Взрыв древнего магматического океана на Земле мог привести к образованию Луны

Система Земля-Луна является одной из уникальных особенностей Солнечной системы. Земля - ​​единственная каменистая планета с такой большой луной, и единственная планета, кроме Плутона, имеет луну, столь фундаментально похожую на себя по составу. Однако система Плутон-Харон значительно отличается от системы Земля-Луна, оставляя нашу планету в своей категории.

Проблема в том, что у нас никогда не было полностью удовлетворительной модели того, как Луна вообще появилась на свет. Гипотеза о гигантском воздействии доминировала на протяжении десятилетий. Теория заключается в том, что вскоре после образования Земли в нее врезалась протопланета размером примерно с Марс. Это смешанный материал между ударником по имени Тейя (мать Луны, Селена, в греческом мифе) и Землей.

Поскольку мы узнали больше о системе Земля-Луна, исследователи изо всех сил пытались использовать эту идею, чтобы объяснить каждую из функций обоих. Определенные особенности, такие как высокий угловой момент и почти идентичные изотопные отношения между Землей и Луной, когда большинство моделей предполагают, что Луна должна содержать значительное количество материала из Тейи, было трудно разрешить, требуя узких предварительных условий, чтобы объяснить отношения, которые мы посмотри сегодня. Новая теория о том, как это сделать, утверждает, что Луна имеет гораздо больше смысла, если она поразит Землю, пока Земля еще была частично расплавленной.

Одна из трудностей в объяснении сходства между Землей и Луной заключается в том, что камень трудно смешивать. Для его разжижения требуется много энергии, и трудно убедиться, что разжиженная порода равномерно смешивается между двумя ударными элементами. Но, как теперь предполагают исследователи, если на Земле все еще был магматический океан, когда ударный элемент ударил, некоторые из этих проблем решены. Все еще жидкую породу гораздо легче смешивать, и для преобразования системы требуется меньше общей энергии.

Работа модели с жидким океаном магмы на Земле дает новые результаты по сравнению со старой твердой моделью. Примерно половина движения магмы в конечном итоге выбрасывается в космос вместе с некоторыми оригинальными ударниками. Как и ожидалось, железо, оставшееся после столкновения, все еще погружается в ядро ​​Земли, но большая часть земного материала сбрасывается на орбиту, чтобы соединиться с тем, что осталось от Теи.

Общий эффект этой модели заключается в расширении общего числа возможных столкновений, которые могли бы создать Луну с характеристиками, которые мы видим сегодня. Поскольку мы, очевидно, не можем путешествовать во времени, чтобы наблюдать за тем, что на самом деле произошло, один важный вопрос для моделей, которые мы используем для изучения того, что могло бы произойти, заключается в том, насколько они узки. Если существует много разных способов создания данной системы, это обычно считается лучшим доказательством, чем ставка на единый, очень специфический набор обстоятельств, которые могут привести к определенному результату, а не потому, что это невозможно - происходят невероятные вещи все время - но потому что это сложнее проверить.

Что касается того, откуда взялся магматический океан Земли, японские исследователи выдвинули гипотезу о том, что в непосредственной близости от образования солнечной системы все еще витает огромное количество камней. Если бы Земля была поражена меньшими, но все же массивными ударниками до Теи, она вполне могла бы обладать океаном магмы. Эта модель не является последним словом в системе Земля-Луна, но она открывает больше возможностей для того, как она вообще появилась.