Měsíc, vznik a geologický vývoj tělesa jediné přirozené oběžnice planety Země

Měsíc: formování a stáří Měsíce, vznik a vývoj oběžnice planety Země

Podle současných poznatků vznikl Měsíc před asi 4,6 miliardami let spolu se Zemí, kdy obě planety zkondenzovaly z prvotního plynoprachového mračna, ze kterého vzniklo i Slunce. O jeho skutečném vzniku se vedly a stále se vedou spory.

Jeden tábor obhajuje názor, že Měsíc byl Zemí zachycen až dodatečně, kdy obíhal samostatně kolem Slunce. Další tábor naopak prosazuje názor, že Měsíc vznikl z odpařeného materiálu při srážce Země s velkou planetesimálou, který pak opětně v blízkosti Země zkondenzoval.

Tyto teorie však narážejí na spousty těžko-překonatelných problémů (a ještě hůře vysvětlitelných) a tak se zdá, že dvojplaneta Země - Měsíc vznikla současně v těsné blízkosti, i když i tady je několik velkých problémů. Největším z nich bude především rozdílnost v chemickém složení obou těles, kdy Měsíc neobsahuje tolik těžkých prvků jako Země, obsahuje mnohem menší množství plynů jako je kyslík, dusík aj., rovněž poměry vápníku, sodíku aj. příliš nesedí.

Rovněž problémem je neexistence termochemické diferenciace měsíčního tělesa. Na druhou stranu - opět chemické složení silně podporuje tuto verzi, neboť poměry izotopů 16O - 18O, které jsou pro Zemi i Měsíc ve vynikající shodě, jsou v rozdílných částech Sluneční soustavy velmi odlišné, jak dokázaly například měření sond Viking na povrchu Marsu, ve druhé polovině 70. let.

Čtěte také: Nitro Měsíce, jádro a měsíční plášť

Měsíc jako pevné těleso existoval před asi 4,6 miliardami let. Nepřesnost této hodnoty příliš nepřekročí jedno procento. Tak staré jsou totiž nejstarší horniny přivezené z povrchu Měsíce. Především horniny přivezené astronauty z Apolla 14 z oblasti kráteru Fra Mauro v Oceanus Procelarum dosahují tohoto stáří, a které už pak nebyly znovu přetaveny. Navíc se toto stáří výtečně kryje se stářím nejstarších meteoritů a proto se má dnes za to, že právě v této době vznikala Sluneční soustava.

Od svého vzniku Měsíc prošel mnoha podstatnými změnami, které zcela zásadním způsobem změnily tvářnost jeho povrchu. Tyto jednotlivé fáze přeměny povrchu Měsíce můžeme rozdělit na čtyři základní období:

V prvním období došlo k prvotnímu bombardování tělesy, která zůstala v okolí Země a Měsíce po formování Sluneční soustavy. Toto všeobecné bombardování probíhalo v době, kdy stáří Měsíce činilo pouhých 200 až 300 miliónů let. Němými svědky tohoto období jsou měsíční pevniny, zejména na odvrácené polokouli, které svědčí o důkladnosti rozorání prvotní kůry.

Ve druhém období byla již většina těles vymetena z dosahu Země. V této době však Měsíc zažil vůbec nejtěžší bombardování ve své historii. V období 400 až 800 miliónů let vytvořila série impaktů na jeho povrchu obrovské pánve, které se staly základem měsíčních moří.

Dopadající projektily musely mít grandiózní průměry, které činily alespoň 200 kilometrů! Zatímco menší krátery z období primárního bombardování jsou na měsíčním povrchu rozloženy víceméně rovnoměrně a náhodně, jsou měsíční pánve soustředěny naopak v rovině poblíž měsíčního rovníku.

Toto nahromadění s velkou pravděpodobností dokazuje, že muselo jít o členy gravitačního systému Země-Měsíc, i když se nedá zcela vyloučit možnost, že tato tělesa byla na oběžné dráze kolem Slunce, neboť měsíční rovník není příliš nakloněn vůči rovině ekliptiky. Na druhou stranu je možný i případ, že tato tělesa byla satelity samotného Měsíce.

Třetí období se odehrálo v rozmezí 400 až 700 miliónů let po vzniku mořských bazénů (800 - 1 500 mil. let po vzniku Měsíce), kdy byly mořské pánve vyplněny lávou, tenkou vrstvou čedičového magmatu, která místy dosahuje tloušťky pouhých několika set metrů. Nejmladší vzorek magmatických čedičů, který byl dosud z Měsíce dovezen, neměl zcela jistě více jak 3,16 miliardy let, což dokazuje, že vyvřelá láva byla uložena v podpovrchových vrstvách Měsíce a na povrch se dostala až velmi dlouho po vzniku mořských pánví.

Poslední, čtvrté, období trvá až dodnes a na měsíční tváři se nijak výrazněji nepodepsalo. I v tomto období sice vznikaly krátery, jako je například kráter Tycho, Copernicus, Kepler a některé menší krátery jako je Lambert či Timocharis v Mare Imbrium, Bessel v Mare Serenitatis či Maskelyne v Mare Tranquillitatis, ale frekvence těchto dopadů byla jen nepatrná a měsíční spánek byl narušován jen sporadicky.

A jaké jsou vyhlídky Měsíce do vzdálenější budoucnosti? Na rozdíl od vývoje měsíčního povrchu, který byl ukončen před asi třemi miliardami lety, to s vývojem pohybových vlastností soustavy Země - Měsíc u konce ještě zdaleka není. Vzájemné slapové působení má za následek zpomalování rotace Země, které je kompenzováno narůstáním vzdálenosti mezi těmito dvěma tělesy.

Současný slapový výkon způsobuje zpomalování rotace o 15 milisekund za jedno tisíciletí. Nárůst vzdálenosti činí asi 3,2 centimetru za rok.pomalé působení slapů tak bude mít za následek prodlužování pozemského dne. Tento proces ustane až tehdy, až bude dosaženo synchronizace rotací obou těles a jejich oběžných drah. K tomu dojde v době, kdy průměr měsíční orbity bude činit 1,6 násobku toho dnešního.

Tento fakt bude mít mimo jiné za následek i takovou "drobnost", že již nikdy v budoucnu nedojde k úplnému zatmění Slunce ani Měsíce, ale pouze k zatměním prstencovým a nebo částečným. Toto je daň za ochabnutí dřívějšího zájmu a nahrazení prvotního žhavého a mnohem těsnějšího objetí novou, "distingovanější" dráhou. Ale toto asi není údělem jen této dvojice…

No a pokud na tento systém nebudou nepříznivě působit žádné vnější rušivé síly, měla by tato dráha zůstat stabilní až do zániku této unikátní dvojplanety za asi 6 miliard let, kdy se naše centrální hvězda přemění na tzv. rudého obra, podstatně zvýší nejen svou teplotu, ale i průměr, takže zemská dráha se ocitne uvnitř sluneční atmosféry… Tento problém ale nikoho z nás nemusí trápit, neboť tato doba daleko přesahuje čas, který je vyměřen jakékoliv formě života na povrchu této planety…

Další související články: