Появилась новая версия о том, как Луна образовалась из мантии Земли

Исследование пытается пролить свет на многолетние научные споры.
HelenField/Shutterstock/FOTODOM

Исследователи из Геттингенского университета (Германия) и Института исследований Солнечной системы Макса Планка сделали важное открытие о происхождении Луны и воды на Земле. Согласно самой популярной теории формирования Луны, протопланета Тейя столкнулась с молодой Землей около 4,5 миллиардов лет назад. Однако новые данные показывают, что Луна сформировалась в основном из материала мантии Земли с небольшим участием Тейи. Эти же данные говорят, что вода могла попасть на Землю еще на ранних этапах ее формирования, а не в результате поздних метеоритных ударов.

Чтобы прийти к этим выводам, команда ученых изучила изотопы кислорода (разновидности кислорода с разной массой) в 14 лунных образцах и 191 земном минерале. Для анализа применялся усовершенствованный метод лазерного фторирования, при котором кислород выделяется из породы с помощью лазера. Результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ключевым открытием стало сходство изотопов кислорода-17 в образцах с Луны и Земли. Этот факт решает многолетнюю проблему космохимии, называемую «изотопным кризисом». Эта проблема долго беспокоила ученых и вызывала споры среди тех, кто изучает состав Луны и Земли. Они обнаружили, что изотопный состав Луны и Земли очень похож, но не могли понять, почему это так. Но новое исследование  подтверждает, что Луна сформировалась в основном из выброшенного материала земной мантии.

По словам профессора Андреаса Пака, Тейя могла потерять свою каменистую оболочку в результате более ранних столкновений, а затем врезаться в Землю, действуя как металлическое ядро. Если это так, Тейя стала частью земного ядра, а Луна образовалась из материала, выброшенного из мантии Земли.

История воды на Земле

Согласно популярной гипотезе, вода появилась на Земле после образования Луны из-за серии ударов метеоритов, известной как «Лунный катаклизм» или «Поздняя тяжелая бомбардировка». Однако, если бы это было правдой, изотопы кислорода на Земле и Луне отличались бы из-за разного состава материала. Новые данные показывают, что эти различия отсутствуют, что исключает многие типы метеоритов как источник воды.

Исследователи предполагают, что вода могла быть доставлена на Землю энстатитовыми хондритами — редким классом метеоритов, которые изотопно похожи на Землю и содержат достаточно воды, чтобы объяснить ее запасы.

Почему это важно?

Это исследование помогает точнее понять процессы формирования Луны, раннюю историю Земли и происхождение воды, что имеет большое значение для изучения эволюции планет и условий, необходимых для возникновения жизни.