Считается, что Луна появилась из вещества, которое было выброшено в космос в результате столкновения Земли с крупным небесным телом. Новая детальная симуляция той древней катастрофы продемонстрировала, что этот процесс мог занять не больше нескольких часов.
По современным представлениям, Луна образовалась около 4,5 миллиарда лет назад в результате столкновения молодой Земли с протопланетой Тейей, достигавшей размеров нынешнего Марса. Удар поднял и смешал вещество обоих небесных тел, часть его оказалась на околоземной орбите и постепенно сложила спутник. Однако новое моделирование показало, что этот процесс мог пройти намного быстрее — буквально за считаные часы. Об этом рассказывается в статье ученых из Даремского университета, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters.
Изотопный состав образцов лунного грунта близок к земному. Это говорит о том, что кора спутника образовалась в основном из вещества верхних слоев Земли. От погибшей Тейи Луне досталась меньшая часть, хотя ее останки могут сохраняться глубже в недрах. Кроме того, удар должен был выбросить материю достаточно далеко, за границы предела Роша, ближе которого Луна была бы разрушена приливными силами гравитационного поля Земли, даже не успев сформироваться. Существующие сценарии столкновения с трудом объясняют оба эти факта.
Поэтому Якоб Кегерейс (Jacob Kegerreis) и его коллеги использовали новую модель SWIFT, позволяющую симулировать сложные гравитационные и гидродинамические процессы, происходящие с большими количествами материи. Для расчетов ученые привлекли суперкомпьютер COSMA, который смоделировал сотни вариантов столкновения: под разными углами, с различной скоростью и вращением обоих небесных тел. Разрешение симуляции достигало 100 миллионов частиц, на порядки больше обычного.
