Идея о том, что Луна появилась в результате космической катастрофы, не нова. Ученые теперь доказывают, что прежнее столкновение, которое в конечном итоге сформировало ее, было, вероятно, двойным.
Луна - единственный естественный спутник нашей планеты, и она могла быть образована из материала, выброшенного в космос после того, как тело размером с Марс под названием Тейя ударилось о протоземлю. Согласно так называемой теории больших столкновений это событие произошло более 4,4 миллиарда лет назад. Однако этот популярный сценарий, в котором мы имеем дело с огромной, но единственной катастрофой, все еще остается очень проблематичным. Так называемая стандартная модель Луны, например, потребует очень медленного столкновения, в результате которого земной шар будет состоять в основном из поражающей планеты (ударника), а не из протоземли. Проблема в том, что изотопный состав нашего спутника очень похож на изотопный состав Земли.
Эрик Асфауг из Лаборатории Луны и планет (LPL) Университета Аризоны провел компьютерное моделирование этого гипотетического большого столкновения со своей командой. Исходя из этого, ученые разработали симуляцию то того, что, по их мнению, лучше всего соответствует нашим современным знаниям о тех далеких событиях: Тейя и протоземля, по их мнению, врезались друг в друга с гораздо большей скоростью, чем считалось ранее, и вызвали первоначальное столкновение типа «наезд и бегство». Однако это столкновение лишь подготовило почву для второго лобового столкновения, которое произошло между двумя телами через 100 000 миллионов лет после первой встречи.
Такой двойной удар смешал бы [их] материю гораздо больше, чем один, и он также мог бы объяснить изотопное сходство в химии Земли и Луны, а также то, как произошло второе, медленное, более объединяющее столкновение, - объясняет Асфауг.
Во дни существования обоих тел одно столкновение вряд ли смогло бы побродить двойную систему Земля-Луна, так как тогда такие катастрофы были очень распространены. Это еще один вывод из исследования, проведенного командой. Во второй из серии статей команда Асфауга смоделировала огромные столкновения во внутренней части Солнечной системы. Ученые проанализировали, как эти столкновения повлияли на формирование планет и как они эволюционировали с течением времени по орбитам вовлеченных объектов.
Среди прочего, ученые обнаружили, что Земля, вероятно, действовала как щит для Венеры, принимая на себя почти полный вес первоначальных ударов. Эти первоначальные столкновения замедлили ударные волны и подготовили почву для их последующих аккреционных слияний с Венерой.
Так что на самом деле не имеет значения, что планеты изначально сталкиваются, но не соединяются сразу, потому что в какой-то момент в будущем они обычно снова сталкиваются друг с другом. Но это не совсем то, что показывают недавние симуляции. Скорее было обнаружено, что сталкивающееся вещество с большей вероятностью в конечном итоге окажется частью Венеры - другими словами, материи легче перейти с Земли на Венеру, чем наоборот. Вероятно, это связано с тем, что Венера находится ближе к Солнцу, чья мощная гравитация притягивает объекты сильнее, чем Земля. Результаты также предполагают, что химический состав Земли и Венеры может отличаться гораздо больше, чем считалось ранее.
Вы можете подумать, что Земля состоит из большего количества материала внешней Солнечной системы, потому что она ближе к ней, - объясняет Асфауг. Но на самом деле Земля играет особую роль в качестве щита, и тогда вероятность того, что Венера в конечном итоге более эффективно собирала материал извне, возрастает.
Источник: Space.com
