Планета-родитель Луны могла возникнуть рядом с Землёй
Краткое резюме
Учёные подтвердили теорию, что Луна образовалась из обломков после столкновения Земли с планетой Тейей. Изотопное сходство Земли и Луны опровергает гипотезу о гравитационном захвате.
Планета, предположительно породившая Луну, оказалась близким соседом Земли
Существует доминирующая теория, согласно которой Луна образовалась в результате столкновения Земли с другой планетой. Исследователи задались вопросом о происхождении гипотетической планеты Тейи и пришли к выводу, что она, скорее всего, не была пришельцем из далёких уголков космоса.
Согласно популярной гипотезе, Луна возникла из обломков, оставшихся после столкновения Земли с планетой, масса которой была сопоставима с массой Марса. При ударе эта планета разрушилась, и её вещество смешалось с земным.
Ранее в пользу этой теории говорил значительный наклон орбиты Луны относительно плоскости земного экватора. Если спутник формируется вместе с планетой, он обычно вращается вокруг неё вдоль экватора, как, например, крупнейшие спутники Юпитера.
Дополнительным аргументом стало сопоставление размеров и массы Луны, которое показало, что её плотность составляет всего 3,34 грамма на кубический сантиметр — примерно в полтора раза меньше, чем у Земли. Гипотеза о столкновении объясняет эту разницу тем, что при столкновении тяжёлые ядра планет слились и остались внутри современной Земли, а Луна сформировалась из более лёгких обломков планетных мантий.
После доставки на Землю лунного грунта появились новые доказательства. Например, в лунном веществе оказалось мало цинка и других летучих элементов, которые, по мнению планетологов, могли «выпариться» от удара. Также было обнаружено сходство лунного и земного вещества по соотношению изотопов, что является одним из важнейших «отпечатков пальцев» для определения происхождения небесного тела.
Почти полная изотопная идентичность Земли и Луны противоречит альтернативной гипотезе о гравитационном захвате. Если бы Земля «удочерила» Луну, ожидалось бы заметное различие в изотопном составе.
Международная команда учёных провела исследование, исходя из предположения, что столкновение планет действительно произошло, и Луна состоит в основном из вещества Тейи. В статье для издания Science планетологи рассказали, что они измерили соотношение изотопов железа в 15 образцах земных пород, шести лунных образцах и 20 метеоритах из разных частей Солнечной системы.
Институт исследований Солнечной системы имени Макса Планка (Германия) отметил, что обилие железа в земных породах может указывать на его «чужеродность», так как собственное железо прото-Земли должно было почти полностью осесть в ядре планеты во время её формирования.
Исследование показало, что по изотопам железа Земля и Луна также практически идентичны.