Куда исчезла планета, которую «проглотила» Земля?

А может Луна – это и есть та самая планета Тейя? Точнее, то, что он нее осталось.

Если бы мы могли отмотать время на 4,5 миллиарда лет назад, наша планета выглядела бы совершенно иначе. И взглянув на Землю из космоса, вы бы заметили одно бросающееся в глаза отличие: Луны бы там не было.

Ее появление произойдет лишь после того, как тело размером с Марс врежется в нашу юную планету. Это катастрофическое событие навсегда изменило Землю и выбросило на орбиту достаточно материала для создания естественного спутника, совершенно не похожего ни на что другое в Солнечной системе.

Существуют разные гипотезы о том, как сформировалась Луна. Она могла быть захваченным астероидом; могла образоваться вместе с Землей – либо одновременно, но отдельно от Земли, либо как единая планета, расколовшаяся позже надвое; или же она могла стать результатом столкновения.

Содержание

Именно последняя версия способна объяснить многие странные свойства системы Земля-Луна, не прибегая к крайне маловероятным совпадениям. И хотя само столкновение – дело давно минувших дней, врезавшаяся планета, похоже, продолжает влиять на судьбу нашего мира.

Знакомьтесь: Тейя, мать Селены

Центральная идея этой гипотезы – объект размером примерно с Марс, с массой около 10% от современной массы Земли. Хотя, согласно другим предположениям, он мог быть и крупнее, почти равным прото-Земле. Эту гипотетическую планету ученые назвали Тейя – в честь греческой титаниды, матери Селены, богини Луны.

Изначально предполагалось, что Тейя нанесла Земле скользящий удар. В результате и прото-Земля, и Тейя потеряли часть своей массы, которая превратилась в один или два сгустка на орбите, со временем слившиеся в нашу Луну. Считалось, что прямое столкновение было бы чересчур разрушительным, расколов обе планеты на части и создав пояс астероидов между Венерой и Марсом.

Однако менее десятилетия назад исследователи всерьез задумались о возможности лобового столкновения. Тейя врезается в Землю, два мира сливаются в один, выбрасывая огромное количество материала на орбиту. Моделирование на суперкомпьютерах показывает, что весь этот катаклизм мог произойти буквально за несколько часов.

Выброшенный материал мог сформировать два объекта: один крупный, ближе к Земле, и второй, поменьше и подальше. Больший объект вскоре упал обратно на Землю, а его гравитационное влияние и движение оттолкнули меньший объект – будущую Луну – дальше от планеты.

Кислород – ключ к разгадке

Ключевым доказательством стало сравнение изотопного состава кислорода в земных и лунных породах. Они оказались практически неотличимы, что указывает на чрезвычайно интенсивное перемешивание материала обеих планет во время удара.

«Если бы мы обнаружили разницу в изотопах кислорода между Луной и Землей, это означало бы, что удар, сформировавший Луну, был скользящим, и большая часть вещества ударного тела (Тейи) оказалась бы в Луне, – пояснял ведущий исследователь, профессор Эд Янг. – Мы решили перепроверить образцы лунных и земных пород с максимально возможной на сегодня точностью».

Другие факты, говорящие в пользу катастрофического рождения Луны:

Почти идеальное совпадение плоскости орбиты Луны с плоскостью орбиты Земли вокруг Солнца (эклиптикой) – именно это позволяет нам наблюдать солнечные и лунные затмения.
Необычно высокий угловой момент системы Земля-Луна (проще говоря, они «закручены» сильнее, чем ожидалось бы при раздельном формировании).
Более низкая плотность Луны по сравнению с Землей и дефицит у нее летучих элементов (которые испарились бы при колоссальном нагреве от удара).
Тот факт, что расплавленное прошлое Луны (наличие магматического океана) трудно объяснить простой моделью постепенного «слипания» вещества (аккреции).

Где же она сейчас?

Итак, куда же делась Тейя? Очевидно, столкновение разнесло большую часть планеты-странницы в пыль, основная масса которой слилась с Землей, а часть пошла на создание Луны. Но, возможно, это еще не всё. Не исключено, что глубоко внутри Земли, у самого ядра, до сих пор существуют гигантские фрагменты, принадлежавшие Тейе.

Они известны как Крупные области с низкой скоростью сдвиговых волн (англ. Large Low-Velocity Provinces, LLVP). Эти две гигантские аномальные структуры расположены в нижней мантии Земли, под Африканской и Тихоокеанской тектоническими плитами. Сейсмические волны проходят сквозь них медленнее, чем через окружающую мантию, и они, судя по всему, плотнее нее. Именно поэтому они и «утонули», опустившись к границе мантии и ядра – что служит еще одним косвенным доводом: их не было там, когда Земля изначально формировалась и разделялась на слои.

Компьютерное моделирование подтверждает: вполне возможно, что крупные «сгустки» вещества Тейи после удара проникли глубоко в мантию Земли и со временем опустились на самое «дно». И если это действительно остатки Тейи, то они могли сыграть ключевую роль в запуске тектоники плит – уникального земного процесса, который во многом и определил развитие жизни на нашей планете.

Но и это не единственное наследие Тейи. Помимо Луны, еще один ее «подарок» – это смена времен года. Она вызвана наклоном оси вращения Земли, который сейчас составляет 23,4 градуса относительно перпендикуляра к плоскости ее орбиты (по данным NASA). Считается, что именно разрушительное столкновение с Тейей миллиарды лет назад и придало нашей планете этот наклон.

Так что, хотя за исключением гипотетических LLVP в недрах, Тейю и Землю уже, возможно, не различить, их грандиозное столкновение – в прямом и переносном смысле – будет влиять на нашу планету и жизнь на ней, пока она существует.

Мы на Дзен