её и заставить
вращаться быстрее,

экватор начнёт расширяться,
пока не достигнет предельного размера.

Это переломный момент,

по достижении которого материя
на экваторе принимает форму диска.

Теперь это уже не планета.

Объект больше не может
вращаться вокруг своей оси,

форма продолжает меняться
и постепенно увеличиваться,

и планета превращается в нечто новое.

Мы назвали наше открытие

«синестия»

в честь Гестии,

греческой богини домашнего очага —

его, как мы считаем,
и олицетворяет собой Земля.

Приставка «син-» значит «вместе»,

указывая на взаимосвязь между материями.

Синестия — это то, во что
превращается планета,

когда высокая температура и вращение
изменяют её сферическую форму.

Хотите посмотреть на синестию?

(Возгласы)

Эта визуализация одной
из моих имитаций показывает,

как недавно сформировавшаяся
Земля быстро раскручивается

в результате гигантского столкновения.

Она деформирована, но всё равно
мы узнаём в ней нашу планету

по водному ландшафту на её поверхности.

Энергия от столкновения
испаряет её поверхность,

воду, атмосферу

и смешивает все газы
всего лишь за несколько часов.

Мы обнаружили, что множество гигантских
столкновений создают синестии,

но век этих горячих,
ярких небесных тел недолог.

Они охлаждаются, сжимаются
и превращаются обратно в планеты.

В процессе формирования
такие твёрдые планеты, как Земля,

вероятно, прошли путь от синестий
до планет и обратно несколько раз.

Синестия даёт нам новый вариант
решения проблемы происхождения Луны.

Мы предполагаем, что Луна зародилась
внутри огромной парообразной синестии.

Луна сформировалась
в результате дождя из магмы,

который конденсировался
из паров твёрдой материи.

Её особая взаимосвязь
с Землёй объясняется тем,

что Луна формировалась внутри Земли,

когда Земля была синестией.

Луна могла вращаться на орбите
внутри синестии долгие годы таким образом,

что была бы не заметна со стороны.

Её можно было бы увидеть,
когда синестия охладилась

и сжалась внутри своей орбиты.

Синестия превратилась в планету Земля

после сотен лет охлаждения.

Согласно нашей новой теории

гигантское столкновение
формирует синестию,

которая разделяется на два небесных тела,

идентичных в своих изотопных
соединениях — Землю и Луну.

Синестии формируются повсюду во Вселенной.

Мы обнаружили их благодаря воображению
и лишь теперь стали задаваться вопросами:

«Что ещё мы упускаем
в окружающем нас мире?»,

«Что скрыто от нашего взора
из-за наших собственных домыслов?»

В следующий раз,
когда вы посмо́трите на Луну,

подумайте о том,

что ваши знания

могут привести к открытию
чего-то поистине удивительного.

(Аплодисменты)