Луна могла появиться спустя всего пять часов после столкновения Земли с другой планетой

Ученые заявили о том, что Луна могла сформироваться всего за несколько часов, которые прошли с момента разрушительного столкновения Земли с другой планетой. По словам исследователей, на это указали новые моделирования, учитывающие влияние внутренней температуры молодых протопланет на их геологические свойства и, как следствие, на характер происходивших с ними столкновений, сообщает Space.com.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Луна пережила удар, который рассказал неизвестную историю Солнечной системы

Гигантское столкновение является ведущей на данный момент гипотезой образования Луны. Во многом она получила распространение благодаря усилиям планетолога Робин Кэнап. Начиная с 2001 года, она проводила и совершенствовала многочисленные компьютерные модели, описывающие, как небесное тело размером с Марс — Тейя — столкнулось с протоземлей под углом, обеспечившим выброс обломков на орбиту вокруг нее.

Теперь к этой работе подключились и другие исследователи. Адин Дентон из Юго-Западного исследовательского института возглавила группу ученых, которые провели одни из самых детальных на сегодняшний день моделирований этого столкновения с учетом более широкого спектра геологических характеристик сталкивающихся миров.

«Модели были усовершенствованы и теперь учитывают прочность материала — фактор, имеющий огромное значение при изучении столкновений небольших небесных тел, таких как астероиды, или, например, в моей предыдущей работе, посвященной формированию системы Плутон — Харон. Мы не были уверены, играет ли это роль в случае с Луной. Однако проведенное моделирование показало, что этот фактор весьма существенен», - заявила Дентон.

Выяснилось, что более теплые небесные тела обладают меньшей прочностью, чем холодные. После формирования планеты сохраняли высокую внутреннюю температуру, что сказывалось на прочности их материала. Поскольку столкновение, приведшее к образованию Луны, произошло вскоре после возникновения Солнечной системы, этот фактор должен был повлиять на характер удара Тейи; но степень этого влияния зависела от того, когда именно произошло столкновение и насколько успела остыть Тейя.

Столкновение с Землей полностью разрушило Тейю. Большая часть остатков ее раздробленного железного ядра погрузилась в Землю, но вокруг нашей планеты образовалось облако обломков, из которых затем и сформировалась Луна.

Повышенная температура во внешних слоях Тейи (на глубине до нескольких сотен километров от поверхности) повлияла на ее способность деформироваться при ударе и поглощать энергию столкновения. Это, в свою очередь, определяло характер распределения обломков вокруг Земли в процессе формирования Луны. Таким образом, учитывая в своих моделях различия в температуре и прочности материалов, команда Дентон смогла более детально изучить сценарий столкновения и последующего образования спутника нашей планеты.

Предыдущие моделирования показывали, что формирование Луны могло проходить по двум сценариям. Согласно первому из них, облако обломков существовало достаточно долго, чтобы Луна постепенно формировалась из них. Второй же предполагает, что спутник нашей планеты сформировался всего за несколько часов.

Моделирование, проведенное командой Дентон, подтвердило вторую гипотезу. Если бы Тейя была более холодной, то есть, столкновение произошло позже в истории существования Солнечной системы, Луна могла бы сформироваться постепенно. Кроме того, благодаря большей прочности Тейи значительная часть ее вещества сохранилась бы нетронутой и слилась с Землей.

С другой стороны, если бы Тейя была более горячей и столкнулась с Землей менее чем через 60 миллионов лет после формирования планет, это привело бы к сценарию, при котором Луна могла бы сформироваться очень быстро, а сама Тейя — полностью разрушиться.

«В зависимости от того, насколько горячими были Земля и Тейя перед столкновением, удар мог привести к разрушению Тейи и образованию массивного диска обломков, из которого впоследствии сформировалась бы Луна.  Однако, когда я использовала те же параметры, что и в исходных моделях столкновения — вплоть до идентичного распределения температур внутри обоих тел, — то всего через пять часов сформировалась цельная Луна», - сказала Дентон.

Недавно NASA опубликовало фото кратера, который образовался на Луне после падения на нее верхней ступени ракеты-носителя Falcon 9 компании SpaceX. Ступень упала на спутник Земли 5 августа, она была частью ракеты, которая вывела на орбиту миссию Blue Ghost 1 компании Firefly.