Столкновение молодой Земли с небесным телом размером с Марс случилось примерно 4,5 млрд лет назад. Именно это событие, как уточняет новое моделирование, привело к появлению у планеты естественного спутника. Об этом сообщает MiraNews.
Специалисты Юго-Западного исследовательского института и Университета Аризоны обратили внимание на два параметра, которые прежде почти не принимали в расчет: прочность горных пород и зависимость их свойств от нагрева. Раньше участников удара описывали как жидкости — считалось, что мощный толчок расплавил и испарил большую часть Земли и Теи. Новые расчеты показали: геологическое состояние обоих тел заметно сказывается на том, как дальше складывается Луна. Работа опубликована в The Astrophysical Journal Letters.
«Мы обнаружили, что геологические свойства существовавшей ранее протолуны размером с Марс имеют значение», — приводит сайт Университета Аризоны слова Адин Дентон. Прежде она была постдокторантом в Лаборатории Луны и планет Университета Аризоны, а теперь представляет Юго-Западный исследовательский институт. Расчеты вели усовершенствованным методом сглаженных частиц — SPH. Его версию создали в Университете Аризоны и Бернском университете в Швейцарии: она принимает в расчет, как сопротивляются деформации реальные материалы — горные породы, металлы, твердый лед. Горячие тела уступают холодным по прочности, поэтому температура Земли и Теи перед ударом стала одним из главных факторов.
Результаты зависели от заданных условий. Иногда Луна собиралась полностью за несколько часов после столкновения. В других случаях вокруг Земли возникал диск вещества, и спутник формировался из него постепенно. С параметрами ранних моделей, где температурная структура обоих тел была одинаковой, цельная Луна появлялась примерно через пять часов.
Сценарии с образованием единого спутника встречались в расчетах и раньше. Однако впервые удалось показать, что прочность вещества и температура играют центральную роль. Робин Кануп, участвовавшая в создании основополагающей модели гигантского столкновения, считает: результаты помогают связать нынешние физические свойства Луны, в том числе возможное содержание летучих веществ, с тепловым состоянием Земли и Теи в момент удара. Сходство состава Земли и Луны остается нерешенной научной проблемой. Одна из гипотез допускает, что Тея и Земля сформировались в общей области Солнечной системы, тогда как Марс возник дальше от нее.