Теория появления Луны уже ни у кого не вызывает сомнений. Наш спутник образовался после того, как протопланета под названием Тейя 4,5 млрд лет назад столкнулась с совсем еще юной Землей. Сейчас появилась удивительная теория, согласно которой остатки Тейи могли сохраниться в виде двух огромных слоев глубоко внутри нашей планеты.
Сейсмологи много лет пытаются разгадать загадку двух сгустков земной мантии, расположенных под Западной Африкой и Тихим океаном и немного напоминающих по форме наушники.
Эти огромные образования в 1 тыс. километров толщиной и в несколько раз больше шириной являются, по словам физика из университета Аризоны Цянь Юаня, самыми крупными в земной мантии. Доходя до них сейсмические волны от землетрясений, резко замедляют свой ход, что позволяет сделать вывод: плотность этих слоев и их химический состав отличаются от окружающих слоев земной мантии.
Эти, как их называют сейсмологи, крупные области с низкой скоростью сдвига (LLSVPs), могут просто быть выкристаллизовавшимися областями древнего океана магмы Земли. Однако они вполне могут быть и сохранившимися сгустками мантии, пережившими столкновение с космическим телом, после которого и образовалась Луна. С другой стороны, заявил Цянь на недавней Планетарной конференции, последние данные и компьютерное моделирование позволяют сделать еще один неожиданный вывод, что это остатки того самого космического тела, которое врезалось в Землю миллиарды лет назад.
С одной стороны, теория в общем-то не нова, но с другой, никто раньше еще не приводил в ее доказательство столько довольно убедительных доводов и фактов, как Цянь Юань.
Так, например, данные из Исландии и Самоа, по словам геохимика из университета Калифорнии Суджоя Микопадхая, позволяют предположить, что LLSVP – очень древние образования и существуют со времен образования Луны. Следы магмы, питающей извержения на этих островах, уходят вглубь к этим плотным слоям. К тому же, в лаве в Исландии и на Самоа найдены следы изотопов радиоактивных элементов, которые существовали только в первые сто миллионов лет истории Земли.
Новые изображения тела, врезавшегося 4,5 млрд лет назад в Землю, свидетельствуют о том, что оно могло «впрыснуть» громадные куски очень плотных горных пород глубоко внутрь нашей планеты. Еще в 70-е годы прошлого века появилась теория столкновения, которая объясняла, почему луна такая сухая и имеет очень маленькое железное ядро. Дело в том, что в результате катаклизмов, к которым с полным правом можно отнести столкновения космических тел, такие летучие вещества, как вода, просто испаряются, а громадные объемы менее плотных пород, выброшенные в космос в результате удара, вполне могли со временем соединиться и образовать Луну. Полвека назад считали, что в Землю врезалась какая-то планета размером с Марс. Однако сейчас сторонники теории столкновения полагают, что ее размеры могли быть и значительно меньше. Согласно исследованиям астрофизика Стивена Деша, она могла быть размером с нашу Землю.
Деш с коллегами замерил содержание легкого водорода и дейтерия, тяжелого изотопа водорода, в образцах, привезенных с луны «Аполло». Легкого водорода в лунных образцах оказалось намного больше, чем на Земле.
Для того, чтобы захватить и сохранить так много легкого водорода, Тейя должна была быть очень большой и тяжелой. Она также должна была быть относительно сухой, потому что любая вода, в которой много тяжелого водорода, подняла бы суммарный уровень дейтерия.
Такая сухая и огромная планета вполне могла разделиться на части: ядро с низким содержанием железа и богатую железом мантию. Еще ее плотность должна была быть на 2-3,5% выше плотности нынешней Земли.
Юань считает, что после столкновения с Землей ядро Тейи могло быстро слиться с Землей. Компьютерное моделирование однако показывает, что отдельные слои мантии Тейи могли не слиться с мантией нашей планеты, а сохраниться в ней в виде отдельных образований. Моделирование показывает, что те части мантии, которые были на 1,5-3,5% плотнее мантии Земли, могли пережить столкновение и сохраниться где-то в районе ядра нашей планеты. Эту теорию подтверждают и расчеты Деша с дейтерием.
Огромные размеры Тейи объясняют солидные размеры LLSVP, которые в общей сложности в 6 раз тяжелее всей Луны. Если они имеют внеземное происхождение, то, уверен Юань, их могло доставить на Землю космическое тело размеров Тейи.
Конечно, имеется и немало вполне обоснованных сомнений. Например, данные по LLSVP отрывочны, а форма этих образований может оказаться ошибочной, потому что основывается на сейсмических волнах низкой частоты, искажающих картину.
Деш считает, что теорию столкновения можно проверить при помощи сравнения образцов лавы с Исландии и Самоа с образцами лунной мантии.
Ни в одном из лунных образцов нет частиц мантии. Поэтому ученые так мечтают получить образцы из самого большого лунного кратера, который находится на ее южном полюсе, где наверняка можно добыть образцы лунной мантии. В этом десятилетии, кстати, США и Китай планируют отправить экспедиции на южный полюс спутника Земли.
Если остатки Тейи лежат у нас под ногами на большой глубине, то они могут там находиться не одни. Сейсмологи все чаще находят на больших глубинах в мантии небольшие, размером всего в несколько сотен километров, ультраплотные участки. Причем, они в основном находятся в непосредственной близости от LLSVP.
Может быть, это погрузившиеся останки богатых железом ядер других маленьких планет, которые сталкивались с Землей на раннем этапе ее существования.
