Γυρίστε το μυαλό σας πίσω στην εποχή που η Γη ήταν μωρό. Το ηλιακό σύστημα ήταν ένα βάναυσο φυτώριο. Γιγαντιαία θραύσματα βράχου στροβιλίζονταν χαοτικά γύρω από έναν φλογερό νεαρό ήλιο, βομβαρδίζοντας τακτικά μικρούς πλανήτες. Η Γη σχηματίστηκε κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, που εύστοχα ονομάζεται Άδης, και χωρίς αυτή τη σταθερή βροχή φωτιάς που χτίζει τα οστά του πλανήτη μας, δεν θα ήμασταν καθόλου εδώ.
Και ούτε το φεγγάρι.
Προς το τέλος αυτής της περιόδου, περίπου 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, ένας πρωτοπλανήτης μεγέθους του Άρη που ονομάζεται Theia χτύπησε στη Γη σε μια σύγκρουση που πιστεύεται ότι απελευθέρωσε 100 εκατομμύρια φορές περισσότερη ενέργεια παρά ο αστεροειδής που τελείωσε τους δεινόσαυρους. Η πρόσκρουση κατέστρεψε τη Θεία, έριξε ένα τιτάνιο σωρό υλικού σε τροχιά — και γέννησε το φεγγάρι μας.
Αυτός ο διαλογισμός στα σενάριο γιγαντιαίας πρόσκρουσης είναι η κορυφαία θεωρία για το πώς σχηματίστηκε το φεγγάρι επειδή ταιριάζει σε πολλά από αυτά που παρατηρούμε για τη Γη και τη Σελήνη σήμερα. Αλλά οι επιστήμονες εξακολουθούν να συζητούν τις λεπτομέρειες. Οι πρώτες προσομοιώσεις της πρόσκρουσης, για παράδειγμα, πρότειναν ότι το φεγγάρι θα κατασκευαζόταν κυρίως από υλικό από τη Θεία, αλλά η ανάλυση των σεληνιακών πετρωμάτων δείχνει ότι η γεωχημική σύνθεση της Γης και της Σελήνης είναι σχεδόν πανομοιότυπη.
Τώρα, ωστόσο, μια νέα προσομοίωση υψηλής ανάλυσης, περιγράφεται σε πρόσφατη εργασία από επιστήμονες και ερευνητές της NASA Ames στο Πανεπιστήμιο του Durham, μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση της ασυμφωνίας.
Σύμφωνα με την εφημερίδα, τα αποτελέσματα σε μια σειρά από πιθανά σενάρια πρόσκρουσης ταιριάζουν περισσότερο με τις παρατηρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της τροχιάς και της σύνθεσης του φεγγαριού. Αλλά ίσως το πιο εκπληκτικό, όπου η προηγούμενη εργασία πρότεινε ότι ο σχηματισμός του φεγγαριού θα χρειαζόταν μήνες ή χρόνια, η νέα προσομοίωση υποδηλώνει ότι ο δορυφόρος μας σχηματίστηκε και τέθηκε σε τροχιά σε λίγες ώρες.
Στην προσομοίωση, που φαίνεται στο παρακάτω βίντεο, η Theia χτυπά τη Γη με ένα χτύπημα με ματιά. Ένα τόξο υλικού, που προέρχεται τόσο από τη Θεία όσο και από τη Γη, μπαίνει σε τροχιά και σχηματίζει δύο σώματα. Το μεγαλύτερο από αυτά, καταδικασμένο να πέσει πίσω στη Γη, εκτοξεύει το μικρότερο, το φεγγάρι, σε μια σταθερή τροχιά. Εάν η αρχική σύγκρουση γινόταν τα μεσάνυχτα, το φεγγάρι θα είχε σχηματιστεί από το πρωινό.
[Ενσωματωμένο περιεχόμενο]
Αυτή δεν είναι η πρώτη προσπάθεια για καλύτερη προσαρμογή των παρατηρήσεών μας στην ιστορία προέλευσης της γιγαντιαίας πρόσκρουσης του φεγγαριού.
Οι επιστήμονες έχουν προτείνει και προσομοιώνουν μια σειρά από θεωρίες για να εξηγήσουν τη γεωχημική σύνθεση του φεγγαριού. Αυτά περιλαμβάνουν υψηλότερη ενέργεια ή πολλαπλές κρούσεις, ένα hit-and-run ή πιθανότητα προγενέστερου αντίκτυπου, όταν η Γη ήταν ακόμα καλυμμένη από ένα ωκεανός μάγματος. Αυτά εξακολουθούν να είναι δυνατά, αν και το καθένα έχει και το δικό του σύνολο προκλήσεων.
Εδώ, η ομάδα υιοθέτησε μια διαφορετική προσέγγιση, υποδηλώνοντας ότι ίσως το πρόβλημα δεν είναι η θεωρία αλλά η προσομοίωση της. Παλαιότερες προσομοιώσεις χρησιμοποιούσαν εκατοντάδες χιλιάδες ή εκατομμύρια «σωματίδια»—μπορείτε να τα σκεφτείτε ως εξιδανικευμένα ψηφιακά stand-in για κομμάτια της Γης και της Θείας, το καθένα ακολουθώντας τους νόμους της φυσικής κατά τη σύγκρουση. Η τελευταία προσομοίωση, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιεί εκατοντάδες εκατομμύρια σωματίδια, το καθένα περίπου 8.5 μίλια (14 χιλιόμετρα) πλάτος.
Είναι το υψηλότερης ανάλυσης ψηφιακή αναπαράσταση του σχηματισμού της Σελήνης.
Η ανάλυση έφερε στο επίκεντρο τη μηχανική των μεγάλων κρούσεων με έναν τρόπο πριν, οι λιγότερο λεπτομερείς προσομοιώσεις απλά δεν μπορούσαν. Και στην πορεία, το έργο έριξε μια νέα, δυνητικά απλούστερη θεωρία στο καπέλο: Ότι το φεγγάρι σχηματίστηκε γρήγορα, σε ένα μόνο βήμα. Η ομάδα διαπίστωσε ότι αυτό το σενάριο θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα φεγγάρι σαν το δικό μας, από τροχιά σε σύνθεση.
Ωστόσο, ενώ το νέο έργο είναι δελεαστικό, η περαιτέρω ενίσχυσή του θα απαιτήσει περισσότερες προσομοιώσεις υψηλής ανάλυσης και, το σημαντικότερο, μελλοντικές αποστολές που θα συλλέγουν περισσότερα δείγματα από το ίδιο το φεγγάρι.
Ό,τι κι αν βρουν οι επιστήμονες, η ιστορία του σχηματισμού του φεγγαριού έχει εκτεταμένες επιπτώσεις. Του Η μοίρα είναι στενά συνδεδεμένη με αυτή της Γης, από τις παλίρροιες μέχρι την τεκτονική των πλακών και την άνοδο και την εξέλιξη της ίδιας της ζωής. Εάν διαπιστώσουμε ότι το φεγγάρι μας είναι ακραίο -όπως φαίνεται να είναι στο ηλιακό μας σύστημα, τουλάχιστον- ίσως οι πιθανότητες να γεννηθεί ζωή και να επιβιώσει σε μεγάλες αποστάσεις αλλού είναι μικρότερες. Απλώς δεν ξέρουμε ακόμα.
Γι' αυτό είναι σημαντικό να δημιουργείτε και να μελετάτε προσομοιώσεις όπως αυτή.
«Όσο περισσότερα μαθαίνουμε για το πώς δημιουργήθηκε το φεγγάρι, τόσο περισσότερα ανακαλύπτουμε για την εξέλιξη της δικής μας Γης», δήλωσε ο Vincent Eke, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Durham και συν-συγγραφέας της εφημερίδας, σε μια δήλωση. «Οι ιστορίες τους είναι αλληλένδετες – και θα μπορούσαν να επαναληφθούν στις ιστορίες άλλων πλανητών που άλλαξαν από παρόμοιες ή πολύ διαφορετικές συγκρούσεις».
Image Credit: Ερευνητικό Κέντρο της NASA Ames
