Изотопный анализ лунных образцов опровергает теорию столкновения Земли с Тейей

19.01.2025 23:52:00 | iXBT.com

Исследовательская группа из Гёттингенского университета и Института исследований Солнечной системы Макса Планка сделала открытие, проливающее свет на формирование Луны и появление воды на Земле. Результаты исследования ставят под сомнение некоторые устоявшиеся теории.

Согласно наиболее распространённой гипотезе, Луна образовалась в результате столкновения молодой Земли с протопланетой Тейей. Однако новые измерения показывают, что Луна сформировалась преимущественно из материала, выброшенного из мантии Земли, с незначительным вкладом Тейи.

Учёные проанализировали изотопы кислорода в 14 образцах лунных пород и провели 191 измерение минералов с Земли. Для анализа использовался усовершенствованный метод лазерного фторирования, при котором кислород выделяется из породы с помощью лазера.

Со времён «Аполлона» лунные образцы хранятся в Космическом центре имени Джонсона в Хьюстоне и доступны для исследований. Фото: Andreas Pack

Ключевым открытием стало значительное сходство между изотопами кислорода-17 (17O) в образцах с Земли и Луны. Этот факт уже давно вызывает споры среди космохимиков и получил название «изотопного кризиса».

Профессор Андреас Пак, директор Геонаучного центра Гёттингенского университета и руководитель отдела геохимии и изотопной геологии, предлагает следующее объяснение: «Возможно, Тейя потеряла свою каменистую мантию в более ранних столкновениях, а затем врезалась в раннюю Землю. Если это так, то Тейя сегодня является частью ядра Земли, а Луна сформировалась из выброшенного материала земной мантии. Это объясняло бы сходство в составе Земли и Луны».

Полученные данные также проливают свет на историю воды на Земле. Согласно распространённому предположению, вода появилась на Земле только после формирования Луны в результате серии последующих столкновений, известных как «Поздняя тяжёлая бомбардировка». Поскольку Земля подвергалась этим ударам гораздо чаще, чем Луна, должна была бы наблюдаться заметная разница в изотопах кислорода — в зависимости от происхождения материала, участвовавшего в столкновениях.

«Однако новые данные показывают, что это не так, что исключает многие типы метеоритов как причину "позднего привноса". Наши данные особенно хорошо объясняются классом метеоритов, называемых "энстатитовыми хондритами": они изотопно похожи на Землю и содержат достаточно воды, чтобы быть единственным источником земной воды», — объясняет соавтор исследования Мейке Фишер.

Это исследование не углубляет понимание ранней истории Земли и Луны, и открывает новые перспективы для изучения формирования планет и условий, необходимых для возникновения жизни.

Подробнее