Ученые с суперкомпьютерами говорят, что Луна могла родиться, когда Земля врезалась в загадочную планету

Астрономы продолжают спорить, что стало причиной создания единственного естественного спутника Земли. Некоторые утверждают, что это было результатом столкновения Земли с другой планетой вскоре после создания Солнечной системы. Другие предполагают, что Луна была «захвачена» гравитационным притяжением Земли или даже образовалась из протоземли в результате мощного взрыва.

Исследователи из Даремского университета и Университета Глазго провели суперкомпьютерное моделирование, чтобы проверить давно известную теорию о том, что загадочная планета размером с Марс, известная как Тейя, врезалась в нашу планету около 4,5 миллиардов лет назад, образовав Луну.

В исследованиях опубликовано в ежемесячном уведомлении Королевского астрономического общества, уважаемом рецензируемом научном журнале, ученые использовали огромную вычислительную мощность суперкомпьютерной сети DiRAC для изучения того, как Луна, как мы ее знаем сегодня, может появиться в результате столкновения между наша планета и таинственная планета примерно в два раза меньше.

Моделирование включало несколько сценариев с участием Тейи, результаты моделирования на основе предполагаемого размера планеты, вращения (включая возможность отсутствия вращения) и различных обстоятельств столкновения, включая лобовое столкновение, которое объединит две планеты вместе, и другой сценарий, в котором Тейя коснулась протоземли, прежде чем продолжить свой путь через вселенную.

Компьютерное моделирование включало отслеживание обломков столкновения планет в течение периода, эквивалентного четырем земным дням.

Полученные данные показали, что один сценарий, предполагающий врезание Тейи в протоземлю без вращения, привел к созданию самогравитирующего сгустка материала с массой около 80 процентов от массы нашей Луны. Затем исследователи предположили, что эта прото-Луна, возможно, в конечном итоге выросла и достигла своего нынешнего размера, проглатывая обломки, которые, как говорят, окружали планету в то время.

Ведущий автор исследования Серджио Руис-Бонилья, доктор философии в Институте вычислительной космологии Даремского университета, предостерег от заключения о том, что моделирование нашло окончательное доказательство происхождения нашей Луны, но назвал способность моделирования воссоздать луноподобный объект «захватывающим местом». продолжить поиск ».

«Удивительно, что некоторые из наших симуляций создали этот вращающийся на орбите сгусток материала, который относительно не намного меньше, чем Луна, с диском дополнительного материала вокруг Земли после удара, который помог бы сгустку расти в массе с течением времени», - сказал Руис. - сказала Бонилла.

Соавтор доктор Винсент Эке счел создание следа из обломков очень маленьким сценарием вращения «невероятно увлекательным» и сказал, что «вполне может быть несколько возможных столкновений, которые еще предстоит исследовать, которые могут приблизить нас к пониманию того, как Луна сформировалась в первую очередь ».

Исследователи планируют больше симуляций, играя с такими факторами, как масса, скорость и скорость вращения как прото-Земли, так и Тейи, чтобы наблюдать симулированный удар и то, как оно влияет на создание Луны.

Работа Руиса-Бониллы и других служит подтверждением популярной научной теории о том, что Луна образовалась после того, как Земля была поражена таинственной планетой Тейей, названной в честь матери Селены, богини Луны из греческой мифологии. Однако это не единственная теория, среди других - захватывающая возможность того, что уже сформировавшаяся Луна была «захвачена» гравитационным полем Земли или образовалась совместно с Землей из одного протопланетного облака.

Анализ лунного грунта, предоставленный миссиями НАСА «Аполо», показал, что он значительно отличается от земного, что, похоже, подтверждает теорию захвата. В Советском Союзе интенсивно исследовалась теория совместного образования из одного облака материи частиц. В начале 2000-х ветеран российского геохимика доктор Эрик Галимов выдвинул другую теорию, предполагающую, что Земля и ее спутник могли образоваться в результате фрагментации общего пропланетного скопления газа и пыли.

Источник