Гипотезу ударного формирования Луны поставили под сомнение

Международная группа исследователей установила, что соотношение изотопов титана в лунных образцах, собранных в рамках миссии "Аполлон", совпадает с земным. Этот результат противоречит основной на настоящий момент гипотезе образования земного спутника.

Статья ученых появилась в журнале Nature Geoscience.

Согласно современным представлениям, Луна образовалась в результате столкновения Земли с небесным телом, получившим название Тейя, размером с Марс примерно 4,6 миллиарда лет назад. Считается, что значительная часть Луны (порядка 40 процентов) состоит из материала, оставшегося от Тейи. Из-за этого изотопные составы пород Земли и спутника должны отличаться.

Ранее ученым удалось установить, что соотношения различных изотопов кислорода в образцах лунного и земного грунтов совпадают. Тогда ученые показали, что несмотря на то, что "кусок" мантии, который позже превратился в Луну, отделился от Земли довольно быстро, наша планета в течение некоторого времени могла обмениваться с ним кислородом. Это связано с тем, что этот кислород относительно легко покидает мантию в виде газа.

В рамках новой работы ученые изучали соотношение изотопов титана-47 и титана-50. В отличие от кислорода из-за высокой температуры испарения титан, если и покидал мантию после столкновения в виде газа, то только в небольших количествах. Вместе с тем, анализ показал, что соотношение двух изотопов титана в лунных и земных образцах, как в случае с кислородом, одно и то же.

Один из авторов работы, Цзюньцзунь Чжан, рассказал NatureNews, что их результаты требуют пересмотра существующих моделей формирования Луны. В частности, обязательным требованием при создании таких моделей должно стать требование изотопной однородности.

В настоящий момент есть несколько модификаций гипотезы о столкновении, которые позволяют объяснить эту однородность. Например, Тейя могла быть массивнее, чем считалось до сих пор и, как следствие, оказала влияние на изотопный состав Земли. По другой версии, Луна могла остывать дольше, чем считалось ранее, в результате чего земной спутник и наша планета успели обменяться достаточным количеством изотопов.

Примечательно, что в августе 2011 года в Nature появилась работа, в которой на основании соотношений разных изотопов трех металлов - свинца, неодима и самария (²⁰⁷Pb-²⁰⁶Pb, ¹⁴⁷Sm–¹⁴³Nd и ¹⁴⁶Sm–¹⁴²Nd) - ученые определили точный возраст Луны. Он оказался равным 4,36 миллиарда (плюс-минус три миллиона) лет. Как следствие, исследователи определили, что Луна после столкновения остывала быстрее, чем считалось до сих пор.