Озвучена новая теория образования Луны
| Новое исследование предполагает, что Луна могла образоваться сразу после катастрофического удара, который оторвал кусок Земли и выбросил его в космос. С середины 1970-х астрономы считали, что Луна могла образоваться в результате столкновения Земли с древней протопланетой размером с Марс под названием Тейя. Колоссальное столкновение должно было создать огромное поле обломков, из которого медленно формировался наш спутник на протяжении тысячелетий. Новая гипотеза, основанная на суперкомпьютерном моделировании, выполненном с более высоким разрешением, чем когда-либо прежде, предполагает, что формирование Луны, возможно, не было медленным и постепенным процессом, а произошло всего за несколько часов. Ученые опубликовали свои выводы в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Первые сведения о создании Луны ученые получили после возвращения миссии «Аполлон-11» в июле 1969 года, когда астронавты НАСА Нил Армстронг и Базз Олдрин доставили на Землю 21,6 кг лунной породы и пыли. Образцы датированы примерно 4,5 млрд лет назад, что указывает на то, что создание Луны приходится на бурный период примерно через 150 млн лет после образования Солнечной системы. Другие подсказки указывают на то, что наш крупнейший естественный спутник родился в результате сильного столкновения Земли с гипотетической планетой, которую ученые назвали в честь мифического греческого титана Тейи — матери Селены, богини Луны. Но как именно разыгралось космическое столкновение, остается предметом споров. Традиционная гипотеза предполагает, что, когда Тейя врезалась в Землю, столкновение с планетой разбило Тейю на миллионы осколков, превратив ее в плавающие обломки. Разбитые останки Тейи вместе с испарившимися камнями и газом, вырванными из мантии нашей молодой планеты, медленно смешались в диск, вокруг которого слилась и остыла расплавленная сфера Луны в течение миллионов лет. Тем не менее, некоторые части картины остаются неуловимыми. Один нерешенный вопрос: почему, если Луна в основном состоит из Тейи, многие из ее камней имеют поразительное сходство с найденными на Земле? Некоторые ученые предположили, что на создание Луны ушло больше испарившихся земных камней, чем на испепеленные остатки Тейи, но эта идея создает свои собственные проблемы, например, почему другие модели предполагают, что луна, состоящая в основном из раздробленных земных камней, будет иметь совершенно другую орбиту, чем тот, который мы видим сегодня. Чтобы исследовать различные возможные сценарии формирования Луны после столкновения, авторы нового исследования обратились к компьютерной программе под названием SPH With Inter-depended Fine-Grapined Tasking (SWIFT), которая предназначена для точного моделирования сложной и постоянно меняющейся сети гравитационного поля. и гидродинамические силы, которые действуют на большие количества материи. Сделать это точно — непростая вычислительная задача, поэтому ученые использовали суперкомпьютер для запуска программы: систему под названием COSMA в Центре распределенных исследований Даремского университета с использованием передовых вычислений (DiRAC). Используя COSMA для моделирования сотен столкновений Земля-Тея с разными углами, вращениями и скоростями, лунные сыщики смогли смоделировать последствия астрономического краха с более высоким разрешением, чем когда-либо прежде. Разрешение в этих симуляциях задается количеством частиц, которые использует симуляция. По словам Кегеррайса, для гигантских столкновений стандартное разрешение моделирования обычно составляет от 100 000 до 1 млн частиц, но в новом исследовании он и его коллеги смогли смоделировать до 100 млн частиц.
Моделирование с более высоким разрешением оставило исследователей с луной, которая сформировалась за считанные часы из выброшенных кусков Земли и осколков Тейи, предлагая теорию одностадийного формирования, которая дает четкий и элегантный ответ на видимые свойства Луны. например, его широкая наклоненная орбита; его частично расплавленный интерьер; и его тонкая корочка. Тем не менее, исследователям придется изучить образцы породы и пыли, извлеченные глубоко под поверхностью Луны — цель будущих миссий НАСА «Артемида», — прежде чем они смогут подтвердить, насколько смешанной может быть ее мантия. |
Комментарии (0) | |