Смоделировано столкновение Земли и Тейи с образованием Луны

Согласно современной теории происхождения Луны, этот спутник образовался в результате столкновения Земли с небесным телом размером с Марс — Тейей. В соответствии с классическими расчетами, основанными на угловой скорости Земли и Луны, скорость, с которой Тейя столкнулась с Землей, должна была быть относительно небольшой.

Эта теория принимается большинством астрономов, хотя она не может объяснить большое сходство между изотопным составом внешней кремниевой оболочки Земли и ее спутника. Если бы скорость столкновения была низкой, то внешняя часть Луны была бы составлена преимущественно из Тейи, которая совершенно не должна походить на Землю по изотопному составу.

Для объяснения этого сходства ученые вновь обратились к менее популярному сценарию «ударил-убежал» («hit-and-run»), согласно которому Тейя, выбив из Земли лунный материал, удалилась. В таком случае она могла унести с собой часть углового момента, что снимает в расчетах ограничения на скорости столкнувшихся тел.

Ранее такой сценарий из-за сложности моделирования обычно не рассматривался, но развитие вычислительных мощностей компьютеров, наконец, позволило авторам его проверить. Подробность созданной модели превзошла все проведенные ранее подобные исследования. Система была представлена полумиллионом отдельных частиц, а в конце процесса Луна состояла из 10 тысяч частиц.

Моделирование показало, что сценарий «ударил-убежал» объясняет наблюдающееся сходство между Землей и Луной, причем для этого не требуется тонкого подбора условий. Если расчеты физиков верны, это будет означать наличие в космосе остатков Тейи, сохранившихся после удара с Землей. Моделирование накладывает определенные ограничения на их массу и состав, что может помочь астрономам с определением места их поиска.