Układ Słoneczny – ile ma lat? (cz. 3)

  Wracam po ponad tygodniowej przerwie wymuszonej dwoma powodami. Pierwszy powód ma 18 miesięcy i zapalenie ucha, drugi powód (a raczej powódka) ma 10 tygodni i zapalenie oskrzeli. Sytuacja jest już opanowana, więc przystępuje do analizy kolejnych ciał Układu Słonecznego. Księżyc. Najbliższy sąsiad Ziemi. Jest wystarczająco blisko, by jego grawitacja była w stanie tworzyć przypływy w naszych oceanach, co zapobiega stagnacji wód. Przypływy i odpływy pomagają oceanom cyrkulować. Gdyby Księżyc był niewiele bliżej Ziemi, fale przypływowe byłyby zbyt gwałtowne i szkodliwe dla jej mieszkańców. Można oczywiście przyjąć (choć nie całkowicie bezkrytycznie), że to jest dziełem przypadku. Można również przyjąć za dzieło przypadku fakt, że Księżyc jest 400 razy mniejszy od Słońca i leży dokładnie 400 razy bliżej od Ziemi niż […]

Wracam po ponad tygodniowej przerwie wymuszonej dwoma powodami. Pierwszy powód ma 18 miesięcy i zapalenie ucha, drugi powód (a raczej powódka) ma 10 tygodni i zapalenie oskrzeli. Sytuacja jest już opanowana, więc przystępuje do analizy kolejnych ciał Układu Słonecznego.

Księżyc. Najbliższy sąsiad Ziemi. Jest wystarczająco blisko, by jego grawitacja była w stanie tworzyć przypływy w naszych oceanach, co zapobiega stagnacji wód. Przypływy i odpływy pomagają oceanom cyrkulować. Gdyby Księżyc był niewiele bliżej Ziemi, fale przypływowe byłyby zbyt gwałtowne i szkodliwe dla jej mieszkańców. Można oczywiście przyjąć (choć nie całkowicie bezkrytycznie), że to jest dziełem przypadku. Można również przyjąć za dzieło przypadku fakt, że Księżyc jest 400 razy mniejszy od Słońca i leży dokładnie 400 razy bliżej od Ziemi niż Słońce, przez co widzimy idealne wręcz zaćmienia, jednak kolejne wątpliwości wykraczają po ramy zwykłego przypadku.

Z powierzchni Ziemi widać na Księżycu ciemne plamy, które nazywane są ‘morzami’. Zakłada się, że są to pozostałości, po wylewach lawy spowodowanej działalnością wulkaniczną, lub w wyniku uderzenia asteroid. Lawa wypływała z wnętrza Księżyca i zastygała, przybierając inny kolor (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dd/Full_Moon_Luc_Viatour.jpg). Obserwując jednak wnikliwiej powierzchnie Księżyca dostrzeżono, że ‘góry’ były przed ‘morzami’. Dopiero potem lawa wylewając się wypełniła materiał między górami. (http://kottke.org/09/04/using-nasa-images).

Po uruchomieniu misji na Księżyc i satelitów, udało się sfotografować drugą, niewidoczna dla człowieka stronę Księżyca okazało się, że tam nie ma mórz. Kratery – jak najbardziej, ale mórz nie ma. Wynika z tego, że przez miliardy lat Księżyc był bombardowany planetoidami w sposób niesymetryczny. Wielkie asteroidy mające siłę przebicia jego powierzchni uderzały tylko z jego jednej strony. Powstaje pytanie: Czy to wygląda na scenariusz, że Księżyc zderzał się z tymi planetoidami przez miliardy lat? (http://www.nasa.gov/images/content/527008main_LWAC_6orths.jpg)

Misje Apollo miały pomóc odpowiedzieć między innymi na pytanie, skąd w ogóle jest Księżyc (pobranie próbek, pomiary, etc). Dane zostały sprowadzone na Ziemię, przesłane do laboratoriów i przebadane. Miało to pomóc w odpowiedzi na pytanie, która teoria wyjaśniająca pojawienie się Księżyca jest prawdziwa. Obowiązywały trzy teorie:

1. Oderwanie się części powierzchni Ziemi i uformowanie z niej Księżyca.

2. Powstanie Księżyca z obłoku

3. Przechwycenie Księżyca przelatującego obok Ziemi przez jej pole grawitacyjne.

Ad 1. Wczesna Ziemia wirowała dużo szybciej niż obecnie. Oderwał się od niej kawał materii i uformował Księżyc. Jest nawet teoria, która twierdzi, że Ocean Spokojny to miejsce, z którego ‘odleciał’ Księżyc. Sugeruje to, że Ziemia i Księżyc powinny być zbudowane z tego samego materiału. Okazało się, że próbki bardzo różnią się od ziemskich – chociażby zawartością żelaza, którego na Księżycu jest dużo więcej niż na Ziemi. Obliczono również, że aby oderwanie płatu ziemskiego materiału było w ogóle możliwe, Ziemia powinna wykonywać pełen obrót w ciągu maksimum 2 i pół godziny. Zakładając, że tak było i wiedząc, że obecnie Ziemia kręci się 10 razy wolniej powstaje kolejne pytanie: Co się stało z pierwotną energią obrotu? Obliczono, że zwolnienie prędkości Ziemi z 2,5 godzinnego obrotu do 24 godzinnego spowodowałoby rozproszenie energii o wartości tak wielkiej, że temperatura powierzchni Ziemi podniosłaby się o 1000 stopni. Gdyby tak się stało, oceany wyparowałyby.

 Ad 2. Wczesna Ziemia uformowała się z wirujących gazów i pyłów. Księżyc uformował się mniej więcej w tym samym czasie z pozostałości. Z fizycznego punktu widzenia, rozpad chmury gazów i pyłów na dwa ciała jest sam w sobie problematyczny. Powstaje również pytanie: Dlaczego Wenus ( powstała według teorii ewolucji tak samo jak Ziemia) nie ma swojego księżyca, skoro jest to proces naturalny? Dodatkowo jądro Księżyca jest proporcjonalnie dużo mniejsze niż ziemskie, a przecież powinny być one proporcjonalnie równe. No i materiał pobrany z Księżyca okazał się inny niż ziemski.

 Ad 3. Księżyc uformował się gdzieś indziej w Układzie Słonecznym. Poruszał się swobodnie wokół Słońca do momentu, gdy nie został przechwycony przez pole grawitacyjne Ziemi i został uwięziony na jej orbicie. Rodzi się pytanie podobne jak wcześniej: Co się stało z energią uwolnioną w tym procesie? Proces przechwytywania jednego obiektu przez drugi polega na tym, że od momentu gdy Księżyc znalazł się w polu grawitacyjnym Ziemie zaczął przyspieszać i im był bliżej, tym to przyspieszenie było większe. W momencie gdy znalazł się przy Ziemi (zakładając, iż możliwe jest by w ogóle w nią nie uderzył) miałby już wystarczającą energię, która pozwoliłaby mu na ucieczkę z pola grawitacyjnego Ziemi. Inną sprawą jest to, że z fizycznego punktu widzenia nie jest możliwe, by obiekt nadleciał i wpasował się w prawie okrągłą orbitę (a po takiej krąży Księżyc wokół Ziemi).

Tak, jak fakt uformowania się Księżyca w innej części Układu Słonecznego tłumaczy różnicę w składzie skał pomiędzy Ziemią a Księżycem, tak z kolej prowadzi do pytania, dlaczego zatem niektóre izotopy są identyczne na Księżycu i Ziemi?

Jedną z rzeczy, jaką misje Apollo dokonały podczas wypraw na Księżyc było pozostawienie specjalnych luster, które mogłyby odbijać sygnały przesyłane z Ziemi. Podczas badań z tymi lustrami – pomijając kłopoty techniczne (lustra nie są najlepiej ustawione etc.) – wykryto i obliczono, że Księżyc oddala się od Ziemi. Oddala się średnio 4cm rocznie. Zagłębiając się w przeszłość, Księżyc był bliżej Ziemi, ale i oddalał się szybciej. Oznacza to, że Księżyc oddala się coraz wolniej. Celowo pomijam tu opis fizyczny tego procesu, by nie zanudzać i dążę do pointy, która mówi, że Księżyc nie może mieć 4,5 mld lat, ponieważ ‘zaledwie’ 1,5 mld lat wstecz Księżyc ‘dotykałby’ Ziemi. Mówimy oczywiście hipotetycznie, gdyż w mechanice nieba istnieje pojęcie ‘Granicy Roche’a’, które jasno precyzuje, w jakiej odległości przed planetą, ciało na niej orbitujące jest po prostu rozrywane przez grawitację. Więc Księżyc nie istniałby już wcześniej niż granica 1,5 mld lat.

I jeszcze jedna, bardzo istotna sprawa. W 1968 roku NASA została zmuszona do opublikowania dokumentu: ‘Chronologiczny katalog zaraportowanych aktywności na Księżycu’ (http://en.wikipedia.org/wiki/Transient_lunar_phenomenon) gdzie przedstawiono 579 różnych przypadków aktywności ( na przykład erupcje). Gdyby Księżyc miał 4.5 miliarda lat, aktywność wulkaniczna nie byłaby możliwa. Tak małe ciało niebieskie jak Księżyc powinno być w wielu 4,5 miliarda lat stare, zimne i martwe.

C.D.N

(http://pl.wikipedia.org/wiki/Wielki_Wybuch)

(http://pl.wikipedia.org/wiki/Powstanie_i_ewolucja_Uk%C5%82adu_S%C5%82onecznego).

(http://pl.wikipedia.org/wiki/Ksi%C4%99%C5%BCyc).

(http://pl.wikipedia.org/wiki/Dynamo_magnetohydrodynamiczne)

(http://pl.wikipedia.org/wiki/Granica_Roche’a)