Планетологи доказали общепринятую теорию формирования Луны

Столкновение двух небесных тел, предшествовавшее формированию Луны, в представлении художника

Столкновение двух небесных тел, предшествовавшее формированию Луны, в представлении художника
(иллюстрация Hagai Perets).

Большинство объектов, врезающихся в Землю сегодня, такие как метеориты и астероиды, имеют состав, отличающийся от того, что наблюдается в мантии нашей планеты

Большинство объектов, врезающихся в Землю сегодня, такие как метеориты и астероиды, имеют состав, отличающийся от того, что наблюдается в мантии нашей планеты
(фото NASA/JSC).

Столкновение двух небесных тел, предшествовавшее формированию Луны, в представлении художника
Большинство объектов, врезающихся в Землю сегодня, такие как метеориты и астероиды, имеют состав, отличающийся от того, что наблюдается в мантии нашей планеты

С древнейших времён учёные задумывались над тем, как на нашем небосклоне появилась Луна. Один из крупнейших спутников Солнечной системы, утверждали исследователи, мог быть захвачен гравитационным полем Земли извне или сформироваться из протопланетного диска так же, как и наша планета. Но основная и общепринятая гипотеза гласит, что когда-то небесное тело размером с Марс врезалось в Землю, в результате чего от неё откололся огромный кусок, который и превратился в Луну.

Теория, согласно которой Луна когда-то была частью Земли, была сформулирована ещё в 1970-х годах и с тех пор неоднократно подвергалась критике и опровержениям. Учёные заметили, что состав лунного грунта схож с химией мантии Земли, и потому предположили, что наш естественный спутник сформировался из того же самого материала в результате космического столкновения с третьим небесным телом — предположительно, с гипотетической планетой Теей.

Позднее компьютерное моделирование показало, что большинство лунных пород должны были быть занесены с поверхности Тейи, а вовсе не из мантии Земли. Тогда планетологи решили, что состав мантии нашей планеты и поверхности гипотетической планеты-разрушительницы должен быть схож. Тем не менее, расчёты показали, что очень немногие объекты ранней Солнечной системы соответствовали этому критерию.

В 2007 году учёные представили основное опровержение главной теории о формировании Луны. Планетологи показали, что большинство объектов, врезающихся в Землю сегодня, такие как метеориты и астероиды, имеют состав, отличающийся от того, что наблюдается в мантии нашей планеты, и различные пропорции изотопов кислорода. Компьютерное моделирование показало, что всего 1% крупных объектов ранней Солнечной системы соответствуют критериям, необходимым для подтверждения основной гипотезы о формировании Луны.

Большинство объектов, врезающихся в Землю сегодня, такие как метеориты и астероиды, имеют состав, отличающийся от того, что наблюдается в мантии нашей планеты
(фото NASA/JSC).

В рамках нового исследования Алессандра Мастробуоно-Баттисти (Alessandra Mastrobuono-Battisti) и Хагай Перетс (Hagai Perets) из Израильского технологического института в Хайфе вместе с коллегами из Лаборатории астрофизики Бордо во Франции доказали, что объектов, которые могли бы сформировать Луну, намного больше, чем предполагалось ранее.

Исследователи вновь прибегли к методике компьютерного моделирования. Они решили выяснить, как наполненная небольшими небесными телами и протопланетами Солнечная система могла превратиться в нечто такое, что мы наблюдаем сегодня. Моделирование показало, что от тысячи до двух тысяч протопланет, которые дрейфовали во внутренней части Солнечной системы, вполне могли привести к формированию трёх или четырёх скалистых небесных тел.

"В ходе нашего исследования мы обнаружили, что планета и тело-ударник могут быть действительно очень похожи по составу. Моделирование показало, что от 20% до 40% таких пар, существовавших на заре Солнечной системы, могли породить спутник, похожий на Луну", — рассказывает ведущий автор исследования доктор Мастробуоно-Баттисти.

Недавно исследователи установили, что поверхность Луны по планетологическому составу похожа на лоскутное одеяло — столь "разношёрстный" у её коры состав. Эту загадку учёным ещё только предстоит объяснить, но первичная история формирования Селены, с новым исследованием стала понятнее.

Результаты работы были опубликованы в статье журнала Nature.