Астрономы почти уверены, что знают, откуда взялась Луна. В ранней Солнечной системе объект размером с Марс, получивший название Тейя, врезался в Землю. Это катастрофическое столкновение выбило на орбиту огромную массу материала, которая слилась и остыла на Луне. Но установить, когда именно это произошло, — сложная задача. На 55-й ежегодной конференции по науке о Луне и планетах (LPSC 55), состоявшейся в прошлом месяце в Вудлендсе, штат Техас, исследователи предложили новую хронологию событий, которая перемещает гигантский удар раньше, чем предполагалось ранее, всего через 50 миллионов лет после формирования Солнечной системы. .
Датировать гигантское столкновение сложно, поскольку существующие свидетельства противоречивы и рассказывают истории, которые не совпадают.
Одна линия доказательств получена из планетарных орбит. Наиболее вероятной причиной удара является нестабильность орбиты Юпитера, которая могла бы выбросить на путь Земли такие объекты, как Тейя, в течение первых 100 миллионов лет существования Солнечной системы. Если бы эта орбитальная нестабильность произошла позже, пути внутренних планет были бы нарушены, и троянские астероиды Юпитера, такие как двойная пара Патрокл и Менотий (которые космический корабль НАСА Люси планирует посетить в 2033 году), не остались бы там, где мы видим их сегодня. .
По лучшей оценке, основанной на этих орбитальных наблюдениях, столкновение произойдет через 37–62 миллиона лет после формирования Солнечной системы. Исследователи полагают, что Луна должна была остыть из озера магмы и превратиться в твердую поверхность примерно через 10 миллионов лет после удара.
Однако геологические данные, похоже, говорят о другом. Самые ранние известные лунные породы образовались намного позже и, по-видимому, кристаллизовались из магмы примерно 208 миллионов лет назад. Камни на Земле, похоже, сформировались в настоящую кору примерно 218 миллионов лет назад.
Третья схема датирования, выполненная путем измерения распада элемента гафния на вольфрам, снова отодвигает дату столкновения на более ранний срок, предполагая, что ядро Луны образовалось примерно через 50 миллионов лет.
Любое объяснение формирования Луны должно учитывать все эти типы доказательств.
Сценарий, предложенный на LPSC 55, именно это и делает. Они предполагают, что столкновение произошло примерно 50 миллионов лет назад, за которым последовал период охлаждения продолжительностью 10 миллионов лет. Но затем Луна прошла цикл повторного нагрева, прежде чем, наконец, снова остыть на отметке 200 миллионов лет.
Этот процесс разогрева является ключом к этой теории, и если она верна, то он был бы вызван приливными силами. Орбита Луны, согласно этой теории, еще не была стабильной вокруг Земли, а ее наклон и эксцентриситет увеличивались в годы после удара, сжимая и растягивая Луну и превращая ее в жидкость. Те же самые приливные процессы происходят сегодня и на других лунах: например, вокруг Юпитера мы видим, как они создают вулканы на Ио и жидкие океаны на Европе.
Процесс охлаждения также, вероятно, был замедлен сильными вторичными ударами, поскольку остатки материала от первоначального удара врезались в Луну в течение миллионов лет.
Команда также добавила одно новое доказательство, подтверждающее раннее гигантское столкновение, произошедшее около 50 миллионов лет назад. Подобно методу распада гафния-вольфрама, команда измерила распад земных источников рубидия на стронций, дав независимую оценку, подтверждающую раннюю дату.
Это исследование было проведено Стивеном. Дж. Деш из Университета штата Аризона и А. П. Джексон из Университета Таусона.
