Около 4,5 миллиардов лет назад Солнечная система представляла собой гигантскую игру в космический пинбол. В те ранние времена планетарное тело размером с Марс врезалось в еще формирующуюся Землю. Столкновение было настолько мощным, что оно раскололо столкнувшуюся протопланету по прозвищу Тейя и отправило на орбиту вокруг Земли огромное количество материала — материала, который в конечном итоге слился в Луну.
Новое исследование предполагает, что во время этого удара Тейя оставила часть своего материала на поверхности все еще формирующейся Земли, и эти обломки погрузились в нашу планету. Исследование, опубликованное в журнале Nature , показало, что сегодня материал Тейи может составлять два огромных плотных куска мантии Земли.
В новом исследовании, проведенном геофизиком из Калифорнийского технологического института Цянь Юанем и его коллегами, используется моделирование воздействия, образовавшего Луну, а также эволюция недр Земли, чтобы определить, где могут скрываться остатки удара и как они могли измениться с течением времени.
«Это очень захватывающий и провокационный результат», — говорит ученый-планетолог Робин Кануп из Юго-западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо.
Когда 4,5 миллиарда лет назад на Землю врезался ударник Тейя, он распался, и Землю окружили облака расплавленного мусора и пара, собравшись в Луну. За последние 50 лет ученые изучали лунные образцы, собранные во время миссий «Аполлон» и в результате падения метеоритов, и объединяли эту информацию с компьютерным моделированием, чтобы собрать воедино эту историю — ведущую теорию формирования Луны.
Но по поводу этой теории все еще есть некоторые вопросы, в том числе тот, который геофизик Цянь Юань вспоминает из аспирантуры: почему мы не нашли остатков Тейи здесь, на Земле?
Юань углубился в этот вопрос для своей дипломной работы в Университете штата Аризона и вместе со своим научным руководителем Мингмином Ли обратился к другим геофизикам и ученым, которые моделируют гипотезы столкновения Земли и Луны.
Астроном-вычислитель Хунпин Дэн из Шанхайской астрономической обсерватории в Китае сосредоточился на моделировании столкновения Тейи и прото-Земли и на том, как материал будет смешиваться – или не смешиваться – внутри слоев Земли. Его компьютерная модель включала более мелкие детали, чем предыдущие модели, показывая, что часть материала Тейи, расплавившегося во время столкновения, осталась на Земле. Модель предполагает, что материал был более плотным, чем верхняя мантия протоземли, и опустился в нижнюю мантию, где он остался в виде опознаваемых сгустков, никогда не смешиваясь.
