Місяць виникла від удару в лоб

Однаковий ізотопний склад порід на Землі і Місяці дозволили геофізикам зробити висновок, що породило Місяць зіткнення Землі і Тейі було лобовим, а не ковзає.

Походження Місяця давно цікавило вчених. На цей рахунок народилося багато гіпотез. Тут і спільне утворення Місяця і Землі з одного газопилової хмари, і захоплення Місяця гравітацією Землі, і навіть розкол Землі через відцентрового поділу.

Художнє зображення лобового зіткнення Землі і Тейі (NASA / JPL-Caltech, https://en.wikipedia.org).

Автори роботи зліва направо: Пол Уоррен, Едвард Янг (тримає зразок місячної породи) і Іссак Коль (фото Christelle Snow / UCLA).

<

>

На новий рівень дослідження піднялися після доставки на Землю зразків місячного грунту, завдяки чому вчені отримали можливість порівняти склад місячних і земних порід. В даний час основною стала гіпотеза освіти Місяця в результаті зіткнення Землі з небесним тілом, яке отримало назву Тейя. Це припущення було висунуто американськими планетології в 1975 році. Воно найкращим чином пояснює як хімічний склад і будова Місяця, так і параметри системи Земля - ​​Місяць.

Проте, остаточна картина цього до сих пір, поки не сформувалася. Передбачається, що сталося це приблизно 4,5 млрд. Років тому, на фінальній частині формування Землі, яку на цьому етапі прийнято називати протопланети Земля (Гея).

Тоді Гея зіткнулася по дотичній (під кутом 45 градусів або більше) з протопланети Тейя, за розмірами близька до Марсу. З осколків, що утворилися в результаті удару, і виникла Місяць. За деякими оцінками вона повинна складатися на 40% з речовини Тейи. Анімацію такого зіткнення можна подивитися в відео на YouTube.

Але тоді хімічний склад порід Землі та Місяця повинен відрізнятися. Однак цілий ряд досліджень показує, що це не так. В даному великому дослідженні, проведеному міжнародною командою геофізиків США, Німеччини і Франції, досліджувався вміст ізотопів кисню О-16 і О-17 в місячних і земних породах. Кисень становить близько 90% обсягу гірських порід і близько 50% їх маси. Основним ізотопом є О-16, що становить на Землі більше 99,9% всього кисню. Однак, незважаючи на малу кількість О-17, кожна планета Сонячної системи має унікальне співвідношення цих ізотопів, що дозволяє впізнати планету як за відбитками пальців.

Дослідники проаналізували сім зразків місячної породи, доставлених на Землю експедиціями Аполлон 12, 14 і 17, а так само шість зразків вулканічних порід з мантії Землі. Використовуючи найсучасніші методи і технології, вони не змогли виявити різниці в ізотопний склад. Це привело їх до припущення, що зіткнення протопланет відбувалося не по дотичній, а в лоб. При цьому за словами одного з авторів дослідження Юнга: «Тейя ретельно перемішана між Землею і Місяцем і рівномірно розподілена між ними. Це пояснює, чому ми не бачимо інших слідів Тейи на Місяці в порівнянні з Землею ».

Результати цього дослідження опубліковані в журналі «Science».

Слід зауважити, що сама ідею лобового зіткнення протопланет (мегаімпакта) була висловлена ​​кількома вченими в 2012 році.

Цікаво, що деякі фахівці на підставі подібних результатів взагалі ставлять ударну гіпотезу під сумнів. Саме так, наприклад, надійшли вчені в 2012 році опублікували роботу в Nature Geoscience, де також показали, що співвідношення ізотопів титану і кисню в місячних і земних зразках одне і те ж.

Інші дослідники пропонують менш катастрофічні варіанти, оскільки лобовий удар з настільки великим об'єктом повинен призводити до наслідків, які не спостерігаються. Наприклад, російський астрофізик Н. Н. Горькавий в 2004-2007 роках запропонував єдину модель освіти супутників планет з твердою поверхнею, в тому числі і Місяця.

У ній супутники виростають з навколопланетного хмари, утвореного головним чином викидами з мантії планети при її бомбардуванні метеоритами. Це схоже на мегаімпакта, але викликається не одним потужним ударом, а безліччю набагато менш катастрофічних подій.

за матеріалами університету Каліфорнії