από metereologos.gr
Πέμπτη 19 Ιουλίου 2018
 
 

Γη και Σελήνη: σχέση μητρική ή αδελφική;

Η κρατούσα ως σήμερα θεωρία για τη δημιουργία της σελήνης φαίνεται να ανατρέπεται από έναν απροσδόκητο μάρτυρα: το τιτάνιο!
Γη και Σελήνη: σχέση μητρική ή αδελφική;
εκτύπωσημικρό μέγεθος  μεγάλο μέγεθος

 

Για τους αρχαίους Ελληνες ήταν η σύντροφος του Ενδυμίωνα, θεού του ύπνου, για μας είναι ένα καλοσυνάτο πρόσωπο, που μας κοιτάζει αφηρημένο κάθε μήνα, και για τους επιστήμονες είναι το κοντινότερο προς τη Γη ουράνιο σώμα. Ο λόγος είναι για τη Σελήνη, τον μοναδικό φυσικό δορυφόρο της Γης, η ιστορία της οποίας εξακολουθεί να αποτελεί για τους επιστήμονες ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα. Οι πρώτες θεωρίες των αρχών του 20ού αιώνα δεν ήταν συμβατές με τα αστρονομικά δεδομένα του συστήματος Γης - Σελήνης, ενώ η επικρατούσα σήμερα θεωρία μεταξύ των αστρονόμων φαίνεται να μην είναι συμβατή με τα γεωλογικά δεδομένα της Σελήνης.
Ο Αριστοτέλης δίδασκε ότι η Σελήνη είναι μια τέλεια σφαίρα φτιαγμένη από αιθέρα, η οποία περιφέρεται σε τέλεια κυκλική τροχιά γύρω από τη Γη. Οι παρατηρήσεις του Γαλιλαίου όμως έδειξαν ότι η επιφάνεια της Σελήνης είναι καλυμμένη από βουνά, πεδιάδες και κρατήρες, έτσι ώστε να μοιάζει περισσότερο με την επιφάνεια της Γης παρά με μια τέλεια σφαίρα. Από τότε ως σήμερα έχουν συγκεντρωθεί για τη Σελήνη περισσότερες πληροφορίες απ' όσο για οποιοδήποτε άλλο ουράνιο σώμα.
Θα περίμενε κανείς ότι με τόσα στοιχεία θα γνωρίζαμε με λεπτομέρεια την ιστορία του δορυφόρου μας. Και όμως, σήμερα εξακολουθούν να υπάρχουν αμφιβολίες για τον τρόπο δημιουργίας της, αφού οι ερευνητικές προσπάθειες αστρονόμων και γεωλόγων δείχνουν να καταλήγουν σε αλληλοσυγκρουόμενα αποτελέσματα.

Ο δρόμος προς την... Ταυτόχρονη Δημιουργία

Η περιεκτικότητα των σεληνιακών πετρωμάτων σε τιτάνιο είναι πανομοιότυπη με την αντίστοιχη των γήινων πετρωμάτων. Θεωρείται έτσι ότι αποκλείεται να συνέπραξε και άλλο ουράνιο σώμα στη δημιουργία του δορυφόρου μας.



Τα πρώτα στοιχεία της Σελήνης που υπολογίστηκαν με μεγάλη ακρίβεια, μετά την εποχή του Γαλιλαίου, ήταν η τροχιά της και η διάμετρός της και, στη συνέχεια, η μάζα της. Αντίθετα με αυτά που πίστευε ο Αριστοτέλης, η τροχιά της δεν είναι κυκλική αλλά περίπλοκη και, σε πρώτη προσέγγιση, ελλειπτική. Η δε μάζα της είναι λίγο μεγαλύτερη από το 1% της μάζας της Γης, τιμή που μπορεί να φαίνεται μικρή αλλά στην πραγματικότητα είναι μεγάλη, αφού όλοι οι υπόλοιποι δορυφόροι του Ηλιακού Συστήματος έχουν μάζα μικρότερη από το 1‰ της μάζας του πλανήτη γύρω από τον οποίο περιφέρονται. Με βάση αυτά τα στοιχεία, καθώς και τις φωτογραφίες της επιφάνειας της Σελήνης, οι αστρονόμοι πρότειναν διάφορες θεωρίες για τον τρόπο σχηματισμού της.
Η παλαιότερη θεωρία, η οποία μάλιστα είχε προταθεί από τον Τζορτζ Ντάργουιν, τον γιο του γνωστού μας - από τη θεωρία της εξέλιξης των ειδών - Δαρβίνου, υπέθετε ότι η Σελήνη δημιουργήθηκε από τη Γη, όταν ένα κομμάτι ύλης αποσπάστηκε από την περιοχή του ισημερινού του πλανήτη μας λόγω της φυγόκεντρης δύναμης. Η θεωρία αυτή εγκαταλείφθηκε, επειδή για να συμβεί ένα τέτοιο φαινόμενο θα έπρεπε η Γη να περιστρέφεται τόσο γρήγορα ώστε η διάρκεια της ημέρας να είναι μόνο πέντε ώρες. Μια μεταγενέστερη θεωρία βασίζεται στην υπόθεση ότι η Σελήνη ήταν ένα είδος μεγάλου αστεροειδούς, που συνελήφθη από το βαρυτικό πεδίο της Γης στα αρχικά στάδια της δημιουργίας του Ηλιακού Συστήματος. Η θεωρία αυτή απαιτεί μια ιδιαίτερα πυκνή γήινη ατμόσφαιρα την εποχή της σύλληψης, που απ' ό,τι φαίνεται ποτέ δεν υπήρχε. Ετσι στα τέλη της δεκαετίας του 1960 διδαχθήκαμε στο Πανεπιστήμιο την επικρατούσα τότε θεωρία της ταυτόχρονης δημιουργίας. Κατ' αυτήν Γη και Σελήνη δημιουργήθηκαν ταυτόχρονα από το ίδιο πρωταρχικό νέφος αερίου και σκόνης, την εποχή της δημιουργίας των πλανητών του Ηλιακού Συστήματος από τα υπολείμματα του υλικού που δημιούργησε τον Ηλιο.

Η θεωρία της σύγκρουσης με άλλον πλανήτη
Το 1969 όμως, όταν οι πρώτοι άνθρωποι πάτησαν το πόδι τους στην επιφάνεια της Σελήνης και έφεραν πίσω δείγματα από την επιφάνεια του δορυφόρου μας, ανατράπηκε και η θεωρία της ταυτόχρονης δημιουργίας. Ο λόγος είναι ότι η χημική σύσταση της επιφάνειας της Σελήνης διαφέρει σημαντικά από αυτήν της Γης και, άρα, δεν είναι δυνατόν τα δύο ουράνια σώματα να προέρχονται από το ίδιο αρχικό σύννεφο αερίου και σκόνης. Ετσι εμφανίστηκε στο προσκήνιο η πιο πρόσφατη θεωρία, αυτή της σύγκρουσης της Γης με ένα σώμα του αρχικού Ηλιακού Συστήματος στο μέγεθος του Αρη. Σύμφωνα με τη σύγχρονη αντίληψη, την εποχή που δημιουργήθηκε το Ηλιακό μας Σύστημα, πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, οι συγκρούσεις ανάμεσα στα ουράνια σώματα που περιφέρονταν γύρω από τον Ηλιο ήταν ένα πολύ συνηθισμένο φαινόμενο. Στη θέση όπου βρίσκεται σήμερα η Γη είχε δημιουργηθεί αρχικά ένας πλανήτης, η πρωτο-Γη, που δεν είχε δορυφόρο. Στη συνέχεια η πρωτο-Γη συγκρούστηκε «πλαγιομετωπικά» με έναν άλλον πρωτοπλανήτη, στο μέγεθος του Αρη. Το αποτέλεσμα ήταν ότι το μεγαλύτερο μέρος της μάζας των δύο αρχικών σωμάτων συσσωματώθηκε και απετέλεσε τη σημερινή Γη. Ενα μικρό μέρος των επιφανειακών στρωμάτων των δύο πρωτοπλανητών εκτοξεύθηκε στο Διάστημα και μέσα σε μερικές δεκάδες χρόνια συμπυκνώθηκε σε ένα μεγάλο σφαιρικό σώμα, τη Σελήνη, η οποία από τότε αποτελεί τον φυσικό δορυφόρο της Γης. Η θεωρία αυτή ερμηνεύει τόσο το είδος της τροχιάς της Σελήνης όσο και το γεγονός ότι αυτή έχει μικρότερη πυκνότητα από τη μέση πυκνότητα της Γης, αφού δημιουργήθηκε από τα επιφανειακά στρώματα των δύο πρωτοπλανητών και έτσι δεν «κληρονόμησε» μέρος του πυρήνα τους που απετελείτο από σίδηρο και νικέλιο.

Διάψευση από... τιτάνιο!
Η επιστημονική έρευνα όμως δεν χαρακτηρίζεται πάντα από τη συνεχή εξέλιξη προς μια τελική «σωστή» θεωρία. Πολλές φορές εμφανίζονται «πισωγυρίσματα», όταν νεότερα ερευνητικά αποτελέσματα έρχονται σε αντίθεση με μια κρατούσα θεωρία. Ετσι για πολλούς δεν απετέλεσε έκπληξη το γεγονός ότι την περασμένη άνοιξη δημοσιεύθηκε ένα ερευνητικό αποτέλεσμα που φαίνεται αντίθετο με το παραπάνω σενάριο. Η περιεκτικότητα των σεληνιακών πετρωμάτων σε τιτάνιο είναι ίδια ακριβώς με αυτή των γήινων.
Επειδή οι ενώσεις του τιτανίου δεν εξαερώνονται εύκολα, αυτό σημαίνει ότι σε μια σύγκρουση της πρωτο-Γης με άλλο σώμα το τιτάνιο των δύο σωμάτων θα έπρεπε να «κληρονομηθεί» ανέπαφο στη Σελήνη. Επειδή ο πρωτοπλανήτης είχε δημιουργηθεί σε άλλη περιοχή του Ηλιακού Συστήματος απ' ό,τι η Γη, θα έπρεπε η περιεκτικότητά του σε τιτάνιο να διαφέρει από αυτήν της Γης, οπότε και η περιεκτικότητα της Σελήνης σε τιτάνιο θα έπρεπε γενικά να μην είναι ίδια με αυτήν της Γης. Το γεγονός ότι είναι ίδια φαίνεται να υποδεικνύει ότι η Σελήνη είχε μόνο έναν γονιό, όπως πολύ ωραία το έθεσε ένα από τα μέλη της ερευνητικής ομάδας της πρόσφατης δημοσίευσης. Με άλλα λόγια, μοιάζει σαν να ξαναγυρίζουμε στη θεωρία του Ντάργουιν! Το μέλλον θα δείξει αν η θεωρία της σύγκρουσης μπορεί να τροποποιηθεί ώστε να ερμηνεύει τα νεότερα αποτελέσματα ή αν θα εγκαταλειφθεί για κάτι καινούργιο.

Ο κ. Χάρης Βάρβογλης είναι καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ.



ΕΝΤΥΠΗ ΕΚΔΟΣΗ
Science περισσότερες ειδήσεις

εκτύπωσημικρό μέγεθος  μεγάλο μέγεθος

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

Βόλος: Αστρονομικό 15ήμερο με θέμα την Σελήνη από 28 Απριλίου 
 
 
σχόλια (6)
 
 
απομένουν 700 χαρακτήρες
Τα πεδία που είναι σημειωμένα με * είναι υποχρεωτικά
 
Τα μηνύματα που δημοσιεύονται στο χώρο αυτό εκφράζουν τις απόψεις των αποστολέων τους. Το ΒΗΜΑ δεν υιοθετεί καθ’ οιονδήποτε τρόπο τις απόψεις αυτές. Ο καθένας έχει δικαίωμα να εκφράζει την γνώμη του, όποια και να είναι αυτή. Δεν δημοσιεύονται συκοφαντικά ή υβριστικά σχόλια και όσα είναι γραμμένα με κεφαλαία γράμματα. Τέτοια μηνύματα θα διαγράφονται όποτε εντοπίζονται.
     
    des.t | 30/12/2012 01:57
    Σελήνη στον Ισημερινό, παρέσυρε και βύθιζε κάτω από αυτή τα στερεά πετρώματα που συνέχιζαν να κατεβαίνουν από τους πόλους της Γης. Τα βυθιζόμενα πετρώματα έλειωναν μερικώς λόγω των υψηλότερων θερμοκρασιών στο βαθύτερο χώρο που έφτανε η Σελήνη, ένα τμήμα από την μάζα αυτών συγκολούνταν πάνω της. Επίσης λειτουργούσαν θερμομονωτικά προστατεύοντας την καταδυόμενη πλευρά από τήξη. Σε συνδυασμό με την επάλειψη ρευστής μάζας της Γης στην αναδυόμενη ανατολική επιφάνειά της, δημιουργούνταν νέα σφαιρικά κελύφη αυξανόμενης πυκνότητας, με πολύ ισχυρή συνοχή στη δομή της. Καθ'όλη την διάρκεια της παραπάνω διαδικασίας τα νέφη που περιέβαλαν την Γη - Σελήνη, στην εξωτερική επιφάνεια της κυλιόμενης Σελήνης, προκαλούσαν ισχυρές καταιγίδες, το νερό των οποίων γέμιζε μικρούς θύλακες - δεξαμενές στην επιφάνεια της, οι οποίες στη συνέχεια με την αλλαγή κλίσης της, σφραγίζονταν από ιζήματα, με αποτέλεσμα στα διαδοχικά στρώματα της Σελήνης, από το κέντρο προς την επιφάνεια, να υπάρχουν μικρές δεξαμενές νερού, αυξανόμενου πλήθους και χωρητικότητας. (Σχήμα 1) Με την διαρκή ανάπτυξη αυτής της σφαίρας (Σελήνη),το σύστημα Γη - Σελήνη παρουσίαζε εικόνα διπλού πλανήτη. Η ταχύτητα της αντίστροφης κύλισης της Σελήνης αυξάνονταν αναλογικά με την αύξηση της μάζας και του όγκου της. Με τη συνεχή μείωση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της Γης, περισσότερες σε αριθμό και μεγαλύτερου μεγέθους στερεές μάζες κατέβαιναν από τους πόλους προς τον Ισημερινό και η Σελήνη πλέον δεν είχε την δυνατότητα να τις συσσωματώσει.H συγκέντρωση και παρεμβολή μεγάλης μάζας στερεών πετρωμάτων λειτούργησαν ως εφαλτήριο πάνω στο οποίο αναπήδησε η Σελήνη και τέθηκε σε τροχιά γύρω από τη Γη. Η Σελήνη κατά την απόσπασή της διατήρησε την δομή της διότι τα διαδοχικά κελύφη της απέκτησαν μεγάλη συνοχή μεταξύ τους, αφού δομήθηκαν σε συνθήκες μεγάλης θερμοκρασίας και πίεσης.
    des.t
    απάντηση00
     
     
    des.t | 30/12/2012 01:52
    Ετσι δημιουργηθηκε η σελήνη http://www.youtube.com/watch?v=OrZVh83CRyw
    des.t
    απάντηση00
     
     
    Σελήνη δομη-πρέλευση | 02/10/2012 00:50
    Εισαγωγή Σελήνη (Δομή-Προέλευση) Όταν σχηματίστηκε η Γη ήταν σε διάπυρη κατάσταση. Με την πάροδο του χρόνου η θερμοκρασία στην επιφάνειά της μειωνόταν λόγω ακτινοβολίας και μεταφοράς θερμότητας και στους πόλους άρχιζαν να στερεοποιούνται διάφορα συστατικά (Κρούστες). Η κρουστοποίηση γινόταν στους πόλους, γιατί εκεί οι αναδεύσεις της διάπυρης και ρευστής επιφάνειας της Γης, ήταν μικρότερες απ' ότι στον Ισημερινό. Λόγω φυγοκέντρου και CORIOLIS, τα στερεά κομμάτια κατευθύνονταν στόν Ισημερινό, με νοτιοδυτική πορεία αυτά που προέρχονταν από το Βόρειο πόλο και βορειοδυτική από το Νότιο, εκεί περιστρέφονταν από Δυσμάς προς Ανατολάς με μικρότερη ταχύτητα από την υποκείμενη διάπυρη και ρευστή Γη λόγω: Μικρότερης αρχικής γραμμικής ταχύτητας,στερεάς κατάστασης και αδράνειας. Επειδή η αδράνεια είναι ανάλογη της μάζας, το αρχικά μεγαλύτερο στερεό κομμάτι, σάρωνε και ενσωμάτωνε στη Δυτική πλευρά του τα νέα στερεά κομμάτια. Η πυκνότητα των νεότερων στερεών μαζών ήταν μεγαλύτερη, διότι αρχικά ψύχονταν και στερεοποιούνταν τα επιφανειακά συστατικά και ακολούθως τα πυκνότερα υποκείμενα. Αποτέλεσμα αυτού ήταν η Δυτική πλευρά της αρχικής νησίδας στερεών πετρωμάτων να βυθίζεται και η Ανατολική να ανυψώνεται. Εξαιτίας των παραπάνω άρχισε η αντίστροφη κύλιση αυτής της αρχικής νησίδας η οποία στη συνέχεια πήρε μορφή σφαίρας, η σφαίρα αυτή αποτέλεσε «την καρδιά» της Σελήνης.Κυλιόμενη η Σφαίρα-Σελήνη στον Ισημερινό, παρέσυρε και βύθιζε κάτω από αυτή τα στερεά πετρώματα που συνέχιζαν να κατεβαίνουν από τους πόλους της Γης. Τα βυθιζόμενα πετρώματα έλειωναν μερικώς λόγω των υψηλότερων θερμοκρασιών στο βαθύτερο χώρο που έφτανε η Σελήνη, ένα τμήμα από την μάζα αυτών συγκολούνταν πάνω της. Επίσης λειτουργούσαν θερμομονωτικά προστατεύοντας την καταδυόμενη πλευρά από τήξη. Σε συνδυασμό με την επάλειψη ρευστής μάζας της Γης στην αναδυόμενη ανατολική επιφάνειά της, δημιουργούνταν νέα σφαιρικά κελύφη αυξανόμενης πυκνότητας, με πολύ ισχυρή συνοχή στη δομή της. Καθ'όλη την διάρκεια της παραπάνω διαδι
    des.t
    απάντηση41
     
     
    Γιατί δεν βλέπουμε τη σκοτεινή πλευρά | 30/09/2012 18:49
    Δεν υπάρχει καμία μετα/παρα-φυσική εξήγηση στο γιατί βλέπουμε μόνο μία πλευρά. Για την ακρίβεια βλέπουμε γύρω παραπάνω, δηλαδή το 59% της επιφάνειάς της. Αυτό οφείλεται σε έναν εκπληκτικό συντονισμό. Η περίοδος ιδιοπεριστροφής (η περίοδος δηλαδή κατά την οποία κάνει έναν πλήρη κύκλο γύρω από τον άξονά της) είναι ΑΚΡΙΒΩΣ ίση με την περίοδο περιφοράς γύρω από τη ΓΗ!!!! Δηλαδή, με απλό λόγια, όσο πάει να μας "δείξει" περισσότερα καθώς περιστρέφεται, τόσο δεν τα βλέπουμε γιατί αλλάζουμε θέση λόγω της περιφοράς της γύρω μας!
    messier88
    απάντηση140
     
     
     
    ΥΠΑΡΧΕΙ ΕΞΗΓΗΣΗ; | 30/09/2012 15:16
    Γιατί πάντα βλέπουμε την ίδια πλευρά της σελήνης ενώ αν περιστρέφετο γύρω απο τον εαυτό της όπως όλοι οι δορυφόροι θα έπρεπε να βλέπουμε και άλλες πλευρές της.Αν μπορεί κάποιος ασ μου απαντήσει .Η μήπως ισχύει οτι είναι η σελήνη τεχνητός δορυφόρος;
    ο ερωτών
    απάντηση414
    Απαντήσεις  1 | Εμφάνιση όλων