МЫСЛИ ВСЛУХ

В 366 световых годах от нас находится гигантская звезда Дзета Змееносца (ζ Змееносца, ζ Ophiuchi или просто ζ Oph).
Звезда хороша - масса двадцать солнечных, спектральный класс О9.5V, температура поверхности 34 тысячи градусов,светимость примерно в 91000 раз больше солнечной. Если бы не находящееся между нами облако пыли, она бы была одной из ярчайших звезд неба.
Звезда имеет солидный для такого гиганта возраст - около трех миллионов лет - так что доживает она последние годы и еще через пару миллионов лет превратится в красного сверхгиганта диаметров в десяток астрономических единиц, а затем взорвется сверхновой.

Одной из самых интересных особенностей звезды является чрезвычайно быстрое вращение - примерно один оборот в сутки, что для такого гиганта немногим меньше предела устойчивости.
Но самой, пожалуй, интересной особенностью является ее высокая скорость относительно окружения - 30 км/с. Такая скорость наводит на мысль, что звезду кто-то (или что-то) сильно разогнал.
Вот она какая - с горячим фронтом сверхзвуковой ударной волны, образующейся при столкновении звездного ветра (газа, сбрасываемого звездой и ее излучения) с межзвездной средой.


В 4140 световых годах от нас находится пульсар - нейтронная звезда, остаток взрыва сверхновой, PSRB 1706-16. Интересен он еще более быстрым собственным движением (260 км/с), причем, вектор скорости направлен практически противоположно скорости Дзеты Змееносца.
Обнаружилось, что если промоделировать движения обоих объектов - Дзеты Змееносца и нейтронной звезды - получится, что они находились в одной точке 1,78±0,21 миллиона лет назад. Причем, точка эта находилась в тот момент всего лишь в 350 световых годах от Солнца (да, мы тоже двигаемся в Галактике достаточно быстро).

Ну, а на Земле тем временем давно известен интересный факт - в горных породах обнаруживается относительно короткоживущий изотоп железа 60Fe (период полураспада 2,6 миллиона лет). Практически достоверно его занесло на Землю взрывом сверхновой, поскольку все, что образовалось на самой Земле и в Солнечной системе при естественных процессах, разумеется, давно распалось.
И оценки показывают, что занесло его на Землю примерно 1,6 - 3,2 миллиона лет назад (вернее, это дата одного из событий, принесшего нам этот изотоп).

Какой вывод можно сделать из этого факта?
Примерно 1,78 миллиона лет назад неподалеку от Солнца находилась чудесная звездная система из двух гигантских звезд - одна массой двадцать солнечных, другая около тридцати - на широкой орбите друг относительно друга. Возможно, это была одна из ярчайших звезд нашего неба. А потом та из пары, которая была более массивной и эволюционировала быстрее, превратившись в сверхгиганта (представляете эту смесь голубой и красной звезд?) взорвалась сверхновой...
Огромный выброс массы от взрыва нарушил динамическое равновесие в системе, и оба компонента - образовавшаяся при взрыве нейтронная звезда, нынешний пульсар PSRB 1706-16, и еще не взорвавшийся компонент, нынешняя Дзета Змееносца, разлетелись в разные стороны. А через несколько десятков тысяч лет Солнце прошло через облако взрыва, и наша Земля обогатилась короткоживущими изотопами (прихватив и некоторые другие элементы).

Вывод: стоит позавидовать нашим предкам: эректусы наблюдали это чудесное зрелище - взрыв сверхновой со столь малого (но при этом уже безопасного) расстояния был столь ярким, что в его свете днем можно было отбрасывать тень - и не ценили своего счастья.

Я давно подозреваю, что у многих (а возможно - у подавляющего большинства) адептов Святой Экзобиоты мыслительные процессы протекают очень своеобразным образом, старательно огибая общеизвестные факты.
В этом журнале уже упоминалась многолетняя бурная деятельность по теоретическому определению границ зоны обитаемости, внутри которых для данного размера звезды должна находиться орбита планеты, чтобы обеспечить мало-мальскую возможность возникновения и развития какой-нибудь представимой жизни (напомню, что эта область иногда именуется забавным названием - зона Златовласки, Goldilocks zone https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/86077.html). В результате этой деятельности раз за разом после опубликования очередного набора критериев в зону обитаемости попадали то Марс, то Венера - зато Земля оказывалась где-то на ее периферии, а то и вообще выпадала из очередной зоны. Так что не там мы живем, если верить энтузиастам, не там. А может, неправильно. Да и вообще, есть ли жизнь на Земле?
Правда, относительно недавно после долгого искусственного подбора параметров адептам наконец удалось договориться и найти (в основном, искусственно и ad hoc) такие определения этой зоны, которые могли бы уверенно включать еще и Землю. Но выглядело это как-то нарочито.

Ну, а параллелльно другие энтузиасты искали биомаркеры - вещества, наличие которых в атмосфере планеты должно подтвердить (или хотя бы, с высокой степенью уверенности заподозрить) наличие на ней жизни.
Этот процесс тоже протекал своеобразно. В качестве биомаркеров предлагались (и предлагаются) такие вещества, которые заставляют заподозрить, что и этим исследователям факт наличия жизни на Земле пока не известен. Самым безобидным из них является метан - и это полбеды, потому что подчас в списке биомаркеров встречаются этан, хлорметан, закись азота https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/122224.html и прочая гадость (вплоть до синильной кислоты). Так что пока не научимся существовать в атмосфере с таким составом - экзобиологи нас полноценной жизнью не признают...

Ну, а одним из наиболее популярных претендентов на роль биомаркера является, разумеется, молекулярный кислород. Подозреваю, что не из каких-то глубоко теоретических исследований - а по причине того, что некоторые энтузиасты подчас отвлекаются от своих трудов и, читая книжки на посторонние темы, узнают, что на ста процентах известных человечеству населенных планет в атмосфере имеется свободный кислород и, более того, он появился благодаря тамошней биоте и даже играет определенную роль в ее биохимии.

Я не буду еще раз упоминать, что такой выбор биомаркера означет, что жизнь на Земле в течение более, чем миллиарда лет (до сидерия и риасия, https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/115377.html) существовала незаконно, не спросившись у энтузиастов. И что вовсе не факт, что палеопротерозойская кислородная катастрофа и появление биогенного свободного кислорода в атмосфере Земли были столь уж закономерны - так что земная биота, в принципе, могла бы дожить и до сегодняшних дней, прекрасно обходясь без кислорода - а атмосфера, соответственно, без этого яда.
Зато упомяну другое. В принципе, пока адепты балуются доказательствами природы кислорода как биомаркера, планетология прекрасно знает (и не скрывает этого знания - только энтузиасты, похоже, им не интересуются), что кислород в атмосфере планет может накапливаться многообразными естественными, абиогенными механизмами. И это относится не только к горячим или очень теплым планетам https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/88584.html, атмосферы которых насыщаются кислородом по очевидным причинам - диссоциация оксидов и иных кислородсодержащих соединений при высокой температуре - но и для планет с вполне умеренным, подобным земному, температурным режимам.

Недавно как раз появилось описание очередного механизма. Точнее, механизмов.

При нормальной эволюции и не слишком маленьких миниземель, и не слищком крупных суперземель https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/10070.html, в процессе формирования коры и ее взаимодействия с атмосферой, выделяется значительное клооличество разнообразных газов. И вот тут обнаруживается интересное...

В норме, если на планете есть (или любым способом появляется) вода, водяной пар в ее верхних слоях расщепляется на водород и кислород ультрафиолетовым излучением звезды и космическим излучением. При небольшой массе планеты (я же говорю - не гигант), ее гравитация не может удержать водород, покидающий атмосферу, но удерживет кислород, в этой самой атмосфере задерживающийся.

Процесс известный - но считалось, что таким образом накопить кислород трудно, потому что атмосферный кислород интенсивно расходуется на окисление поверхностных горных пород, углерода и т.п. Оказалось, все не так просто...

Если на рассматриваемых планетах содержится достаточно много воды, она формирует мощные поверхностные океаны, блокирующие контакт кислорода с горными породами (кстати, попутно еще и снижающие геологическую активность за счет повышения давления в коре). В результате фотолитическое накопление свободного кислорода не компенсируется окислительными процессами - и атмосфера планеты насыщается кислородом.
И знаете, что интересно? По оценкам, стоило только Земле в процессе поздней тяжелой бомбардировки https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/185948.html получить в три-пять раз больше воды (что, в принципе, при чуть ином составе протопланетного облака или при ином характере взаимодействий во внешней Солнечной чичтеме, и вызвавших саму бомбардировку, было вполне возможным) - и этот процесс был бы запущен. В результате Земля имела бы кислородную атмосферу еще в эоархее (см. ссылку выше, https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/115377.html) - и большой вопрос, могла ли бы в этих условиях вообще сформироваться жизнь. Так что имели бы мы в этом случае безжизненную Землю с большим содержанием кислорода в атмосфере. На радость экзобиологам.

Но и это еще не все.
Если землеподобная планета в процессе эволюции имеет воды меньше, чем нужно, то в процессе эволюции планетная кора формируется очень быстро, причем в достаточно химически инертном виде. В результате практически вся вода планеты остается в несвязанном виде, формирует атмосферу с большим количеством водяного пара - и фотолитический кислород не расходуется на окисление. Опять же, в обитаемой зоне возникает совершенно безжизненная землеподобная планета со значительном сожержанием кислорода в атмосфере.

Есть и третий вариант.
Если землеподобная планета изначально имеет высокое содержание углерода, в ее атмосфере накапливается углекислый газ. А в результате, как знает даже Грета Тунберг, на планете разовьется парниковый эффект - и получим мы нечто, напоминающее Венеру. Соответственно, при высокой температуре поверхности конденсация атмосферной воды на ней будет невозможна - а следовательно, в атмосфере будет содержаться значительное количество фотолитического кислорода. И опять получим землеподобную планету в зоне обитаемости, без жизни - но с кислородом.

Ну, а под конец стоит заметить, что есть и еще один вариант.
Если еще до начала эволюции планетной системы протозвездное облако образовывалось с активным участием массивных звезд, оно будет обогащено альфа-элементами (иметь высокое соотношение [α/Fe], см. https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/258400.html).
А результат окажется интересным. Окисление поверхности планеты, обогащенной α-элементами, может протекать куда менее активно. И в результате, опять же, кислород в атмосфере появится - а расходоваться на окисление будет куда медленнее и в меньшем количестве. Так что и в этом случае можно любоваться абиогенным кислородом в атмосфере землеподобной планеты.

Кстати, обратите внимание на один вывод из всего сказанного. Он может оказаться куда более интересным, чем сам факт того что кислород в атмосфере планет, во всем подобных Земле, может накапливаться многими способами, так что наличие кислорода у планеты в зоне обитаемости отнюдь не свидетельствует о наличии на ней какой-то жизни.
Вывод прост. Даже не слишком значительное изменение начальных условий существования Земли, не затрагивающее ни ее орбитальные характеристики, ни ее массу, а относящееся к сугубо внешним воздействующим факторам, привело бы к существенному изменению параметров и характеристик и ее поверхности, и ее атмосферы, скорее всего, исключающему любую возможность появления жизни.

В 366 световых годах от нас находится гигантская звезда Дзета Змееносца (ζ Змееносца, ζ Ophiuchi или просто ζ Oph).

Звезда хороша - масса двадцать солнечных, спектральный класс О9.5V, температура поверхности 34 тысячи градусов, светимость примерно в 91000 раз больше солнечной. Если бы не находящееся между нами облако пыли, она бы была одной из ярчайших звезд неба.
Звезда имеет солидный для такого гиганта возраст - около трех миллионов лет - так что доживает она последние годы и еще через пару миллионов лет превратится в красного сверхгиганта диаметром в десяток астрономических единиц, а затем взорвется сверхновой.

Одной из самых интересных особенностей звезды является чрезвычайно быстрое вращение - примерно один оборот в сутки, что для такого гиганта немногим меньше предела устойчивости.
Ну, а самой, пожалуй, интересной особенностью является ее высокая скорость относительно окружения - 30 км/с. Такая скорость наводит на мысль, что звезду кто-то (или что-то) сильно разогнал.

А еще в 4140 световых годах от нас находится пульсар - нейтронная звезда, остаток взрыва сверхновой, PSRB 1706-16. Интересен он еще более быстрым собственным движением (260 км/с), причем, вектор скорости направлен практически противоположно скорости Дзеты Змееносца.

Обнаружилось, что если промоделировать движения обоих объектов - Дзеты Змееносца и нейтронной звезды - получится, что они находились в одной точке 1,78±0,21 миллиона лет назад. Причем, точка эта находилась в тот момент всего лишь в 350 световых годах от Солнца (да, мы тоже двигаемся в Галактике достаточно быстро).

Ну, а на Земле тем временем давно известен интересный факт - в горных породах обнаруживается относительно короткоживущий изотоп железа 60Fe (период полураспада 2,6 миллиона лет). Практически достоверно его занесло на Землю взрывом сверхновой, поскольку все, что образовалось на самой Земле и в Солнечной системе при естественных процессах, разумеется, давно распалось.
И оценки показывают, что занесло его на Землю примерно 1,6 - 3,2 миллиона лет назад (вернее, это дата одного из событий, принесшего нам этот изотоп).

Какой вывод можно сделать из этих фактов?

Примерно 1,78 миллиона лет назад неподалеку от Солнца находилась чудесная звездная система из двух гигантских звезд - одна массой двадцать солнечных, другая около тридцати - на широкой орбите друг относительно друга. Возможно, это была одна из ярчайших звезд нашего неба.
А потом та звезда из пары, которая была более массивной и эволюционировала быстрее, превратилась в сверхгиганта (представляете эту смесь голубой и красной звезд?) - а затем взорвалась сверхновой...

Огромный выброс массы от взрыва нарушил динамическое равновесие в системе, и оба компонента - образовавшаяся при взрыве нейтронная звезда, нынешний пульсар PSRB 1706-16, и еще не взорвавшийся компонент, нынешняя Дзета Змееносца - разлетелись в разные стороны. А через несколько десятков тысяч лет Солнце прошло через облако взрыва, и наша Земля обогатилась короткоживущими изотопами (прихватив и некоторые другие элементы).

Вывод: стоит позавидовать нашим предкам: эректусы наблюдали это чудесное зрелище - взрыв сверхновой со столь малого (но при этом уже безопасного) расстояния был столь ярким, что в его свете днем можно было отбрасывать тень - и не ценили своего счастья.

Старый вопрос о причинах высокого содержания сидерофильных элементов с высоким атомным весом (золото, осмий, платина, иридий и прочие рутении, родии и палладии) в верхних слоях земной мантии постепенно получает интересный вариант ответа.
Собственно, в чем суть вопроса.
В нормальной схеме формирования Земли еще на ранних этапах ее эволюции, в первые же миллионы лет после того, как исходный протопланетроид набрал 70-80 процентов окончательной массы, согласно всем теоретическим моделям уже должна была полных ходом идти дифференциация элементов по массе - более тяжелые опускались в ядро, а сверху, в будущей расплавленной мантии, должны были оставаться более легкие атомы.
И тем не менее, наличие и концентрация перечисленных выше элементов в вулканическом материале явно демонстрируют, что не все они опустились к центру Земли. Если, конечно, не предполагать, что в течение последних миллиардов лет верхняя мантия обогащается веществом ядра Земли, что, мягко говоря, трудно себе представить.
Создается впечатление, что еще на заре существования, в первые сотни миллионов лет, внешние слои Земли каким-то образом оказалась обогащенной всей упомянутой ювелиркой.

И вот тут родилась интересная гипотеза... Не вдаваясь в подробности, изложу ее кратко.
Итак, проходит несколько десятков миллионов лет после того, как протопланетоид Тейя размером с Марс скользящим ударом прошелся по поверхности Земли и выбросил в космос вещество ее внешних слоев, смешав со своим и образовав вокруг Земли эффектное кольцо.
Кольцо давно консолидировалось, что-то выпало назад на поверхность Земли, что-то разлетелось по пространству, а основная часть образовала огромный (по меркам планет нашего масштаба) спутник, который, если бы не Земля, своей массой заслуживал бы статуса самостоятельной планеты.
И вот тут произошло интересное... По Земле ударил еще один протопланетоид. Правда, и времена были уже не те, и размер у него был поменьше, чем у Тейи - не более трех тысяч километров - так что вторым спутником обзавестись нам не удалось, максимум, первый немного вырос от захвата выброшенного при ударе вещества. Зато протопланетоид, который, разумеется, бил не в лоб, а почти вскользь, развалился еще до удара, Моделирование показало, что он в основном должен был рассыпаться в полости Роша https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/6214.html, ударив по Земле преимущественно мощнейшим дождем из частиц размером от нескольких миллиметров, до нескольких сотен метров, вспорол литосферу и верхнюю мантию, перемешался с верхними слоями планеты и сгинул, обогатив их своим веществом, в том числе, и своими сидерофильными элементами. А учитывая, что средние слои Земли успели остыть от первоначального нагрева ударами при их формировании, утонуть в ядро значительная часть вещества протопланетоида уже не успела.
Кстати, получил этот гипотетический протопланетоид замечательное название. Монета. Именно так - Moneta (ну, да, если вспомнить римскую религию - Юнона Монета, подательница благих советов. Ага).

И осталось бы это все красивой гипотезой, прекрасно согласующейся с наблюдениями, но в дело вмешались биологи. Или пребиохимики?
У них своя боль. Одна из наиболее авторитетных моделей формирования жизни утверждает, что первыми молекулами, начавшими репликацию, а стало быть, запустившими еще пребиотический естественный отбор и вступившими в эволюционный процесс, были молекулы РНК (кстати, замечу, есть версия, что ДНК появилась гораздо позже, уже на стадии клеточной жизни. Причем, обзавелись ДНК вирусы, таким путем обманывавшие механизмы противовирусной защиты ранних прокариот, ориентированные на отлов и истребление чужой РНК, а ДНК не замечавшие. Еще одна очаровательная версия гласит, что еще позже какие-то оголтелые вирусы обнаружили, что гораздо выгоднее не просто залезть внутрь прокариотической клетки, использовать ее для размножения и разбежаться, а поселиться в клетке на постоянной основе. В результате этого процесса появились мы с Вами. В смысле, эукариоты: и ядра наших клеток формируются из бывших вирусов. Митохондрии - от бывших паразитических бактерий, а остальная часть клетки - эта бывший архей (есть такое царство прокариотов, независимое от царства бактерий), допустивший существование в себе перечисленного зоопарка).
Но слабым местом всей идеи является тот факт, что для свободного синтеза длинных полинуклеотидных цепочек РНК требуются азотсодержащие соединения - а с ними в первичной теплой атмосфере Земли, содержавшей углекислый газ, азот и воду, была проблема. Взяться неоткуда и удержаться трудно. Вот если бы атмосферы не было... а как же ей не быть, если она должна была появляться чуть ли не в момент формирования Земли?
И вот тут встретились интересы исследователей физической эволюции Земли и пребиотической эволюции жизни на ней.
Монета, разумеется, должна была снести раннюю земную атмосферу, сохранив горячую (и обогащенную веществом Монеты) земную мантию. В течение какого-то периода с этого момента пребиотические молекулы, те самые азотсодержащие соединения, являющиеся исходным материалом будущей РНК, беспрепятственно могли выпадать на оставшуюся без атмосферы Землю из космоса (а их там было достаточно много). Более того, они даже могли начинать полимеризацию и синтез прямо на поверхностях минералов, обогащая их разнообразными вариантами рибонуклеиновых кислот - которым оставалось терпеливо дожидаться следующего чуда - прибытия на Землю воды в ходе поздней тяжелой бомбардировки https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/185948.html - для запуска уже биологической эволюции.

Ну, и конкретнее. Результаты проработки теории дают следующую хронологию:
- образование Луны - 4,53 миллиарда лет назад (примерно);
- столкновение с Монетой - 4,48 миллиарда лет назад (тоже примерно);
- максимум пребиотического формирования ранних РНК - 4,36 (±0.1) миллиарда лет назад

Самой удаленной от центра Земли точкой ее поверхности является вершина вулкана Чимборасо (Эквадор).
Самой высокой горой на Земле является вулкан Мауна-Кеа на Гавайях. Высота горы от подножия составляет 10203 метра.
А вот определить место горы Эверест в ряду самых-самых весьма и весьма сложно.

А что будет, если продолжить традицию размышлять об очевидных вещах и задаться вопросом, что такое спутник небесного тела?
В принципе, обычно ответ очевиден: спутником небесного тела называется объект, воздействие на которое со стороны данного тела постоянно и существенно превосходит воздействие со стороны иных небесных тел.
Такой ответ мало того, что является очевидным - он еще и правилен и эффективен, ибо при таком определении можно отличить случай двух тел, одно из которых является спутником другого, в свою очередь, являющегося спутником третьего, от случая двух тел, обращающихся по близким орбитам вокруг третьего, но не являющихся спутниками друг друга.
Казалось бы, отчего возник разговор? Зачем обсуждать достаточно очевидное и вполне рабочее определение?
А возник он по самой простой причине - при таком определении Луна не является спутником Земли - она является планетой, обращающейся вокруг Солнца (см. https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/15869.html и https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/148115.html)
А так как такой вывод из вполне понятного определения является не слишком психологически приемлемым, начинают появляться дополнительные условия, которые в иной ситуации вообще никому не приходили бы в голову. Например, появляется желание установить дополнительное требование - чтобы спутником тела А называлось тело В, если барицентр их системы находится внутри тела В. Тогда психологический дискомфорт от мысли, что Луна не является спутником Земли, сразу устраняется - ведь барицентр системы Земля-Луна нынче находится внутри Земли - а стало быть, Луна все же может при таком определении считаться спутником Земли.
Вопрос психологического комфорта является настолько важным для пишущих и читающих, что это определение спутника даже начало активно распространяться в популяризаторских источниках. И почему-то никто не подумал о том, какие выводы из этого определения следуют.
А ведь если пользоваться таким странным определением, от душевного комфорта на самом деле не останется и следа. В самом деле, давайте подумаем о последствиях:
Следствие первое. Юпитер не является спутником Солнца. Барицентр системы Солнце-Юпитер находится вне Солнца.
Неплохо, правда? Ради сохранения традиционного представления о том, что Луна - спутник Земли, следует считать Солнечную систему не планетной системой звезды Солнце, а двойной звездной системой с двумя центральными объектами - Солнце и Юпитер. Соответственно, 69 спутников Юпитера следует считать не спутниками планеты, а... похоже, планетами в двойной системе. Мда...
Следствие второе. Получается, что решение вопроса о том, является ли тело А спутником тела В, зависит не только от их орбит и сил, на них действующих, но и от плотности тела В. Стоит только Земле при той же массе немного уменьшиться в диаметре (увеличить плотность) - и барицентр системы выйдет за ее поверхность. Еще раз мда...
И следствие третье. Положение барицентра любой системы может не являться постоянным. Например, Луна удаляется от Земли - и, соответственно, барицентр системы Земля-Луна удаляется от центра Земли. Рано или поздно он окажется вне земной поверхности - и что тогда? Все же переклассифицируем Землю с Луной? Поймаем момент, когда барицентр "выскочит" из поверхности Земли и передумаем считать Луну спутником?
Так что лучше уж не пользоваться таким определением - больно странные выводы из него следуют.

Мы помним, что, в отличие от остальных спутников, Луна движется по своей орбите преимущественно под воздействием притяжения Солнца, а вовсе не Земли https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/15869.html. Это само по себе наводит многих специалистов на мысль о том, что пару Земля-Луна стоило бы классифицировать как двойную планету.

Но этого мало. Последние исследования (см, напр, https://www.scirp.org/journal/PaperInformation.aspx?PaperID=81133) показали, что Луна, будучи предоставленной самой себе, без помощи Земли, могла бы на своей (ну, собственно, на нашей) орбите осуществить гравитационное доминирование, то есть, гравитация Луны вполне достаточна, чтобы захватить все малые тела в окрестности нашей орбиты либо очистить от них прилегающее к орбите пространство.

Ну, и, наконец, любой человек, посмотрев на Луну, с легкостью убедится, что она имеет форму гидростатического равновесия - практически, сферическую.

А теперь открываем многократно упомянутую мной резолюцию №5 XXVI Генеральной Ассамблеи Международного Астрономического Союза (IAU) от 24 августа 2006 года (см. https://www.iau.org/static/resolutions/Resolution_GA26-5-6.pdf раздел 1). Или перечитываем https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/11421.html. И по результатам всего прочитанного приходим к простому и вместе с тем, неожиданному выводу: если бы Земли не было, Луна являлась бы планетой.

Ну, а соответственно, Землю и Луну логика тем более требует наименовать двойной планетой - ибо налицо две планеты, только одна больше другой (впрочем, ожидать двух совершенно одинаковых по размеру планет было бы слишком самонадеянно - теория вероятности хмыкнет и усомнится).

Вот и родилась (в частности, в процитированной выше статье) хорошая идея - все же последовать логике и считать Землю с Луной двойной планетой. И не только - вообще, для таких случаев ввести понятие "планеты-спутника" - для тех спутников, которые сами по себе соответствуют критериям, предъявляемым к планетам.

Для удобства выкладываю материалы по периодизации истории Земли.

На этой картинке - иллюстрация практически общепринятой модели образования Луны.
Кстати, от столкновения до формирования Луны в круглом виде прошло лет сто. Всего лишь.
А располагалась она в тот момент почти в двадцать раз ближе к Земле, чем сейчас. После образования океанов приливы на Земле были высотой в сотни метров.

Черное тело, врезающееся в землю - гипотетическая протопланета Тейя размером, близким к диаметру Марса. Она, скорее всего, находилась в равновесии в точке Лагранжа (точка, расположенная на орбите Земли, в которой силы, действующие со стороны Земли и Солнца, уравновешиваются, так что, теоретически, тело, движущееся вокруг Солнца в этой точке, имеет устойчивую орбиту и может обращаться по ней неограниченно долго. На самом же деле это равновесие не слишком устойчиво, так что воздействие со стороны другого небесного тела рано или могло вывести Тейю из этой точки, после чего она начала медленно сближаться с Землей. Скорее всего, изначально Тейя формировалась в шестидесяти градусах от Земли, хотя могла образоваться и в диаметрально удаленной точке орбиты, правда, орбита в этой точке куда менее устойчива).
В конце концов, ее вытащили оттуда каким-то возмущением, и под действием притяжения она должна была неторопливо гнаться за Землей таким волнообразным движением.
Было это четыре с половиной миллиарда лет назад.
"Проехавшись" вскользь по Земле, Тейя разрушилась, а из выброшенного вещества образовалась Луна. Удар наклонил ось вращения Земли и раскрутил нашу планету до скорости, примерно в пять раз большей, чем сейчас.
Из-за приливных взаимодействий вращение Луны вокруг Земли (как и вращение их вокруг собственных осей) начало тормозиться, в результате чего Луна начала постепенно удаляться (и продолжает удаляться сейчас), ее вращение вокруг своей оси постепенно затормозилось до тех пор, пока она не осталась повернутой к Земле одной стороной, а сутки на Земле за четыре с половиной миллиарда лет выросли с пяти до 24 часов.
От момента образования Луны до начала поздней тяжелой бомбардировки, принесшей на Землю воду, прошло почти полмиллиарда лет, до появления жизни - более шестисот миллионов.

В пользу этой теории говорит, в частности, сходство изотопного состава элементов (в частности, находящегося в составе пород кислорода) Земли и Луны при том, что, к примеру, соотношение изотопов кислорода в породах Марса или астероидов разительно отличается от земного. При этом химический состав Земли и Луны заметно различен - на Луне куда меньше тяжелых элементов (в частности, в три раза меньше железа), как и должно быть в случае скользящего столкновения, при котором с поверхности Земли были выброшены менее тяжелые породы, находящиеся вследствие гравитационной дифференциации (при которой более тяжелые породы "тонут", а менее плотные "всплывают" ) в верхних слоях планеты и сформировавшие Луну.

Как ни странно, первый аргумент в пользу теории впоследствии ухитрились обратить против нее. Моделирование столкновения показало, что практически в любом его сценарии в состав Луны должны были войти породы, выброшенные не только с Земли, но и с Тейи. В предположении, что Тейя по изотопному составу должны была быть сходной с Марсом и астероидами, модели показали, что Луна никак не могла приобрести существующего сходства с Землей по этому показателю. Этот аргумент против теории гигантского столкновения приобрел некоторую известность в кругах специалистов и оказался на удивление широко растиражирован популяризаторами и средствами массовой информации ("теория гигантского столкновения опровергнута", "ученые доказали - Луна возникла вместе с Землей" и тому подобные заголовки начали появляться на удивление часто).

Если встретите такие заголовки или рассуждения - не верьте.
Марс, как ни тривиально это звучит, сформировался на нынешней орбите Марса (!) из вещества, которое на этой орбите имело определенный изотопный состав. Место его формирования находилось от Солнца в полтора раза дальше, чем место формирования Земли, так что ожидать, что химический и изотопный состав Марса оказался бы сходным с земным, не приходится. Астероиды формировались еще дальше, причем изначальный химический состав протопланетного облака в этой зоне был нарушен еще в процессе формирования пояса астероидов гравитационным влиянием формировавшихся планет-гигантов, "высосавших" легкие элементы.
А вот Тейя формировалась на той же орбите, что и Земля, в той же зоне протопланетного облака и из того же материала, поэтому ожидать, что ее химический и изотопный состав должен был сильно отличаться от земного, не приходится - в сущности, Тейя формировалась как двойник Земли, но ей не повезло: она случайным образом выросла заметно, почти на порядок, меньшей. Поэтому если даже Луна сформировалась из, преимущественно, поверхностных пород не только Земли, но и Тейи, существенному отличию изотопного состава нашей планеты и ее спутника попросту неоткуда взяться - он всего лишь отражает состав вещества протопланетного облака в одной астрономической единице от Солнца во времена формирования Земли.

Если у Вас возник вопрос, возможно ли вообще формирование двух планет на одной орбите, или это сугубо умозрительная идея, то я отвечу просто.
Несколько лет назад при исследовании звезды KOI-730 обнаружилось, что две из четырех планет ее планетной системы обращаются вокруг звезды по одной орбите с периодом обращения 9,8 суток. Вдоль общей орбиты эти планеты постоянно разделяют 60 градусов дистанции, то есть, они друг относительно друга находятся в точках Лагранжа. И, согласно расчетам, это положение будет равновесным в течение нескольких миллионов лет.
Так что наблюдения показывают, что такая конфигурация расположения планет вполне возможна.
Вспомним https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/22441.html - на троянских орбитах известны тысячи тел.

За прошедшие миллиарды лет за счет приливного трения Луна затормозилась до спин-орбитального резонанса https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/22441.html и удалилась от Земли (удаляется она и сейчас - почти на четыре сантиметра в год).

Ну, и немного о том, как в настоящее время обращается Луна вокруг Земли.
Мы помним, что Земля обращается вокруг Солнца в плоскости, называемой плоскостью эклиптики (или просто эклиптикой). При этом ось вращения Земли наклонена к эклиптике под углом 23°26′, что и обеспечивает нам смену времен года.
Говоря несколько точнее, средний угол между экватором Земли и эклиптикой может быть рассчитан по формуле 23°26′21,448″ - 46,8150″ t - 0,00059″ t² + 0,001813″ t³, где t - время, прошедшее с 1 января 2000 года в веках.

В отличие от нормальных спутников Солнечной системы, Луна в результате своего нестандартного происхождения вращается вокруг Земли не в плоскости экватора своей планеты, а в плоскости, близкой к плоскости эклиптики и наклоненной к ней (именно этот наклон приводит к тому, что солнечные затмения происходят не при каждом новолунии, а лунные - не при каждом полнолунии). При этом плоскость, в которой лежит орбита Луны, слегка покачивается относительно эклиптики под воздействием разных факторов, о которых речь пойдет ниже. Это покачивание выражается в том, что угол между плоскостью вращения Луны и эклиптикой изменяется от примерно 4°59′ до 5°19′. При этом плоскость орбиты Луны не только покачивается, но еще и вращается сама по себе (прецессирует, как вращается ось вращения юлы), так что узлы лунной орбиты (точки, в которой лунная орбита пересекается с эклиптикой, имеющие звучные названия катабибазон (нисходящий узел, пересекая который Луна спускается к югу) и анабибазон (восходящий узел, который Луна проходит, поднимаясь на север)) медленно поворачиваются на запад, совершая полный поворот примерно за восемнадцать лет и семь месяцев.
Разумеется, Луна вращается вокруг Земли по эллипсу, и период ее обращения на сегодняшний день в среднем составляет 27,32166 суток (обратите внимание - это т.н. сидерический период, то есть, абсолютное время обращения "относительно неподвижных звезд". Но так как Земля сама вращается вокруг Солнца в ту же сторону, что и Луна, Луне приходится еще и "догонять" Землю, так что для того, чтобы прийти в ту же точку орбиты относительно наблюдателя с Земли, ей нужно дополнительное время. В результате видимый с Земли промежуток между двумя одинаковыми положениями Луны (например, между двумя одинаковыми фазами) оказывается большим сидерического месяца и составляет в среднем 29 суток 12 часов 44 минуты 2,82 секунды (синодический месяц)).
При этом сам эллипс, по которому движется Луна, немного пульсирует. Дело в том, что Луна, как я рассказывал - спутник необычный, может быть, и не спутник вовсе, ибо сила притяжения Луны Солнцем более, чем в два раза превосходит притяжение Луны Землей. А сама Земля вращается вокруг Солнца по несколько эксцентричной орбите, так что баланс сил тяготения, действующих на Луну, в течение года заметно изменяется. На все это накладывается тот факт, что сама Земля не является идеальным шаром, так что сила, с которой она притягивает Луну, зависит от того, какое положение относительно нее занимает в данный момент Луна. В результате всех эти факторов не только плоскость орбиты Луны качается (см. выше), но и форма ее орбиты изменяется - апогей Луны может колебаться от 404,18 до 406,74 тысяч километров, а перигей - от 356,41 до 369,96 тысяч километров.
Но это еще не все: сами перигей и апогей Луны постоянно смещаются - линия апсид (прямая, соединяющая самую удаленную и самую близкую к центру точки орбиты, то есть, в нашем случае, апогей и перигей) вращается с запада на восток, совершая полный оборот почти за восемь лет и десять месяцев.
На все это безобразие накладывается торможение Луны за счет приливов, из-за которого среднее расстояние от Луны до Земли увеличивается примерно на четыре сантиметра за год.
В результате всего перечисленного даже без учета случайных гравитационных воздействий со стороны прочих тел Солнечной системы положение Луны относительно Земли еще сто лет назад рассчитывалось с помощью уравнения, содержавшего около полутора тысяч членов.

NB И по поводу рассказанного - анекдот.
( анекдот )