Новое исследование металлической руды в недрах Луны дает новые доказательства того, что естественный спутник Земли образовался в результате столкновения древней планеты с Землей много лет назад.
В результате этого давно предполагаемого межпланетного столкновения, которое, по мнению ученых, произошло около 4,5 миллиардов лет назад, планета размером с Марс под названием Тейя при столкновении с Землей разлетелась на куски раскаленной лавы, пишет Daily Mail.
В то время как некоторые из планетарных останков Тейи, по-видимому, погребены в виде плотных и массивных «сгустков» глубоко под тектоническими плитами Африки и Тихого океана, ученые заявили, что доказательств того, куда делась остальная часть Тейи после этой катастрофы, по-прежнему не существует.
Но теперь новые данные, полученные с космического аппарата НАСА GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory), обнаружили крупные залежи титано-железной руды глубоко под поверхностью Луны, что позволяет предположить, что другие останки Тейи на самом деле сформировали луну Земли.
Планетарный геофизик Эдриен Броке из Немецкого аэрокосмического центра в Берлине назвал находки, сделанные аппаратом НАСА «GRAIL», «завораживающими».
Новая статья его команды, опубликованная в апреле этого года в журнале Nature Geoscience, была посвящена «гравитационным аномалиям» глубоко под поверхностью Луны: плотным, тяжелым скоплениям вещества, обнаруженным датчиками космического аппарата GRAIL.
Анализ этих изменений в гравитационном поле Луны позволил нам заглянуть под поверхность Луны и увидеть, что находится под ней. Эдриен Броке геофизик
Под лунной корой, в области между корой и ядром, известной как мантия, аппарат GRAIL обнаружил две плотные области, которые соответствуют залежам титана и железного «ильменита», которые должны были бы существовать, если бы теория столкновения с Тейей была верна.
После вероятного столкновения Тейи с Землей и после того, как фрагменты этой потерянной планеты оказались погребенными глубоко под земной корой, лужи расплавленной лавы из тяжелого титана и железа на поверхности Луны начали опускаться все глубже к ее ядру, выталкивая более легкие породы наверх.
«Наша Луна буквально вывернулась наизнанку», — сказал соавтор Броке Джефф Эндрюс-Ханна, геофизик из Лунной и планетарной лаборатории Аризонского университета.
Как пишет Daily Mail, компьютерные модели, разработанные их коллегой Нань Чжаном из Пекинского университета, послужили оригинальной основой для их теории о том, что материал, богатый титаном, должен был находиться глубоко в недрах Луны в результате того, что Луна образовалась из кусков планеты Тейя.
«Когда мы увидели эти предсказания модели, — рассказывает Эндрюс-Ханна, — это было похоже на то, как если бы загорелась лампочка».
«Мы видим точно такую же картину, когда смотрим на едва заметные изменения в гравитационном поле Луны, — продолжает он, — выявляя сеть плотного материала, скрывающегося под земной корой».
На Земле две столь же плотные и необычные области в основании мантии нашей планеты, известные как Крупные провинции низких скоростей (LLVPS), также подтвердили теорию о том, что наша луна образовалась в результате межпланетного столкновения «Тейя».
Одна область LLVP расположена под Африканской тектонической плитой, а другая — под Тихоокеанской тектонической плитой, что измеряется сейсмическим оборудованием, аналогичным тому, которое используется для обнаружения землетрясений.
Их существование было установлено, когда геологи обнаружили, что сейсмические волны резко замедлились на глубине 1800 миль (2900 км) в этих двух регионах, которые отличались от других частей Земли.
Ученые полагают, что материал в этих LLVP на 2−3,5 процента плотнее, чем окружающая Землю мантия, пишет Daily Mail.
В прошлом году исследователи под руководством Калифорнийского технологического института выдвинули идею о том, что эти LLVP могли развиться из небольшого количества теянского материала, который попал в нижнюю мантию древней Земли.
Чтобы подтвердить это, они попросили профессора Хунпина Дэна из Шанхайской астрономической обсерватории изучить эту идею с помощью его новаторских методов в области вычислительной гидродинамики.
Проведя серию симуляций, профессор Дэн обнаружил, что после столкновения с лунообразующим элементом значительное количество «тейского» материала — около двух процентов массы Земли — должно было попасть в нижнюю мантию древней планеты Земля.
«Благодаря точному анализу широкого спектра образцов горных пород в сочетании с более совершенными моделями гигантских столкновений и моделями эволюции Земли, мы можем сделать вывод о вещественном составе и орбитальной динамике изначальной Земли, “Гайи” и “Тейи”», — рассказывает соавтор Дэна Цянь Юань, геофизик из Калифорнийского технологического института который также работал над этим проектом. Их команда опубликовала свое исследование в журнале Nature в конце прошлого года.
Броке говорит, что он надеется, что будущие миссии НАСА на Луну, подобные тем, которые запланированы в рамках программы Artemis, смогут провести аналогичные сейсмические измерения: это будут первые в своем роде сейсмические данные с Луны, которые лучше подтвердят теорию столкновения Тейя.
«Будущие миссии, например, с использованием сейсмической сети, позволят лучше изучить геометрию этих структур», — рассказал исследователь.
