Океаны магмы на ранней Земле ускорили отлет Луны
Земля и Луна были заперты в гравитационном танце в течение миллиардов лет. Каждый день, когда Земля вращается, Луна тянет океаны мира, вызывая приливы и отливы. В результате земные сутки становятся немного длиннее, а Луна немного отдаляется. Эффект невелик, но с течением геологического времени он суммируется. Около 620 миллионов лет назад сутки на Земле длились всего 22 часа, а Луна была по крайней мере на 10 000 км ближе, чем сейчас.
Доказательства этого развивающегося танца в геологической летописи насчитывают всего около двух миллиардов лет. За пределами этого времени Земля была настолько другой, что просто недостаточно доказательств для сбора. Поэтому вместо этого мы должны полагаться на вычислительные модели и наше понимание динамики. Мы знаем, что когда Земля сформировалась, у нее не было большой луны. Затем, около 4,4 миллиарда лет назад, протопланета размером с Марс по имени Тейя столкнулась с нашим миром, создав систему Земля-Луна. Интересно, что большинство компьютерных симуляций этого столкновения генерируют Луну, которая находится гораздо ближе к Земле, чем мы ожидали. На ранней Земле не было обширных океанов, поэтому не было приливов, которые могли бы вывести Луну на большую орбиту. Так как же Луна оказалась на своем нынешнем расстоянии?
Новое исследование утверждает, что тогда на Земле были приливы, но они состояли из лавы, а не из воды. Сразу после Великого столкновения Земля была бы покрыта океаном горячей лавы. При такой близости Луны лава испытывала бы сильные приливы. Поскольку лава намного плотнее воды, эффекты прилива были бы намного сильнее. Вращение Земли замедлилось бы гораздо быстрее, и Луна быстро стала бы более удаленной. Основываясь на своих моделях, авторы утверждают, что расстояние до Луны увеличилось бы на 25 радиусов Земли всего за 10 000–100 000 лет. Это объяснило бы, как Луна довольно быстро приблизилась к своему нынешнему диапазону расстояний.
Идея приливов в океаническом мире также имеет значение для планет вокруг других звезд. Планеты, которые формируются очень близко к своему солнцу, были бы чрезвычайно горячими, и многие из них могли бы иметь лавовые океаны в течение миллиарда лет или больше. Моделирование таких миров показывает, что лавовые приливы ускорили бы динамику вращения такого мира и могли бы привести к тому, что они стали бы приливно заблокированными на шкале времени в миллион лет вместо миллиарда лет. Если эта модель верна, она оказала бы значительное влияние на потенциально обитаемые миры.
Большинство экзопланет вращаются вокруг красных карликов, поскольку красные карлики составляют около 75% звезд в нашей галактике. Обитаемая зона красных карликов находится очень близко к звезде, а это означает, что многие из них начинались как лавовые миры. Это означало бы, что большинство потенциально обитаемых миров всегда были бы обращены одной стороной к солнцу, в то время как другая сторона была бы вечно холодной. Жизнь на этих мирах сильно отличалась бы от того, что мы видим на Земле.
Обсудим?
Смотрите также:
