Моделирование космических столкновений показывает, что Луна сформировалась всего за несколько часов
Считается, что Луна образовалась миллиарды лет назад из обломков космического столкновения протопланеты Тейи с Землей. Новые симуляции с высоким разрешением не только иллюстрируют такую идею в деталях, но и показывают, что рождение Луны могло занять всего несколько часов.
Ведущая гипотеза происхождения Луны гласит, что она появилась около 4,5 миллиардов лет назад, вскоре после образования самой Земли.
Ученые предполагают, что главной причиной возникновения Луны было столкновение между нашим ранним родным миром и гипотетической протопланетой размером с Марс по имени Тейя.
Гигантское столкновение отправило бы огромное количество материала из обоих миров на орбиту, где часть его застыла, чтобы сформировать то, что мы теперь знаем как Луну.
Эта история объясняет некоторые особенности Луны, в том числе ее массу и орбиту, но оставляет важные пробелы в сюжете, которые трудно заполнить. Предыдущие модели удара и последствий указывают на то, что Луна должна состоять в основном из материала из Теи, но изотопные исследования лунных пород, доставленных миссиями Аполлона, показывают, что он очень похож на земной материал.
Для нового исследования ученые из НАСА и Университета Дарема использовали суперкомпьютер для запуска сотен симуляций столкновения с высоким разрешением, изменяя такие переменные, как угол столкновения, скорости, массы, вращения планет и другие факторы.
Конечным результатом являются несколько захватывающих анимаций удара, показывающие новую динамику, которую упустили другие симуляции.
Самым интригующим следствием этих симуляций является то, что весь процесс возникновения Луны занимает всего несколько часов.
Получается буквально то, что еще вчера у Земли не было Луны, а на следующий она появилась. Ранее считалось, что обломкам после крушения потребовались бы долгие годы, чтобы образовать Луну, которую мы знаем сегодня.
Ученые говорят, что этот сценарий показывает, что большая часть материала, сформировавшего Луну, произошла из мантии Земли, что объясняет аналогичный изотопный состав.
Он также объясняет несколько других загадок, в том числе почему орбита Луны отклонена от экватора Земли и почему у нее относительно тонкая кора.
Конечно, потребуются дополнительные исследования, чтобы найти модель, которая лучше всего подходит, и некоторые из самых убедительных доказательств, вероятно, будут получены при анализе большего количества лунных камней, взятых из разных частей поверхности и глубже в земной коре.
Исследование было опубликовано в Astrophysical Journal Letters.