Вопрос о том, как образовался земной спутник, продолжает вызывать споры. Гипотеза Тейи (гипотетической планеты, при столкновении которой с Землёй, как предполагается, образовалась Луна) сталкивается со все большим количеством несовместимых с ней фактов, отчего теряет популярность. В этот раз оспорить ее попытались ученые из Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского.
В научпопе традиционно принято объяснять образование Луны ударом некоей древней планеты Тейя по Земле. На практике уже в 2010-х это объяснение перестало удовлетворять многих ученых. Naked Science подробно писал о причинах, которые кратко можно обобщить так: удар Тейи должен был очень сильно разогреть выбитый из Земли материал для будущей Луны. В таком случае там должно быть меньше молекул легких соединений и легких же изотопов различных веществ, но больше тяжелых.
Фактические измерения показывают совсем иное: на Луне есть вода, причем она содержит мало тяжелого водорода — точно как земная, но совсем не так, как кометная. Подобное наблюдается и для других геохимических маркеров, не только для воды.
В последние годы дискуссия о том, как возникла Селена, из чисто академической неожиданно стала скорее прикладной. Как мы уже писали, от количества и формата нахождения воды на Луне напрямую зависит выбор мест для посадки и создания там баз. Поскольку люди вряд ли вернутся на земной спутник позднее 2028 года, вопрос стоит достаточно остро.
С учетом перечисленных выше геохимических проблем гипотезы Тейи, естественно, что она давно и серьезно не устраивает как раз геохимиков, отчего они ищут ей альтернативы. Теперь Сергей Игнатов из Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН выдвинул новую гипотезу. Ученый отметил: чтобы Луна могла достичь своей нынешней массы, ей нужно было исходно находиться значительно ближе к Земле, чем сегодня. Напомним, что сейчас Селена удаляется от Земли примерно на три сантиметра в год, или более чем на 30 тысяч километров за миллиард лет, так что с этим тезисом Игнатова трудно не согласиться.
По расчетам исследователя, наиболее вероятным сценарием образования спутника нашей планеты был двухэтапный. На первом произошло формирование «лунного зародыша» массой как минимум в 10 раз меньше современной Луны — еще 4,5 миллиарда лет назад, одновременно с Землей. Затем, на втором этапе, «дорастание» Селены до ее современной массы шло за счет уже земного вещества, выброшенного с нашей планеты благодаря ударам падающих на нее небольших небесных тел — астероидов.
Изложенный сценарий выглядит очень похожим на другую гипотезу образования Селены — мультиимпактную, впервые выдвинутую российским физиком Николаем Горькавым 20 лет назад, в 2004 году. Основное отличие в том, что, по расчетам Горькавого, «лунного зародыша» исходно не было, а Луна образовалась из-за соударений тел небольшого «затравочного» околопланетного диска вокруг Земли с выбитыми из нее астероидами фрагментами. Кроме того, гипотеза Горькавого по тому же механизму объясняет формирование таких крупных спутников, как Харон (у Плутона), и множества спутников астероидов, открытых в последние десятки лет во многих районах Солнечной системы.
Гипотеза Сергея Игнатова — равно как и предшествующая ей мультиимпактная гипотеза Горькавого — должна найти подтверждение или опровержение уже в этом десятилетии. Если они верны, то в районе южного плюса Луны, где в 2020-х высадятся американские астронавты, лунный грунт должен быть как минимум богат водой и в некоторых случаях быть, по сути, вечной мерзлотой или даже сплошным слоем льда, прикрытым сверху тонким слоем реголита.
Посадочные двигатели Starship намного мощнее, чем у любых других посадочных модулей в истории космонавтики: они должны сдуть поверхностный слой и обнажить лед или мерзлоту сразу же при посадке. Гипотеза Тейи несовместима с наличием на Луне заметного количества воды с «земным» содержанием тяжелого водорода, поэтому эмпирические данные с Селены нанесут ей серьезный удар.