Луна образовалась путем мощного лобового столкновения молодой Земли с "планетарным эмбрионом", Тейей, спустя примерно 100 млн лет после рождения Земли.
Гипотезы образования Луны
Ученые предполагали, что Земля столкнулась с протопланетой под углом 45 градусов или больше - это мощное боковое столкновение смоделировано в в этом YouTube-видео 2012 года.
Новые доказательства геохимиков Калифорнийского университета Лос-Анджелеса (UCLA), зарегистрированные 29 января Science, свидетельствуют об ударе в лоб.
Исследователи проанализировали семь образцов, доставленных на Землю с Луны Аполлоном после 12, 15 и 17 миссий, а также шесть кусков вулканической породы из мантии Земли - пять с Гавайских островов и один из Аризоны.
Микрофотоснимок Аполлона 17 образца горной породы Луны в поперечно проходящем поляризованном свете Фото: Paul Warren, UCLA
Изотопы кислорода - свидетели образования Луны
Ключом к восстановлению воздействия столкновения стало содержание в лунном грунте изотопов атомов кислорода, составляющего 90 % объема горной породы планет и 50 % ее веса. Более 99,9 % кислорода Земли - это так называемый О-16, каждый атом которого содержит восемь протонов и восемь нейтронов. Но есть также небольшие количества более тяжелых изотопов кислорода: O-17 с одним лишним нейтроном, и О-18 - с двумя. В Солнечной системе уникальное соотношение изотопов кислорода - своеобразные "отпечатки пальцев" - есть у каждой планеты.
В 2014 году команда немецких ученых сообщила, что лунное соотношение изотопов кислорода отличается от земного. Однако новое исследование этого не подтвердило.
"Мы не видим никакой разницы между изотопами кислорода Земли и Луны; они неразличимы"
Эдвард Янг (Edward Young), ведущий автор работы, профессор геохимии и космохимии UCLA.
Для проведения самых точных измерений научно-исследовательская группа Юнга использовала современную технологию и методы, проверив их новым масс-спектрометром Калифорнийского университета.
Пол Уоррен (Paul Warren), Эдвард Янг и Иссаку Коль (Issaku Kohl) с образцом породы Луны Фото: Christelle Snow/UCLA
Если бы Земля и Тейя столкнулись при боковом ударе, то большая часть Луны состояла бы в основном из скальной породы Тейи, и Земля и Луна имели бы разные изотопы кислорода. А лобовое столкновение привело бы к похожему химическому составу планеты и ее спутника.
"Тейя была полностью смешана с Землей и Луной и равномерно распределена между ними".
Эдвард Янг
Это объясняет, почему мы не видим в лунной породе сочетания изотопов кислорода, отличного от земного. Тейя, погибшая при столкновении, составляет сейчас большую часть Земли и Луны. Она, вероятно, стала бы планетой, если бы не произошла катастрофа, считает руководитель исследования. Янг и некоторые другие ученые полагают, что протопланета была примерно размером с Землю, другие же представляют ее величиной с Марс.
Вода на Земле в ранний период
Удалило ли воду столкновение с Тейей, которую, возможно, содержала ранняя Земля? После столкновения - вероятно, спустя десятки млн лет - Земля испытывала удары мелких астероидов, часть из которых могла быть богата водой. Столкновения растущих тел происходили тогда очень часто, хотя Марсу удалось избежать больших катастроф, пояснил Янг.
Источник:
Комментариев нет:
Отправить комментарий