Как се е образувала Луната – ново изследване
Как Земята е получила своята натурален сателит е дълго обсъждан въпрос. Популярната доктрина за удара – която гласи, че Луната се е образувала от конфликта сред ранната Земя и скалисто тяло, наречено Тея, е преобладаваща измежду обясненията. Но детайлностите към това по какъв начин тъкмо се е случило всичко, са размити и има доста неща, на които учените към момента не могат да дадат отговор.
Сега ново изследване, оповестено в Nature Geoscience, хвърля светлина върху това, което в действителност се е случило, като взема решение една от най-големите мистерии към удара – за какво Луната в последна сметка е съвсем идентична по състав със Земята, а не с Тея, в случай че приемем, че тя е съществувала.
Според теорията за гигантския удар, Тея е била тяло почти с размерите на Марс или е имала половината от диаметъра на Земята. Тея се разрушава в разрастващата се Земя преди 4,5 милиарда години. Този конфликт създава задоволително топлота, с цел да сътвори океани от магма и да изхвърли доста парчета в орбита към Земята, които след това се сливат и образуват Луната.
Теорията изяснява метода и скоростта, с които Земята и Луната се въртят една към друга. Те са добре „ заключени “, което значи, че Луната постоянно демонстрира една и съща страна към Земята, когато се върти към нея. Ето за какво беше такова достижение, когато през 2019 година китайците кацнаха със своя галактически транспортен съд Chang’e 4 от далечната страна на Луната – директните връзки с тази страна в никакъв случай не са вероятни от Земята.
Луната и Земята са съвсем идентични по състав. Разликите са, че Луната има по-малко желязо и по-малко от по-леките детайли, като водород, които са нужни за съществуването на вода. Теорията за гигантския удар изяснява за какво това е по този начин. Желязото от тежките детайли би останало след удара в по-голямата си част на Земята. А топлината, създадена по време на удара би изхвърлила в космоса по-леките детайли, до момента в който останалата част от материала на Земята и Тея би се смесила.
Компютърните модели възпроизвеждат събитията, довели до образуването на Луната. Моделите, които най-добре дават отговор на всички наблюдения, допускат, че Луната би трябвало да бъде формирана почти 80% от материала, произхождащ от Тея. Така че за какво Луната вместо това съмнително наподобява по състав на Земята?
Едно от обясненията е, че Тея и ранната Земя би трябвало да са имали еднакъв състав. Това обаче наподобява малко евентуално, тъй като всяка от планетите в Слънчевата система има собствен неповторим състав, с леки разлики, отразяващи дистанцията от Слънцето, където се е образувало съответното тяло.
Друго пояснение е, че смесването на двете тела е било доста по-задълбочено, в сравнение с се е мислело в началото, оставяйки по-малко явен автограф на Тея в Луната. Но това също е малко евентуално, защото то би изисквало доста по-голямо влияние (много по огромен удар)от това, което фактически се е случило.
Новото изследване позволява тази алтернатива, като демонстрира, че Земята и Луната не са толкоз сходни по състав, както се смяташе до момента. Изследователите преглеждат с доста висока акуратност разпределението на изотопите на детайла О2 в парченцата скали, върнати от Луната от астронавтите на Аполо. В химията атомното ядро на всеки детайл се състои от частици, известни като протони и неутрони; изотопите на един детайл от Луната имат същия брой протони в ядрото като земната версия, само че друг брой неутрони. В този случай изотопът на кислорода O-18, който има осем протона и 10 неутрона, е малко по-тежък от доста по-разпространения О-16, имащ осем протона и осем неутрона.
Изследването демонстрира, че има дребна разлика сред Земята и Луната в състава на кислородния изотоп – профилите им не са идентични в края на краищата. Нещо повече, разликата се усилва, когато се проучват скали от лунната тога, която е пласт под повърхността, където има по-леки кислородни изотопи спрямо тези на Земята. Това е значимо тъй като повърхността е мястото, където смесените парчета биха попаднали, до момента в който в по-дълбоката сърцевина щеше да има повече парчета от Тея.
Значи Тея и Земята не са били идентични по състав и Луната и Земята също не са идентични. Но резултатите също ни демонстрират малко повече за самата Тея.
Поради гравитацията може да се чака съществуването на повече от по-тежките изотопи в телата образували се по-близо до Слънцето. В съпоставяне със Земята, Тея несъмнено е имала повече от по-леките кислородни изотопи, което допуска, че тя се е образувала по-далеч от Слънцето, в сравнение с Земята.
С резултатите от това изследване теорията за гигантския удар получи нова поддръжка и методът на формиране на Луната стана по-ясен. В същото време научихме малко повече и за самата Тея.
