Новый анализ изотопов в лунных минералах поставил под сомнение распространённую гипотезу о формировании ближайшего соседа Земли.

Большинство учёных считают, что в начале своего существования Земля столкнулась с гипотетическим телом размером с Марс под названием Тейя, в результате чего на орбите нашей планеты образовался диск магмы, который со временем превратился в Луну. Компьютерные модели показывают, что по крайней мере 40% материала должна была дать Тейя.

Формирование Луны по современным представлениям (изображение Cosmic Collisions Space Show / Rose Center for Earth and Space / AMNH).

Один из способов проверить гипотезу заключается в анализе изотопов в породах, привезённых с Луны. Предыдущие исследования установили, что пропорции изотопов кислорода в лунных образцах не отличаются от земных. Это странно, ведь состав Тейи, скорее всего, был иным. Но вполне возможно, что Земля обменивалась кислородом с диском магмы, оттого так и получилось.

На этот раз Цзюньцзюнь Чжан из Чикагского университета (США) и его коллеги из Бернского университета (Швейцария) уделили внимание изотопам титана в 24 образцах лунных пород и грунта. Отношение 50Ti к 47Ti — ещё один индикатор происхождения Луны. Как и в случае с кислородом, исследователи обнаружили, что состав образцов не отличается от земных. Едва ли это можно объяснить тем, что Земля обменивалась титаном с диском магмы, ибо этот элемент имеет очень высокую температуру кипения.

Если гипотеза о столкновении неверна, то что породило Луну? Возможно, некое тело прошло мимо Земли на таком близком расстоянии, что часть материала планеты оказалась выброшена на орбиту. Но и с этой моделью есть проблемы: она не объясняет, куда делся дополнительный угловой момент.

Есть и другая теория: столкновение с Тейей изменило изотопный состав Земли, и сегодня он отличается от первоначального.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.
Подготовлено по материалам ScienceNOW.