Планета, сформировавшая Луну, была обнаружена неподалеку от Земли

Новости МирТесен

Наиболее распространенная теория возникновения Луны предполагает столкновение Земли с еще одной планетой. Исследователи стремились определить, из какого региона могла прибыть гипотетическая планета Тейя для осуществления этого столкновения. В результате их расчетов было установлено, что она, скорее всего, не появилась из далекой области космоса.

Согласно наиболее распространенной гипотезе, Луна образовалась в результате столкновения Земли с другой планетой, что привело к образованию обломков. Считается, что эта планета по массе была сопоставима с Марсом и в момент столкновения распалась. Соответственно, ее материя должна была существенно смешаться с земной.

Первоначально эта гипотеза находила поддержку в значительном угле наклона лунной орбиты относительно плоскости земного экватора. Согласно этой теории, если спутник возникает в процессе формирования планеты, он должен вращаться вокруг нее в плоскости, совпадающей с экватором. Ярким подтверждением этой идеи служат крупные спутники Юпитера.

Сравнение размеров и массы Луны выявило еще один аргумент: ее плотность составляет всего 3,34 грамма на кубический сантиметр, что приблизительно в полтора раза меньше, чем у Земли. Ударная гипотеза способна объяснить это расхождение: в результате столкновения планет их массивные ядра объединились и сформировали внутреннюю структуру современной планеты, а Луна образовалась из более легких фрагментов, отколовшихся от мантии планет.

После доставки образцов лунного грунта на Землю появились новые «улики». К примеру, в материале, полученном со спутника оказалось мало цинка и других сравнительно летучих элементов. Планетологи подозревают, что они «выпарились» от удара. Еще интереснее сходство лунного и земного вещества по соотношению изотопов — «разновидностей» одного и того же химического элемента. Это один из важнейших «отпечатков пальцев», по которым устанавливают происхождение небесного тела.

Земля и Луна обладают практически идентичным изотопным составом считается противоречием альтернативному сценарию происхождения спутника — гипотезе гравитационного захвата. Как рассудили планетологи, если бы наша планета «удочерила» Луну, логично было бы ожидать заметную разницу по изотопному составу.

Согласно недавнему исследованию, проведенному международной группой ученых, предполагаемое столкновение планет, вероятно, имело место. Согласно их выводам, Луна образовалась преимущественно из вещества Тейи – гипотетической планеты, которая была меньше Земли. В результате столкновения Тейя была полностью разрушена, а Земля, обладая большей массой, потеряла лишь незначительное количество своей материи.

Как рассказали планетологи в статье для издания Science, для определения места происхождения метеоритов, они провели измерения соотношения изотопов железа в 15 образцах земных пород, шести лунных и 20 метеоритах, доставленных из различных регионов Солнечной системы. Изотопный состав является ключевым показателем, позволяющим установить, откуда прибыли на Землю эти небесные тела.

Институт изучения Солнечной системы им. Макса Планка, расположенный в Германии) отметил, тот факт, что земные породы содержат большое количество железа, позволяет предположить его неземное происхождение. Тяжелое железо, которое изначально присутствовало в Земле, должно было практически полностью сконцентрироваться в ядре планеты в процессе её формирования.

Анализ изотопного состава железа показал, что Земля и Луна очень похожи. На основании этих данных исследователи попытались определить изотопный состав протопланеты Тейя, и выяснилось, что он не мог значительно отличаться от земного. Это указывает на то, что родина планеты находилась не в районе газовых гигантов, а ближе к Солнцу. Согласно расчетам, Тейя сформировалась еще ближе к звезде, чем Земля, и, следовательно, была ее соседкой во внутренней части Солнечной системы.