Астрономы предложили новый сценарий образования Луны, который позволяет объяснить изотопное сходство между ней и Землей. Работа пока не принята к публикации, но ее препринт доступен в архиве Корнельского университета. Кратко о содержании работы пишет блог Technology Review.
Современная теория происхождения Луны говорит о том, что спутник образовался в результате столкновения Земли с небесным телом размером с Марс - Тейей. Кроме того, в соответствии с классическими расчетами, основанными на угловой скорости Земли и Луны, скорость, с которой Тейя столкнулась с Землей, должна была быть относительно небольшой.
Данная теория принимается большинством астрономов, однако, она не объясняет большое сходство между изотопным составом внешней кремниевой оболочки Земли и ее спутника. Если бы скорость столкновения была низкой, то внешняя часть Луны была бы составлена преимущественно из Тейи, которая совершенно не обязана походить на Землю по изотопному составу.
Для объяснения данного сходства ученые вновь обратились к менее популярному сценарию "ударил-убежал" ("hit-and-run"), согласно которому Тейя, после того как выбила лунный материал, удалилась. В таком случае она могла унести с собой часть углового момента, что снимает в расчетах ограничения на скорости столкнувшихся тел.
Ранее такой сценарий из-за сложности моделирования обычно не рассматривался, но развитие вычислительных мощностей компьютеров позволило авторам его проверить. Подробность созданной модели превосходила все проведенные на данный момент подобные исследования. Так, вся система была представлена полумиллионом отдельных частиц, а в конце процесса Луна была составлена из 10 тысяч частиц.
Моделирование показало, что такой сценарий объясняет наблюдающийся лунный изотопный состав, причем для этого не требуется тонкого подбора условий. Если расчеты физиков верны, это будет означать наличие в космосе остатков Тейи, сохранившихся после удара с Землей. Моделирование накладывает определенные ограничения на их массу и состав, что может подсказать астрономам места их поиска.