Учені припустили, що два регіони глибоко в мантії Землі, де сейсмічні хвилі чомусь сповільнюються, виникли внаслідок катастрофи, що сталася на початку історії Сонячної системи. Тоді велика планета, розміром із Марс, зіткнулася із Землею, унаслідок чого утворився Місяць. Цю планету називають Тея.
Учені припустили, що два регіони глибоко в мантії Землі, де сейсмічні хвилі чомусь сповільнюються, виникли внаслідок катастрофи, що сталася на початку історії Сонячної системи. Тоді велика планета, розміром із Марс, зіткнулася із Землею, унаслідок чого утворився Місяць. Цю планету називають Тея.
Сейсмічні хвилі, породжені землетрусами, проходять через надра планети й змінюють швидкість і напрямок на шляху крізь різні матеріали. Такі чинники, як тип породи, щільність і температура, змінюють рух цих хвиль, що дає змогу вченим поступово створювати картину земної кори та мантії, пише Ars Technica.
Однак є речі, які вченим нелегко пояснити. Глибоко в мантії Землі є дві великі, так звані, «низькошвидкісні провінції», де сейсмічні хвилі уповільнюються. Це сповільнення узгоджується з тим, що матеріали мають більшу щільність, тому не дивно, що вони розташовані поблизу ядра. Але це не пояснює, чому є дві окремі області або чому вони містять матеріал, який був там із моменту утворення Сонячної системи.
Тепер команда пов’язала існування цих двох регіонів із зіткненням із планетою Тея. Вони висловили два припущення.
Перше полягає в тому, що ці регіони є залишками процесу, в результаті якого надра Землі розділилися на кору, мантію та ядро. Але цей матеріал мав бути ретельно перемішаний, коли об'єкт розміром із Марс (Тея), врізався в ранню Землю, залишивши на орбіті достатньо уламків, щоби сформувати Місяць.
Друга ідея припускає, що «провінції» можуть бути залишки тектонічних плит, які занурилися на незвичну глибину в мантії. Але це не пояснює, як виглядає цей матеріал, коли мантійні шлейфи виводять частину його на поверхню через вулканізм. При відборі зразків співвідношення ізотопів у газах, захоплених цим матеріалом, виглядає так, як у перші роки існування Сонячної системи, а не так, як сьогодні в земній корі.
У порівнянні із Землею, Місяць має набагато більше оксиду заліза, а це дає змогу зробити припущення, що Тея також мала багато цього матеріалу. Оскільки оксид заліза більш щільний, ніж багато інших матеріалів мантії, він може пояснити цю властивість великих «низькошвидкісних провінцій». Крім того, зіткнення мало б відбутися на початку історії Сонячної системи, що могло б пояснити, чому співвідношення ізотопів виглядає первісним.
Велика проблема з цією ідеєю полягає в тому, що матеріал із Теї також був би перемішаний після зіткнення, тому важко зрозуміти, як він міг сформувати дискретні шари всередині Землі. Тому дослідники змоделювали надра Землі як під час, так і після зіткнення, щоб краще зрозуміти, як це могло статися.
Є багато моделей гігантського зіткнення між ранньою Землею й Теєю — завдяки їм стало відомо, що воно могло виштовхнути на орбіту достатньо матеріалу, щоб сформувати Місяць. Але тепер учені скористалася досягненнями в галузі обчислювальної техніки, щоб виконати ці симуляції з вищою роздільною здатністю, ніж ті, що робилися раніше, і зосередилася на внутрішніх частинах Землі.
Ці моделі показали, що плавлення Землі після зіткнення пошириться більш ніж на половину мантії, але частина глибокої мантії залишиться твердою.
Вище лінії плавлення будь-який матеріал із Теї в кінцевому підсумку ретельно змішається з уламками Землі. Але фрагменти Теї також опиняться нижче лінії плавлення і, отже, залишаться значною мірою неушкодженими.
Це не будуть великі шматки, і вони будуть розкидані по всіх надрах Землі, але вони збережуть властивості, подібні до властивостей Теї, попри те, що перебуватимуть на іншій планеті.
