Det mest accepterade scenariot för att bilda Jord-Måne-systemet involverar en dramatisk påverkan mellan proto-jorden och någon annan kosmisk kropp. Många funktioner i dagens jord-måne-system begränsar denna påverkans natur. Dessa begränsningar varierar från en modell där det träffande föremålet träffar den nybildade jorden med ett blickande slag och sedan flyr igenom till en där kollisionen är så energisk att både stötkroppen och jorden förångas.
Forskare från universiteten i Leeds och chicago har nu undersökt dynamiken hos vätskor och elektriskt ledande vätskor. De drar slutsatsen att jorden måste ha magnetiserats antingen före eller som ett resultat av kollisionen.
De hävdar att detta kan bidra till att begränsa teorier om jord-månen formation och informera framtida forskning om vad som hände.
Denna uppdaterade bedömning är baserad på Jordens magnetfältmotståndskraften, som bevaras av en geodynamo, en roterande vätska som leder elektricitet i yttre kärnan.
Professor David Hughes, en tillämpad matematiker vid School of Mathematics vid University of Leeds, sa: ”Vår nya idé är att påpeka att vår teoretiska förståelse av jordens magnetfält idag kan säga oss något om själva bildandet av jord-månesystemet.
"Vid första anblicken verkar detta något överraskande, och tidigare teorier hade inte erkänt detta potentiellt viktiga samband."
Professor Fausto Cattaneo, en astrofysiker vid University of Chicago, sa: ”En säregen egenskap hos Jordens dynamo är att den kan upprätthålla ett starkt magnetfält men inte förstärka ett svagt."
Därför drog forskare slutsatsen att jordens fält inte skulle kunna slås på igen om det stängdes av eller minskade till en mycket låg nivå.
Professor Cattaneo sa, "Det är denna anmärkningsvärda egenskap som gör att vi kan dra slutsatser om historien om tidiga jorden, inklusive, möjligen, hur Månen bildades."
Professor Hughes tillade: "Och om det är sant, då måste du tänka, var kom jordens magnetfält ifrån först?"
"Vi antar att det kom till detta märkliga tillstånd långt tillbaka i början, antingen före påverkan eller som ett omedelbart resultat av påverkan."
"I vilket fall som helst måste varje realistisk modell av bildandet av jord-månesystemet inkludera magnetfältsutveckling."
Tidskriftsreferens:
- Fausto Cattaneo, David W. Hughes. Hur bildades jord-månesystemet? Nya insikter från geodynamo. Proceedings of the National Academy of Sciences2022; 119 (44) DOI: 10.1073 / pnas.2120682119
