Исследователи во главе с Томасом Майндлем (Thomas Maindl) из Венского университета провели моделирование столкновения Земли и Тейи, более четырех миллиардов лет назад породившего Луну и пришли к выводу, что скорее всего Тейя до столкновения была четвертой планетой Солнечной системы, а ее орбита находилась между сегодняшними орбитами Марса и Земли. Соответствующая работа направлена в
, а с ее препринтом можно
на
.
Тейя – гипотетическая планета Солнечной системы, по размерам и массе близкая к Марсу. Ее существование следует из того факта, что Луна, по своему изотопному составу близкая к Земле, в основном «сделана» из земного материала, что возможно только при осколочном сценарии ее формирования. В его рамках требуется сторонняя планета значительных размеров, которая при столкновении с Землей выбила бы из нее достаточно материала для формирования Луны на околоземной орбите.
Исследователи использовали в своей работе сценарий «Великого лавирования», в рамках которого землеподобные планеты не могли сформироваться за орбитой Марса. Это ограничивает район происхождения Тейи регионом между орбитами Венеры и Марса, и не позволяет оценивать ее массу существенно выше массы Марса.
Несмотря на то, что сегодня именно гипотеза Тейи в западной литературе является доминирующим сценарием образования Луны, у нее есть и альтернативы, в частности концепция Эрика Галимова, директора Института геохимии и аналитической химии Вернадского.
Ученые использовали две модели ранней Солнечной системы – одну, в которой Тейя была помещена между орбитами Венеры и Земли (0,80-0,94 астрономических единиц, 1 а.е. равна 150 миллионам километров), и другую, в которой она была размещена между Землей и Марсом (1,06-1,40 а.е.) Проанализировав вероятность того, что Тейя сойдет со своей орбиты и столкнется с Землей, группа Майндля пришла к выводу, что для первой модели такая ситуация хотя и возможна, но примерно вдвое менее вероятна, чем для сценария образования Тейи между Марсом и Землей. В последнем случае вероятность столкновения составляла 28,72 процентов для орбит между 1,060 и 1,350 а.е.
Вероятность столкновения Земли и Тейи, расположенной на орбите между Венерой и нашей планетой, не превышала 14,56 процентов для всего диапазона возможных квазистабильных орбит. Среди причин большей устойчивости «околовенерианских» орбит – меньшее влияние сторонних гравитационных сил, в частности, тяготения Юпитера и Сатурна.
На основании проведенного анализа авторы полагают, что наиболее вероятный регион рождения Тейи, где она провела несколько десятков миллионов лет перед тем как столкнуться с Землей, соответствует орбите четвертой планете Солнечной системы, примерно между 1,06 и 1,165 а.е. Эта же группа орбит в их моделировании получилась наименее устойчивой не только для частного случая (сход с орбиты в сторону Земли), но и для общего случая, при котором Тейя вообще покидает эту орбиту, вне зависимости от направления ее движения.. Только для этого диапазона орбит суммарная вероятность того, что Тейя со временем будет либо выброшена из Солнечной системы, либо столкнется с Землей превышала 50 процентов. Наиболее нестабильной, согласно расчетам группы Майндля, является орбита в 1,16 а.е., которую они и полагают лучшим кандидатом на роль района образования Тейи. Таким образом, в их модели именно она первоначально была четвертой планетой Солнечной системы и лишь после столкновения с Землей потеряла этот статус.