Считается, что на заре становления Солнечной системы планеты земной группы – Меркурий, Венера, Земля и Марс – формировались в ходе столкновений и слияний планетеземалей. Материал, высвобождавшийся от таких событий, разлетался и впоследствии бомбардировал растущие миры и изменял состав Пояса астероидов.
«Однако, до сих пор никому так и не удалось найти свидетельств «ударного мусора» в Поясе астероидов. Это загадка, которая получила название «проблема потерянной мантии», ставила в тупик астрономов и астрофизиков многие десятилетия, и нам, вероятно, удалось ее решить», – рассказывают авторы исследования, представленного в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Формирование протопланет во внутренней и внешней областях Солнечной системы в представлении художника. Credit: Mark Garlick
В поисках ответа на давний вопрос ученые из Аризонского университета (США) разработали высокоточную компьютерную модель столкновений, которая привела к удивительным результатам: вместо создания твердых обломков, ударные события с участием крупных объектов практически полностью их плавили и оставляли после себя лишь облака газа, которые с относительной легкостью рассеивались и улетучивались под действием солнечного излучения, поэтому сегодня отголоски этих событий не видны.
Помимо решения «проблемы потерянной мантии» результаты исследования позволят по-новому посмотреть на процесс формирования Луны и ее эволюцию, которая, вероятно, появилась в результате катастрофического столкновения Земли с объектом размером с Марс, в результате которого Солнечная система должна была засеяться каменистыми обломками.
Столкновение новорожденной Земли и Тейи (объекта размером с Марс), ставшее причиной формирования Луны. Credit: Dana Berry/SwRI
«После образования из осколков, скованных гравитацией Земли, Луна должна была подвергнуться бомбардировке выброшенным материалом, который вращался вокруг Солнца в течение первых ста миллионов лет или около того. Если бы этот мусор был твердым и крупным, он должен был бы сильно повлиять на нее. Однако, если материал был газообразным, он мог вообще не оставить значимых следов на молодой Луне», – заключил Трэвис Гэбриэл, ведущий автор исследования.