Понадобилось всего несколько часов: ученые рассказали, как появилась Луна

Ученые провели моделирование, которое показало, что Луна могла появиться фактически сразу после столкновения, которое выбросило в космос часть материала Земли. Ранее предполагалось, что на это потребовались сотни тысяч лет, сообщает Science alert.

В 1970-х годах появилась теория, согласно которой Луна сформировалась в результате столкновения Земли с другой планетой – Тейей. В результате этого столкновения образовалось гигантское облако обломков, из которого на протяжении сотен тысяч лет и сформировался спутник нашей планеты.

Но новое моделирование показало, что этот процесс был практически мгновенным. Вероятно, что Луна образовалась всего за несколько часов.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Аппарат NASA нашел на Луне места с комфортной для жизни температурой

Первые сведения о появлении Луны ученые получили после возвращения миссии «Аполлон-11» в июле 1969 года, когда астронавты NASA Нил Армстронг и Базз Олдрин доставили на Землю 21,6 килограмма лунной породы и пыли.

Образцы датированы примерно 4,5 миллиардами лет назад, что указывает на то, что создание Луны приходится на бурный период примерно через 150 миллионов лет после образования Солнечной системы.

Другие существующие подсказки указывают на то, что спутник Земли появился в результате катастрофического столкновения с другой планетой, которую назвали Тейя – в честь матери Селены, богини луны. На это указывает, в частности, сходство в составе лунных и земных пород, одинаковая ориентация орбит, а также существование обломков в других частях Солнечной системы.

Но каким образом разворачивалась эта космическая катастрофа, остается загадкой для ученых. Господствующая гипотеза заключается в том, что столкновение Земли и Тейи превратило последнюю в облако обломков. Эти обломки вместе с камнями и газом, испарившимися из мантии молодой Земли, смешались в диск, вокруг которого образовалась и остыла расплавленная сфера Луны. Этот процесс занял несколько миллионов лет.

Но эта гипотеза отвечает не на все вопросы. Один из них – если Луна состоит в основном из Тейи, почему ее материал во многом напоминает земной? Некоторые ученые предполагают, что на создание спутника нашей планеты понадобилось больше материала Земли, чем Тейи. Но в таком случае орбита Луны отличалась бы от той, какой мы знаем ее сейчас.

В ходе нового исследования ученые использовали программу SPH With Inter-dependent Fine-grained Tasking (SWIFT), предназначенную для точного моделирования сложной и постоянно меняющейся сети гравитационного поля. Провести такие вычисления очень сложно, поэтому для запуска программы использовался суперкомпьютер. Эту систему назвали COSMA (сокращенно от «космологическая машина»).

С ее помощью ученые смоделировали сотни версий столкновения Земли и Тейи: под разными углами и на разных скоростях. В результате наиболее вероятным сценарием появления Луны является тот, при котором она сформировалась за несколько часов из выброшенных обломков Земли и частей Тейи.

Вместе с тем, для подтверждения этой гипотезы необходимо изучить образцы, взятые из глубоких отложений Луны. Их планируют доставить на Землю в рамках миссии «Артемида».