Новое компьютерное моделирование, проведенное международной группой планетологов показало, что странные образования, протянувшиеся на тысячи километров в земной мантии, могут быть следом столкновения 4,5 млрд лет назад между ранней Землей и молодой планетой Тейей. Это столкновение, вероятно, привело к возникновению Луны.
В мантии Земли есть следы столкновения, в результате которого образовалась Луна
Компьютерное моделирование, проведенное международной группой планетологов показало, что странные образования, протянувшиеся на тысячи километров в земной мантии, могут быть следом столкновения 4,5 млрд лет назад между ранней Землей и молодой планетой Тейей. Это столкновение, вероятно, привело к возникновению Луны.
Протопланета Тейя размером примерно с Марс столкнулась с прото-Землей 4,5 млрд лет назад (реконструкция). Hernán Cañellas
В течение десятилетий ученые не могли объяснить происхождение двух больших скальных образований в мантии Земли. Они имеют длину в тысячи километров и несколько плотнее, чем их окружение, то есть состоят из другого материала, чем остальная часть мантии. Возможно, эти образования внеземного происхождения.
Моделирование позволяет предположить, что в результате этого столкновения одна часть Тейи, оказался в мантии Земли, а другая была выброшена на орбиту, где в конечном итоге и образовалась Луна.
Величайшая катастрофа в истории Земли
Гигантское столкновение молодой Земли с протопланетой меньшего размера уже давно является преобладающей теорией образования Луны. Такое происхождение объясняет такие особенности Луны, как отсутствие в ее составе многих летучих соединений, которые должны были испариться при столкновении с Землей.
Столь колоссальное воздействие на раннем этапе развития Земли должно было оставить какие-то следы. Планетологи задались вопросом, могут ли эти следы включать странные области в мантии Земли — слое между корой и ядром. Ученые называют эти образования крупными низкоскоростными провинциями, поскольку сейсмические волны проходят через них медленнее, чем через остальную часть мантии.
Исследователи провели компьютерное моделирование взаимодействия мантии Тейи с мантией Земли с момента столкновения до настоящего времени. Это показало, что часть материала из Тейи первоначально опустилась в нижнюю часть мантии Земли, а со временем там скопилось еще больше материала из Тейи, что и привело к образованию пузырей.
В своей последней работе авторы расширили свои модели. Они обнаружили, что энергия планетарного столкновения частично расплавила мантию Земли, которая имела два слоя: расплавленный верхний и преимущественно твердый нижний. В итоге остатки Тейи образовали два отдельных сгустка в верхнем и нижнем слоях. Но основная масса вещества была выброшена на орбиту и образовала Луну.
Следующим шагом будет проверка моделей путем сравнения образцов пород из мантии с образцами из Луны.
Ученые считают, что «этот гигантский удар создал и некоторые другие неоднородности на Земле, которые могут сохраняться в течение миллиардов лет». Их тоже можно найти.