Около четырех миллиардов пятисот миллионов лет назад произошла одна из самых значительных трансформаций на заре существования Земли – гигантское столкновение с протопланетным объектом, получившим название Тейя. Данное событие оказало существенное влияние на размеры и химический состав нашей планеты, став причиной формирования Луны. Несмотря на то, что Тейя была полностью уничтожена в результате этого удара, ее остатки, представляющие собой «строительный материал», продолжают обнаруживаться в земных породах и горных образованиях спутника. Результаты исследования, посвященного этой теме, были обнародованы в журнале Science, помогает восстановить происхождение Тейи.
Международная группа ученых провела измерения соотношений изотопов железа в земных и лунных образцах с беспрецедентной точностью. В соответствии с предыдущими данными, полученными при анализе хрома, кальция, титана и циркония, между Землей и Луной практически отсутствуют различия. Этот факт долгое время оставался предметом дискуссий: поскольку предполагается, что Луна образовалась в результате столкновения с Тейей, ее состав должен был бы отличаться хотя бы незначительно.
В ходе исследования ученые использовали метод, который они определяют как «обратный инжиниринг планет». Применяя известные изотопные характеристики и моделируя различные сценарии планетарных столкновений, они сопоставили вероятные составы Тейи и ранней Земли с современными данными. Дополнительный анализ элементов, чувствительных к процессам, происходящим в формирующейся планете – например, молибдена и железа, которые частично переходят в ядро, – позволил детализировать полученную картину.
Полученные результаты указывают на то, что Земля и Тейя сформировались во внутренней области Солнечной системы, находясь относительно недалеко друг от друга. Более того, вероятно, Тейя образовалась даже ближе к Солнцу по сравнению с протоземлей. Это объясняет сходство их изотопных составов и также позволяет понять, почему вещество Тейи не идентично ни одному из известных типов метеоритов.
Как подчеркивают авторы работы, полученные данные способствуют сужению спектра возможных сценариев формирования Луны и приближают нас к пониманию условий, существовавших в первые миллионы лет развития Солнечной системы.
