24.6. РАЗРУШЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ СПУТНИКОВ

В разд. 24.3 мы рассмотрели возможность того, что ранее Земля обладала системой спутников с такими же свойствами, как у нормальных систем с прямым вращением. Если такая нормальная система существовала, то единственная реальная возможность разрушить ее была связана с Луной в процессе эволюции ее орбиты после захвата. Двигаясь по орбите, сжимающейся вследствие приливной диссипации, Луна очистила пространство, занятое нормальными спутниками, либо столкнувшись с ними, либо отбросив их со своих орбит. Следствием возмущения последнего типа могло быть столкновение этих спутников с Землей или удаление в бесконечность. Такой ход событий уже предлагал Мак-Корд [281], чтобы объяснить отсутствие нормальной системы спутников вокруг Нептуна. Иными словами, предполагалось, что спутники были отброшены Тритоном после его захвата Нептуном.

Интересно подумать над такого рода событием в системе Земля — Луна, поскольку в этом случае первоначальные спутники Земли сейчас могут быть погребены в поверхностном слое Луны. На основе анализа возраста или состава, может быть, удастся отличить их от большинства планетезималей, которые сталкивались с Луной на значительно более ранней заключительной стадии аккреции (рассматривавшейся в гл. 12). Более позднее образование Моря Дождей [332,490] и небольшие возрасты морских базальтов побудили других авторов рассмотреть возможность столкновения с ранее существовавшим спутником Земли [171, 238]. Однако трудно полностью исключить возможность того, что некоторые из планетезималей струйных потоков, в которых образовались Земля или Луна, сохранились еще спустя млрд. лет после убегающей

Рис. 24.6.1. Распределение круговых впадин на Луне по размерам. Несколько больших круговых впадин (отмеченных косой штриховкой) могут являться конечным местоположением крупных лунных или земных планетезималей или небольших «нормальных» спутников Земли [389].

аккреции. В последнем случае этот материал, распределенный в окрестности земной орбиты, сталкивался с Луной и приводил к возмущению орбиты Луны перед захватом, внося тем самым свой вклад в захват Луны [239, 240, 328, 438].

По мнению Каулы [238], некоторые особенности почти круговых впадин на Луне свидетельствуют о малых относительных скоростях столкновений и тем самым также могут указывать на удары спутников Земли. Однако условия аккреции в родительском струйном потоке также могут приводить к низким относительным скоростям между подвергающимися аккреции планетезималями (см. гл. 12).

Большие почти круговые впадины на Луне представляются теми характерными структурами, которые могли бы указать местоположение первоначальных спутников Земли (или, возможно, последних крупных тел лунного струйного потока). Стюарт-Александер и Хауэрд [389] перечислили девять таких впадин размерами более расположенных на видимой стороне Луны (рис. 24.6.1). Пять или шесть из них содержат положительные масконы [308]; избытки массы здесь заключены в пределах

Для сравнения скажем, что нормальные спутники Земли могли бы иметь каждый в отдельности полную массу порядка разд. и Макдональд [405] привели ряд аргументов в пользу той точки зрения, что избытки массы содержат привнесенный материал. Это свидетельствует против предложенной Вудом [437] альтернативной возможности образования масконов в результате выноса базальтов из расплавленной области внутри Луны.

Уже найдено сравнительно большое число масконов (12 положительных и 1 отрицательный в обследованной области, ограниченной по широте по долготе). При этом оказалось, что существуют масконы меньших масс (современный нижний предел обнаружения Поэтому маловероятно, чтобы масконы возникали исключительно при ударах спутников Земли. Однако, как отмечалось выше, для планетезималей в струйном потоке, когда должны быть характерны низкие относительные скорости. Таким образом, дозвуковые относительные скорости, которые, по-видимому, необходимы для того, чтобы в целом не происходило потери массы из ударного кратера [405], могли достигаться как между Луной и ее планетезималями в период аккреции, так и между Луной и нормальными спутниками Земли во время сжатия орбиты захвата.

Только около половины больших впадин, которые могли бы заключать в себе спутники, содержат положительные масконы. Следовательно, тела, по предположению ударявшиеся в Луну, в ряде случаев не обладали очень высокой плотностью по сравнению с лунной корой или скорость соударения была сверхзвуковой. Только в случае Моря Дождей сейчас уже имеется достаточно полная информация, по которой можно судить о времени и других характеристиках данного соударения.