06.10.2022, 10:02
Сергей Васильев
1
8,4 тыс

Моделирование показало, что Луна могла образоваться за несколько часов

❋ 5.7

Считается, что Луна появилась из вещества, которое было выброшено в космос в результате столкновения Земли с крупным небесным телом. Новая детальная симуляция той древней катастрофы продемонстрировала, что этот процесс мог занять не больше нескольких часов.

©NASA's Ames Research Center / Автор: Messiena Lucretius

По современным представлениям, Луна образовалась около 4,5 миллиарда лет назад в результате столкновения молодой Земли с протопланетой Тейей, достигавшей размеров нынешнего Марса. Удар поднял и смешал вещество обоих небесных тел, часть его оказалась на околоземной орбите и постепенно сложила спутник. Однако новое моделирование показало, что этот процесс мог пройти намного быстрее — буквально за считаные часы. Об этом рассказывается в статье ученых из Даремского университета, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters.

Изотопный состав образцов лунного грунта близок к земному. Это говорит о том, что кора спутника образовалась в основном из вещества верхних слоев Земли. От погибшей Тейи Луне досталась меньшая часть, хотя ее останки могут сохраняться глубже в недрах. Кроме того, удар должен был выбросить материю достаточно далеко, за границы предела Роша, ближе которого Луна была бы разрушена приливными силами гравитационного поля Земли, даже не успев сформироваться. Существующие сценарии столкновения с трудом объясняют оба эти факта.

Поэтому Якоб Кегерейс (Jacob Kegerreis) и его коллеги использовали новую модель SWIFT, позволяющую симулировать сложные гравитационные и гидродинамические процессы, происходящие с большими количествами материи. Для расчетов ученые привлекли суперкомпьютер COSMA, который смоделировал сотни вариантов столкновения: под разными углами, с различной скоростью и вращением обоих небесных тел. Разрешение симуляции достигало 100 миллионов частиц, на порядки больше обычного.

©NASA’s Ames Research Center

Работа показала, что в результате столкновения Земли и Тейи на орбите оказалось два сгустка выброшенной материи. Гравитация большего из них могла быстро вытолкнуть меньший на более далекую и стабильную орбиту. Сам же он стал ниже предела Роша и был разрушен. Весь процесс занял несколько часов и привел к появлению Луны со всеми ее ключевыми признаками, включая широкую орбиту, тонкую кору, состоящую в основном из вещества Земли, и частично расплавленные недра.

Проверить эти выводы позволит анализ образцов лунного вещества, полученных не с поверхности, а с глубины спутника. Такая задача стоит перед будущими миссиями, которые готовятся по программе NASA Artemis. «Чем больше мы узнаем о появлении Луны, тем лучше понимаем эволюцию нашей Земли, — говорит профессор Винсент Эке (Vincent Eke), один из авторов новой работы. — Их истории тесно переплетены и могут отражаться в историях других планет, глубоко измененных подобными — или совершенно иными — столкновениями».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
16 сентября, 12:58
Любовь С.

Необычный радиоисточник VT J1906+0849 в нашей Галактике остается активным около 20 лет. Правда, пока не удалось отнести его ни к одному известному типу галактических объектов. Судя по всему, ученые наткнулись на крайне редкий источник неизвестной природы.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

14 сентября, 14:43
Елизавета З.

Совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия началась в 2018 году. На видео, созданном из кадров с бортовых камер, можно проследить восьмилетний путь зонда BepiColombo.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

15 сентября, 11:38
Evgenia Vavilova

Тренды здорового питания постоянно меняются, в том числе на основе научных исследований. Когда-то публика панически боялась жиров, но их реабилитировали. Гарвардская пирамида здорового питания рисовала сложные углеводы в основании пирамиды, а теперь они переместились к вершине. Возможно, и современную моду на приоритет белка придется пересмотреть.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Suum Cuique
09.04.2023
Луна не является массивным объектом, так как не вызывает изменения веса на поверхности Земли (южнее большого горного массива в средних широтах Северного полушария)