Ellentmondások a Hold eredetének hipotézisében: hogyan jött létre a Föld műholdja?

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

Nem tudjuk pontosan, hogyan keletkezett a Hold. Egy népszerű hipotézis szerint régen a Föld egy Mars méretű bolygóval ütközött, és a törmelékből alakult ki műholdunk. Csak itt valami nem jön össze.

A Föld és a Teia bolygó közötti megaütközés hipotézisét Hartman és Davis amerikaiak terjesztették elő 1975-ben. Azokban a távoli időkben kétféle műholdat ismertek a Naprendszerben: a bolygójuknál radikálisan kisebbeket (a Mars melletti Phobos és Deimos, a gáz- és jégóriások műholdai), valamint a Holdat. Ő volt az egyetlen műhold, amelynek tömege több mint egy százaléka bolygója tömegének.

A hold furcsasága nem szabványos magyarázatot követelt arra, honnan jött. A korábbi találgatások kissé naivak és könnyen megcáfolhatóak voltak. Például Charles Darwin fia azt feltételezte, hogy a Föld valamikor gyorsabban forgott, és egy hatalmas darab esett le róla. Ez és a hasonló hipotézisek rosszul magyarázták azt a tényt, hogy a Hold vasmagja kicsi a Földhöz képest, és azt hitték, hogy ott nincs víz.

Valójában abban az időben a holdkőzetben már felfedezték a vizet: az Apolló által szállított talaj (regolit) tartalmazta. A leletet földi szennyezésnek vagy meteoritoknak tulajdonították. Az Apolló közelében lévő vizet rögzítő iondetektorok leolvasását is a földi szennyezésnek tulajdonították. A tudósok elutasították az empirikus tényeket, mert nem egyeztek a Hold eredetéről szóló akkori elméletekkel.

Mindezekben az elméletekben a Hold először elolvadt, emiatt vizet kellett veszítenie. Az akkori tudomány csak egy lehetőséget feltételezett, hogy a víz elérje a Holdat: üstökösökkel. Ám az üstökösvízben a hidrogénnek más az aránya a nehéz fajtájához, a deutériumhoz, az amerikaiak által a Holdon talált vízben pedig ezeknek az izotópoknak az aránya megegyezett a földivel. Az eltérést legkönnyebben a szennyeződés magyarázta.

Azonban továbbra is tisztázatlan maradt, hogy a regolit miért tartalmaz kevesebb titánt és más, viszonylag nehéz elemeket. Ekkor született meg a megahatás (megahatás) hipotézise. Eszerint 4, 5 milliárd évvel ezelőtt az ősi Theia bolygó ütközött a Földdel, és egy szupererős becsapódás mindkét bolygó törmelékét az űrbe dobta - ezekből alakult ki idővel a Hold. A Föld felső rétegei kevés nehéz elemet tartalmaznak, mivel ezek többsége a magma magjába és alsó rétegeibe süllyedt. Állítólag ez a Hold talajának különbségéből adódik.

Kiderült, hogy a földi műhold nem elsődleges, mint például a Jupiter, hanem másodlagos – ráadásul eltávolították azt a kérdést, hogy miért olyan nagy a Hold tömege magának a Földnek a tömegéhez képest. Az amerikaiak hipotézise azt is megmagyarázta, hogy miért nincs víz a Holdon: amikor a bolygók ütköznek, a törmeléknek több ezer fokkal fel kellett volna lobognia - a víz egyszerűen elpárolgott, és az űrbe repült. A másik dolog az, hogy az Apollo-repülések után a víz nélküli hold gondolata a tények makacs tudatlansága volt.

A hipotézis egész három éven keresztül jól nézett ki. De már 1978-ban felfedezték a Charont, a Plútó műholdját. Ha a Hold 80-szor kisebb tömegű, mint a Föld, akkor a Charon csak kilencszer könnyebb a Plútónál. Kiderült, hogy a holdban nincs semmi egyedi. Kétségek merültek fel: a nagy bolygók valószínűleg túl ritkán ütköznek össze ahhoz, hogy annyi nagy műhold megjelenhessen.

Új kellemetlenségeket hoztak a holdkőzetek laboratóriumi elemzése és az első adatok az idegen eredetű meteoritokról. Kiderült, hogy a Hold izotópszerűen csak a Földtől megkülönböztethetetlen, és a Naprendszer összes többi bolygója egyértelműen különbözik egymástól. Hogyan történhetett ez, ha a Hold állítólag egy másik bolygó – a feltételezett ősi Theia – anyagát tartalmazza? Az ellentmondás magyarázatára véglegesítették a megasokk hipotézisét: Theia születési helyét … a Föld pályájának tekintették - ezért is azonos a két bolygó izotópösszetétele. Egy helyen egyszerre két bolygó keletkezett, amelyek aztán összeütköztek.

De nem volt világos, hogy miért jelent meg két bolygó a Föld pályáján, és egyenként a rendszer többi bolygójának pályáján. Hozzáadott problémák és geológusok. Egy másik kérdés is felmerült: ha két bolygó megaütközése felmelegítette a Földet és törmelékét, akkor honnan származik a víz a bolygón? Mindent összevetve, el kellett volna párolognia.

A mega-hatás-elmélet már akkor rendkívül népszerűvé vált, nem akartak lemondani róla, ezért vetődött fel az ötlet, hogy a víz később jelent meg a Földön - a bolygóra évmilliárdokon át hullott üstökösök hozták. De hamarosan kiderült, hogy az üstökös vizében a hidrogén és az oxigén izotópjainak aránya nagyon eltér a földiétől. Inkább az aszteroidákról származó földi vizekre hasonlít, de nagyon kevés van rajtuk, vagyis nem lehetnek óceánjaink forrásai.

Végül a 21. században víznyomokat kezdtek találni a Holdon. És amikor a mega-hatás-hipotézis hívei azt sugallták, hogy üstökösök hozták ezt a vizet, a holland geológusok kimutatták, hogy a holdkőzetek nem alakulhattak volna ki jelenlegi formájukban víz jelenléte nélkül a műhold keletkezésének legelején. A helyzetet súlyosbították az orosz csillagászok: szerintük egy üstökösnek a Holddal való tipikus ütközése a víz több mint 95%-ának az űrbe való visszatéréséhez vezet.

A helyzetet legjobban egy 2013-as cikk tükrözte, melynek sokatmondó címe: "A hatáselmélet kimerült".