Изотопный анализ лунных образцов опровергает теорию столкновения Земли с Тейей
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.
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 углубляет понимание ранней истории Земли и Луны и открывает новые перспективы для изучения формирования планет и условий, необходимых для возникновения жизни.