Існує проблема з Місяцем: Ніхто насправді не знає, як він сформувався, і найпопулярніша теорія - відома як гіпотеза гігантського впливу - схоже, не відповідає сучасним спостереженням хімічного складу Місяця.
У новому дослідженні, опублікованому 29 квітня в журналі Nature Geoscience, група дослідників з Японії та США намагається розв’язати цей місячний парадокс, додавши в суміш океан магми.
Нове дослідження починається зі стандартної версії гігантської гіпотези про удар, яка йде приблизно так: Колись, приблизно 4,5 мільярда років тому, коли Сонячна система ще була повна дитячих планет, скеля-ренегат приблизно розміром з Марс неправильно повернувся біля Венери і врізався лобом у ще утворюючу Землю. Розбиті залишки цього закордонного планетоїда, а також деякі шматки розбитої речовини, що відскочили від Землі, зрослися на орбіті навколо нашої планети і, врешті-решт, стали круглим, позначеним полюсом місяцем, якого ми знаємо і любимо, іде теорія.
Комп'ютерні симуляції цього давнього впливу дозволяють припустити, що якби справді таким був Місяць, більша частина матеріалу, що складається з Місяця, мала б надходити з планетоїда, який врізався в Землю. Але останні дослідження місячних порід розповідають іншу історію. Все більше і більше дослідників виявляють, що хімічний склад Землі та Місяця майже однаковий. Як, отже, Місяць може бути зроблений здебільшого Землі і здебільшого неземних одночасно? Щось треба дати.
Автори нового дослідження намагаються вирішити цей парадокс, встановивши час великого впливу приблизно через 50 мільйонів років після утворення Сонця (до більш раннього кінця типово оціненого вікна), коли молода Земля, можливо, була охоплена море магми глибиною до 1 500 кілометрів. У серії комп’ютерних моделювань дослідники розмістили скелясту протопланету на цій просоченій магмою Землі, а потім спостерігали, як розплавлене море випливало в космос у гігантській "руці" магми.
Уражена магма досягла значно більш високих температур, ніж скельний матеріал планетоїда, внаслідок чого сплеск магми розширився в об'ємі, коли він виплив у космос. Спочатку, писали дослідники, сплеск магми слідкував за поламаними бітами протопланети навколо земної орбіти, але швидко їх обігнав. Хоча більша частина удару протопланет зрештою впала назад у гарячий океан Землі, величезна хмара розплавленого матеріалу залишилася на орбіті і зрештою зрослася в місяць. Ці симуляції призвели до появи місяця зі значно більшим відсотком похідного матеріалу Землі, ніж попередні дослідження.
"У нашій моделі близько 80% Місяця складається з протоземних матеріалів", - йдеться у співавторі дослідження Шун-Ічіро Карато, геофізика Єльського університету. "У більшості попередніх моделей близько 80% Місяця складається з ударника. Це велика різниця".
Як стверджують автори дослідження, магмо-океанська гіпотеза показує, що хімічний склад Землі, подібний до Місяця, може бути сумісний з гігантською теорією впливу. Це все ще не є повною відповіддю на те, як утворився Місяць, але він трохи більш акуратно уніфікує переважну теорію з фактичними спостереженнями.
