Исследователи из США Симоне Марчи (Simone Marchi), Робин Кэнап (Robin Canup) и Ричард Уолкер (Richard Walker) смоделировали падение на Землю фрагментов вещества, образовавшихся в период рождения Луны. Выяснилось, что он был в несколько раз интенсивнее, чем считалось прежде, а часть принесённого вещества попала в ядро Земли.
Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Geoscience 4 декабря 2017 года.
Большинство специалистов сходится во мнении, что Луна – результат столкновения юной Земли с планетой Тейей. "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно писали об этой драматической истории.
После катастрофы Землю окутало облако испарившегося вещества обеих планет. Часть его быстро выпала на Землю, другая часть сконденсировалась на орбите в небольшие небесные тела (планетезимали).
На заре образования Солнечной системы подобные объекты были "зародышами" планет. Сталкиваясь, они слипаются в более крупные тела. Так в своё время образовалась Земля, Марс и другие планеты. А из планетезималей, образованных фрагментами Земли и Тейи, в конце концов получилась Луна, которая тогда была гораздо ближе к Земле, чем сейчас.
Но не все образовавшиеся "микропланеты" слиплись в богиню ночи. Будущий дом человечества подвергся жестокой метеоритной бомбардировке этими фрагментами. Она продолжалась сотни миллионов лет.
Падающие метеориты добавляли массы нашей, казалось бы, уже вполне сформировавшейся планете. Эту эпоху катастрофических метеоритных дождей специалисты называют периодом поздней аккреции.
Насколько интенсивной могла быть эта бомбардировка? Работа Марчи и коллег предлагает новый ответ на этот вопрос.
Предыдущие оценки основывались на содержании сидерофильных элементов – таких как золото, платина и иридий – в мантии Земли. Предполагалось, что все эти металлы, принесённые на планету в период поздней аккреции, попали в мантию.
Новое исследование опровергает это предположение. Согласно выводам американцев, в период поздней аккреции Землю бомбардировали довольно крупные тела со сложным внутренним строением. Тяжёлые металлы были сконцентрированы в ядрах таких метеоритов. И, как показывают результаты компьютерного моделирования с высоким разрешением, далеко не все они "завязли" в мантии. Значительная часть ядра планетезимали может опуститься глубже и проникнуть в самое ядро Земли. Либо, наоборот, рикошетом отправиться обратно в космос.
То и другое означает, что оценка интенсивности бомбардировки, основанная на содержании тяжёлых металлов в мантии, занижена. Насколько занижена? По оценкам авторов, в 2–5 раз.
Кроме того, согласно модели исследователей, принесённые в мантию вещества не распределились по ней равномерно, а образовали неоднородности. Такой результат подтверждается и некоторыми геологическими наблюдениями. Как сообщает пресс-релиз исследования, он может объяснить аномалии в содержании некоторых изотопов в таких вулканических породах, как коматиит.
К слову, мы также неоднократно писали про образование Луны. Например, о том, как был уточнён возраст нашего спутника и об альтернативной версии событий, согласно которой столкновений могло быть несколько.
