новости космоса
3712 10
10 марта 2020 22:00:32

Новое исследование проливает свет на образование Луны

Как Земля получила свою Луну - вопрос, который давно и долго обсуждался. Теория гигантского удара, согласно которой Луна образовалась в результате столкновения между ранней Землей и скалистым телом под названием Тейя, стала лидером среди объяснений. Но детали того, как это произошло размыты и есть много вопросов, которые ученые все еще пытаются объяснить.

Новое исследование опубликованное в журнале Nature Geoscience, пролило свет на то, что на самом деле произошло, разгадав одну из самых больших загадок, связанных с катастрофой - почему луна оказалась почти идентичной Земле, а не Тейе, если предположить, что она существовала.

Согласно теории гигантского удара, Тейя была размером примерно с Марс или меньше - в два раза меньше диаметра Земли. Она врезалась в молодую Землю примерно 4,5 миллиарда лет назад. Это столкновение произвело достаточно тепла, чтобы создать океаны магмы и выбросить большое количество материала на орбиту вокруг Земли, которая впоследствии соединилась с Луной.

Теория объясняет способ и скорость, с которой Земля и Луна вращаются вокруг друг друга. Луна всегда обращена одной и той же стороной к Земле. Именно поэтому достижением стала посадка китайского космического корабля Change 4 на обратной стороне луны в 2019 году - прямая связь с той стороной с Земли невозможна.

Луна и Земля почти идентичны по составу. Разница в том, что на Луне меньше железа и меньше легких элементов, таких как водород, которые необходимы для производства воды. Теория гигантского удара объясняет почему. Тяжелое железо было бы сохранено на Земле, а тепло, произведенное во время удара и выброса в космос, испарило бы более легкие элементы, в то время как остальная часть материала Земли и Теи смешалась бы.

Компьютерные модели воспроизвели события, которые привели к образованию Луны. Модели, которые лучше всего соответствуют всем наблюдениям, предполагают, что Луна должна содержать 80% материала Тейи. Так почему же Луна подозрительно похожа на Землю?



Одно из объяснений состоит в том, что Тейя и ранняя Земля должны были иметь идентичный состав. Это кажется маловероятным, потому что каждое зарегистрированное планетарное тело в нашей солнечной системе имеет свой уникальный состав, с небольшими различиями, отражающими расстояние от Солнца, где сформировалось тело.

Другое объяснение состоит в том, что смешение двух тел было намного более тщательным, чем ожидалось, оставляя менее ясную подпись Теи на Луне. Но это также маловероятно, поскольку это потребовало бы гораздо большего воздействия, чем то, которое предположительно имело место.

Копать глубже

Новое исследование разрешает эту дилемму, показывая, что Земля и Луна не так похожи, как считалось ранее. Исследователи с очень высокой точностью смотрели на распределение изотопов кислорода в породах, возвращенных с Луны астронавтами Аполлона. В химии атомное ядро ​​любого элемента состоит из частиц, известных как протоны и нейтроны. Изотопы элемента имеют то же количество протонов в ядре, что и обычный вариант, но разное количество нейтронов. В этом случае изотоп кислорода O-18, который имеет восемь протонов и десять нейтронов, немного тяжелее, чем гораздо более распространенный O-16, с его восемью протонами и восемью нейтронами.

Исследование показывает, что существует небольшая разница между Землей и Луной в их изотопном составе кислорода. Проще говоря их профили не идентичны. Более того, разница увеличивается, когда вы смотрите на лунные скалы из мантии, которые представляют собой слой поверхности и имеют более легкие изотопы кислорода, чем на Земле. Это важно. Кора - это то место, где мог оказаться смешанный материал, в то время как в глубине Луны может находиться больше материала от Тейи.

Так что Тейя и Земля не были идентичны, а Луна и Земля тоже не идентичны. Но эти результаты также рассказывают нам немного о самой Тейе.

По сравнению с Землей у Теи должно было быть больше легких изотопов кислорода, что говорит о том, что она образовалась дальше от Солнца, чем от Земли.

Благодаря результатам этого исследования, гигантская теория удара преодолела еще одно препятствие в объяснении образования нашей Луны, а заодно мы узнали немного больше о самой Тейе.


(Добавил: RoboAstroNews)

комментарии
1
378 · 10-03-2020

Изотопный состав разный - так на Луне солнечная радиация чувствуется. А вода - она просто испаряется с поверхности.

2
Nablydatel84 · 10-03-2020

По всей видимости мастистые учОнные часто импактятся о разные предметы.
И выводы соответствующие.

3
Nablydatel84 · 11-03-2020

Импактнулся чуток так раз пять-шесть - Авторитет.
Импактнулся Авторитет с Авторитетом - высеклась искра?
Нет, это опасно. Брешь в казне, высеклась.
:-)

4
graviton21 · 11-03-2020

Теперь, отныне и до скончания века, ученых будет мучить вопрос о том: - "...почему луна оказалась почти идентичной Земле, а не Тейе, если предположить, что она существовала..." (!!!)

5
JamesWebb36 · 11-03-2020

Состав Протоземли и Тейи был разный. При столкновении их материалы смешались и из этой смеси образовался современный состав поверхности Земли и Луна. Поэтому Луна почти идентична Земле. До железа Протоземли и Тейи силы удара не добрались. Они провзаимодействовали только верхними оболочками. И сохранили свои железные ядра. Поэтому Луне железа не досталось. Земля и так была большая, а после удара стала ещё больше. А Тейя, поскольку и до этого была маленькая, от удара потеряла почти весь объём своей мантии, и оставшись практически голым железным ядром, улетела ближе к Солнцу и теперь мы называем её - Меркурий.
Ну и как говорится, и я там был, мёд-пиво пил... а кто слушал, молодец! :)

6
Rocketbarrel29 · 11-03-2020

(5) Тогда Луна и Меркурий должны быть очень разными, а они похожи до неприличия, особенно - внешне.

7
Гришин_С_Г102 · 11-03-2020

Откуда Тея-то взялась, была межзвёздной бродягой? А куда делась? Стала Меркурием?
Допустим. Но это не объясняет соотношение моментов вращения Солнца и планет - 1:49
и ширину "щели" между Солнцем и планетами-гигантами.

8
Nablydatel84 · 11-03-2020

Можно немного посчитать?
.
.
Вроде возражающих не нашлось.
.
У нас есть размер ЭМ = 299 792.5 км.
У нас есть радиус Солнца = 695510 км.
У нас есть t = 0.0036655748171079460987516550409251.
Делаем простое вычисление:
299 792.5*695510*0.0036655748171079460987516550409251 = 764304173 км.
Что такое???
Да енто же радиус орбиты Юпитера...
А это что???
764304173/3,4 = 224795345 км. (3,4 = 34/10 - положение Земли)
Радиус орбиты Марса.
.
И где тута Тея или Галатея?
Воздержавшиеся от возражений могут возразить что её просто плохо видно.
Возможно...

9
VPavlov79 · 25-03-2020

Из фильма в фильм повторяется огромный импульс рассеивается в теле Земли. А что делать, если о механике и динамике всё-таки представление имеешь: с противоположной стороны Земли, если уж она не разрушилась в пыль, должен быть выбит камень величиной с материк - Австралию, например. Как в игрушке "Шары Ньютона". На Марсе вулкан Олимп получился по такому же сценарию. А вообще-то лучше мою лекцию посмотрите. Лекция 3. В.Б.Павлов "Загадки солнечной системы с ответами: Япет и Феба - спутники Сатурна". Там основной механизм возможных взаимодействий плане и спутников отражён.

10
VPavlov79 · 12-04-2020

С Днём космонавтики всех! К празднику моя прорывная лекция.
Лекция 4. В.Б.Павлов "Загадки солнечной системы с ответами: как Земля оказалась на круговой орбите"

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!