Самый большой научпоп канал
Подписаться
  • 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
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 10:24
Любовь Соковикова

Изучив поведение 69 видов птиц в разных областях Западных Гат (Индия), международная исследовательская группа наконец объяснила, почему территориальные и всеядные птицы чаще других поют по утрам.

Вчера, 10:04
Андрей Папиш

Среди ныне живущих морских обитателей осталось всего несколько так называемых «живых» ископаемых вроде латимерии или мечехвоста. Остальных мы знаем по уцелевшим остаткам. Новый вид древней рыбы обнаружили палеонтологи в девонском песчанике Канадской Арктики. Судя по найденным зубам и челюстям, рыба была в разы меньше своих родственников, а значит, могла жить в реках, что необычно для этих существ.

Позавчера, 12:23
Любовь Соковикова

Наблюдая ранние этапы рождения землеподобных миров, астрономы приблизились к решению «метрового барьера» — проблемы роста пылевых зерен до размеров, необходимых для формирования планет.

Позавчера, 10:24
Любовь Соковикова

Изучив поведение 69 видов птиц в разных областях Западных Гат (Индия), международная исследовательская группа наконец объяснила, почему территориальные и всеядные птицы чаще других поют по утрам.

Вчера, 10:04
Андрей Папиш

Среди ныне живущих морских обитателей осталось всего несколько так называемых «живых» ископаемых вроде латимерии или мечехвоста. Остальных мы знаем по уцелевшим остаткам. Новый вид древней рыбы обнаружили палеонтологи в девонском песчанике Канадской Арктики. Судя по найденным зубам и челюстям, рыба была в разы меньше своих родственников, а значит, могла жить в реках, что необычно для этих существ.

Позавчера, 12:23
Любовь Соковикова

Наблюдая ранние этапы рождения землеподобных миров, астрономы приблизились к решению «метрового барьера» — проблемы роста пылевых зерен до размеров, необходимых для формирования планет.

5 июня
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.

22 мая
ПНИПУ

Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.

26 мая
Unitsky String Technologies Inc.

Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.

[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