После столкновения с Землёй у Тейи появилась Луна
Новое исследование позволило вычислить вероятное происхождение изотопов, обнаруженных в лунных и земных породах, и показало, что Тейя, тело размером с Марс, которое столкнулось с Землёй 4,5 миллиарда лет назад и образовало Луну, скорее всего, возникло во внутренней части Солнечной системы.
«Большинство моделей этого процесса предполагают, что Луна в основном состоит из материала, полученного от Тейи», — пишут авторы исследования, опубликованного в журнале Science.
«Если Тейя отличалась по изотопам от прото-Земли, то это привело бы к изотопным различиям между мантией Луны и Земли».
Изотопы одного и того же элемента имеют одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов.
Различия в соотношении этих изотопов между объектами Солнечной системы возникают в результате ряда процессов, в том числе из-за неравномерного распределения в «протопланетном диске» газа и пыли, которые вращались вокруг молодого Солнца и скапливались, образуя планеты и метеориты.
Сравнение с неуглеродистыми (NC) и углеродистыми хондритами (CC), которые, как считается, образовались во внутренней и внешней частях Солнечной системы соответственно, позволяет определить соотношение изотопов и понять, где изначально сформировались небесные тела.
«Измерения лунных образцов показали, что Земля и Луна имеют схожий изотопный состав по всем измеренным элементам, включая кислород (O), кальций (Ca), титан (Ti), хром (Cr), цирконий (Zr) и вольфрам (W)», — пишут авторы.
«Отсутствие измеримых изотопных различий и неопределённость в отношении того, какой процесс привёл к этому, не позволили определить регион формирования Тейи».
В ходе нового исследования были измерены изотопы железа в лунных образцах, земных породах и метеоритах, и снова было установлено, что состав Земли и Луны неотличим друг от друга.
«Объединив наши результаты с данными по другим элементам, мы провели расчёты баланса масс Тейи и прото-Земли», — пишут авторы.
Это включало в себя расчёт того, какой состав и размеры Тейи и ранней Земли могли привести к современному состоянию системы.
«Мы обнаружили, что Тейя и большая часть других компонентов Земли образовались во внутренней части Солнечной системы. Наши расчёты показывают, что Тейя могла сформироваться ближе к Солнцу, чем Земля», — сообщают они.
«Наиболее вероятный сценарий заключается в том, что и прото-Земля, и Тейя в основном сформировались из материала NC и что Тейя, вероятно, была в большей степени обогащена материалом s-процесса, чем метеориты NC и BSE [основная силикатная оболочка Земли]».
«Медленный процесс захвата нейтронов» (s-процесс) и «быстрый процесс захвата нейтронов» (r-процесс) — это серии реакций, которые происходят в звёздах и приводят к образованию элементов тяжелее железа. В результате r-процесса образуются более тяжёлые элементы и изотопы с большим содержанием нейтронов, чем в результате s-процесса.
«Было высказано предположение, что измеренные различия в s-процессе у небесных тел, не связанных с Землёй, отражают гелиоцентрический градиент во внутренней части Солнечной системы. Если это так, то наш предпочтительный сценарий подразумевает, что Тейя сформировалась ближе к Солнцу, чем большая часть материала, из которого образовалась Земля», — заключили авторы.
Больше на COSMOFACT
Подпишитесь, чтобы получать последние записи по электронной почте.
