Колыбель планет

Ранняя Солнечная система была филиалом хаоса. Все, что мы видим сегодня, от Меркурия до Облака Оорта, есть результат серии столкновений, которые «закончились» в виде лун, астероидов и планет. И, пожалуй, один из самых жестоких ударов произошел, когда планета размером примерно с Марс врезалась в молодую планету под названием Земля. В конце этого катаклизма два тела сохранялись: осталась сама Земля, и фрагментарный, расплавленный кусок из двух планет, который «спекся» в Луну.

На протяжении долгого времени в среде научного сообщества идет дискуссия: ударила ли небольшая планета Тейа(так назвали виновницу столкновения) по касательной траектории или это было лобовое столкновение? Какое-то время казалось, что все указывает на то, что Тейя нанесла скользящий удар по Земле, в результате которого мы наблюдаем наш наклон орбиты и скорость вращения вокруг оси.

Но недавний анализ материала, взятого миссией Аполлона 12, 15 и 17, рассказывает другую историю: было чудовищное лобовое столкновение, то, которое навсегда оставило Земле шрамы с фрагментами Тейи, и то, что сформировало Луну с теми же соотношениями элементов, что и на Земле. Результаты этого исследования были опубликованы Science.

Происхождение Луны

«Столкновение было настолько сильным, настолько мощным, что оно, вероятно, всю систему очень тщательно смешало,» сказал Эдвард Дональд Янг, автор статьи и профессор «Отделения наук о Земле, планетарных и космических наук» в Калифорнийском университете .

Доказательство содержится в изотопах кислорода: Луна содержит одни и те же изотопы кислорода в тех же пропорциях, что и Земля, и предварительные результаты изотопов вольфрама показывает примерно то же самое. Другими словами, Земля и Луна созданы из одних и тех же материалов.

В модели «скользящий удар», Луна будет в первую очередь содержать материалы планеты Тейя с некоторой примесью от Земли. Но анализ лунных скальных пород и реголита показывают, что они практически идентичны составу пород, составляющих океанское дно. Как можно видеть на приведенной выше карте, Аполлон собирал породу на довольно обширной области Луны, но соотношения в каждом регионе остаются теми же.

Единственным исключением является проба, взятая на Северной нагорье, но Янг говорит, что это может быть совершенно другой тип породы. «Скала, скорее всего, имеет больше общего с составом пород комплекса Бушвельд — месторождения подземных ископаемых, выходящих на поверхность в Южной Африке. Геохимический состав в каждом из этих регионов, скорее всего, один и тот же», говорит Янг.

«Я думаю, что это мотивирует дальнейшие исследования и разработку моделирования в импактном направлении, и скоро люди будут вынуждены отказаться от модели «скользящий удар» говорит Янг. Люди будут продолжать создавать модель с все лучшей и лучшей аналитической точностью.»

Для Янга закрытие гипотезы о скользящем ударе — свершившийся факт. Пришло время выяснить, как Тейя и Земля пережили лобовое столкновение и стали системой «Земля-Луна», которую мы видим сегодня. Нужно еще многое объяснить: например, как Земля и Луна получили свои нынешние вращения и орбиты. Но одна из самых больших частей этой загадки, для Янга и его коллег, решена.

«На мой взгляд, вопрос состава Тейи более или менее решен. Теперь надо создать подходящую модель», — говорит Янг.