Новые модели показывают, что Луна могла образоваться всего за один день

Фото из открытых источников

Можно было бы подумать, что на создание нашей Луны ушло бы много времени. Однако новые исследования показывают, что при достаточно высоких температурах Луна могла бы появиться за считанные часы. Статья, посвященная этой работе, была опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Считается, что Луна образовалась в результате столкновения гипотетического объекта, называемого Теей, с первобытной Землей. Предполагается, что Тея была протопланетой размером с Марс, остатки которой были включены в состав Луны, а также погребены глубоко внутри нашей Земли. 

Долгое время исследователи считали, что энергия этого столкновения была настолько высока, что специфические свойства Теи не имели значения для формирования Луны. Новые модели опровергают это предположение.

Если бы Тея была горячим, но твердым телом, как Земля, столкновение было бы значительно иным, чем в случае более холодной Теи. Более горячие тела слабее более холодных, и эти модели показывают, что сценарии образования лун очень чувствительны к температуре.

«Мы обнаружили, что существовавшая ранее геология прото-спутника размером с Марс имеет значение», — говорит в Адин Дентон из Юго-западного исследовательского института в Техасе. «Когда вы моделируете Землю и Луну как сталкивающиеся тела с геологическими свойствами, это меняет то, как Луна формируется в результате этого столкновения — то, что мы раньше считали ненужным».

Таким образом, формирование Луны могло занять много времени, в конечном итоге она образовалась из протолунарного диска, окружающего Землю. Это было основной точкой зрения. Однако некоторые модели, учитывающие свойства Теи, теперь показывают ускоренную версию этого процесса формирования, в которой Луна появляется в результате столкновения за считанные часы.

Это не первый случай, когда предлагается столь быстрое формирование, поскольку другое известное исследование, проведенное в 2022 году с использованием моделирования, показало формирование за аналогичные сроки. Однако это первое исследование, демонстрирующее, что прочность материала и температура сталкивающегося объекта оказывают огромное влияние на то, какие сценарии развития событий могут произойти.

«В зависимости от того, насколько горячими были Земля и Тея до столкновения, удар может разрушить Тею и образовать этот массивный диск обломков, который в конечном итоге формирует спутник», — объясняет Дентон. «Но при использовании тех же параметров, что и в первоначальном моделировании удара — вплоть до одинаковой температуры внутри обоих тел — примерно через пять часов появился неповрежденный спутник».

Современные свойства Луны, похоже, не соответствуют классической модели образования метеорита в результате столкновения. Более гибкий сценарий образования, предложенный в данной работе, мог бы помочь решить эти проблемы. Другими словами, эти новые, более сложные модели могут оказаться верными.

«В моделях стали учитывать прочность материала, что очень важно при изучении столкновений между малыми телами, такими как астероиды, или, как отмечалось в предыдущей статье о формировании системы Плутон-Харон», — резюмирует Дентон. «Мы не были уверены, будет ли это иметь значение для спутника. Когда мы провели моделирование, мы обнаружили, что это на самом деле имеет довольно большое значение».