stringtranslate.com

Тейя (планета)

Тейя ( / ˈ θ iː ə / ) — гипотетическая древняя планета в ранней Солнечной системе , которая, согласно гипотезе гигантского удара , столкнулась с ранней Землей около 4,5 миллиардов лет назад, при этом часть выброшенных в результате обломков объединилась, образовав Луну . [ 1] [2] Моделирование столкновений подтверждает идею о том, что крупные провинции с низкой скоростью сдвига в нижней мантии могут быть остатками Тейи. [3] [4] Предполагается, что Тейя была размером с Марс и могла образоваться во внешней части Солнечной системы и обеспечить большую часть воды на Земле , хотя это оспаривается. [5]

Имя

В греческой мифологии Тейя была одной из титанид , сестрой Гипериона , за которого она позже вышла замуж, и матерью Селены , богини Луны: [6] эта история перекликается с предполагаемой ролью планеты Тейя в создании Луны. [7]

Орбита

Предполагается, что Тейя вращалась по орбите в конфигурации L 4 или L 5, представленной системой Земля-Солнце, где она, как правило, и оставалась. Если бы это было так, она могла бы вырасти до размеров, сопоставимых с Марсом, с диаметром около 6102 километров (3792 миль). [ необходима цитата ] Гравитационные возмущения Венеры могли бы направить ее на курс столкновения с ранней Землей. [8]

Размер

Часто предполагается, что Тейя примерно такого же размера, как Марс, с массой около 10% от массы современной Земли, однако ее размер окончательно не установлен, и некоторые авторы предполагают, что Тейя могла быть значительно больше, возможно, на 30% или даже на 40-45% от массы современной Земли, что делает ее почти равной массе протоземли. [9]

Столкновение

Анимация столкновения Земли (синий) и Тейи (черный), в результате чего образуется Луна (красный и серый). Тела не в масштабе.

Согласно гипотезе гигантского удара , Тея вращалась вокруг Солнца , почти по орбите прото-Земли , оставаясь близко к одной или другой из двух более устойчивых точек Лагранжа системы Солнце-Земля ( то есть , либо L 4 , либо L 5 ). [8] В конечном итоге Тея была выведена из этого соотношения, скорее всего, из-за гравитационного влияния Юпитера , Венеры или обоих, что привело к столкновению Теи с Землей. [10]

Первоначально гипотеза предполагала, что Тея ударила Землю скользящим ударом [11] и выбросила множество кусков как прото-Земли, так и Теи, которые либо образовали одно тело, ставшее Луной, либо образовали две луны, которые в конечном итоге слились, образовав Луну. [12] [13] Такие рассказы предполагали, что лобовой удар уничтожил бы обе планеты, создав недолговечный второй пояс астероидов между орбитами Венеры и Марса.

Напротив, доказательства, опубликованные в январе 2016 года, свидетельствуют о том, что столкновение действительно было лобовым, и что останки Теи находятся на Земле и Луне. [14] [15] [16]

Моделирование показывает, что Тейя будет составлять около 70–90 % общей массы Луны в классическом сценарии гигантского удара, где Тейя значительно меньше протоземли. [17]

Гипотезы

С момента зарождения современной астрономии существовало по крайней мере четыре гипотезы происхождения Луны:

  1. Единое тело разделилось на Землю и Луну
  2. Луна была захвачена гравитацией Земли (как и большинство меньших лун внешних планет )
  3. Земля и Луна образовались одновременно, когда протопланетный диск аккрецировался
  4. Сценарий столкновения с Тейей, описанный выше

Образцы лунных пород, полученные астронавтами миссии «Аполлон», оказались по составу очень похожими на земную кору, и, вероятно, были вынесены с Земли в результате какого-то сильного события. [14] [18] [19]

Возможно, что крупные провинции с низкой скоростью сдвига, обнаруженные глубоко в мантии Земли, могут быть фрагментами Тейи. [20] [21] В 2023 году компьютерное моделирование подтвердило эту гипотезу. [22] [4]

Состав

Состав Тейи и то, насколько он отличался от Земли, оспаривается и является предметом дискуссий. [23] Считается маловероятным, что Тейя имела точно такой же изотопный состав, как и протоземля. Ключевым ограничением было то, что многие изотопные соотношения извлеченных пород с Луны почти идентичны таковым с Земли, что либо подразумевает, что два тела были в значительной степени гомогенизированы в результате столкновения, либо что изотопный состав Тейи был очень похож на земной. Однако исследование 2020 года показало, что лунные породы были более изменчивы по изотопному составу кислорода, чем считалось ранее, некоторые из них больше отличались от земных, чем другие, при этом более расходящиеся значения, вероятно, возникали глубже в лунной мантии, что предположительно является более истинным отражением Тейи, и может предполагать, что Тейя образовалась дальше от Солнца, чем Земля. [17]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Вольперт, Стюарт (12 января 2017 г.). «Исследование UCLA показывает, что Луна старше, чем считалось ранее». SciTechDaily . UCLA . Получено 23 марта 2022 г. .
  2. ^ K., Yidir (5 июля 2007 г.). «Гипотеза Тейи: новые доказательства того, что Земля и Луна когда-то были одним и тем же». The Daily Galaxy . Архивировано из оригинала 2017-06-19 . Получено 2013-11-13 .
  3. ↑ Сэмпл, Иэн (1 ноября 2023 г.). «Исследование показывает, что капли вблизи ядра Земли являются остатками столкновения с другой планетой». The Guardian .
  4. ^ ab Chang, Kenneth (1 ноября 2023 г.). «Исследование предполагает, что „большой удар“ сформировал Луну и оставил следы глубоко в Земле. Два огромных сгустка глубоко внутри Земли могут быть остатками рождения Луны». The New York Times . Архивировано из оригинала 1 ноября 2023 г. . Получено 2 ноября 2023 г.
  5. ^ Мейер, МММ; Ройфер, А.; Вилер, Р. (ноябрь 2014 г.). «О происхождении и составе Тейи: ограничения из новых моделей гигантского удара». Icarus . 242 : 316–328. arXiv : 1410.3819 . Bibcode :2014Icar..242..316M. doi :10.1016/j.icarus.2014.08.003. ISSN  0019-1035.
  6. ^ Murdin, Paul (2016). Rock Legends: The Asteroids and Their Discoverers. Popular Astronomy. Cham: Springer International . стр. 178. Bibcode : 2016rlat.book.....M. doi : 10.1007/978-3-319-31836-3. ISBN 978-3-319-31836-3.
  7. ^ "Селена". Онлайн-словарь этимологии .
  8. ^ ab "STEREO ищет останки древней планеты около Земли". NASA . 2009-04-09. Архивировано из оригинала 2013-11-13 . Получено 2013-11-13 .
  9. ^ Desch, Steven J.; Robinson, Katharine L. (декабрь 2019 г.). «Единая модель водорода на Земле и Луне: никто не ожидает вклада Теи». Геохимия . 79 (4): 125546. Bibcode : 2019ChEG...79l5546D. doi : 10.1016/j.chemer.2019.125546.
  10. ^ Йохансен, Андерс; Роннет, Томас; Биззарро, Мартин; Шиллер, Мартин; Ламбрехтс, Михиль; Нордлунд, Оке; Ламмер, Хельмут (19.02.2021). "Модель аккреции галечника для формирования планет земной группы в Солнечной системе". Science Advances . 7 (8). arXiv : 2102.08611 . Bibcode : 2021SciA....7..444J. doi : 10.1126/sciadv.abc0444. ISSN  2375-2548. PMC 7888959. PMID 33597233  . 
  11. ^ Ройфер, Андреас; Майер, Маттиас ММ; Бенц, Вилли; Вилер, Райнер (сентябрь 2012 г.). «Сценарий гигантского столкновения с наездом и бегством». Icarus . 221 (1): 296–299. arXiv : 1207.5224 . Bibcode :2012Icar..221..296R. doi :10.1016/j.icarus.2012.07.021. S2CID  118421530.
  12. ^ Jutzi, M.; Asphaug, E. (август 2011 г.). «Формирование возвышенностей дальней стороны Луны путем аккреции спутника». Nature . 476 (7358): 69–72. Bibcode :2011Natur.476...69J. doi :10.1038/nature10289. ISSN  0028-0836. PMID  21814278. S2CID  84558.
  13. ^ Эмспак, Джесси (август 2014 г.). «FACEOFF! Странно разные стороны Луны». Астрономия . С. 44–49. ISSN  0091-6358.
  14. ^ ab Nace, Trevor (2016-01-30). "Новые доказательства того, что наша Луна образовалась в результате удара возрастом 4,5 миллиарда лет". Forbes . Получено 2016-01-30 .
  15. ^ Young, Edward D.; Kohl, Issaku E.; et al. (29 января 2016 г.). «Изотопные свидетельства интенсивного смешивания кислорода во время гигантского удара, приведшего к образованию Луны». Science . 351 (6272): 493–496. arXiv : 1603.04536 . Bibcode :2016Sci...351..493Y. doi :10.1126/science.aad0525. ISSN  0036-8075. PMID  26823426. S2CID  6548599.
  16. ^ Вулперт, Стюарт (28 января 2016 г.). «Луна образовалась в результате лобового столкновения Земли и формирующейся планеты». UCLA newsroom . UCLA .
  17. ^ ab Cano, Erick J.; Sharp, Zachary D.; Shearer, Charles K. (апрель 2020 г.). «Различные составы изотопов кислорода Земли и Луны». Nature Geoscience . 13 (4): 270–274. Bibcode :2020NatGe..13..270C. doi :10.1038/s41561-020-0550-0. ISSN  1752-0894.
  18. ^ Херварц, Даниэль; Пак, Андреас; Фридрихс, Бьярне; Бишофф, Адди (6 июня 2014 г.). «Идентификация гигантского ударника Тейя в лунных породах». Science . 344 (6188): 1146–1150. Bibcode :2014Sci...344.1146H. doi :10.1126/science.1251117. ISSN  0036-8075. PMID  24904162. S2CID  30903580.
  19. ^ Мейер, МММ; Ройфер, А.; Вилер, Р. (ноябрь 2014 г.). «О происхождении и составе Тейи: ограничения из новых моделей гигантского удара». Icarus . 242 : 316–328. arXiv : 1410.3819 . Bibcode :2014Icar..242..316M. doi :10.1016/j.icarus.2014.08.003. S2CID  119226112.
  20. ^ Юань, Цянь; Ли, Минмин; Деш, Стивен Дж.; Ко, Бёнгкван (2021). Гигантское ударное происхождение для крупных провинций с низкой скоростью сдвига (PDF) . 52-я конференция по науке о Луне и планетах. Bibcode : 2021LPI....52.1980Y . Получено 27 марта 2021 г.
  21. ^ Горветт, Зария (12 мая 2022 г.). «Почему в глубинах Земли есть «капли» размером с континент?». BBC Future .
  22. ^ Юань, Цянь; Ли, Минмин; и др. (2 ноября 2023 г.). «Moon-forming impactor as a source of Earth's basal mantle anomalies» (Удар, формирующий Луну, как источник аномалий базальной мантии Земли). Nature . 623 (7985): 95–99. Bibcode :2023Natur.623...95Y. doi :10.1038/s41586-023-06589-1. ISSN  0028-0836. PMID  37914947. S2CID  264869152. Архивировано из оригинала 2 ноября 2023 г. Получено 2 ноября 2023 г.
  23. ^ Pinti, Daniele L. (2023). "Theia". В Gargaud, Muriel; Irvine, William M.; Amils, Ricardo; Claeys, Philippe; Cleaves, Henderson James; Gerin, Maryvonne; Rouan, Daniel; Spohn, Tilman; Tirard, Stéphane (ред.). Энциклопедия астробиологии . Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg . стр. 3021–3022. doi :10.1007/978-3-662-65093-6_1578. ISBN 978-3-662-65092-9.