Планета размером с Марс, которая столкнулась с Землей 4,5 миллиарда лет назад и образовала Луну, возникла во внутренней части Солнечной системы, возможно, ближе к Солнцу, чем сама Земля, согласно новому исследованию, опубликованному на этой неделе в журнале Science.
Исследование, проведенное учеными Института исследований Солнечной системы Общества Макса Планка и Чикагского университета, представляет собой наиболее детальный на сегодняшний день анализ Тейи — древнего ударного тела, которое было разрушено в катастрофическом столкновении. Анализируя изотопы железа в лунных образцах с миссий «Аполлон», земных породах и метеоритах, ученые установили, что Тейя и ранняя Земля были по сути космическими соседями.
«Наиболее убедительный сценарий заключается в том, что большинство строительных блоков Земли и Тейи возникли во внутренней части Солнечной системы, — сказал Тимо Хопп, ведущий автор и научный сотрудник Института исследований Солнечной системы Общества Макса Планка. — Земля и Тейя, вероятно, были соседями».
Химическая Детективная Работа
Исследовательская группа изучила 15 земных пород и шесть лунных образцов, сосредоточившись на изотопных соотношениях железа, хрома, молибдена и циркония. Эти изотопные сигнатуры действуют как химические отпечатки пальцев, раскрывающие, где планетарные тела формировались в ранней Солнечной системе.
Анализ показал, что Земля и Луна имеют почти идентичный изотопный состав, который тесно совпадает с некарбонатными метеоритами, предположительно происходящими из внутренней части Солнечной системы. Используя расчёты массового баланса, команда восстановила состав Тейи, определив, что это была каменистая планета с металлическим ядром, содержащим от пяти до десяти процентов массы Земли.
Железо, обнаруженное сегодня в мантии Земли, вероятно, пришло от Тейи, поскольку железо древней Земли опустилось бы в её ядро до столкновения, согласно соавтору исследования Торстену Кляйне, директору Института исследований Солнечной системы Общества Макса Планка.
Последствия для планетарной науки
Эти открытия помогают объяснить, почему Земля и Луна имеют такой похожий химический состав, несмотря на то, что Луна сформировалась преимущественно из обломков, возникших в результате удара. «Эта тщательная работа и проницательное моделирование помогают нам лучше понять наше происхождение», — сказала Сара Расселл, руководитель группы планетарных материалов в Музее естественной истории в Лондоне, которая не принимала участия в исследовании.
Исследование также предполагает, что повышенные уровни молибдена и циркония на Земле были внесены Тейей во время столкновения. Команда планирует провести симуляции столкновений и проанализировать дополнительные лунные образцы, чтобы дополнительно уточнить своё понимание этого лунообразующего столкновения.
Комментарий редакции блога о размерах и массе планеты Тея в виде справочной информации, которая содержит такое предположение:
Планета Тея, согласно наиболее распространённой современой гипотезе, была сопоставима по размеру с Марсом и имела массу примерно 10% массы Земли. Это означает, что Тея была меньше Земли почти в 10 раз по массе. По диаметру Тея была примерно в два раза меньше Земли, аналогично Марсу, который имеет диаметр около 6,779 км (примерно 0,53 диаметра Земли).
Таким образом, когда говорят, что Тея была размером с Марс и имела массу около 10% от массы Земли, это корректное сопоставление с учётом того, что у Марса масса примерно в 10 раз меньше массы Земли из-за меньшего диаметра и плотности.
Важно отметить, что в новой модели столкновения, после которого образовалась Луна, многие элементы вещества Теи смешались с земной мантией, а масса Теи была достаточно большой, но всё равно значительно меньше массы Земли — около 0.1 массы Земли (10%) или чуть более .
Термин
Импактор — это термин с несколькими значениями, но в контексте космических исследований и науки о планетах импактор — это крупное небесное тело (например, планета или астероид), которое сталкивается с другой планетой или небесным телом, вызывая масштабный удар. В конкретном случае с планетой Тея, импактор — это объект, который столкнулся с Землей около 4.5 миллиардов лет назад, и в результате этого столкновения образовалась Луна.В других контекстах импактор — это устройство для осаждения частиц аэрозоля или оборудование для разрушения и уплотнения поверхностей в строительстве.
Источник публикации
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado0623
Комментариев нет:
Отправить комментарий