После многолетнего изучения мантии Земли американские ученые из Университета штата Аризона выдвинули новую теорию о том, что в ее составе имеются остатки протопланеты под названием Тейя. До нынешнего времени их называли крупными областями с низкой скоростью сдвига (LLSVP). А причиной образования данных областей стало столкновение Тейи и Земли несколько миллиардов лет назад. Ученые уже представили данную теорию на конференции по изучению Луны.
Согласно модели ударного формирования Луны, спутник образовался 4,6 млрд лет назад в результате столкновения нашей планеты с небесным телом, которому было присвоено имя Тейа. Планета ударилась о Землю под углом – прошла практически по касательной. Поэтому большое количество ее вещества, а также земной мантии оказались на околоземной орбите. Так появилась прото-Луна.
Данная теория считается основной в наше время, а выдвинута она была коллективом ученых на Гавайской конференции по планетологии в 1984 г. Ударная модель имеет свои плюсы и минусы. В ее пользу говорят результаты исследования мантии Луны. Так, она состоит преимущественно из каменных пород, а также равна 80% общего диаметра, что нехарактерно для подобных тел.
В научной космической среде все еще ведутся споры относительно того, что произошло с Тейей после столкновения. Согласно новой версии, большая часть мантии протопланеты оказалась в земной мантии. Так образовались крупные области с низкой скоростью сдвига. Они находятся в нижней части мантии, которая прилегает к внешнему ядру.
Данные провинции были обнаружены при помощи сейсмической топографии. Для них характерны медленные скорости сдвиговых волн. Ученые выделяют две области LLSVP: тихоокеанскую и африканскую. Вертикально, вглубь мантии, они распространяются на тысячи километров. Размер провинций в поперечном направлении также составляет несколько тысяч километров. Общий объем – 6% от объема Земли и 8% объема мантии.
Обнаружить LLSVP удалось благодаря изучению сейсмических данных. Сталкиваясь с областями, сейсмические волны замедляются. Это говорит о том, что по сравнению с остальными участками мантии они отличаются более высокой плотностью. Специалисты утверждают, что мантия гипотетического тела Тейя наверняка не была плотнее мантии Земли. В противном случае в ходе столкновения ее части смогли бы достигнуть земного ядра.
Группа ученых создала модель нашей планеты в таком виде, какой она имела около 4,5 млрд лет назад. Также они смоделировали момент столкновения Земли с гипотетическим телом, чтобы подкрепить свою теорию. В ходе эксперимента они наблюдали за последствиями удара Земли и планеты размером с Марс и более крупных тел.
Считается, что в составе мантии Тейи было достаточно много железа – на это указывает ее плотность. Моделирование столкновения привело к ожидаемому результату: протопланета оказалась практически полностью разрушенной. Часть ее остатков была выброшена в космос (из них сформировалась Луна), а другая часть оказалась внутри мантии Земли. Через миллиарды лет данные частицы слились в единые области LLSVP.
