Древний удар, который сформировал Луну, был, вероятно, двойным

Ученые считают, что Луна, единственный естественный спутник нашей планеты, родилась в результате насилия, объединившись из материала, выброшенного в космос после того, как тело размером с Марс по имени Тейя врезалось в протоземлю более 4,4 миллиарда лет назад.

Но есть некоторые проблемы со сценарием канонического столкновения, который предполагает единичное катастрофическое событие, говорят авторы нового исследования.

“Стандартная модель Луны требует очень медленного столкновения, условно говоря, и она создает Луну, которая состоит в основном из падающей планеты, а не из прото-Земли, что является серьезной проблемой, поскольку изотопный химический состав Луны почти идентичен Земле“, - говорится в заявлении ведущего автора Эрика Асфауга, профессора Лаборатории Луны и планет (LPL) Университета Аризоны.

Асфауг и его коллеги выполнили компьютерное моделирование давнего гигантского удара и пришли к тому, что, по их мнению, лучше всего подходит: Тейя и протоземля разбились на более высоких скоростях, чем предполагалось ранее, вызвав первоначальное столкновение типа “наезд и бегство“. Это подготовило почву для более медленной, аккреционной встречи между двумя изувеченными телами примерно через 100 000–1 млн лет спустя.

“Двойное столкновение смешивает вещи гораздо больше, чем одно событие, которое могло бы объяснить изотопное сходство Земли и Луны, а также то, как второе, медленное, сливающееся столкновение могло бы произойти в первую очередь“, - сказал Асфауг.

В те ранние дни столкновения “наезд и бегство“ не ограничивались зарождающейся системой Земля-Луна. Действительно, такие отскакивающие столкновения, вероятно, были примерно так же обычны, как аккреционные слияния в древней внутренней Солнечной системе, сообщает та же исследовательская группа во втором новом исследовании.

Во второй статье ученые смоделировали гигантские столкновения во внутренней части Солнечной системы, как эти столкновения повлияли на формирование планет и как орбиты вовлеченных объектов эволюционировали с течением времени. Они обнаружили, что Земля, вероятно, действовала как своего рода щит для Венеры, принимая на себя всю тяжесть первых ударов. Эти первоначальные столкновения замедлили ударные волны, подготовив почву для аккреционного слияния с Венерой позже.

“Преобладающая идея заключалась в том, что на самом деле не имеет значения, сталкиваются ли планеты и не сливаются сразу, потому что в какой-то момент они снова столкнутся друг с другом и затем сольются“, - сказал Александр Эмзенхубер, ведущий автор книги. второе исследование, говорится в том же заявлении.

“Но это не то, что мы находим“, - сказал Эмзенхубер, который проводил исследование во время постдокторской стажировки в лаборатории Асфауга в LPL, а сейчас находится в Университете Людвига Максимилиана в Мюнхене, Германия. “Мы обнаруживаем, что они чаще становятся частью Венеры, вместо того, чтобы возвращаться на Землю. Легче попасть с Земли на Венеру, чем наоборот“. (Это потому, что Венера расположена ближе к Солнцу, сильная гравитация которого притягивает объекты.)

Результаты показывают, что состав Земли и Венеры может отличаться больше, чем думали ученые. “Можно подумать, что Земля состоит в большей степени из материала внешней системы, потому что она ближе к внешней Солнечной системе, чем Венера“, - сказал Асфауг. “Но на самом деле, с Землей в этой авангардной роли, у Венеры повышается вероятность аккреции материала внешней Солнечной системы“.