Pöörake oma meelt tagasi ajale, mil Maa oli beebi. Päikesesüsteem oli jõhker lasteaed. Hiiglaslikud kivikillud keerlesid kaootiliselt ümber tulise noore päikese, pommitades regulaarselt imikuplaneete. Sellel perioodil tekkis Maa, mida nimetatakse tabavalt Hadeaniks, ja ilma selle pideva tulevihmata, mis meie planeedi luid üles ehitaks, poleks me siin üldse.
Ja seda ei teeks ka kuu.
Selle perioodi lõpupoole, umbes 4.5 miljardit aastat tagasi, põrkas Marsi-suurune protoplaneet nimega Theia Maaga kokkupõrkes, mille arvati olevat vabanenud. 100 miljonit korda rohkem energiat kui asteroid, mis lõpetas dinosaurused. Löök hävitas Theia, paiskas orbiidile titaanliku materjalivoogu ja sünnitas meie kuu.
see hiiglasliku mõju stsenaarium on Kuu kujunemise juhtiv teooria, kuna see sobib suure osaga sellest, mida me täna Maa ja Kuu kohta jälgime. Kuid teadlased vaidlevad endiselt üksikasjade üle. Näiteks löögi esialgsed simulatsioonid näitasid, et Kuu on peamiselt valmistatud Theiast pärit materjalist, kuid Kuu kivimite analüüs näitab, et Maa ja Kuu geokeemiline koostis on peaaegu identne.
Nüüd aga uus kõrge eraldusvõimega simulatsioon, kirjeldatud NASA Amesi teadlaste ja Durhami ülikooli teadlaste hiljutises artiklis, võib aidata lahknevust lahendada.
Dokumendi kohaselt vastavad mitme võimaliku mõjustsenaariumi tulemused tähelepanekutele, sealhulgas Kuu orbiidile ja koostisele. Kuid võib-olla kõige üllatavam on see, et kui eelnev töö eeldas, et Kuu moodustumine oleks kestnud kuid või aastaid, viitab uus simulatsioon, et meie satelliit tekkis ja lendas orbiidile vaid mõne tunniga.
Allolevas videos näidatud simulatsioonis lööb Theia Maad pilguheitega. Materjali kaar, mis pärineb nii Theiast kui Maalt, piitsutab orbiidile ja moodustab kaks keha. Neist suurem, mis on määratud Maale tagasi kukkuma, saadab väiksema, Kuu, stabiilsele orbiidile. Kui esialgne kokkupõrge toimus südaööl, oleks kuu tekkinud hommikusöögi ajal.
[Varjatud sisu]
See pole esimene katse sobitada meie tähelepanekuid Kuu hiiglasliku mõju päritolulooga.
Teadlased on välja pakkunud ja simuleerinud mitmeid teooriaid, et selgitada Kuu geokeemilist koostist. Need hõlmavad suuremat energiat või mitut lööki, löömist ja jooksmist või varasema mõju võimalus, kui Maad kattis veel an magma ookean. Need on endiselt võimalikud, kuigi igaühel on ka oma väljakutsed.
Siin kasutas meeskond teistsugust lähenemist, mis viitab sellele, et võib-olla pole probleem teoorias, vaid meie selle simulatsioonis. Vanemad simulatsioonid kasutasid sadu tuhandeid või miljoneid "osakesi" – neid võib pidada Maa ja Theia tükkide idealiseeritud digitaalseteks osadeks, millest igaüks järgib kokkupõrkel füüsikaseadusi. Seevastu uusim simulatsioon kasutab sadu miljoneid osakesi, millest igaüks on umbes 8.5 miili (14 kilomeetrit) läbimõõduga.
See on seni kõrgeima eraldusvõimega digitaalne rekreatsioon Kuu moodustumisest.
Resolutsioon tõi fookusesse suurte löökide mehaanika viisil, mis varem oli, vähem üksikasjalikud simulatsioonid lihtsalt ei suutnud. Ja selle käigus paiskas töö mütsi uue, potentsiaalselt lihtsama teooria: Kuu tekkis kiiresti, vaid ühe sammuga. Meeskond leidis, et see stsenaarium võib toota meiega sarnase kuu, alates orbiidist kuni kompositsioonini.
Kuigi uus töö on köitev, nõuab selle edasine tugevdamine rohkem kõrge eraldusvõimega simulatsioone ja, mis kõige tähtsam, tulevasi missioone, mis koguvad rohkem proove Kuult endalt.
Ükskõik, mida teadlased leiavad, on Kuu kujunemise lool kaugeleulatuvad tagajärjed. Selle saatus on tihedalt seotud Maa omagaloodetest kuni laamtektoonikani ning elu enda tõusu ja arenguni. Kui leiame, et meie kuu on kõrvalekalle – nagu see paistab olevat vähemalt meie päikesesüsteemis –, on tõenäosus, et elu tekib ja mujal pikal teel ellu jääb, väiksem. me lihtsalt ei tea veel.
Seetõttu on oluline selliseid simulatsioone luua ja uurida.
"Mida rohkem saame teada, kuidas Kuu tekkis, seda rohkem avastame meie enda Maa evolutsiooni," ütles Durhami ülikooli teadlane Vincent Eke avalduses. "Nende ajalugu on läbi põimunud ja see võib kajada lugudes teistest planeetidest, mida sarnased või väga erinevad kokkupõrked on muutnud."
Image Credit: NASA Amesi uurimiskeskus
