Луна и Земля, что общего?

У ученых появились новые доказательства о том, что Луна когда-то была частью Земли, но миллиарды лет назад, при столкновении с другим небесным телом «откололась»

Теперь, когда планетологи разобрались, откуда появляется вода на естественном спутнике нашей планеты, все внимание ученых сосредоточилось на более фундаментальных вопросах: откуда, в конце концов, взялась сама Луна? И как так получилось, что она словно привязанная поворачивается в пространстве в унисон с Землей?

Очередной «лунный дождь» пролился на этой неделе, правда, в виде нескольких сенсационных исследований ученых, которые предоставили новые доказательства происхождения Луны от Земли. Астрофизики пролили свет на некоторые темные пятна в теории происхождения Луны, согласно которой это небесное тело было рождено в результате масштабного столкновения между прото-Землей и еще одной планетой Солнечной системы.

Что случилось с Землей?

Есть теория, что около 4,5 млрд лет назад планета, по размерам сопоставимая с Марсом и получившая название Тейя (Theia), врезалась в большую «прото-Землю». При ударе Тейя рассыпалась на части, которые образовали своеобразный «пылевой» пояс вокруг Земли. Вскоре они объединились, сформировав Луну.

Эта теория «краха», казалось, объясняет и современные размеры Земли и Луны, и их относительное расстояние друг от друга. Но, однако, у ученых оставалась масса вопросов: оказалось, что химия не совсем соответствует физике — химический состав нашей планеты и ее спутника не укладываются в эту стройную физическую теорию. По крайней мере, так было до сих пор.

Химические доказательства межпланетной «аварии»

Данные нового исследования, опубликованного в журнале Nature, основываются на изучении количества цинка в лунных образцах горных пород, собранных астронавтами знаменитой миссии «Аполлон». Геологи обнаружили, что отношение тяжелых и легких изотопов цинка здесь иное, чем традиционно для наземных пород. Однако ученые выяснили, что такое «несоответствие» могло произойти из-за интенсивного периода испарения в начале эры формирования Луны. Другими словами, это означает, что поверхность спутника была настолько горячей, что цинк начал испаряться.

Соотношение «анализов»

Дальнейший химический анализ образцов лунного грунта доказал также, что в нем содержатся вполне себе «земные» элементы — одинаковое количество одного и того же типа кислорода, титана, кремния и других элементов.

Полученные данные заставили ученых пересмотреть свои представления о том, как формировалась Луна — скорее всего, частицы Тейи в формировании спутника сыграли менее заметную роль, чем предполагалось ранее. То, что Луна и Земля, по сути, оказались вылепленными из одного материала, дает основания предположить, что Луна — это не только спутник нашей планеты, но и ее часть, отколовшаяся в результате космической катастрофы.

Насколько эта идея обоснована

Есть некоторые несоответствия в предложенном сценарии формировании планет. Главное «расхождение» ученые видят в том, что 24-часовое вращение Земли — слишком медленный цикл, чтобы «выбросить» достаточно материала для формирования Луны. Однако новая компьютерная модель астрофизиков из Гарварда позволяет подтвердить, что Земля на заре своей жизни могла вращаться гораздо быстрее — в доисторическую эпоху день мог длиться всего 2–3 часа. Такой скорости, по утверждению ученых, вполне было бы достаточно, чтобы задать «импульс» для формирования небесного тела наподобие Луны.