Луна могла сформироваться гораздо быстрее, чем считалось ранее, — новая эволюционная симуляция предложила кардинально другой сценарий рождения нашего естественного спутника. Десятилетиями в научном сообществе доминировала теория о том, что Луна появилась в результате долгого и постепенного процесса аккреции космических обломков. Согласно этой классической гипотезе, около 4,5 миллиарда лет назад молодая Земля столкнулась с планетарным эмбрионом размером с Марс, получившим название Тейя в честь мифологической матери богини Луны Селены. В результате колоссального по своей мощности удара огромное количество фрагментов обоих космических тел было выброшено на околоземную орбиту, где они медленно слипались под действием гравитации на протяжении тысячелетий.
Новые цифровые симуляции и роль материалов
Новое исследование, опубликованное на страницах авторитетного издания The Astrophysical Journal Letters, предлагает совершенно иной взгляд на эти драматические события ранней Солнечной системы. Используя передовые цифровые симуляции, международная группа исследователей смоделировала лобовое столкновение молодой Земли с гипотетическим объектом размером с Марс, впервые детально учитывая механическую прочность горных пород. Оказалось, что физическое состояние материалов — их начальная температура и степень пластичности — играет решающую роль в формировании конечного результата. В ходе экспериментов ученые варьировали исходные температурные показатели Земли и Тейи в пределах 400, 800 и 2000 кельвинов, что позволило выявить новые физические закономерности процесса.Сценарий быстрого рождения спутника
Если сталкивающиеся тела изначально были горячими и податливыми, удар приводил к выбросу огромной массы вещества наружу, запуская классический сценарий формирования спутника из медленно собирающегося орбитального диска. Однако в условиях, когда объекты оставались холодными и механически крепкими, Тейя могла частично пережить катастрофическое столкновение в виде цельного монолитного куска и практически мгновенно закрепиться на стабильной орбите. В некоторых наиболее удачных конфигурациях симуляции полноценная и готовая Луна возникала всего через пять часов после момента удара. Хотя данная модель пока не является окончательным доказательством, она убедительно доказывает физическую возможность столь стремительного процесса, которую ученые ранее отвергали из-за упрощенного подхода к свойствам пород.Противоречивые данные
Несмотря на революционность новых выводов, в современной науке сохраняется серьезный парадокс, связанный с изотопным составом лунных пород. Образцы грунта, доставленные на Землю легендарными миссиями программы Apollo, демонстрируют поразительное сходство с земными минералами по своему изотопному составу. Это создает существенные трудности для теоретиков, поскольку общепринятые астрономические расчеты предполагают формирование Тейи в совершенно другой области протопланетного диска. Новая компьютерная симуляция пока не дает исчерпывающего ответа на этот вопрос, однако оставляет открытой гипотезу о том, что Земля и Тейя изначально могли сформироваться в одном регионе Солнечной системы из очень близких по своим характеристикам космических элементов.
