с точки зрения различных научных дисциплин, неизменно приходили к выводам, опровергавшим теорию раскола. Сравнение состава верхней части земной мантии с составом лунных пород «абсолютно исключает» (как выразился Майкл Дж. Дрейк из университета Аризоны) гипотезу ротационного раскола.
Закон сохранения момента импульса и сравнение состава лунных пород с составом мантии Земли — после экспедиций на Луну — также доказали несостоятельность второй популярной теории происхождения Луны, теории захвата. В соответствии с этой гипотезой Луна образовалась не вблизи Земли, а в районе внешних планет Солнечной системы или ещё дальше. Двигаясь по эллиптической орбите вокруг Солнца, она прошла слишком близко от Земли и была захвачена гравитационными силами нашей планеты, превратившись в её спутника.
Как показали многочисленные компьютерные модели, эта теория требует очень медленного сближения Луны с Землёй. Этот процесс захвата не похож на то, что происходит, когда мы посылаем космические аппараты к Марсу и Венере, которые становятся спутниками этих планет. Относительная масса Луны (примерно одна восьмидесятая массы Земли) слишком велика, чтобы её можно было столкнуть с протяжённой эллиптической орбиты. Это возможно лишь в том случае, если Луна движется очень медленно. Однако, как показывают расчёты, результатом станет не захват Луны Землёй, а их столкновение. Данная теория была также опровергнута сравнением состава двух небесных тел: Луна слишком похожа на Землю и значительно отличается от внешних планет, сформировавшихся далеко от Земли.
Тщательный анализ теории захвата приводит к выводу, что Луна могла остаться целой и невредимой только в том случае, если приближалась к Земле не издалека, а из той же области пространства, где сформировалась сама Земля. С этим выводом согласился даже С. Фред Зингер из Университета Джорджа Мейсона — сторонник теории захвата — в своём докладе «Origin of the Moon by Capture», представленном на упомянутой выше конференции по проблеме происхождения Луны. «Захват с эксцентрической гелиоцентрической орбиты невыполним и не нужен», — писал он. Сходный состав лунных пород «может быть объяснён тем, что Луна формировалась на орбите, похожей на орбиту Земли: захват произошёл в тот момент, когда шло формирование Луны в непосредственной близости от Земли».
Эти признания сторонников теории раскола и теории захвата выдвинули на первый план третью популярную гипотезу, которая носила название «теории конденсации», или общего рождения. Эта теория основывается на предположении, выдвинутом в конце восемнадцатого века Пьером-Симоном де Лапласом, который утверждал, что Солнечная система образовалась из
Такие естественные спутники, или луны, конденсируются из остатков той же первичной материи, из которой сформировалась сама планета. В настоящее время это общепризнанная теория образования лун, применимая также к Луне и Земле. По данным, полученным с помощью космических аппаратов «Пионер» и «Вояджер», луны внешних планет — которые в большинстве своём образовались из того же первичного вещества, что и их «родители» — похожи на свои планеты и в то же время, как и любые «дети», обладают индивидуальными особенностями. Тот же вывод справедлив по отношению к сходным характеристикам и различиям между Землёй и Луной.
Тем не менее, существует один аспект, который заставляет учёных отвергнуть данную теорию, когда речь заходит о Луне и Земле — это их относительные размеры. Луна просто слишком велика по отношению к Земле — не только одна восьмидесятая массы, но и четверть диаметра. Это соотношение не соответствует пропорциям, наблюдаемым во всех других частях Солнечной системы. Для каждой планеты (за исключением Плутона) соотношение суммарной массы её спутников к массе самой планеты выглядит следующим образом:
Меркурий 0,0 (нет лун)
Венера 0,0 (нет лун)
ЗЕМЛЯ 0,0122
Марс 0,00000002 (2 астероида)
Юпитер 0,00021
Сатурн 0,00025
Уран 0,00017
Нептун 0,00130
Сравнение относительных размеров самого большого спутника каждой из остальных планет и относительного размера Луны тоже выявляет аномалию (рис. 40). Результатом такой диспропорции является слишком большой момент импульса в системе Земля — Луна, который не соответствует гипотезе бинарных планет.
Поскольку все три главные теории происхождения Луны не способны удовлетворить требуемым критериям, вполне закономерен вопрос, откуда вообще у Земли появился спутник… Такой поворот нисколько не беспокоит некоторых учёных, которые обращают внимание на то, что ни у одной из внутренних планет Солнечной системы (за исключением Земли) нет спутников. Два крошечных небесных тела, вращающихся по орбите вокруг Марса, являются, по общему признанию, захваченными астероидами. Если условия формирования Солнечной системы были таковы, что ни одна из планет между Солнцем и Марсом (включительно) не могла обзавестись спутниками при помощи трёх признанных методов — раскола, захвата и конденсации, — то не должна ли была Земля тоже остаться в одиночестве? Однако факт остаётся фактом: Земля в её теперешнем состоянии имеет спутник, причём непропорционально большой. Как же это объяснить?
Ещё одно открытие, сделанное при выполнении программы «Аполлон», свидетельствует против теории конденсации. Поверхность Луны, а также её минеральный состав предполагают наличие «океана магмы», образовавшегося при частичном расплавлении недр Луны. Для этого требуется достаточно мощный источник тепла. Такое количество тепла могло высвободиться только в результате катастрофы, но никак не в процессе конденсации. Как же объяснить океан магмы и другие найденные на Луне свидетельства катастрофического нагрева?
Условие формирования Луны с достаточно большим моментом импульса и наличие катастрофы, вызвавшее выделение огромного количества тепла, привели (после завершения программы «Аполлон») к появлению гипотезы, получившей название «теории большого удара».
Она развилась из предположения Уильяма Хартмана, геохимика из Института планетарной науки в Туксоне, штат Аризона, и его коллеги Дональда Р. Дэвиса. В 1975 году они высказали мысль, что в образовании Луны важную роль могли играть удары и столкновения «Satellitesized Planetesimals and Lunar Origin», «Icarus», том 24). Согласно их вычислениям частота, с которой планеты подвергались бомбардировке со стороны мелких и крупных астероидов на последних стадиях своего формирования, была гораздо выше, чем в настоящее время. Некоторые астероиды были достаточно велики, чтобы при ударе отколоть часть планеты; в случае с Землёй этот осколок превратился в Луну.
Идея была подхвачена двумя астрофизиками, Аластером Дж. У. Камероном из Гарварда и Уильямом Р. Бардом из Калифорнийского политехнического института. Их работа «Origin of the Мооп» («Lunar Science», том 7, 1976) описывала небесное тело размером с планету —
