Происхождение Луны — одна из величайших загадок Солнечной системы, которую не удалось разгадать даже после анализа образцов грунта, привезенных астронавтами. Как именно она образовалась и что врезалось в молодую Землю — на эти вопросы у науки до сих пор нет полного ответа.
Столкновение миллиарды лет назад
Исследователи сходятся во мнении, что около 4,51 млрд лет назад в Землю врезалось крупное космическое тело, которое ученые назвали Тея. Именно из обломков этого столкновения и сформировалась Луна.
Но какой была Тея — здесь единого мнения нет: оценки колеблются от тела, похожего на Меркурий, до объекта размером с половину современной Земли. «Наша планета подверглась колоссальному удару, который фактически переписал всю ее дальнейшую историю», — говорит Вин ван Вестренен, планетолог Амстердамского свободного университета.
Что рассказал «камень Генезис»
Сразу после удара будущая Луна представляла собой раскаленный шар магмы — никаких твердых пород еще не существовало. Они образовались позже, в процессе остывания. Среди самых известных образцов, привезенных миссиями Apollo, — так называемый «камень Генезис», найденный в 1971 году во время миссии Apollo 15.
Ему 4,46 млрд лет, и он состоит почти исключительно из белого минерала плагиоклаза. Этот легкий минерал всплывал на поверхность магматического океана, именно он определяет характерный белый цвет лунного диска. «Наличие плагиоклаза по всей поверхности означает, что мы фактически смотрим на крышу древнего огромного магматического резервуара», — говорит Вестренен.
Лунный грунт под давлением
Группа под руководством Вестренена воссоздает условия лунных недр в лаборатории: материал нагревают до температуры свыше 1700 °C и сжимают до давления в 250 000 земных атмосфер. Для сравнения: максимальное давление в недрах самой Луны оценивается примерно в 50 000 атмосфер. Это позволяет «переместиться» в центр небесного тела, не покидая лаборатории.
По словам Вестренена, его команда первой провела полное экспериментальное исследование того, какие минералы и в какой последовательности образуются во время застывания глубокого магматического океана.
Основное несоответствие
Самое большое затруднение для планетологов — химическое сходство Луны и Земли. Все классические модели предполагают, что после столкновения спутник должен был состоять преимущественно из вещества Теи, а не земного. Но лунные породы оказались поразительно похожими на земные.
Если бы Тея прилетела из другой части Солнечной системы — а скорее всего так и было, — ее химический состав должен был бы существенно отличаться от земного. Это противоречие пока не решено. «Луну все могут увидеть невооруженным глазом, но мало кто осознает, что ее рождение неразрывно связано с историей нашей планеты», — говорит Вестренен.
Источник: phys.org
