Компьютерные расчёты, опубликованные 1 сентября 2026 года в журнале The Astrophysical Journal Letters, допускают, что Луна могла появиться из крупного фрагмента Тейи, сохранившегося после столкновения с молодой Землёй. В таком сценарии ей не пришлось постепенно собираться из диска обломков. Расчёты провели К. Адин Дентон, Эрик Асфог, Намья Байджал и Роберт Меликян. В отличие от многих прежних моделей, где сталкивающиеся тела считали жидкими, авторы учли прочность вещества Тейи. Научно-популярный разбор работы вышел 23 октября в Eos.

Авторы моделировали столкновение методом сглаженных частиц, который позволяет рассчитывать движение вещества при ударе. В каноническом сценарии молодая Земля сталкивается с Тейей, планетой примерно марсианского размера. Исследователи меняли температуру и механические свойства Тейи, а также проверяли небольшой диапазон углов и скоростей столкновения.

Горячая Тейя может расколоться на два крупных тела

В основном расчёте тела сталкиваются под углом около 45 градусов со скоростью, близкой к скорости убегания, примерно 9 км/с. Масса молодой Земли в модели составляет 0,877 массы современной Земли, а Тейи — 0,133. При температуре поверхности около 2000 К Тейя остаётся преимущественно твёрдой, хотя её внутренние слои легко деформируются. Прочный внешний слой мешает планете полностью расплыться при ударе. Тейя раскалывается на крупные фрагменты: один поглощает Земля, а другой выходит на орбиту как относительно целая протолуна.

В одном из расчётов спутник сохраняет около 1,78 массы современной Луны. Это число описывает результат при конкретных начальных условиях модели, а не доказывает, что такой спутник действительно когда-либо обращался вокруг Земли.

Более холодная Тейя ведёт себя иначе. При температуре около 400 К она сильнее сопротивляется деформации, сохраняет целостность и в итоге сталкивается с Землёй повторно. На орбите остаётся главным образом диск обломков. При промежуточной температуре, около 800 К, спутник сначала появляется, но затем приливное воздействие Земли разрушает его. В результате образуется диск, из которого Луна могла бы собираться постепенно.

Разницу можно представить на примере двух материалов, получивших одинаковый удар. Мягкий, почти расплавленный комок вытянется и распадётся, а более плотный дольше сохранит форму. Но для исхода важна не только прочность: при подходящей степени деформации материал может разделиться на два крупных тела. Представим, что внешняя часть Тейи отделяется и получает скорость, достаточную для выхода на орбиту. Если скорость или угол столкновения немного изменятся, она может подойти слишком близко к Земле и разрушиться под действием приливных сил.

Расчёты не устанавливают, какой сценарий действительно привёл к появлению Луны. Авторы сосредоточились главным образом на каноническом столкновении и показали возможные механизмы, но не восстановили фактические температуру, прочность и геометрию древнего удара. Во всех рассмотренных вариантах Луна в основном состоит из вещества мантии Тейи, поэтому учёт прочности не решает проблему близкого изотопного состава Земли и Луны.

Кроме того, устойчивый крупный спутник появляется лишь в ограниченной области параметров. Результаты при высоком разрешении согласуются между собой примерно от 500 000 частиц, но сами авторы считают проверку численной сходимости не окончательной. Обсуждение таких расчётов требует отдельного оформления результатов, например в формате научной статьи, но публикация сама по себе не превращает один из смоделированных вариантов в установленную историю Луны.

Схема трёх результатов моделирования столкновения прото-Земли и Тейи при разной температуре и прочности вещества

Фото: Zelch Csaba / Pexels