Traditioneel wordt aangenomen dat de maan is samengesmolten uit het puin dat door een gigantische inslag op de vroege aarde is geworpen. Wetenschappers hebben tientallen jaren besteed aan het uitzoeken hoe deze formatie precies plaatsvond, zonder een duidelijke oplossing.
Een nieuwe simulatie brengt een andere theorie naar voren: de Moon kan zich onmiddellijk, binnen enkele uren, hebben gevormd toen het materiaal van de aarde en Theia na de inslag rechtstreeks in een baan om de aarde werd gelanceerd.
Jacob Kegerreis, een postdoctoraal onderzoeker bij NASA's Ames Research Center in Silicon Valley in Californië, zei: “Dit opent een geheel nieuw scala aan mogelijke startplaatsen voor de evolutie van de maan. We zijn aan dit project begonnen zonder precies te weten wat de uitkomsten van deze simulaties met hoge resolutie zouden zijn. Dus naast de grote eye-opener dat standaardresoluties je misleidende antwoorden kunnen geven, was het extra spannend dat de nieuwe resultaten een verleidelijke maanachtige satelliet in een baan om de aarde zouden kunnen omvatten.”
De in dit onderzoek gebruikte simulaties behoren tot de meest gedetailleerde in hun soort en werken met de hoogste resolutie van alle simulaties die zijn uitgevoerd om de De formatie van de maan of andere gigantische gevolgen. Dankzij de toegang tot meer rekenkracht konden onderzoekers nieuw gedrag zien ontstaan op een manier die eerdere studies eenvoudigweg niet konden.
Het is minder waarschijnlijk dat we zulke hoge parallellen zouden waarnemen in eerdere scenario's waarin Theia in een baan om de aarde werd geblazen en vermengd met slechts een kleine hoeveelheid materiaal van de aarde, tenzij Theia eveneens isotopisch vergelijkbaar was met de aarde, een ongewoon toeval. Volgens deze hypothese is de maan grotendeels gevormd uit materiaal van de aarde, wat zou kunnen helpen verklaren waarom de buitenste lagen vergelijkbaar zijn met die van de aarde.
Er zijn andere theorieën voorgesteld om deze overeenkomsten in samenstelling te verklaren, zoals het synestia-model – waarbij de maan wordt gevormd in een werveling van verdampt gesteente als gevolg van de botsing – maar deze hebben waarschijnlijk moeite om de huidige baan van de maan te verklaren.
Deze hypothese van snellere vorming in één fase biedt een duidelijker en eleganter antwoord op beide open vragen. Het kan ook nieuwe benaderingen bieden voor het oplossen van andere raadsels die nog niet zijn opgelost. Een van de meest intrigerende theorieën over de vorming van de maan is deze, die de maan in een wijde baan zou kunnen brengen met een binnenste die niet gesmolten is, en daarmee kenmerken verklaart als de gekantelde baan van de maan en de dunne korst.
Het analyseren van komende maanmonsters die aantonen dat NASA's toekomstige Artemis-missies naar de aarde zullen terugkeren voor onderzoek, zal ons helpen bepalen welke van deze mogelijkheden waar is. Wetenschappers zullen kunnen beoordelen hoe gegevens uit de echte wereld zich verhouden tot deze gesimuleerde scenario's en wat ze onthullen over hoe de maan in de loop van zijn miljarden jaren geschiedenis is veranderd naarmate ze toegang krijgen tot monsters uit andere delen van de maan en dieper onder de maan. oppervlak.
Vincent Eke, een onderzoeker aan de Universiteit van Durham en co-auteur van het artikel, zei, “Hoe meer we leren over hoe de maan is ontstaan, hoe meer we de evolutie van onze eigen aarde ontdekken. Hun geschiedenis is met elkaar verweven – en zou kunnen worden weerspiegeld in de verhalen van andere planeten die zijn veranderd door soortgelijke of heel verschillende botsingen.”
Dit onderzoek is een samenwerkingsverband tussen Ames en Durham University, ondersteund door de Planetary Giant Impact Research-groep van het Institute for Computational Cosmology. De gebruikte simulaties zijn uitgevoerd met behulp van de open-source SWIFT-code (SPH met Inter-Dependent Fine-grained Tasking), uitgevoerd op de DiRAC (Distributed Research Utilizing Advanced Computing) Memory Intensive service (“COSMA”), gehost door Durham University op namens de DiRAC High-Performance Computing-faciliteit.
Journal Reference:
- JA Kegerreis et al. Onmiddellijke oorsprong van de maan als satelliet na de inslag. De astrofysische journaalbrieven DOI: 10.3847/2041-8213/ac8d96
