Jacob Keggereis/YouTube

Jak powstał Księżyc? To pytanie od dekad spędza sen z powiek wielu naukowcom. Do tej pory za najprawdopodobniejsze wytłumaczenie narodzin ziemskiego satelity przyjmowano wysuniętą w latach 70. XX wieku teorię wielkiego zderzenia. Według niej ok. 4,5 mld lat temu licząca sobie wówczas zaledwie 34 mln lat proto-Ziemia zderzyła się z Theą (pochodząca z mitologii greckiej tytanka i matka Selene, bogini Księżyca), protoplanetą wielkości Marsa, co doprowadziło 100 lat później (inni naukowcy wspominają w tym kontekście o tysiącach bądź nawet milionach lat) do uformowania się Księżyca. Nowa symulacja superkomputera sugeruje jednak, że cały proces mógł trwać zaledwie kilka godzin. 

Zgodnie z teorią wielkiego zderzenia kolizja młodej Ziemi z innym ciałem niebieskim przełożyła się na wyrzucenie w otaczającą naszą planetę przestrzeń kosmiczną ogromnych ilości materii. Uwolniona w trakcie zderzenia energia sprawiła również, że Thea została stopiona; upłynniona skała i oderwane fragmenty Ziemi z biegiem czasu utworzyły dysk pyłowo-skalny, którego poszczególne elementy zderzały się ze sobą, koniec końców formując Księżyc. Powyższa teoria ma jednak kilka słabości: nie tłumaczy ona choćby, dlaczego przywiezione przez załogi statków misji Apollo fragmenty skał księżycowych pod względem składu izotopowego są tak podobne do skał budujących płaszcz Ziemi; nie wiemy też, czy na naszej planecie kiedykolwiek istniał ogromny ocean magmy, który byłby konsekwencją uderzenia w nią Thei. 

Całej sprawie postanowił przyjrzeć się zespół naukowców pod kierownictwem Jacoba Kegerreisa, który 4 października przedstawił rezultaty swoich badań w prestiżowym czasopiśmie naukowym The Astrophysical Journal Letters. Grupa badaczy, wykorzystując znajdujący się w angielskim Durham University superkomputer COSMA, stworzyła wiele symulacji zderzenia młodej Ziemi z Theą, biorąc pod uwagę zmieniające się siły grawitacyjne i hydrodynamiczne oraz analizując kolizję pod różnymi kątami i z odmiennymi prędkościami. Niezwykle istotne jest to, że rzeczone symulacje po raz pierwszy przedstawiono w tak wysokiej rozdzielczości - uwzględniono w nich aż 100 milionów części, podczas gdy zazwyczaj w takich badaniach standardowa rozdzielczość obejmowała od 100 tys. do 1 mln części. 

Efekty prac superkomputera prowadzą do wniosku, że powstały z fragmentów Ziemi i Thei Księżyc formował się przez zaledwie kilka godzin, w ekspresowym tempie zyskując swój charakterystyczny kształt. Błyskawiczny przebieg tego procesu pozwolił naszemu satelicie zachować znacznie więcej materii pochodzącej z Ziemi; tłumaczy on również inne jego właściwości naturalne z kątem nachylenia orbity na czele. Oto wspomniane symulacje:

Kegerreis zaznacza, że dla weryfikacji założeń powyższej teorii potrzebne są dalsze badania i dostarczenie na Ziemię kolejnych próbek księżycowego gruntu. W tej perspektywie niezwykle ważny jest realizowany przez NASA program Artemis, którego ukoronowaniem ma być przewidziany obecnie na 2025 rok powrót człowieka na Księżyc. 

Zobacz także:

-

Teleskop Hubble'a zarejestrował przedziwne zdarzenie na Betelgezie. Naukowcy NASA są zdumieni

-

Webb łączy siły z teleskopem Chandra [ZDJĘCIA]. Fala uderzeniowa i gaz rozgrzany do milionów stopni!