• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
03.09.2024
Дарья Губина
3
5 243

Геохимики не увидели никаких следов Тейи в составе Луны

❋ 6.2

Как образовалась Луна? Казалось бы, мы должны знать ответ, ведь у нас есть более тонны образцов ее породы и результаты многочисленных исследований, проведенных как с орбиты, так и на поверхности спутника Земли. Международная группа ученых проанализировала данные исследований и пришла к выводу, который вряд ли понравится сторонникам самой популярной гипотезы.

Одна из моделей формирования Луны
Одна из моделей формирования Луны, в которой спутник сформировался из материи Земли, вылетавшей на орбиту в результате столкновений, не одного мощного, а множества «среднестатистических» / © Paolo A. Sossi et al. arXiv:2408.16840 (2024)

Луна — странный, по меркам спутников, объект. Ее диаметр довольно «обычный», а вот масса составляет 1,2 процента массы Земли, что делает Луну самым большим относительно своей планеты спутником в Солнечной системе. К строению тоже есть вопросы: маленькое металлическое ядро составляет лишь до четырех процентов массы всего небесного тела. Для сравнения: на ядро Земли приходится более 30 процентов ее массы. Наконец, естественный спутник чересчур быстро вращается вокруг планеты. В общем, история образования Луны должна объяснять все эти аномалии.

Общая плотность Луны схожа с плотностью земной мантии, более того, по изотопному составу темные лунные породы похожи на вулканические земные. Эти сходства породили гипотезу, что Луна образовалась после столкновения Земли с огромным телом. Из выбитой на орбиту материи планеты со временем и сформировалася спутник. К такому же выводу привели исследования эволюции движения системы «Земля — Луна».

Главная проблема гипотезы о столкновении в том, что при подобном развитии событий Луна формируется преимущественно из материала «инородного» тела, а не Земли, как показали компьютерные модели. Стремясь объяснить одинаковый состав спутника и планеты, ученые выдвинули схожие гипотезы, в основе которых по-прежнему было столкновение. К примеру, согласно одной из них, объект выбил материю из Земли и улетел, согласно другой — две «полу-Земли» столкнулись, полноценно «перемешались» и образовали Землю и Луну.

Международная группа ученых из институтов Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Рочестерского университета (США) свела результаты геохимических и геофизических исследований Луны, чтобы понять, какие из сценариев формирования спутника наиболее вероятны. Работа выложена в открытый доступ на сайте arXiv.

Новый геофизический анализ показал, что ядро Луны с радиусом 300 ± 20 километров составляет примерно 0,8-1,5 процента массы спутника. Такие параметры «сердцевины» накладывают ограничения на состав ядра и остальных слоев. Если вся остальная Луна по составу похожа на верхнюю мантию Земли, то ядро должно быть чрезвычайно плотным (приблизительно 7,8 тысячи килограммов на кубический метр) и состоять почти исключительно из сплава железа и никеля. Если же в составе Луны больше оксидов железа, чем в земной мантии, то и ядро не должно быть столь плотным и может содержать значительное количество других элементов.

На сегодня у нас нет сейсмических данных о структуре Луны на глубине ниже 1,1 тысячи километров (радиус спутника — 1,7 тысячи километров). Возможно, необходимую информацию соберет миссия Lunar Geophysical Network (пока не утверждена) или чувствительные сейсмометры Farside Seismic Suite, которые могут отправиться на поверхность спутника в рамках программы CLPS (NASA).

Разные модели формирования Луны. Слева — исторические: (а) при чрезвычайно быстром вращении молодой Земли, (b) Луна — захваченный астероид, (c) Земля и спутник образовались вместе из протопланетного диска. Справа — разные гипотезы столкновения: (a) классическая с испарением летучих веществ из образовавшихся обломков до формирования Луны, (b) множественные столкновения, (c) Луна образовалась из остатков столкновения двух «полу-Земель», (d) в столкновении двух полу-Земель образовался «пончик» материи, из которого сформировались Земля и Луна / © Paolo A. Sossi et al. arXiv:2408.16840 (2024)

Авторы новой научной работы также вывели относительное содержание 70 элементов в мантии и коре Луны. Судя по этим данным, Земля и Луна сформировались из одной материи, то есть в одной части протопланетного диска, без «примесей» от гипотетического импактора. Образовался наш спутник примерно 4,5 миллиарда лет назад из вещества, в котором на тот момент уже почти не осталось летучих веществ.

Чтобы уточнить историю формирования разных слоев Луны, необходимо провести анализ пород (лучше — мантии), собранных в других областях спутника, вдали от тех мест, где уже садились аппараты. Такие образцы могут доставить миссии «Чанъэ-6» (Китай) и лунохода Endurance (концепт, NASA).

Проблему отсутствия «примесей» решают сценарии очень мощного столкновения и «перемешивания» материи импактора и прародителя Земли. Как отметили авторы нового исследования, поведение материи в таких экстремальных условиях пока что не до конца изучено и не внедрено в численные модели подобных событий. Более того, соотношение элементов и их изотопов в Луне не могло образоваться при высокой температуре, которая неизбежна в мощном столкновении с «перемешиванием» вещества.

В общем, в Луне нет следов столкновения Земли с Тейей, гипотетической формирующейся планетой. Либо этого события не было, либо в процессе него материя нашей планеты идеально перемешалась с материей «гостьи» еще до естественного формирования спутника. Как подытожили ученые, «на сегодняшний день модель гигантского столкновения — худшая модель формирования Луны из тех, что у нас есть, если не считать всех остальных, которые не раз пробовали доказать».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Сегодня, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Сегодня, 15:35
Губкинский университет

Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.

Сегодня, 08:01
Адель Романова

На стыке трех литосферных плит у Красного моря заметили необычный вулканический процесс: где-то магма поднимается равномерным потоком, где-то — по частям. По мнению геологов, такой «пульс» вызван тем, что в некоторых местах магма с большим трудом пытается пробиться на поверхность.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

27 июня, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

29 июня, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
vasya pupkin
20.12.2024
-
0
+
Как понимать последнее предложение в статье? "модель гигантского столкновения — худшая модель формирования Луны из тех, что у нас есть, если не считать всех остальных". Ведь если не считать всех остальных, то она единственная.
Питон Удав
03.09.2024
-
-1
+
Наконец-то. Ещё лет 15 назад про это говорили нормальные учёные. Нет ведь, американцы любят все эпичное. Луна от столкновения, динозавры вымерли от метеорита... Ну хоть теперь уберут этот бред из публикаций
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно