Найдены вероятные следы столкновения Луны с Землей

Новое исследование развивает любопытные идеи об истории Земли и ее ближайших соседей. В частности, приводит аргументы в пользу версии, что источником массивной аномалии в мантии Земли может быть давнее столкновение, которое сформировало Луну.

Как сообщают Аргументы Недели со ссылкой на ресурс phys.org, ученые веками пытаются разгадать тайну образования Луны. Основная гипотеза такова: около 4,5 миллиарда лет назад произошел так называемый «гигантский удар», то есть, столкновение первичной Земли (Гайи) и протопланеты размером с Марс (Тейи).

Луна сформировалась из обломков от этого столкновения. Луна, показывает численное моделирование, унаследовала основную массу Тейи, а Гайя, имея гораздо большую массу, лишь отчасти притянула материал Тейи.

Гайя и Тейя состояли из разных материалов, потому и их «наследники», Земля и Луна, должны иметь различные составы. Но высокоточные изотопные измерения показывают, что в составах нашей планеты и ее спутника больше сходства, чем различий.

С 2017 года ученые стали изучать Луну с использованием нового более точного метода вычислительной гидродинамики под названием Meshless Finite Mass (MFM).

Выяснилось, что ранняя Земля показывала слоистость мантии после ударов, а верхняя и нижняя мантии отличались разным составом и состоянием. Верхний слой мантии — это океан магмы, созданный при тщательном перемешивании материалов из Гайи и Тейи, тогда как нижняя мантия была твердой, сохраняя состав Гайи. Эта градация сохранилась в основном и поныне.

Еще один пример неоднородности мантии Земли — это две аномальные области, или Большие Низкоскоростные Провинции (LLVP), простирающиеся на тысячи километров у основания мантии,  под Африканской тектонической плитой и под Тихоокеанской тектонической плитой. Когда сейсмические волны прокатываются через эти области, их скорость заметно снижается.

LLVP имеют важное значение для эволюции мантии, формирования суперконтинентов, а также структур тектонических плит. Но их происхождение так и оставался неясным.

Глубокий анализ разнообразных симуляций гигантских позволил обнаружить, что солидный объем мантии Тейи, примерно 2% массы Земли, вошел в нижнюю мантию Гайи-Земли. И он очень похож на лунные породы, в частности, сильно обогащен железом.

Именно благодаря этому, будучи более плотным, этот «лунный» участок быстро опустился на дно мантии, а потом в ходе мантийной конвекции оформился в две заметные области LLVP. Они сохранили стабильность на протяжении 4,5 миллиардов лет геологической эволюции.