Тейя оказалась соседкой Земли

Примерно 4,5 миллиарда лет назад произошел самый драматичный эпизод в ранней истории Земли – столкновение с крупным протопланетным телом, названным Тейей. Этот удар изменил размеры и состав нашей планеты и привел к рождению Луны. Хотя сама Тейя была полностью разрушена, следы ее «строительного материала» до сих пор сохраняются в породах Земли и спутника. Исследование, опубликованное в журнале Science, помогает восстановить происхождение Тейи.

Международная команда ученых с рекордной точностью измерила соотношения изотопов железа в земных и лунных образцах. Как и показывали предыдущие данные по хрому, кальцию, титанy и цирконию, различий между Землей и Луной практически нет. Это долго оставалось загадкой: ведь если Луна образовалась главным образом из вещества Тейи, ее состав должен хоть немного отличаться.

Исследователи применили подход, который сами называют «обратным инжинирингом планет». Используя набор известных изотопных «подписей» и моделируя множество вариантов столкновения, они сопоставили возможные составы Тейи и ранней Земли с тем, что мы наблюдаем сегодня. Дополнительный анализ элементов, чувствительных к процессам внутри формирующейся планеты – например, молибдена и железа, часть которых уходит в ядро, – позволил уточнить картину.

Результаты показывают, что и Земля, и Тейя сформировались во внутренней части Солнечной системы, рядом друг с другом. Более того, Тейя, вероятно, образовалась даже ближе к Солнцу, чем протоземля. Это объясняет, почему их изотопные составы настолько похожи, а также почему материал Тейи не совпадает полностью ни с одним из известных типов метеоритов.

Как отмечают авторы исследования, результаты помогают сузить круг возможных сценариев формирования Луны и приближают нас к пониманию того, как выглядели первые миллионы лет истории Солнечной системы.