Общепризнанная теория формирования Луны все еще сталкивается с вопросами и пробелами, которые нужно заполнить. Но удивительно, что исследователям из Чикагского университета удалось пересмотреть теорию создания земного спутника всего по одному элементу – рубидию.
В новом исследователи отталкивались от анализа Николя Дауфа, изучавшего изотопный состав камней с Луны и Земли. Таким образом, удалось определить количество рубидия в планетарных телах и создать новую модель, которая объяснит различия.
По сути, исследование позволят с новой стороны посмотреть на загадку лунного формирования, а именно «лунный изотопный кризис». Эта проблема возникла в процессе изучения лунной истории. Тесты показывали, что лунные и земные образцы удивительно сходятся уровнями одних изотопов, но сильно отличаются по другим.
Эти выводы включали два главных сценария лунного формирования:
- гигантский объект врезался в Землю и стал основой для создания спутника (тогда состав Луны должен сильно отличаться от нашей планеты).
- объект полностью разрушил Землю, материал перемешался, и сформировалось два известных нам объекта (тогда состав должен быть идентичным).
Однако выводы указывали сразу на два варианта развития событий, а значит, ученые что-то упустили. Поэтому решили проверить различные теории, детально анализируя имеющиеся у НАСА образцы лунных камней, собранных миссиями программы Аполлон.
В конкретном случае удалось впервые создать строгий метод определения изотопов рубидия. Важно понимать, что ранее этот элемент никогда не удавалось измерить в лунных породах с высокой точностью, потому что его тяжело выделить из калия, с которым у них схожи химические свойства.
При изучении лунных камней заметили, что они располагают меньшим количеством легких изотопов рубидия и большим более тяжелых, чем у Земли. Никто не мог понять, как возникло подобное различие. Поэтому команда выдвинула новое предположение.
В основу теории легла идея о том, что Земля и ударный объект испарились после удара. Тогда будущая земная масса должна была медленно сливаться, создавая внешнее мусорное кольцо. Все это происходило при нагреве в 6000 градусов по Фаренгейту, поэтому кольцо напоминало скорее слой пара вокруг жидкого магматического ядра.
Со временем более легкие изотопы, вроде рубидия, испарились быстрее. Они конденсировались на Земле, а более тяжелые изотопы в кольце создали Луну. Эта идея больше соответствует тому, откуда у планеты и спутника такие причудливые сходства и различия.
Так как удалось понять, сколько испарилось легких изотопов, получилось выяснить, насколько насыщенным был первый слой. Чем насыщеннее, тем медленнее происходит процесс испарения. Это важные данные, потому что до этого не удавалось охарактеризовать эту раннюю фазу. Данные также отлично соотносятся с предыдущими измерениями других изотопов в лунных материалах, вроде калия, меди и цинка.