Ученые из Института вычислительной космологии Университета Дарема, Англия, использовали самое детальное суперкомпьютерное моделирование, чтобы понять, как же появилась Луна.
Исследователи смоделировали сотни различных столкновений Земли с другими космическими телами. Они изменяли угол и скорость столкновения, а также массы и вращения двух сталкивающихся тел в поисках сценариев, которые могли бы объяснить современную систему Земля-Луна.
Эти вычисления были выполнены с использованием кода SWIFT с открытым исходным кодом, запущенного в службе DiRAC Memory Intensive service ("COSMA").
Ученые не просто так обратились к дополнительным вычислительным мощностям. Как оказалось, моделирование с более низким разрешением может упускать важные аспекты крупномасштабных столкновений. Поэтому высокое качество моделей позволяет исследователям видеть особенности, которые были недоступны в предыдущих работах. Только моделирование с высоким разрешением позволило получить спутник, похожий на Луну. А дополнительные детали показали, что его внешние слои очень богаты материалом, происходящим с Земли.
Эти особенности могут помочь ученым наконец-то понять путь формирования Луны и может объяснить сходство в изотопном составе между лунными породами и мантией Земли.
Теория формирования Луны
Сего считается, что Луна образовалась в результате столкновения между молодой Землей и объектом размером с Марс, называемым Тейя, 4,5 миллиарда лет назад. Большинство теорий говорят о том, что Луна сформировалась путем постепенного накопления обломков от этого удара. Однако это было оспорено измерениями лунных пород, показывающими, что их состав аналогичен составу мантии Земли, в то время как при ударе образуются обломки, которые в основном происходят из Тейи.
До сих пор очень сложно остановиться на одной гипотезе, но многочисленные будущие миссии на Луну должны раскрыть новые подсказки и данные и формировании спутника.