Команда ученых из Франции и Израиля уточнила гипотезу о «мегаимпакте», согласно которой Луна образовалась в результате столкновения прото-Земли и планеты Тейи. Компьютерное моделирование с более высоким разрешением объяснило схожесть изотопного состава Луны и Земли — слабое место гипотезы «мегаимпакта». Работа опубликована в Nature.
Гипотеза «мегаимпакта» в настоящее время остается наиболее принятой версией происхождения Луны. Это не означает, однако, что она однозначно доказана. Наиболее слабым местом теории до сих пор было сходство изотопного состава Земли и Луны, которое предполагало, что Луна является осколком нашей планеты. Высказывались даже предположения, что Тихий Океан — это след после откалывания Луны.
Ряд работ, опубликованных в 2000-х годах, показал, что в рамках гипотезы «мегаимпакта» нет такого сценария, при котором Луна формировалась бы из земного вещества. Как минимум на 80 процентов она должна состоять из вещества Тейи. Это ставило под сомнение справделивость всей гипотезы, так как Тейя по другим данным должна была сформироваться достаточно далеко от Земли, чтобы их изотопный состав отличался.
В новой работе ученые находят ответ на это возражение. Они провели компьютерное моделирование образования планет с гораздо большим разрешением, чем до этого. Кроме того, в этот раз акцент делался на сравнении состава сталкивающихся тел, чему раньше также уделялось мало внимания. По новым данным в 20-40 процентах случаев образовавшиеся прото-планеты практически совпадали по составу с реальными Землей и Луной. Это может объяснить происхождение Тейи и ее изотопный состав, однако, этих результатов все равно недостаточно для объяснения ряда других несостыковок в химическом составе.
Основным конкурентом гипотезы «мегаимпакта» является
Галимова-Кривцова, российских геофизика и математика. Они предсказывают формирования Луны как независимого тела при гравитационном сжатии газо-пылевого облака. Их теория гораздо лучше объясняет все особенности изотопного и химического составов Земли и Луны, однако хуже описывает их аномально высокий орбитальный момент. Гипотеза «мегаимпакта» напротив, объясняет этот факт: момент высокий из-за столкновения с другим крупным объектом, но она хуже предсказывает нюансы химического состава.