Сталкивалась ли Земля с планетой в первые дни своего формирования?

Это известно как гипотеза гигантского удара или «большой всплеск».

Как бы замечательно это ни звучало, на самом деле это научный консенсус в отношении того, как образовалась Луна.

Принято считать, что Луна образовалась из обломков, выброшенных в результате большого столкновения вне центра с ранней Землей.

• Письмо в журнал Nature , август 2001 г.

Дополнительные доказательства этого события, в том числе: вращение Земли, орбита Луны, ядро ​​Луны, образцы лунных пород и свидетельства других столкновений перечислены на странице Википедии. Там же описан процесс. (Мне удобно полагаться на Википедию, потому что это астрономия школьного уровня.)

Как сказал Oddthinking, это хорошо изученная теория и текущий консенсус астрономического сообщества относительно того, как образовалась Луна. У нас есть различные экспериментальные доказательства в поддержку Гипотезы Гигантского Столкновения:

• Соотношения кислорода ( ¹⁶ O, ¹⁷ O и ¹⁸ O) очень похожи в образцах с Земли и Луны, но сильно отличаются от других земных тел в Солнечной системе ( Wiechert et al. 2001 ) ¹
• Под большей частью Луны был обнаружен толстый слой анортозита, свидетельствующий о каком-то крупномасштабном таянии, называемом океаном лунной магмы (LMO), которое лучше всего можно объяснить Гипотезой гигантского удара ( Yamamoto et al. 2012 ) .
• Недавние карты лунной коры показывают, что содержание алюминия на Земле и на Луне действительно совпадает; предыдущие оценки показали большое расхождение ( Wieczorek et al. )
• На Луне соотношение тяжелых изотопов цинка к легким изотопам цинка выше, чем на Земле, что подтверждает модели того, что должен был быть период, когда цинк испарялся, как и ожидалось от гигантского удара ( Paniello et al. 2012 ) .
• Луна сформировалась примерно на 30 миллионов лет позже, чем большинство других протопланетных объектов такого размера, что предполагает нетрадиционный метод формирования ( Stevenson & Halliday 2014 ) .
• Кроме того, Луна удаляется от Земли , что указывает на то, что она должна была сформироваться близко к планете.
• Облака от подобных столкновений в других планетных системах, по-видимому, наблюдались ( Ри и др., 2008 ) .

Есть еще несколько, в том числе некоторые другие специфические количества летучих веществ, но я думаю, что они достаточно репрезентативны для того, чтобы поддержать эту идею. Я процитирую Стивенсона и Холлидея, сказав, что Гипотеза Гигантского Столкновения — это модель, которая делает «наименее худшую» работу по объяснению всего этого.

Затем у нас есть симуляции, которые, кажется, неплохо воспроизводят конечное состояние системы, включая массы, угловой момент и т. д. Есть некоторые споры по поводу точных начальных параметров (я думаю, что недавно был какой-то новый спор об угле падения). в частности, хотя я мог ошибаться), но результаты все равно хорошие. Некоторые хорошие теоретические доказательства гипотезы гигантского удара включают

• Бенц и др. 1986 (старый и не самый современный, но один из самых ранних подробных симуляторов)
• Canup 2004 (одно из длинной серии симуляций, которое предоставило убедительные доказательства текущих представлений о кинематике ударника; Canup проделал большую работу над гипотезой гигантского удара)

Другая статья 2004 года Канупа (того же парня) включает в себя хороший обзор Гипотезы Гигантского Столкновения в целом и предоставляет контекст для большей части работы, проделанной над ней. Оказывается, в нем цитируются обе упомянутые выше работы.

¹ Соотношения численности немного сложны, потому что вы могли бы ожидать, что они будут другими, если бы ударник прибыл из другой части Солнечной системы. Некоторые модели показывают, что большая часть материала Луны поступила из ударника, и в этом случае аналогичное соотношение кислорода означало бы, что он не мог появиться из другого места в Солнечной системе, что может быть немного проблематично. Это открыто для интерпретации. Есть и другие решения .