Использование астероидных метеоритов для датирования импактного события, приведшего к образованию Луны
Dating the Moon-forming impact event with asteroidal meteorites. W. F. Bottke, D. Vokrouhlický, S. Marchi, T. Swindle, E. R. D. Scott, J. R. Weirich, H. Levison. Science. 2015. Vol. 348. No 6232. P. 321–323.
Большинство специалистов считают, что Луна образовалась около 4,5 млрд лет назад в ходе «гигантского столкновения» между протопланетой размером с Марс и молодой Землей. Это было самое крупное и самое недавнее столкновение во внутренней части Солнечной системы. Традиционно возраст Луны определяют по образцам лунного грунта, доставленным на Землю миссией «Аполлон-16». В ходе «гигантского столкновения» образовался диск обломочного материала вокруг Земли, из которого затем сформировалась Луна. Часть вещества из системы Земля-Луна была также выброшена в космическое пространство. Разработанная авторами цифровая модель показала, что многочисленные каменистые обломки размером более километра в поперечнике, выброшенные во время «гигантского столкновения», могли достигать большого пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера, сталкиваясь с расположенными там телами на скорости более 10 км/с, вызывая разогрев и дегазацию последних. При этом эти процессы должны были быть примерно в 1000 раз интенсивнее, чем обычные столкновения между телами в поясе астероидов, движущимися со скоростью 5 км/с. Согласно модели, описанной в статье, некоторое количество осколков после столкновения могло вернуться обратно и бомбардировать Землю и ее спутник на протяжении от нескольких десятков тысяч до 400 млн лет. Именно благодаря упомянутому процессу Луна приобрела современный вид своей поверхности. Обычно падения астероидов заканчиваются образованием кратеров, но в случае более скоростных столкновений должны оставаться и расплавленные породы. Многочисленные подтверждения этой гипотезы геологи не раз находили в поверхностных слоях пород. В ходе исследования было изучено 34 хондритовых метеорита, прилетевших на Землю из главного пояса астероидов, в том числе осколки, после взрыва метеорита над Челябинском 15 февраля 2013 г. Многие из них имели явные отпечатки древних столкновений. Для определения возраста метеоритов использовался метод 40Ar-39Ar датирования. Проанализировав разброс данных, авторы сделали вывод, что наиболее вероятным временем «гигантского столкновения» можно считать 4,47 млрд лет, что в целом соответствует ранее вычисленному возрасту формирования Луны, полученному по образцам самых древних пород коры этой планеты. Авторы считают, что велика вероятность нахождения прямого подтверждения импактных событий в виде обломков метеоритных брекчий, по составу соответствующих коре, мантии и ядру прото-Земли или гигантского импактора, в результате столкновения с которым образовалась Луна. Результаты исследования еще раз подтверждают правомерность теории о возникновении Луны при столкновении Земли с протопланетным телом на ранних этапах своего развития, а также позволяют уточнить временную шкалу формирования Солнечной системы.
В.В. Стрекопытов