Господствующая гипотеза происхождения Луны подтвердилась в новом исследовании: 4,5 млрд лет назад Землю сотряс колоссальный удар.

Три года назад орбитальный телескоп Spitzer зафиксировал столкновение далекой планеты с крупным телом — возможно, такое, какое некогда породило нашу Луну
Результаты компьютерной симуляции протопланет, имевших 45 и 55% земной массы. Цвет соответствует температуре. После первоначального столкновения оба тела снова встречаются, сливаются, а на орбите появляется «протолуна» массой примерно 3% земной, состав которой совпадает с земным более чем на 99%

Самая широко принятая на сегодня гипотеза происхождения Луны предполагает, что образовалась она из массы обломков и частиц пыли, выброшенных на орбиту в результате столкновения еще юной Земли с огромным космическим телом размерами примерно с Марс. Тому имеется немало доводов и «за», и «против».

К примеру, состав Луны практически идентичен земному (характерному для той геологической эпохи на планете). Это ставит вопрос о том, куда же делось вещество самого тела, некогда столкнувшегося с Землей. В паре недавних работ ученые показали, как такое может быть — но при этом представили совершенно разные сценарии развернувшейся тогда катастрофы.

Первая работа проведена Матьей Каком (Matija Cuk) из SETI и его гарвардской коллегой Сарой Стюарт (Sarah Stewart). По их расчетам, в ту далекую пору планета вращалась с внушительной скоростью, и сутки на ней длились 2−3 часа. Этой скорости еще недостаточно для того, чтобы центробежные силы не дали Земле сформироваться, но вполне достаточно, чтобы в результате столкновения на орбиту было выброшено изрядное количество материи для образования Луны (она имеет массу примерно в сто раз меньше земной). Необходимый разгон планета могла получить в результате предыдущих столкновений — а после появления Луны стала понемногу замедляться в результате гравитационных взаимодействий с Солнцем и с появившимся естественным спутником.

Что же до того самого гигантского столкновения, то ученые оценивают массу врезавшегося в Землю тела в 5−10 массы планеты. Однако их коллеги во главе с Робин Кэнап (Robin Canup) приходят к иной цифре: по их версии, столкновение было примерно равным, то есть — и Земля, и неизвестное тело имели примерно по 50% массы современной Земли с Луной. Это довольно неожиданное предположение. Подобный сценарий еще не рассматривался, хотя можно отметить, что он предположен для происхождения Харона, крупнейшего спутника Плутона.

Выстроенная группой Робин Кэнап компьютерная модель такого «равного» столкновения показала, что на орбите образуется внушительное облако материи, состав которого действительно идентичен обновленному составу верхней мантии заметно увеличившейся Земли. Такой удар должен приводить к существенному ускорению вращения планеты, которое могло снова стабилизироваться по механизму, упомянутому выше.

По публикации Space.Com