При столкновении с прародителем Луны Земля могла потерять половину атмосферы

Планетологи детально просчитали последствия столкновения Земли и Тейи – небесного тела, которое, как считается, стало причиной появления Луны. Исследователи пришли к выводу, что этот катаклизм мог лишить Землю до половины ее изначальной атмосферы. Статью с результатами работы принял к публикации научный журнал Astrophysical Journal Letters.

"Мы просчитали сотни разных сценариев столкновения, отслеживая то, как меняются его последствия для атмосферы Земли при разных углах или скоростях падения, а также меняя размеры протопланетных тел. Эти расчеты помогут нам сузить возможный набор сценариев формирования Луны", – рассказал один из авторов работы, планетолог из Даремского университета (Великобритания) Джейкоб Кегеррейс.

Планетологи считают, что Луна возникла в результате столкновения Земли и Тейи – протопланетного тела размером с Марс. В результате материя обоих объектов перемешалась, и фрагменты Тейи вместе с веществом коры протоЗемли попали на околоземную орбиту, где впоследствии образовалась Луна. Эта теория хорошо объясняет массу нашего спутника и некоторые особенности ее внешнего вида, в частности, отсутствие соединений железа на ее поверхности.

С другой стороны, некоторые предсказания этой теории частично противоречат тому, что химический и изотопный состав Земли и Луны практически неотличимы друг от друга. Это почти невозможно объяснить, если предположить, что значительную долю своей материи Луна унаследовала от Тейи, которая возникла в другой области Солнечной системы с иными долями изотопов и различных редких элементов. Из-за подобных соображений ученые пока не могут точно выяснить, как возникла наша планета и ее спутник.

Сценарии возникновения Луны

Кегеррейс и его коллеги попытались сузить количество возможных сценариев столкновения Тейи и протоЗемли, просчитав то, как этот катаклизм должен был повлиять на атмосферу нашей планеты. Подобные расчеты, как объясняет планетолог, ранее никто не проводил, так как для этого нужны достаточно большие вычислительные мощности.

Британские планетологи создали компьютерную модель сталкивающихся планет, которая значительно упростила эту задачу. Благодаря этому ученые просчитали более 250 различных сценариев падения Тейи на протоЗемлю.

Эти расчеты показали, что в большинстве сценариев из-за падения Тейи с Земли исчезала значительная часть Земли, начиная от 10% и заканчивая 60% в самых экстремальных случаях. Этот факт, как отмечают исследователи, нужно учитывать при разработке компьютерных и теоретических моделей формирования нашей планеты.

Соответственно, если ученые найдут следы подобной потери атмосферы, это поможет планетологам или геологам сузить список возможных сценариев возникновения Луны и выяснить историю существования Земли в первые эпохи существования Солнечной системы.