Весту и Луну атаковали одни и те же тела

По оценкам исследователей, дело было четыре миллиарда лет назад, а «напавшие» происходили из главного пояса астероидов, обладая при этом нетипичной для его обитателей скоростью.

Учёные из Института исследований Луны (НАСА, США) под руководством Симоне Марчи (Simone Marchi) обнаружили ряд сходных особенностей у высокоскоростных обломков, которые образовали кратеры на лунной поверхности, и тех, что бомбардировали миллиарды лет назад поверхность астероида Веста.

Это сейчас Луна кажется серым телом, на котором всегда спокойно. Считанные миллиарды лет назад серия столкновений разогрела её до плавления поверхностных пород. (Иллюстрация Wikimedia Commons.)

Примерно четыре миллиарда лет назад Луна подверглась ряду мощнейших ударов, известных как поздняя тяжёлая бомбардировка (или просто «лунный катаклизм»), после которых значительная часть её поверхностных пород была существенно разогрета. Следами таких событий стали необычные соотношения изотопов аргона-40 и аргона-39: при плавлении поверхностных пород более тяжёлый изотоп сохранился в них в бόльших количествах, чем лёгкий.

Изучив соотношение этих же изотопов в метеоритах, происходящих с Весты, учёные получили ряд дат между 3,4 и 4,1 млрд лет тому назад. Рассмотрев возможные причины разогрева поверхностных пород этих тел, который мог бы привести к смешению нормального изотопного соотношения для аргона, исследователи решили, что для этого требовалось столкновение Луны и Весты с телами, летящими со скоростями выше 10 км/с. Обычно же тела в главном поясе астероидов (откуда Веста) имеют скорости соударения не более 5 км/с, что означает колоссальную разницу по кинетической энергии в сравнении с теми энергиями, которые Веста может получить при взаимодействиях сегодня.

Что стало причиной столкновений Весты и Луны со столь скоростными и массивными объектами, учёные не знают. Однако совпадение времени таких столкновений для астероида и земного спутника показывает, что в тот период — примерно четыре миллиарда лет назад — подобными скоростными телами была переполнена значительная часть Солнечной системы (если не вся она).

Анализ материалов с Весты показал сходство ситуаций на ней и на Луне, причём примерно в одно и то же время, хотя столкновения Весты с высокоскоростными объектами могли закончиться позже. (Иллюстрация NASA, JPL.)

«Кажется, что метеориты, происходящие с астероидов, демонстрируют следы потери поясом астероидов большого количества массы примерно четыре миллиарда лет тому назад, — замечает Симоне Марчи. — А потерянная масса стала источником высокоскоростной бомбардировки как оставшихся в главном поясе астероидов тел [в том числе Весты], так и Луны».

Пока среди астрономов нет единого мнения о причинах этой самой «потери массы» поясом астероидов (или, если проще, вылета из него ряда тел). В качестве одной из гипотез приводят смену орбит нескольких газовых гигантов и вызванный этим хаос в перемещениях более лёгких тел, включая те же астероиды.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature Geoscience.