Земля в начале существования в отсутствии атмосферы подвергалась интенсивной метеоритной бомбардировке. Среди сталкивающихся с ней объектов встречались крупные планетезимали – тела, породившие планеты. Предполагается, что в результате одного из таких столкновений образовалась Луна.
В новом исследовании сотрудники ГЕОХИ РАН изучили эволюцию орбит тел, выброшенных с ранней Земли при столкновениях с крупными объектами.
На основе анализа вероятностей столкновения этих тел с Луной на ее современной орбите они установили, что спутник не мог вырасти за счет этого до современных размеров из небольшого объекта. Полученные результаты свидетельствуют о том, что образование и большая часть развития зародыша Луны происходили вблизи Земли.
Так, ученые установили, что большая часть выброшенных с планеты объектов покинула сферу Хилла и стала двигаться по гелиоцентрическим орбитам. Динамическое время их жизни составляло несколько сотен миллионов лет.
Исследователи выявили обратную связь между скоростью выброса и вероятностью столкновения объектов с Землей и Луной. Так при скоростях выброса 11,5 км/с вероятность столкновения тел с Землей равна примерно 0,3, при 12 км/с - 0,2 и при 14 км/с – 0,15-0,2.
При скоростях выброса до 11,25 км/с (немного выше параболической) большая часть выброшенных с Земли тел выпадала обратно. Скорости их столкновения с планетой напрямую зависели от скорости выброса: 13 км/с при 11,3 км/с, 14-15 при 11,5, 14-16 при 12, 14-20 при 14, 14-25 при 16,4.
При скоростях выброса от 11,5 км/с вероятность столкновения объектов с Луной в 15-35 раз меньше, чем с Землей. Так, при 14 км/с она равна 0,004–0,008, при 12 км/с - 0,006–0,01. При 11,3 км/с вероятность столкновения возрастает до 0,01–0,02. Скорости столкновения также напрямую зависят от скоростей выброса: 7-8 км/с при 11,3 км/с, 10-12 при 12, 10-16 при 14, 11-20 при 16,4.
Таким образом, на Луне может присутствовать земной материал, выброшенный при аккумуляции и поздней бомбардировке планеты. Однако его было недостаточно для достижения ей современных размеров.
На основе этого ученые предполагают, что Луна и Земля начали формироваться одновременно из общего разреженного сгущения. Зародыш спутника имел массу до 0,1 современной.
Исследователи выяснили, что наилучшие условия для роста зародыша Луны создал бы выход хотя бы части выброшенного с Земли материала на орбиты вокруг нее, как в модели мультиимпактов.
Ученые рассматривают возможность сохранения сокращающегося биологического разнообразия на Луне путем криоконсервации. Луна подходит для этого благодаря естественным условиям. Однако такой подход потребует разработки специализированных систем доставки и хранения образцов, а также развития лунной инфраструктуры. »»»
По результатам наблюдений за наиболее удаленной из известных галактикой установлено, что она содержит примерно в 10 раз больше тяжелых химических элементов, чем предполагалось, включая кислород. Это свидетельствует о значительно более быстрых процессах эволюции ранней Вселенной, чем считалось. »»»
Путем исследования упавшего в 2019 г. в Коста-Рике метеорита Агуас Заркас ученые установили, что данный объект при входе в атмосферу имел диаметр около 60 см и является фрагментом более крупного астероида из внешних областей пояса астероидов. Его материал хорошо сохранился, пройдя атмосферу и столкнувшись с Землей. »»»
Ученые впервые обнаружили суперземлю на удаленной орбите, в то время как ранее предполагалось, что такие объекты приурочены ко внутренним областям планетных систем. Это свидетельствует о том, что планетные системы формируются по-разному и могут иметь разную структуру. »»»
Путем моделирования ученые установили, что в раскаленных недрах молодых планет водород и вода формируют однородную смесь. По мере остывания она начинает разделяться, что приводит к образованию слоистой структуры. »»»
В системе звезды HD 119355 обнаружена экзопланета субнептунового типа TOI-3493 b. Она крупнее Земли и значительно тяжелее, что свидетельствует о средней плотности. На основе этого выдвинуто 2 гипотезы строения. »»»
По результатам наблюдений изучено распределение метана по широтам, сезонные и широтные изменения аэрозолей и установлено отсутствие метана в стратосфере Урана. »»»
Впервые удалось зафиксировать полярные сияния на Нептуне. Они выглядят как голубые пятна и ввиду наклона магнитного поля относительно оси вращения планеты проявляются на средних широтах. »»»
По результатам анализа данных наблюдений за Юпитером в период шторма 2016-2017 гг. и моделирования ученые выяснили, что эти явления переносят аммиак между слоями атмосферы: восходящие потоки уносят его в верхние слои из-под облаков, нисходящие возвращают в виде ледяных частиц. »»»
По результатам наблюдений ученые установили, что звезда HD 144812 является пост-красным сверхгигантом, вращающимся вокруг звезды-компаньона, имеющей диск вещества, сформированный в предыдущую фазу красного сверхгиганта. »»»