Тейя - гипотетическая планета, столкновение которой с Землей привело к образованию Луны
Планетологи уже давно спорят, почему сегодня в лунных породах почти нет воды, натрия, калия и ряда других легких элементов.
"Зародыш" Луны находился слишком далеко от Земли после столкновения своей прародительницы Тейи с нашей планетой, поэтому на спутнике почти нет воды и многих легких элементов, говорится в статье журнала Nature Geoscience.
"Отсутствие воды и прочих летучих веществ на Луне давно является тайной для нас, загадкой, которую нужно решить для того, чтобы понимать, как возникла наша планета и ее спутница. Наши новые расчеты показывают, что на последних фазах роста Луны эти вещества в основном оседали на Земле, а не на ее спутнице", - цитрует РИА Наука Робина Кэнапа из Юго-Западного исследовательского института в американском Боулдере.
Планетологи уже давно спорят, почему сегодня в лунных породах почти нет воды, натрия, калия и ряда других легко испаряемых элементов, в большом количестве присутствующих на Земле.
В среднем, в лунной коре и мантии этих элементов в 100 раз меньше, чем в их аналогах на Земле, что крайне сложно объяснить с точки зрения теории формирования планет.
Гравитация Земли расколола поверхность Луны
Большая часть планетологов сегодня считает, что это расхождение можно объяснить тем, что большая часть летучих веществ просто испарилась в открытое космическое пространство после того, как останки Тейи, предтечи Луны, были выброшены на орбиту Земли после столкновения с нашей планетой.
Кэнап и его коллеги усомнились в этом, так как останки Тейи двигались со слишком низкой скоростью для того, чтобы "сбежать" в космос.
Авторы статьи попытались найти истинный ответ на данную загадку, используя разработанную ими модель "лунного диска", набора из останков Тейи и материи Земли, из которых сформировалась Луна в далекой юности Солнечной системы.
Расчеты Кэнапа и его команды показали, что странности в содержании летучих веществ в лунных породах объясняется двумя вещами - тем, что Луна двигалась во время своего формирования, и тем, что породы "лунного диска" оставались в расплавленном виде на протяжении нескольких столетий.
Фото северного полюса Луны озадачило ученых
Изначально, как объясняют планетологи, Луна начала формироваться в относительно "густой" и горячей центральной части диска, где летучие вещества присутствовали только в виде пара, не способного осесть на поверхности формирующейся спутницы Земли.
Через несколько десятилетий и столетий Луна, набравшая к тому моменту около 60% своей массы, начала мигрировать в сторону своей современной орбиты, расположенной гораздо дальше от Земли, чем точка ее рождения.
Благодаря этому почти все летучие вещества, в том числе вода и щелочные металлы, начали остывать и конденсироваться в "гальку" и мини-астероиды уже после того, как Луна покинула свою колыбель.
Подобные частицы материи, богатые летучими веществами, находились вне гравитационной "сферы влияния" будущей Луны, в результате чего они осели на поверхности Земли, а не ее спутницы. Это, как считает Кэнап, и объясняет то, почему на Луне почти нет воды и целого ряда других веществ.
Такой двухэтапный сценарий формирования Луны, отмечает планетолог Стив Деш из университета Аризоны в Темпе в комментарии журналу Nature, обладает одним недостатком. Как отмечает исследователь, он не объясняет того, почему доли некоторых изотопов - к примеру, титана, являются фактически идентичными для Земли и ее спутницы, а другие, наоборот, отличаются.
Тем не менее, Деш считает, что подобная модель "лунного диска" в принципе способна объяснить эти несостыковки, что приближает нас к раскрытию тайны рождения Земли и Луны.