Хондритовая модель происхождения Земли

Сначала образовалось газо-пылевое облако , оно стало сжиматься около 4, 5 млрд. лет назад. В его центре начались ядерные реакции. Потом образовалось наше Солнце. Но вокруг Солнца, как предполагается, еще был остаток этого газо-пылевого облака, который окружал звезду. Это протопланетное облако. Оно вращалось, охлаждалось, частички пыли слипались, образовывали все более и более крупные тела, которые сжимались к центру под воздействием гравитации. Одним из них была Земля. Она все больше разрасталась. Бомбардировка метеоритами и сжатие приводили к расплавлению, возникавшие жидкости отделялись от твердых частей. Железо выплавилось раньше и в силу большей плотности погрузилось в центр и образовало ядро. Потом образовалась мантия. Кора образовалась позже, когда более легкие металлы поднимались на поверхность и остывали.

Это основная теория. Другие теории или дополняют, или изменяют некоторые параметры. Некоторые ученые считают, что протопланетное облако было захвачено Солнцем.

Согласно современной теории образования Солнечной системы (Маракушев и др., 2003), тела хондритового состава являлись первичным строительным материалом для планет земной группы. Однородность химического состава хондритов — верный признак того, что материал, из которого они состоят, никогда не подвергался расплаву. В случае расплава гомогенной твердой смеси тяжелых и легких элементов происходит дифференциация вещества по плотности. Легкие элементы оказываются на периферии, тяжелые — ближе к его центру, или ядру. И Протоземля также первоначально состояла из хондрита, а затем расслоилась на никель-железное ядро и силикатную оболочку, из которой отделилась Луна. Значит, Земля и Луна являются порождением одной материнской планеты — Протоземли. Но если Земля формировалась в виде тяжелого железосиликатного (НН-хондритового) ядра под действием сил гравитации, то Луна отделялась от ее гигантской быстровращающейся оболочки в виде более легкой флюидно-силикатной массы под действием центробежной силы. Поэтому по валовому составу Земля отвечает хондритам НН, а Луна — ахондритам. Вследствие этого рассматриваются хондритовая модель происхождения Земли и планет ее группы и ахондритовая модель образования Луны идругих спутников планет-гигантов.

Происхождение Луны

идентичность кислородно-изотопного соотношения

Породы лунной коры и породы земной коры и мантии практически идентичны по соотношению стабильных изотопов кислорода ¹⁶О, ¹⁷О, ¹⁸О (это соотношение иногда называют «кислородной подписью»)

• Гипотеза центробежного отделения

Джордж Дарвин предположил, что после образования молодой Земли она вращалась с очень высокой скоростью. Под действием центробежных сил планета стала настолько вытянутой по экватору, что от неё оторвался крупный кусок вещества (возможно, этому способствовали приливные силы Солнца).

• Гипотеза захвата

По этой гипотезе, Луна сформировалась как независимая планета где-то в Солнечной системе, а затем в результате неких пертурбаций перешла на эллиптическую орбиту, пересекающуюся с орбитой Земли. При очередном сближении с Землей, Луна была захвачена гравитацией Земли и стала её спутником.

• Гипотеза совместного формирования (совместной аккреции)

Гипотеза предполагает, что Земля и Луна просто «выросли» на одной орбите как двойная планета, из первоначального протопланетного роя твердых частиц. Первой начала формироваться прото-Земля. Когда она набрала достаточную массу, частицы из протопланетного роя захватывались её притяжением и начинали вращаться вокруг зародыша планеты по самостоятельным эллиптическим орбитам. Частицы роя сталкивались между собой, некоторые теряли скорость и падали на прото-Землю. Орбиты других усреднялись между собой — рой приобретал орбиту, близкую к круговой. Затем из этого роя начали формироваться зародыши будущего спутника, Луны.

• Гипотеза испарения

По этой версии, прото-Земля, окруженная кольцом бомбардировавших её каменных частиц, от постоянных ударов разогрелась до высокой температуры — около 2000 °C. Значительные массы вещества были выпарены назад, в околоземное пространство. Солнечный ветер сдул летучие элементы, а более тяжелые компоненты сконденсировались и соединились с материалом вращающихся колец, которые затем слились в один большой кусок вещества — Луну. Если нагревание Земли произошло на поздней стадии её формирования, то к этому времени тяжелые железные породы уже опустились в ядро

• Гипотеза столкновения

Гипотеза столкновения была предложена Уильямом Хартманом и Дональдом Дэвисом в 1975 году. По их предположению, протопланета (её назвали Тейя) размером примерно с Марс столкнулась с прото-Землей на ранней стадии её формирования, когда наша планета имела примерно 90 % нынешней массы. Удар пришелся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото-Луна и начала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км. Земля в результате удара получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов) и заметный наклон оси вращения.