Mengapa keberhasilan eksplorasi Bulan secara langsung tergantung pada "pertempuran hipotesis" tentang asalnya
Di antara teori-teori tentang asal-usul Selena, telah terjadi perjuangan yang serius untuk waktu yang lama: Ilmuwan Amerika percaya bahwa dia "terlempar" dari Bumi oleh hantaman planet mati kuno, dan rekan-rekan mereka dari Rusia dan Israel - bahwa tidak ada tabrakan eskatologis dari planet-planet. Bagaimana penduduk bumi akan menjelajahi Bulan bergantung pada mana yang benar.
Sekilas, hiruk pikuk di sekitar satelit bumi memang misterius. Di satu sisi, kolonisasi Bulan hampir tidak masuk akal: luasnya (sekitar 1/14 luas Bumi) kira-kira sama dengan luas gurun tropis dan kutub di Bumi; sementara itu, bahkan gurun terestrial sedang dikuasai dengan sangat lambat, dan perkembangan bulan akan menelan biaya yang lebih besar. Pendapat para penggemar bahwa ada helium-3 di sana dan itu adalah alasan yang layak untuk eksplorasi Bulan bertentangan dengan fakta yang terkenal: reaksi termonuklir yang secara energetik belum tercapai bahkan untuk deuterium, sedangkan penyalaan helium-3 adalah urutan besarnya lebih berat dan terletak di luar masa depan umat manusia yang dapat diramalkan. Di sisi lain, kekuatan satu demi satu merencanakan pendaratan baru di bulan tahun ini. Pertanyaannya adalah: mengapa?
Jawaban yang benar untuk pertanyaan ini sederhana: perlombaan ilmiah dan sumber daya "bercampur" dengan ras prestise. Jika hipotesis non-Amerika tentang asal mula satelit bumi benar, ada banyak air di sana, dan dalam bentuk es air yang cocok untuk pengembangan. Dengan adanya air, tanaman darat dapat ditanam di regolith bulan - eksperimen semacam itu telah berhasil dilakukan. Dengan air dan makanan, serta dengan sumber oksigen, akan jauh lebih mudah dan murah untuk mempelajari dan menguasai Bulan daripada dalam kasus di mana segala sesuatu harus diangkut dari Bumi. Kami menekankan bahwa fondasi pangkalan tidak berarti kolonisasi. Kepulauan Arktik dan Antartika tidak mungkin berpenduduk padat, tetapi ada pangkalan di sana. Mereka dibutuhkan untuk penelitian, militer dan alasan logistik. Bulan memiliki gravitasi enam kali lebih kecil dari bumi. Ini berarti lebih mudah dari itu (Anda membutuhkan bahan bakar sepuluh kali lebih sedikit) untuk mengangkat bahan bakar dan pengoksidasi,diperoleh dari air yang sama - misalnya, untuk mengisi bahan bakar kapal yang terbang ke Mars. Tetapi untuk mulai merencanakan basis bulan, pertama-tama Anda harus mencari tahu: siapa yang benar? Apakah Bulan benar-benar kering?
Megawar: bagaimana ide bumi bertabrakan dengan planet lain lahir
Layak untuk melihat tata surya seperti yang dikenal pada tahun 1975, ketika Hartman dan Davis Amerika merumuskan teori megacollision Earth-Teia. Pada tahun yang jauh itu, Charon belum ditemukan dan tepat ada dua jenis satelit yang dikenal di seluruh tata surya: satelit yang secara radikal lebih kecil dari planetnya (Phobos dan Deimos, satelit dari planet raksasa), dan Bulan. Dia adalah satu-satunya satelit yang diketahui pada saat itu, yang massanya lebih dari satu persen dari massa planetnya.
Sifat tidak biasa dari satelit ini juga menuntut teori yang tidak konvensional tentang asalnya, terutama karena hipotesis pendahulunya yang kikuk, seperti pemisahan sepotong dari bumi di bawah dugaan tindakan rotasi cepat sebelumnya (hipotesis Darwin, putra Charles Darwin), agak naif dan mudah dibantah. Hipotesis ini dan hipotesis serupa menjelaskan dengan buruk fakta bahwa inti besi Bulan lebih kecil dibandingkan dengan Bumi, dan tidak ada air (seperti yang diyakini pada saat itu).
Video promosi:
Padahal, pada saat itu, air di batu bulan sudah ditemukan: Apollo membawa tanah ke Bumi, tempat air ditemukan pada tahun 60-an. Tapi itu dikaitkan dengan polusi terestrial atau meteorit. Bukti langsung dari detektor ion yang mendeteksi air di dekat Apollo juga dikaitkan dengan polusi terestrial. Dalam geologi bulan, sebuah fenomena yang lebih sering dikaitkan dengan humaniora dipicu - para ilmuwan menolak fakta empiris, karena mereka tidak sesuai dengan teori asal-usul Selena yang ada saat itu: di semua itu, pertama-tama meleleh, yaitu harus kehilangan air. Ilmu pengetahuan saat itu mengasumsikan hanya satu varian air yang menabrak bulan - dengan komet. Tapi di air komet, rasio deuterium ke hidrogen berbeda, dan di air yang ditemukan di Bulan oleh orang Amerika, rasio isotop hidrogen ini sama dengan di Bumi. Teori waktu itu tidak mengizinkan ini,mengapa semuanya dikaitkan dengan "polusi bumi", dan Selena dinyatakan sama sekali tidak memiliki air.
Namun, ciri-ciri lain dari tanah bulan oleh pencemaran terestrial tidak dapat dijelaskan. Ini tentang kandungan titanium yang lebih rendah dan elemen yang relatif berat lainnya.
Tabrakan Bumi dengan planet lain.
Saat itulah, pada tahun 1975, hipotesis mega-dampak (mega-impact) lahir di AS. Menurutnya, planet kuno Theia 4,5 miliar tahun lalu bertabrakan dengan Bumi dan dampaknya yang super dahsyat melemparkan sejumlah besar materi dari kedua planet tersebut ke luar angkasa. Bulan terbentuk dari puing-puing seiring waktu. Satelit duniawi diperoleh bukan "primer" (seperti, misalnya, satelit Jupiter), tetapi "sekunder", yang timbul dari tabrakan benda langit besar. Pertanyaannya dihapus mengapa massa Selena begitu besar dibandingkan dengan massa Bumi itu sendiri - jauh lebih banyak daripada satelit planet lain di tata surya.
Mega Impact juga dengan mudah menjelaskan mengapa hanya ada sedikit elemen berat di Bulan (yang benar) dan tidak ada air sama sekali (yang setelah penerbangan Apollo adalah ketidaktahuan yang keras kepala tentang fakta). Lapisan atas Bumi mengandung sedikit unsur berat - sebagian besar tenggelam ke dalam inti dan lapisan bawah magma. Ketika planet-planet bertabrakan, puing-puingnya seharusnya berkobar hingga ribuan derajat. Air apa pun dari mereka akan menguap dan terbang ke luar angkasa. Ketika puing-puing yang didinginkan membentuk bulan, mereka seharusnya sudah benar-benar kering sekarang.
Sepertinya seseorang melewatkan
Hipotesis itu tampak baik-baik saja selama tiga tahun penuh. Tapi sudah pada tahun 1978, Charon, satelit Pluto, ditemukan. Jika Bulan 80 kali lebih kecil dari Bumi, Charon hanya sembilan kali lebih ringan dari Pluto. Ternyata tidak ada yang unik dari penampakan bulan. Sebuah pertanyaan wajar muncul: bagaimana ini mungkin, karena tabrakan planet-planet besar seperti Theia dan Bumi pastilah peristiwa langka?
Pandangan seniman tentang Charon dari permukaan Pluto.
Yang lebih merepotkan adalah analisis batuan bulan di laboratorium dan data pertama tentang meteorit yang berasal dari alien. Ternyata hanya Bulan yang secara isotopis tidak dapat dibedakan dari Bumi, dan semua planet lain di tata surya jelas berbeda. Bagaimana ini bisa terjadi jika Selena diduga mengandung substansi planet lain - Theia kuno hipotetis?
Untuk menjelaskan kontradiksi tersebut, hipotesis mega-shock diubah: tempat lahir Teia mulai dipertimbangkan … orbit bumi, oleh karena itu komposisi isotop kedua planet sama. Diduga, dua planet terbentuk di atasnya sekaligus, yang kemudian bertabrakan. Tidak jelas mengapa dua planet muncul di orbit bumi, dan satu per satu di orbit planet lain dalam sistem.
Ahli geologi juga menambah masalah. Sebuah pertanyaan yang sah muncul: jika mega tumbukan dua planet memanaskan bumi dan puing-puingnya, dari mana air berasal di planet ini? Bagaimanapun, itu seharusnya menguap. Teori mega-dampak telah menjadi sangat populer, mereka tidak ingin meninggalkannya, sehingga dikemukakan gagasan bahwa air muncul di Bumi kemudian - dibawa oleh komet yang jatuh di planet ini selama miliaran tahun. Tetapi segera ditemukan bahwa rasio isotop hidrogen dan oksigen dalam air komet sangat berbeda dengan rasio yang sama di air terestrial. Air dari asteroid lebih mirip, tetapi sangat sedikit di atasnya, sehingga tidak bisa menjadi sumber lautan di Bumi.
Akhirnya, pada abad ke-21, jejak air mulai ditemukan di bulan. Dan ketika para pendukung hipotesis mega-shock menyatakan bahwa komet membawa air ini, ahli geologi Belanda menunjukkan bahwa batuan bulan tidak dapat terbentuk dalam bentuknya yang sekarang tanpa kehadiran air sejak awal pembentukan satelit. Situasi ini diperburuk oleh para astronom Rusia: menurut pendapat mereka, tabrakan khas komet dengan Bulan menyebabkan kepergian lebih dari 95% air kembali ke luar angkasa.
Yang terbaik dari semuanya, situasi tersebut tercermin dalam artikel tahun 2013 dengan tajuk utama "Teori Dampak telah habis".
Bagaimana palu asteroid membangun bulan
Pada tahun 2007, karya fisikawan terkenal N. Gorkavy "The Formation of the Moon and Binary Asteroids" diterbitkan, yang menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa mekanisme pembentukan Bulan tidaklah unik - sebaliknya, ia memunculkan sejumlah besar satelit di tata surya. Hanya satelit ini yang sebagian besar terbentuk di asteroid, bukan di planet yang lebih masif.
Skenario kemunculan satelit asteroid dan Bulan itu sederhana. Tabrakan pertama dengan asteroid berukuran 10-1000 kilometer membentuk cincin puing-puing yang terlontar di sekitar planet, kecepatannya lebih tinggi dari yang pertama kosmik (yaitu, mereka tidak dapat dengan cepat jatuh kembali). Serangan asteroid berikutnya dengan cepat meningkatkan massa piringan tersebut - puing-puingnya "mencegat" puing-puing baru yang terbang dari planet ini. Mereka yang terbang ke arah yang berlawanan dengan arah rotasi piringan dan planet, dari tabrakan dengan puing-puing piringan, kehilangan kecepatannya dan jatuh kembali ke planet. Mereka yang terbang ke arah yang sama dengan piringan dan planet berputar - bergabunglah dengan piringan. Semakin banyak massanya, semakin banyak puing-puing yang dihancurkan oleh asteroid baru, yang dapat ditangkapnya. Dari semakin banyak tabrakan, puing-puing lama di disk kehilangan energi dan kecepatan, menjadi lebih mudah bagi mereka untuk "menempel" saat benturan,tanpa hamburan setelah tabrakan. Jadi satelit besar mulai terbentuk di disk.
Dalam skenario seperti itu, baik Bumi maupun puing-puing yang terlempar tidak memanas hingga ribuan derajat, artinya, air bumi tidak mendidih baik di lautan bumi atau sebagai bagian dari bulan. Dan isotop dalam batuan padatnya bertepatan, karena Selene ternyata muncul terutama dari puing-puing bumi.
Menjadi mudah untuk memahami asal mula lautan bulan di bagian Bulan yang menghadap ke Bumi (sekitar 3-4 miliar tahun yang lalu, lava mengalir ke permukaan Bulan dan, membeku, membentuk laut gelap yang menutupi 16% dari luas permukaan bulan dan terletak di sisi Bulan yang terlihat). Jika Bulan "mencegat" semua puing yang dihancurkan oleh asteroid dari Bumi, maka Bulan harus "menangkap" mereka dengan sisi menghadap ke Bumi. Oleh karena itu, terdapat jauh lebih sedikit lautan bulan di sisi bayangan satelit.
Seperti yang sering terjadi pada hipotesis di zaman kita, beberapa kelompok ilmiah dapat membuat penemuan yang sama, karena ada banyak artikel di jurnal yang ditinjau oleh sejawat, dan tidak semua ilmuwan memiliki cukup waktu untuk membacanya. Kesimpulan Gorkavy "ditemukan kembali" pada tahun 2014 oleh sekelompok astronom Moskow, dan pada tahun 2015 oleh kelompok astronom Israel. Sejauh ini, hipotesis ini tidak hanya diterima di Amerika Serikat, namun hanya masalah waktu. Kontradiksi hipotesis mega-dampak tidak terpecahkan, sedangkan yang baru belum menunjukkan kontradiksi dengan realitas yang diamati.
Bagaimana teori baru akan mengubah praktik mempelajari dan menjelajahi bulan
Jika Bulan terbentuk dari materi terestrial, pasti ada unsur cahaya di atasnya. Air dari permukaan segera menguap, tetapi tidak ada Matahari di zona sirkumpolar (terutama di kawah). Data radar mendukung hipotesis ini. Ini berarti bahwa peristiwa yang tampaknya terjadi miliaran tahun yang lalu sangat penting dewasa ini. Jika air bulan adalah produk komet, ia akan langka dan hampir tidak akan terawetkan dalam bentuk es murni dalam jumlah yang terlihat.
Pintu masuk ke tabung lava, di dalamnya mungkin terdapat banyak air es.
Yang penting, selain kawah sirkumpolar, ada tempat lain di planet ini yang memungkinkan keberadaan elemen cahaya - tabung lava. Dalam kondisi gravitasi bulan rendah, gua vulkanik tersebut memiliki diameter hingga ratusan meter, dan panjangnya diukur dalam kilometer. Lapisan tanah dari 10 meter sepenuhnya melindungi bagian dalam gua dari radiasi kosmik, dan suhu di dalamnya selalu stabil. Peneliti Amerika menyarankan bahwa di sana, seperti di sejumlah tabung lava bumi, mungkin ada es air murni. Ada banyak pintu masuk ke tabung lava bulan (gambar di atas). Tidak ada tempat yang lebih baik untuk basis penelitian bulan.
Kawah di Laut Ketenangan (Mare Tranquillitatis).
Berdasarkan data baru, penting untuk menjelajahi Bulan bukan di garis lintang rendah, seperti yang dilakukan orang Amerika di tahun 60-70-an, tetapi di tempat yang sama sekali berbeda - lebih dekat ke kutub. Ngomong-ngomong, di sanalah, karena mudah diyakinkan, bahwa orang India dan peserta baru lainnya dalam lomba bulan sedang mengirim kendaraan mereka. Dalam upaya apa pun untuk membuat basis bulan, es air akan menjadi sumber daya yang berharga. Selain itu, di zona dekat kutub Bulan, sinar matahari bersinar di beberapa tempat selama lebih dari 95% durasi tahun. Ini akan semakin menyederhanakan pangkalan. Jelas bahwa tidak ada yang akan menyatakan kepingan satelit sebagai milik negara terestrial, tetapi, seperti pangkalan Kutub Utara, orang yang pertama mendapatkan pijakan di tempat yang menguntungkan akan memiliki keuntungan besar dalam mempelajari bulan.
Jadi, teori Amerika tentang pembentukan Bulan selama tabrakan antar planet menyatakan bahwa Selena adalah sebongkah batu kering, di mana hanya ada sedikit air dan hanya aluvial. Rusia dan kemudian Israel mendalilkan bahwa satelit bumi muncul dari banyak dampak asteroid kecil dan karenanya kaya akan air. Orang yang pertama kali menemukan teori mana yang benar akan mendapatkan awal yang besar dalam pengembangan air bulan. Dialah yang akan menjadi sumber daya utama, yang tanpanya pangkalan bulan pada khususnya, atau studi terperinci tentang Bulan pada umumnya tidak mungkin dilakukan.
