Формирование Луны могло произойти в результате трех крупных столкновений в начале истории Земли.

Традиционно считается, что Луна образовалась в результате одного большого удара, но модель, состоящая из трех ударов, может быть более логичной.

Множественные столкновения с Землей могли бы лучше объяснить происхождение нашей Луны, чем один гигантский удар 4,5 миллиарда лет назад, и могли бы помочь разгадать одну из ее самых больших загадок.

Установить происхождение нашей Луны было непросто. Основная идея заключается в том, что она образовалась на раннем этапе истории Солнечной системы в результате столкновения Земли с гигантским объектом размером с Марс, известным как Тейя, который, возможно, возник ближе к Солнцу, чем наша планета. В результате столкновения в космос были выброшены обломки, которые в конечном итоге сформировали тот крупный естественный спутник, который мы видим сегодня. Это происходило в те времена, когда материя вокруг Солнца была более хаотичной, а столкновения были обычным явлением.

Но Земля и Луна удивительно похожи по составу, что делает эту модель несколько сложной, поскольку Луна должна была сохранить больше материала от Тейи, чем Земля. «Это серьёзная проблема для канонической модели», — говорит Филип Картер из Бристольского университета (Великобритания).

Вместо этого Картер и его коллеги предполагают, что цепочка столкновений с Землей в течение нескольких миллионов лет могла бы лучше объяснить столь схожий состав Земли и Луны. Они показывают, что три или более крупных столкновений с нашей планетой в ранней Солнечной системе, в которых участвовали объекты размером от нынешней Луны до почти Марса, могли бы объяснить происхождение Луны, которую мы видим сегодня.

В этом сценарии каждый удар приведет к появлению на орбите Земли небольшого спутника (луны). За тысячи лет эти спутники под действием гравитации постепенно объединятся, образуя один большой объект. «Они будут притягиваться и сталкиваться друг с другом», — говорит Картер. «Очень маловероятно, что в итоге получится стабильная система с несколькими крупными спутниками».

Предыдущие модели также предполагали множественное столкновение с Землей, но они требовали гораздо большего числа столкновений с Землей, до 20, по сравнению с последней моделью. «После трёх столкновений мы выводим на орбиту достаточно массы, чтобы образовалась полная Луна», — говорит Картер.

Роберт Ситрон из Юго-Западного исследовательского института в Колорадо говорит, что меньшее количество столкновений «может быть предпочтительнее», поскольку чем больше столкновений учитывается в модели, тем выше вероятность того, что существующие спутники будут выброшены с орбиты Земли, что предотвратит формирование Луны. Однако увеличение количества столкновений приводит к большему сходству состава Земли и Луны, что лучше объясняет то, что мы наблюдаем сегодня. «Когда происходит несколько столкновений, мы усредняем количество таких столкновений», — говорит Ситрон.

Выяснить, как образовалась Луна, важно, поскольку система Земля-Луна необычна. «Это действительно уникальный спутник, — говорит Ситрон. — Он очень большой по сравнению с Землей, тогда как марсианские луны очень малы по сравнению с Марсом, а спутники газовых гигантов очень малы по сравнению с этими планетами».

По словам Картера, для определения верной версии необходимо более сложное моделирование, учитывающее интенсивность столкновений с Землей и количество выброшенного в космос материала. «Рассчитать всё в деталях всё ещё очень сложно», — говорит он. «Лично я предпочитаю модель множественных столкновений канонической модели одиночного удара».

Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества DOI: 10.1093/mnras/staf2084/8342140

Источник: www.newscientist.com