Kuun uskotaan perinteisesti yhdistyneen jättiläismäisen törmäyksen aiheuttamista roskista varhaiseen Maahan. Tiedemiehet ovat käyttäneet vuosikymmeniä selvittääkseen, kuinka tarkkaan tämä muodostuminen tapahtui ilman selkeää ratkaisua.
Uusi simulaatio esittää toisenlaisen teorian – the Kuu saattoi muodostua välittömästi, muutamassa tunnissa, kun Maan ja Theian materiaalit laukaistiin suoraan kiertoradalle törmäyksen jälkeen.
Jacob Kegerreis, NASAn Ames Research Centerin tutkijatohtori Kalifornian Piilaaksossa, sanoi: "Tämä avaa kokonaan uusia mahdollisia lähtöpaikkoja Kuun kehitykselle. Lähdimme tähän projektiin tietämättä tarkalleen, mitä näiden korkearesoluutioisten simulaatioiden tulokset olisivat. Sen lisäksi, että tavalliset resoluutiot voivat antaa harhaanjohtavia vastauksia, oli erittäin jännittävää, että uusiin tuloksiin voi sisältyä kiehtovan kuun kaltainen satelliitti kiertoradalla.
Tässä tutkimuksessa käytetyt simulaatiot ovat lajissaan yksityiskohtaisimpia ja toimivat korkeimmalla resoluutiolla kaikista simulaatioista, jotka on tehty tutkimaan Kuun muodostuminen tai muita jättimäisiä iskuja. Saatuaan enemmän laskentatehoa tutkijat näkivät uudenlaisen käyttäytymisen syntyvän tavalla, jota aikaisemmat tutkimukset eivät yksinkertaisesti pystyneet.
On vähemmän todennäköistä, että havaitsimme niin suuria yhtäläisyyksiä aikaisemmissa skenaarioissa, joissa Theia puhallettiin kiertoradalle ja sekoitettiin vain pieneen määrään maapallosta peräisin olevaa materiaalia, ellei Theia ole myös isotooppisesti samanlainen kuin Maa, mikä on epätavallinen yhteensattuma. Tämän hypoteesin mukaan Kuu muodostui pääosin Maan materiaalista, mikä voisi auttaa selittämään, miksi sen ulkokerrokset ovat verrattavissa Maan kerroksiin.
Muita teorioita on ehdotettu selittämään nämä koostumuksen yhtäläisyydet, kuten synestia-malli – jossa Kuu muodostuu törmäyksen seurauksena höyrystyneen kiven pyörteen sisälle – mutta näillä ei ole vaikeuksia selittää Kuun nykyistä kiertorataa.
Tämä yksivaiheinen, nopeampi muodostushypoteesi tarjoaa selkeämmän ja tyylikkäämmän vastauksen molempiin avoimiin kysymyksiin. Se saattaa myös tarjota uusia tapoja ratkaista muita arvoituksia, joita ei ole vielä ratkaistu. Yksi kiehtovimmista kuun muodostumista koskevista teorioista on tämä, joka saattaa asettaa Kuun laajalle kiertoradalle, jonka sisäpuoli ei ole sula, mikä selittää ominaisuuksia, kuten Kuun kallistettu kiertorata ja ohut kuori.
Analysoimalla tulevia kuunäytteitä, joita NASAn tulevat Artemis-tehtävät palaavat Maahan tutkittavaksi, auttaa meitä määrittämään, mikä näistä mahdollisuuksista on totta. Tutkijat voivat arvioida, kuinka reaalimaailman data kasaantuu näihin simuloituihin skenaarioihin ja mitä ne paljastavat siitä, kuinka Kuu on muuttunut miljardien vuosien historiansa aikana, kun he saavat käyttöönsä näytteitä kuun muilta alueilta ja syvemmältä sen alta. pinta.
Vincent Eke, Durhamin yliopiston tutkija ja artikkelin toinen kirjoittaja, sanoi, "Mitä enemmän opimme siitä, miten Kuu syntyi, sitä enemmän löydämme oman maamme evoluution. Heidän historiansa kietoutuvat toisiinsa – ja ne voivat heijastua tarinoihin muista planeetoista, joita samanlaiset tai hyvin erilaiset törmäykset ovat muuttaneet.
Tämä tutkimus on Amesin ja Durhamin yliopiston yhteistyö, jota tukee Laskennallisen kosmologian instituutin Planetary Giant Impact -tutkimusryhmä. Käytetyt simulaatiot suoritettiin avoimen lähdekoodin SWIFT-koodilla (SPH with Inter-Dependent Fine-grain Tasking), joka suoritettiin DiRAC (Distributed Research Utilizing Advanced Computing) Memory Intensive -palvelussa ("COSMA"), jota isännöi Durhamin yliopisto DiRAC High-Performance Computing -laitoksen puolesta.
Lehden viite:
- JA Kegerreis et ai. Kuun välitön alkuperä törmäyksen jälkeisenä satelliittina. Astrophysical Journal Letters. DOI: 10.3847/2041-8213/ac8d96
