Tradicionalno se domneva, da se je Luna združila iz ostankov, ki so jih izvrgli velikanski trki na zgodnjo Zemljo. Znanstveniki so desetletja ugotavljali, kako natančno se je ta tvorba zgodila brez jasne rešitve.
Nova simulacija postavlja drugačno teorijo – Luna morda nastal takoj, v nekaj urah, ko je bil Zemljin in Theijin material po trku izstreljen neposredno v orbito.
Jacob Kegerreis, podoktorski raziskovalec v Nasinem raziskovalnem centru Ames v Silicijevi dolini v Kaliforniji, je dejal, »To odpira povsem novo paleto možnih izhodišč za evolucijo Lune. V ta projekt smo se lotili, ne da bi natančno vedeli, kakšni bodo rezultati teh simulacij visoke ločljivosti. Poleg tega, da vam lahko standardne ločljivosti dajo zavajajoče odgovore, je bilo poleg tega, da vam odpira oči, še posebej vznemirljivo, da bi novi rezultati lahko vključevali osupljivo Luni podoben satelit v orbiti.”
Simulacije, uporabljene v tej študiji, so med najbolj podrobnimi te vrste in delujejo pri najvišji ločljivosti vseh simulacij, narejenih za raziskovanje Nastanek lune ali drugih velikanskih vplivov. Dostop do večje računalniške moči je raziskovalcem omogočil, da so videli, kako se nova vedenja pojavljajo na način, ki ga prejšnje študije preprosto niso mogle.
Manj verjetno je, da bi opazili tako visoke vzporednice v prejšnjih scenarijih, ko je bila Theia odpihnjena v orbito in pomešana z le majhno količino materiala z Zemlje, razen če bi bila Theia prav tako izotopsko podobna Zemlji, kar je nenavadno naključje. Po tej hipotezi je Luna nastala večinoma iz Zemljinega materiala, kar bi lahko pomagalo razložiti, zakaj so njene zunanje plasti primerljive z Zemljinimi.
Za razlago teh podobnosti v sestavi so bile predlagane druge teorije, kot je model sinestije – kjer je Luna oblikovana znotraj vrtinca izhlapene kamnine zaradi trka – vendar te verjetno težko pojasnijo trenutno Lunino orbito.
Ta enostopenjska hipoteza o hitrejšem oblikovanju zagotavlja jasnejši in elegantnejši odgovor na obe odprti vprašanji. Morda ponuja tudi sveže pristope k reševanju drugih ugank, ki še niso bile rešene. Ena bolj zanimivih teorij o nastanku Lune je tale, ki bi lahko postavila Luno v široko orbito z notranjostjo, ki ni staljena, kar bi razložilo lastnosti, kot sta Lunina nagnjena orbita in tanka skorja.
Analiza prihajajočih vzorcev lune, ki jih bodo Nasine prihodnje misije Artemis vrnile na Zemljo za preiskavo, nam bo pomagala ugotoviti, katera od teh možnosti je resnična. Znanstveniki bodo lahko ocenili, kako se podatki iz resničnega sveta ujemajo s temi simuliranimi scenariji in kaj razkrivajo o tem, kako se je Luna spreminjala v svoji milijardni zgodovini, ko bodo pridobili dostop do vzorcev iz drugih območij Lune in globlje pod njo. površino.
Vincent Eke, raziskovalec na univerzi Durham in soavtor prispevka, je dejal, »Več ko izvemo o tem, kako je Luna nastala, bolj odkrivamo razvoj naše Zemlje. Njihove zgodovine so prepletene – in bi jih lahko odmevali v zgodbah drugih planetov, ki so jih spremenili podobni ali zelo različni trki.«
Ta raziskava je rezultat sodelovanja med Amesom in Univerzo Durham, ki ga podpira raziskovalna skupina Planetary Giant Impact Research Inštituta za računalniško kozmologijo. Uporabljene simulacije so bile izvedene z uporabo odprtokodne kode SWIFT (SPH z Inter-Dependent Fine-grained Tasking), ki je bila izvedena na storitvi DiRAC (Distributed Research Utilizing Advanced Computing) Memory Intensive Service (»COSMA«), ki jo gosti Univerza Durham dne v imenu ustanove DiRAC High-Performance Computing.
Referenca dnevnika:
- JA Kegerreis et al. Takojšnji izvor Lune kot satelita po trku. The Astrophysical Journal Letters. DOI: 10.3847/2041-8213/ac8d96
