https://dzen.ru/a/ZWHu9y4UjAlFgcyN
Ученые опубликовали новые подробности: Луна - дитя катастрофы? Сенсационная гипотеза может перевернуть наши представления о истории Земли
25 ноября
1,5K прочитали
Ученые считают, что примерно 4,5 миллиардов лет назад, вскоре после формирования Земли и других планет, наша планета столкнулась с другим крупным небесным телом, которое они назвали Тея. Эта гипотетическая протопланета была сопоставима с Землёй по размерам и массе.
Представь себе это космическое столкновение - две огромные раскаленные протопланеты, каждая размером с нашу Землю, на огромной скорости врезаются друг в друга в космическом пространстве. Энергия удара была колоссальной - значительная часть мантии и коры обеих планет расплавилась от невероятной температуры и давления.
рисунок-фантазия на тему столкновения
Последствия этой космической катастрофы оказали огромное влияние на формирование Земли и даже всей Солнечной системы. Во-первых, часть расплавленного вещества двух сталкивающихся тел была выброшена на орбиту Земли, где в дальнейшем сформировалась в наш естественный спутник - Луну.
Во-вторых, столкновение задало Земле и Луне дополнительный импульс вращения, из-за чего они вместе вращаются быстрее других планет.
В-третьих, в результате этого мега-удара, как считают ученые, верхняя часть мантии Земли полностью расплавилась, превратившись фактически в океан из раскаленных горных пород и металлов. Этот океан магмы в дальнейшем остыл и затвердел, став верхней твердой мантией.
Нижняя мантия Земли, более глубокая и плотная, сохранилась в твердом состоянии
Однако туда на глубину в несколько тысяч километров погрузились и застряли обломки ядра и нижних плотных слоев мантии другой планеты - Теи. Эти осколки инопланетного вещества и образовали два необычных региона у самой границы ядра Земли - так называемые области с аномально низкой скоростью сейсмических волн.
Дело в том, что эти два региона, расположенные под Африкой и Тихим океаном, отличаются от остальной нижней мантии. Они имеют несколько повышенную плотность и температуру, а также иной химический состав. Из-за этого сейсмические волны проходят через них медленнее по сравнению с окружающим веществом мантии.
По оценкам ученых, эти загадочные аномальные массы простираются от границы ядра на глубину от 200 до 1000 км, а в поперечнике имеют по несколько тысяч км. Представляешь, какие это гигантские образования внутри нашей планеты? Они в миллионы раз больше самых крупных вулканов на Земле.
И вот недавно группа исследователей предположила, что там обломки Теи
Эти две аномальные области в нижней мантии могли образоваться именно из осколков врезавшейся в Землю 4,5 млрд лет назад планеты Тейя. Обломки её более плотного и тяжелого вещества мантии и ядра после столкновения погрузились сквозь весь расплавленный слой земной магмы и осели на самой границе твердой нижней мантии и ядра.
За долгие миллиарды лет они постепенно сконцентрировались в две огромные отдельные области, которые так и не смешались с веществом окружающей мантии Земли. Возможно потому, что они немного тяжелее по составу.
Чтобы проверить эту гипотезу, ученые создали компьютерную модель того самого грандиозного столкновения Земли и Теи 4,5 млрд лет назад. Они варьировали возможные параметры и свойства Теи - её размер, плотность, температуру и состав мантии.
Их расчёты подтвердили, что если плотность мантии Теи была всего на 2-3% выше чем у прото-Земли, то её остатки и правда могли погрузиться на самую границу ядра и остаться там навсегда в изолированном виде. Процессы конвекции и течения вещества в мантии Земли за миллиарды лет собрали эти осколки в два гигантских резервуара странного инородного материала, который мы и наблюдаем сейчас.
Таким образом, эти
Numerical simulations, проведённые учеными, позволяют предположить, что они наконец нашли убедительные доказательства существования загадочной планеты Тейя. И эти доказательства - кусочки её вещества - содержатся в самом сердце нашей собственной планеты.
Это очень важное открытие, которое поможет ответить на многие вопросы о происхождении и ранней истории Земли и Луны. В частности, оно объясняет, почему изотопный состав вещества Луны практически идентичен земному - основная масса Теи смешалась с расплавом прото-Земли, а Луна сформировалась именно из этой смеси.
Конечно, пока многое ещё предстоит изучить и подтвердить новыми данными. Но эта сенсационная находка даёт нам новые захватывающие представления об истории нашего родного космического дома. А вы что думаете об этой гипотезе?
Источник: Qian Yuan, Mingming Li, Steven J. Desch, Byeongkwan Ko, Hongping Deng, Edward J. Garnero, Travis S. J. Gabriel, Jacob A. Kegerreis, Yoshinori Miyazaki, Vincent Eke & Paul D. Asimow. Moon-forming impactor as a source of Earth’s basal mantle anomalies // Nature. 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06589-1.