Преди милиарди години, така гласи теорията, нещо с размерите на Марс се е сблъскало със Земята, изхвърляйки цял куп отломки в Космоса. Те в крайна сметка се слели, за да образуват Луната.
Това се нарича хипотеза за гигантски удар и ни дава ясно обяснение за няколко любопитни свойства, които Земята и Луната имат, както и за идентични минерали.
Има само един проблем. Според нов анализ под ръководството на планетолога Паоло Соси от групата по експериментална планетология в ETH Zürich в Швейцария, няма абсолютно никакви недвусмислени доказателства, че такова огромно въздействие някога е имало.
Юпитер може да е причината Земята да има луна
„Скалите от мантията на Земята и Луната са неразличими на базата на всяко изотопно съотношение, което проследява произхода на материала в Слънчевата система“, казва Соси пред ScienceAlert.
„Тъй като изотопите на тези елементи варират значително, ако имаше някаква следа от импактор, бихме очаквали да видим малки разлики в техните изотопни съотношения. И все пак не са открити такива разлики между Земята и Луната... следователно според нас в случай на удар двете тела трябва да са били идеално смесени... или Луната трябва да се е образувала по различен начин.“
Това не означава окончателно, че грандиозният удар не се е случил. Все пак е възможно. И все пак образуването на Луната може да отиде обратно в царството на мистериите.
Свидетелствата се основават на критичен преглед на всички съответни геофизични и геохимични доказателства до момента. Така че, ако не е имало сблъсък, откъде би могла да дойде Луната?
Соси твърди, че Земята и нейният естествен спътник просто са се образували от един и същ основен материал, премахвайки необходимостта от всяко въвеждане на хипотетично трето тяло.
Земята и нейната Луна са уникални в Слънчевата система. Това е единствената система с две големи сферични тела с диференцирани ядра; Луната не е много по-малка от Меркурий и ако се носи наоколо сама, може да се счита за планета сама по себе си.
Смята се също, че Луната е изиграла важна роля в подпомагането на развитието на живота. Помага за стабилизиране на въртенето на Земята и генерира приливи и отливи, които помагат на океаните да циркулират. Без орбиталната маса от скала Земята щеше да е съвсем различно място.
Тъй като Луната е едновременно толкова рядка и толкова важна, учените искат да знаят как е попаднала тук. Нейният произход може да хвърли светлина върху нашата собствена история и да ни помогне да преценим колко често се формират такива системи в по-широката Вселена.
Луната буквално се е обърнала отвътре
Хипотезата за гигантския удар не е лоша. През първите дни на Слънчевата система, преди около 4,5 милиарда години, нещата са били много по-хаотични. Имало много повече камъни, които летели насам-натам, което можем да установим от кратерите, останали на оцелелите планети и луни. Така че не е неправдоподобно бебето Земя да е било ударено от нещо достатъчно голямо, за да създаде облак от отломки, които са образували Луната.
Проблемът, който Соси и неговият екип установили след изследване на наличните доказателства, е, че Земята и Луната са твърде сходни. Елементите на Земята и Луната имат съотношения на изотопи – различни форми на един и същ атом с различен брой неутрони в техните ядра – които са идентични. И колкото повече изследваме, толкова повече намираме.
„Първоначално това съответствие беше установено само за изотопите на кислорода, но наскоро (от началото на 2010 г.) беше установено, че това е случаят с хрома и титана – и двата елемента са концентрирани единствено в скалистата част на тялото“, обяснява Соси.
„Освен това, тъй като изотопите на тези елементи варират значително сред планетарните материали, ако имаше някаква следа от импактен елемент, бихме очаквали да видим малки разлики в техните изотопни съотношения. И все пак не са открити такива разлики между Земята и Луната.
Впоследствие това също се оказа вярно за множество други елементи (напр. желязо, калций, молибден и др.), което прави астрономически малка вероятността това да е възникнало поради съвпадение.“
Скорошно проучване е установило, че Земята и Луната също така са на една и съща възраст или са се образували много близо една до друга преди около 4,5 милиарда години. Взети заедно, доказателствата сочат, че двете тела са се образували от един и същ облак материал.
Луната е милиони години по-стара, отколкото смятахме
Това не означава, че не е могло да има въздействие; един модел предполага, че сблъсък е пулверизирал целия комплект от каквото и да е изглеждало бебето Земя, произвеждайки поничка от материал, който се е слял в две тела – Земята и Луната.
Но импактните модели често предвиждат малки разлики в изотопните съотношения между Земята и Луната. Тези разлики просто не съществуват според съществуващите данни, което означава, че въпреки че не може да се изключи огромно въздействие, ние трябва да изключим модели, които дават резултати, несъвместими с реалните геохимични данни.
Просто не знаем как Земята и Луната са се събрали от купчина звезден прах преди 4,5 милиарда години. Един от начините да разберем е да изследваме какво има вътре в Луната и върху това работят Соси и колегите му.
„Химическите и изотопни доказателства вече са достатъчно силни, за да започнат да поставят под въпрос фундаменталните механизми на формирането на Луната“, казва Соси.
„Също така сме доволни да видим колко взаимосвързани могат да бъдат геофизичните, геохимичните и динамичните ограничения в предоставянето на нов, холистичен поглед върху формирането на Луната. Ние сме в състояние да комуникираме по общи проблеми в различни дисциплини, което в крайна сметка ще ни помогне в намирането на решение на този ребус."
Изследването на учените може да бъде прочетено в arXiv.
