Астрономы поставили под сомнение популярную теорию об образовании Луны

Wikipedia

Несмотря на многолетнюю историю наблюдения за Луной, ученые до сих пор не смогли разрешить ее главную загадку — как она образовалась. Самая популярная теория, известная как модель ударного формирования Луны, похоже, не соответствует современным данным о химическом составе нашего спутника.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, группа ученых из Японии и США попыталась разрешить этот секрет, “добавив” в теорию океан магмы.

Исследование начинается со стандартной версии о катастрофическом столкновении которая выглядит примерно так: однажды около 4,5 миллиардов лет назад, когда Солнечная система была полна еще новорожденными планетами, какое-то небесное тало размером примерно с Марс под воздействием гравитации Венеры встало на неправильную траекторию и врезалось в неподвижную Землю. Разрушенные остатки этого чужеродного планетоида вместе с кусками, отколовшимися от Земли, соединились на орбите нашей планеты и в конечном итоге стали круглым, покрытыми следами от астероидов спутником, который мы знаем и любим.

Однако компьютерное моделирование того древнего удара поставило эту теорию под сомнение. По словам ученых, если бы Луна действительно появилась именно так, то большая часть материала, из которого она состоит, принадлежала небесному телу, которое столкнулось с Землей. Но недавние исследования лунных камней рассказали совсем другую историю. Астрономы находят все больше свидетельств того, что химический состав Земли и Луны практически идентичен. Каким образом тогда Луна может состоять из земных и неземных материалов одновременно?

Авторы нового исследования попытались разрешить этот парадокс, взяв за основу немного другое время столкновения с тем небесным телом — примерно через 50 миллионов лет после образования Солнца, когда молодая Земля могла быть покрыта морем магмы глубиной до 1500 км. В серии компьютерных симуляций исследователи бросили скалистую протопланету в эту залитую магмой Землю, а затем наблюдали, как расплавленное море выплеснулось в космос гигантским «рукавом».

В результате столкновения температура магмы увеличилась гораздо больше, чем температура планетоида, из-за чего ее всплеск становился в объеме все больше по мере того, как он распространялся в космос. В то время как большая часть ударного элемента протопланеты в конечном итоге упала обратно в горячий океан Земли, огромное облако расплавленного материала осталось на орбите и в конечном итоге превратилось в Луну. Это моделирование предоставило данные о появлении спутника, которые указывают на присутствие в его составе более высокого процента материала с нашей планеты, чем было обнаружено в предыдущих исследованиях.

«В нашей модели около 80% Луны состоит из протоземных материалов, - говорит Шунь-Ичиро Карато, геофизик из Йельского университета. - В большинстве предыдущих моделей около 80% Луны состоит из ударника. Это большая разница».

По мнению авторов исследования, гипотеза об океане магмы показывает, что химический состав Луны, похожий на земной, может быть совместим с моделью ударного формирования спутника. Несмотря на то, что это пока не достоверный результат, он объединяет преобладающую теорию с фактическими наблюдениями, но немного более аккуратно.

Астрономы поставили под сомнение популярную теорию об образовании Луны

Картина дня

Наши публикации