Хагаи Петерс (Hagai Perets), астрофизик из Израильского института технологии в Хайфе, с коллегами смоделировали процесс удара двух планет, так чтобы из обломков образовалась планета типа нашей Луны. Согласно их оценкам, сценарий образования Луны от подобного удара вполне вероятен, и, скорее всего, произошел в реальности 4,5 млрд лет назад. Результаты работы опубликованыв Nature, краткий пересказ доступен на сайте журнала.

Столкновение Земли с ТейейСогласно гипотезе гигантского удара, впервые предложенной в 1970-х годах, Луна образовалась из обломков, выброшенных примерно 4,5 млрд лет назад во время столкновения ранней Земли с планетой размером с Марс. Эта гипотеза хорошо объясняет факты, такие как массу Луны, состав, близкий к мантийному веществу Земли, отсутствие железного ядра. В таком случае, Земля и столкнувшееся с ней небесное тело должны быть очень похожими планетами. Причем гораздо более похожими друг на друга и тесно связанными, чем любые другие планетные тела, наблюдаемые в солнечной системе.

Вероятность такого события с двумя такими телами планетолог Робин Кануп (Robin Canup) из Юго-западного исследовательского института в Боулдере (США) оценил равной 1%, то есть как очень редкое событие. А вот Хагаи Петерс с коллегами полагают, что сценарий гигантского удара двух очень похожих планет правдоподобен. Они смоделировали процессы образования Солнечной системы и провели ряд симуляций момента удара двух планет. По их оценкам, в 20-40% соударений двух похожих тел вполне достаточно, чтобы объяснить возникновение Луны из обломков.

Прародители Луны были очень похожи, потому что они образовались из одинакового протопланетного материала и вращались на примерно равном расстоянии от Солнца. Это не планеты-близнецы, подчеркивают ученые, а планеты-сестры, то есть тела, сформировавшиеся в сходных условиях.

Источник: Научная Россия

..Из чего следует, что Земля на момент удара имела плотную атмосферу. И любой расчёт такого события показывает, что эту атмосферу она должна была потерять.

Так вот, ещё не зная об этих данных по датировке столкновения Земли с загадочной Тейей, планетолог Сара Стюарт (Sarah Stewart) из Гарвардского университета (США) вместе с коллегами разработала модель, в которой такое событие ведёт к потере нашей планетой атмосферы. Свои модельные результаты учёные представили на конференции, посвящённой происхождению Луны. Мероприятие проходило в Лондоне (Великобритания) в конце сентября.

В своих изысканиях учёные с особым пристрастием проследили судьбу гелия и неона — газов, распространённых по всей Солнечной системе и сегодня почти отсутствующих на Земле. И если дефицит гелия можно объяснить его лёгкостью и «уходом» в космическое пространство, то с неоном о лёгкости говорить не приходится.

Возможно, именно так всё и было. (Иллюстрация NASA / JPL-Caltech.).. Проанализировав образцы из нынешней Исландии, взятые со дна Срединно-Атлантического хребта, профессор Стюарт и Ко выяснили, что в нижележащих слоях планеты следы присутствия гелия и неона всё-таки есть, причём довольно обильные. То есть несколько миллиардов лет назад оба газа на Земле были. Но где всё это сегодня? Почему планету покинул сравнительно тяжёлый неон? «Для столь драматической перемены недостаточно просто снять крышку с банки; нет, оказавшись в катастрофическом событии по типу гигантского столкновения, вам придётся одномоментно вышвырнуть сразу всю атмосферу», — полагает г-жа Стюарт. 

Вот только расчёты показывают, что даже очень сильное столкновение, такое как межпланетное соударение Земля — Тейя, само по себе не в состоянии обеспечить то соотношение неона в нижних и верхних слоях планеты, которое наблюдается на практике. Вывод: Земля теряла свою атмосферу не один раз, а несколько. В результате серии столкновений поверхность превратилась в океан расплавленной лавы, вскоре застывавшей, а потом снова становившейся жидкой. Коллизия Земля — Тейя, скорее всего, была последней и наиболее значимой из таких событий, вдобавок к добиванию первоначально газовой оболочки нашей планеты ещё и создавшей из её же обломков крупный спутник.

Всё это замечательно, скажете вы, но чем это мы тут дышим? Действительно, если атмосфера однажды была потеряна, её нынешнее существование требует объяснений. Исследовательница полагает, что за нашу новую атмосферу «второго поколения» во многом ответственны планетезимали, которые продолжали обрушиваться на Землю уже после её клинча с Тейей. Впрочем, эта теория не учитывает недавних исследований, представленных на той же конференции и показывающих, что столкновение, породившее Луну, случилось не 4,5 млрд лет назад, вскоре после начала формирования планет, а на 100–200 млн лет позже. В свете этих цифр падение на Землю планетезималей выглядит труднообъяснимым, ибо через пару сотен миллионов лет после появления планеты планетезималей в Солнечной системе уже не должно быть.

В любом случае, что бы ни принесло на Землю газы и воду, которых она в значительной степени лишилась в результате серии гигантских столкновений, мы просто обязаны похвалить молодую планету за талант к восстановлению. Потерять вещества по массе больше Луны, пережить встречу с планетой, превышающей Марс, и после этого не только восстановить плотную атмосферу, но даже родить нас с вами... Это нечто. И это то, что свидетельствует об огромном запасе устойчивости, который есть у землеподобных планет как потенциальной колыбели разумной жизни.

Отчёт об исследовании будет опубликован в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Считается, что судьбоносное столкновение случилось 4,56 млрд лет назад. Но Ричард Карлсон (Richard Carlson) из Института Карнеги (США), который проанализировал все доступные лунные породы, думает иначе. Ему кажется, что возраст Селены колеблется между 4,40 и 4,45 млрд лет.

По одной из теорий, чтобы Луна получилась именно такой, какой мы её видим, столкнувшаяся с Землёй планета должна была быть в несколько раз тяжелее Марса. (Здесь и ниже иллюстрации NASA / JPL-Caltech.) Какая разница, спросите вы? 110–160 млн лет на фоне миллиардолетней истории тел такого рода и впрямь не так уж много...

Образование Луны...Но разница есть, и она существенна. Предположительно, слои Земли через более чем сотню миллионов лет после её возникновения уже были дифференцированы. Была и атмосфера, и удар загадочной планеты, которой пока условно присвоено имя Тейя, неизбежно обязан был сорвать в космос значительную её часть. Как получилось, что после этого она всё ещё сохраняла весьма значительную плотность? Загадка. 

 Новая датировка Луны как самостоятельного небесного тела тоже не отличается пока полной ясностью. Хотя анализ лунного материала показал, что нет ни одного образца, вещество которого претерпело бы плавление до 4,36 млрд лет назад, само их количество и репрезентативность не впечатляют: мы слишком мало сделали для изучения Луны «на месте».

Кроме того, в ряде районов Земли были найдены следы большого геологического события, сопровождавшегося плавлением скальных пород в значительных масштабах. Событие это, по всей видимости, произошло около 4,45 млрд лет тому назад, а потому вполне может быть следом столкновения с Тейей:

Если выводы г-на Карлсона верны, то наша планета — поистине образец стойкости: удар, по силе превышающий всё, что терзало Землю в последующие миллиарды лет, не только не разрушил её (что, вообще говоря, не просто), но даже не лишил атмосферы и воды, без которых планета не могла бы дать развиться тому миру, в коем мы проживаем.

Исследование представлено 23 сентября 2013 года на встрече Королевского общества в Лондоне (Великобритания), посвящённой происхождению Луны.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА