Фото: ScienceDailyИсследователи из Юго-Западного исследовательского института и Университета Аризоны выяснили, что на формирование Луны могли существенно повлиять прочность и температура тел, столкнувшихся на раннем этапе развития Земли. Речь идет о гигантском ударе между молодой Землей и объектом размером с Марс, который, предположительно, произошел около 4,5 млрд лет назад. Результаты работы опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.
Ученые впервые включили в компьютерные модели зависимость геологической прочности древних планет от температуры. Ранее при расчетах столкновение считали настолько мощным, что Землю и объект, получивший название Тейя, можно было условно представить в виде жидкостей. Новые симуляции показали, что такое упрощение способно заметно менять картину образования Луны.
Как заявила исследовательница Адин Дентон, геологические свойства Тейи могли играть важную роль в процессе формирования спутника. При одних условиях столкновение разрушало Тейю, а вокруг Земли возникал широкий диск обломков, из которого Луна постепенно собиралась. В других вариантах расчетов спутник формировался практически целиком всего за несколько часов.
Особое значение имела температура небесных тел. Более горячие планетные объекты обладают меньшей механической прочностью, тогда как холодные тела лучше сопротивляются деформации. Поэтому состояние Земли и Тейи в момент столкновения могло определить, возникла ли Луна из диска переработанного вещества или появилась почти сразу в цельном виде.
По словам Эрика Асфауга, прежние исследования исходили из предположения, что удар расплавил и испарил значительные части обоих тел. Однако новые результаты показывают необходимость пересмотреть этот подход. Исследование также может помочь уточнить время события, приведшего к появлению Луны, поскольку тепловое состояние молодых планет менялось по мере их охлаждения.
При этом ученым пока не удалось объяснить, почему состав Земли и Луны настолько похож. Один из возможных вариантов предполагает, что Тейя и ранняя Земля сформировались в одном районе Солнечной системы, тогда как Марс мог возникнуть дальше. Авторы работы считают, что физическое состояние Земли и Тейи дает новый способ изучать происхождение Луны и последствия древнего столкновения.