Суперкомпютърни симулации показват как Луната може да се е образувала в резултат на сблъсък между Земята и друг масивен обект преди 4,5 милиарда години.
Изследователите са провели най-точната до момента симулация на формирането на Луната в резултат на сблъсъка на Тея и Земята. Оказа се, че Тея се е завъртяла по оста си преди сблъсъка.
Тази анимация показва напречен разрез на това какво се случва при един от тези сблъсъци с висока разделителна способност. Цветовете представляват различни материали за частиците (скала, лед или атмосфера). Кредит: Sergio Ruiz-Bonilla
Смята се, че Луната се е образувала в резултат на сблъсък между Земята и Тея, протопланета с размерите на Марс, съществувала в зората на формирането на Слънчевата система. Физиците са извършвали огромен брой симулации, но досега не са успели да опишат напълно процеса на „раждането“ на Луната в резултат на такъв сблъсък на небесни тела.
Нови суперкомпютърни симулации хвърлят светлина върху тези процеси. Учени от Университета в Дърам използват високопроизводителния комплекс от интегрирани суперкомпютри DiRAC, за да проследят как се движи материалът, изхвърлен от Земята през първите четири дни след удара с Тея. Авторите са разгледали много сценарии за това събитие, включително един, при който Тея се е въртяла с определена скорост около оста си.
Изследване как въртенето на Тея повлиява на сблъсъка. Само чрез промяна на първоначалното завъртане на Theia, сблъсъкът може да доведе до сливане, удар и откат и дори конгломерат, оцелял в орбита, както е показано от 5-те сценария, показани на тази фигура. Кредит: Sergio Ruiz-Bonilla
Симулираният сблъсък с ранната Земя дава различни резултати в зависимост от размера и посоката на първоначалното въртене на Тея. В единия от случаите двата обекта се сливат заедно, а в друг след удара част от Тея „отскача“ от Земята. Ако изследователите не добавят никакво въртеливо движение към Тея, тогава сблъсъкът образуваобект с маса около 80% от Луната. Ако Тея се върти, полученото парче материал прилича повече на сегашния ни спътник.
Анимациите показват първите няколко часа от четири симулации с 10 8- частици с комбинация от различни сценарии. Кредит: Sergio Ruiz-Bonilla
Получената от симулацията купчина има и малко желязно ядро, подобно на ядрото на Луната, с външен слой от материали, „взети назаем“ от Земята и Тея. Неотдавнашен анализ на съотношенията на кислородните изотопи в лунните проби, събрани от космическите мисии "Аполо", предполага, че Луната може да се е образувала от материал и скали от ранната Земя, които са се отделили от сблъсъка на небесните тела.
Справка: The effect of pre-impact spin on the Moon-forming collision
S Ruiz-Bonilla, V R Eke, J A Kegerreis, R J Massey, L F A Teodoro
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 500, Issue 3, January 2021, Pages 2861–2870, https://doi.org/10.1093/mnras/staa3385
Източник: Supercomputer simulations could unlock mystery of Moon's formation
DURHAM UNIVERSITY
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари