Около 4,5 млрд лет назад крупное тело под названием Тейя врезалось в молодую Землю, изменив ее структуру и породив Луну. Само небесное тело не сохранилось, но его «подписи» остались в изотопном составе земных и лунных пород. Новое исследование ученых из Университета Макса Планка и Университета Чикаго, США, позволило впервые сопоставить эти следы.
Ученые приблизились к разгадке происхождения Луны
По химическим следам в земных и лунных породах западные специалисты реконструировали состав и возможное происхождение Тейи — протопланеты, столкновение с которой сформировало лунный спутник Земли.
Unsplash
Специалисты сумели определить, где могла сформироваться Тейя и из каких материалов состояло космическое тело.
Художественное воспроизведение столкновения ранней Земли и Тейи. Поскольку Тейя возникла во внутренней части Солнечной системы, в этой перспективе на заднем плане можно увидеть Солнце. /
Ученые реконструировали состав Тейи
Ключ к поискам — изотопы металлов, отражающие происхождение вещества в ранней Солнечной системе.
Их распределение зависело от расстояния до Солнца, поэтому пропорции железа, титана, циркония или молибдена сохраняют информацию о том, где происходило формирование строительных блоков планет.
- Исследователи проанализировали 15 земных образцов и шесть лунных, доставленных миссиями «Аполлон», достигнув рекордной точности измерения железных изотопов.
- Как и в предыдущих исследованиях хрома и кальция, значимых различий между Землей и Луной не найдено.
- Это означает, что оба тела получили материал из одного источника — но саму Теию это напрямую не раскрывает, поскольку разные сценарии столкновения могут приводить к совпадающим изотопным «финалам».
Так, ученые пошли обратным путем.
Они взяли за основу идентичные подписи, перебрали возможные комбинации размеров ранней Земли, состава Тейи и условий столкновения. В модели учитывались элементы, отражающие разные стадии эволюции планет.
Железо в мантии, например, должно было поступить после формирования земного ядра — вероятно, как раз от Тейи.
Сопоставляя данные с типами метеоритов — маркерами происхождения вещества на разных орбитах, — исследователи обнаружили: состав Тейи не совпадает с известными группами.
- Наиболее правдоподобным оказался сценарий, при котором Тейя сформировалась еще ближе к Солнцу, чем Земля, — во внутренней области Солнечной системы. Эксперты предполагают: обе протопланеты были «соседями» по орбите, что и предопределило их столкновение.
Новая работа позволяет не только уточнить состав утраченной планеты, но и лучше понять механизмы формирования Земли и распределения материала в ранней Солнечной системе.
Это ключевые параметры, которые формировали химический облик нашей планеты.