Луна могла сформироваться всего за несколько часов после столкновения молодой Земли с протопланетой размером с Марс. К такому выводу пришли исследователи, проведя новые компьютерные расчёты с учётом температуры недр небесных тел и связанных с ней геологических свойств.
Сценарий гигантского столкновения считается основной гипотезой происхождения Луны. Согласно этой модели, около 4,5 млрд лет назад с Землёй столкнулось тело под названием Тейя. Удар произошёл под определённым углом, из-за чего часть вещества оказалась на околоземной орбите и впоследствии образовала спутник.
Команда Адин Дентон из Юго-Западного исследовательского института выполнила одни из наиболее подробных моделирований такого события. Учёные впервые в достаточной степени учли прочность вещества и внутреннюю температуру сталкивавшихся протопланет. «Мы не были уверены, что это окажет влияние на Луну. Когда мы провели моделирование, выяснилось, что влияние действительно велико», — заявила Дентон в сообщении института, которое цитирует Space.com.
Расчёты показали, что нагретые тела слабее холодных и легче деформируются при ударе. Если столкновение произошло менее чем через 60 млн лет после формирования планет, Тейя могла полностью разрушиться, а вокруг Земли возник бы массивный диск обломков. В одном из вариантов моделирования целостная Луна сформировалась примерно за пять часов.
При более позднем столкновении, произошедшем ориентировочно через 100–150 млн лет после рождения планет, Тейя успела бы остыть и стать прочнее. В таком случае значительная часть тела сохранилась бы и слилась с Землёй, а кольцо обломков постепенно сформировало бы Луну. В обоих сценариях спутник в основном состоял бы из вещества мантии Тейи с небольшой примесью земного материала.
По словам планетолога Робин Кануп, не участвовавшей в исследовании, результаты могут связать нынешние физические свойства Луны, включая содержание летучих веществ, с температурой Земли и Тейи во время столкновения. Это способно помочь точнее определить время образования спутника. Работа была опубликована 1 сентября в The Astrophysical Journal Letters; выводы также могут повлиять на поиск дисков, из которых формируются спутники у землеподобных экзопланет, поскольку такие структуры после столкновения могут существовать недолго.