Ученые усомнились в модели ударного формирования Луны - Гранит науки - 2020-04-15

Модель ударного формирования Луны, или гипотеза гигантского столкновения, предполагает, что Луна возникла в результате соударения молодой Земли с объектом, размер которого сопоставим с Марсом. Этот гипотетический объект назвали Тейя в честь матери Луны из греческой мифологии. Земля образовалась около 4,5 миллиардов лет назад и, как следует из прежних исследований и подсчетов, вскоре после этого возникла Луна.

Гипотезой гигантского столкновения можно объяснить много деталей, в частности, размер Луны относительно Земли и скорость вращения обоих тел. Но в последние десятилетия появляется все больше альтернативных идей происхождения нашего природного спутника. Компьютерные модели ударного формирования Луны предсказывают, что от 70 до 90 процентов Луны должно составлять вещество Тейи.

Проблема в том, что большая часть тел в Солнечной системе имеют уникальный химический состав, и так же должно быть с Землей, Тейей и, следовательно, с Луной. Однако образцы лунного грунта, доставленные миссиями Аполлон, говорят о том, что состав Луны такой же, как у Земли, во всяком случае по изотопам химических элементов он куда более сходный, чем могут предсказать модели. Это не вполне укладывается в сценарий ударного формирования Луны.

Один из вариантов, при котором такое возможно, почти полная изначальная идентичность прото-Земли и Тейи по изотопам кислорода, что представляется маловероятным. Другой вариант предполагает, что изотопы кислорода прото-Земли и Тейи после столкновения полностью перемешались. Так могло произойти, если столкновение было настолько мощным, что вызвало испарение значительной части ранней Земли с образованием в результате Луны. Но, по мнению ученых, этот и подобные сценарии требуют особых — маловероятных — условий столкновения.

В новом исследовании, результаты которого публикует Nature Geoscience, ученые из Университета Нью-Мексико (University of New Mexico) провели новые высокоточные измерения уровней изотопов кислорода в имеющихся образцах лунного грунта разного типа и установили наличие небольших, но постоянных различий в кислородном изотопном составе в зависимости от разновидности лунного грунта.

По мнению авторов публикации, это означает, что прежние исследования, рассматривающие усредненные данные по изотопам, пренебрегали различиями в типах грунта, а это могло давать неточную сравнительную картину состава Земли и Луны. Авторы предполагают, что гигантское столкновение между прото-Землей и Тейей действительно могло привести к перемешиванию вещества двух тел, а потому образовавшаяся Луна и Земля имеют различные составы, хотя и очень схожие, пишет Space.com. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».