Международная команда планетологов установила, что Луна сформировалась почти через 100 миллионов лет после начала формирования Солнечной системы. Описания и результаты исследований представлены в статье, опубликованной 3 апреля 2014 года в журнале «Nature». Эти выводы были сделаны на основании измерений из недр Земли в сочетании с компьютерным моделированием протопланетного диска, из которого образовалась Земля и прочие планеты земной группы.
Команда, в которую вошли исследователи из Франции, Германии и Соединённых Штатов Америки, смоделировала рост планет земной группы (Меркурия, Венеры, Земли и Марса) в протопланетном диске, содержащем тысячи планетарных «строительных блоков», вращающихся вокруг Солнца. Проанализировав историю роста планет земного типа и проведя 259 моделированный, учёные обнаружили взаимосвязь между периодом, когда, предположительно, произошло столкновение Земли с астрономическим объектом, размером с Марс, в результате которого, по одной из версий, сформировалась Луна, и количеством материала, «перенесённого» с Земли на спутник, после этого столкновения.
Дополняя компьютерное моделирование детализированной информацией о массе материала, поступающего с Земли за счет экскреции после образования Луны, учёные показали взаимосвязь, которая выступает своего рода часами для определения времени формирования спутника. Это — первые «геологические часы» в истории ранней Солнечной системы, которые не полагаются на измерения и интерпретации радиоактивного распада атомных ядер для определения роста.
По словам Seth Jacobson из bservatory de la Cote d’Azur в Ницце (Франция), который является автором статьи, опубликованной в «Nature», он и его коллеги чрезвычайно обрадовались тому, что нашли «часы» для определения времени формирования Луны, которые не основываются на радиометрических методах датирования. Он отмечает, что эта корреляция была замечена совершенно случайно во время моделирований, причем в более ранних моделях она также присутствовала.
Изданная научная литература обеспечила условия для оценки массы, аккумулируемой Землёй после столкновения, сформировавшего Луну. Ранее учёные продемонстрировали, что изобилие в мантии Земли сидерофильных элементов, являющихся атомными элементами, которые, как правило, химически связаны с железом, прямо пропорционально массе, накопленной Землёй после формирования Луны.
Эти геохимические измерения позволили установить новую дату формирования Луны — 95 ± 32 млн лет после начала Солнечной системы. Эта оценка возраста Луны согласуется с некоторыми интерпретациями измерений радиоактивного датирования, однако противоречит многим другим. Ввиду того, что новый метод датирования является независимым и прямым способом определении возраста Луны, он помогает установить, какие радиоактивные измерения датирования являются самыми полезными для подобного рода вычислений.
По словам Kevin Walsh из Southwest Research Institute (SwRI) Space Science and Engineering Division, полученные результаты впечатляют, поскольку посредством одних и тех же моделей возможно моделировать и формирование Марса, датируемое 2-5 млн лет после начала Солнечной системы, и формирование Луны, произошедшее спустя 100 млн лет. Он отмечает, что эти совершенно разные временные рамки было крайне сложно охватить во время моделирования.
