Novi dokazi o nastanku Lune

Večina teorij trdi, da je Luna nastala iz ostankov trka med Zemljo in objektom velikosti Marsa, imenovanim Theia, ki se je v mesecih ali letih razmikal v orbiti. Nova simulacija postavlja drugačno teorijo. Luna je morda nastala takoj, v nekaj urah, ko se je snov z Zemlje in Theie po trku izstrelila neposredno v orbito.

Kako je nastala luna je bila znanstvena uganka

Pred milijardami let je v različico Zemlje, ki je bila videti povsem drugačna od tiste, na kateri živimo danes, udarilo telo velikosti Marsa, imenovano Theia, in iz trka je nastala Luna. Kako točno je prišlo do tega nastanka, je znanstvena uganka, ki jo raziskovalci proučujejo že desetletja, vendar ne najdejo dokončnega odgovora.

Večina teorij trdi, da je Luna nastala iz ostankov trka, ki so se v mesecih ali letih združili v orbiti. Nova simulacija postavlja drugačno teorijo – Luna je morda nastala takoj, v nekaj urah, ko se je snov z Zemlje in Teje po trku izstrelila neposredno v orbito.

Luna je morda nastala v nekaj urah

»To odpira povsem novo paleto možnih izhodišč za razvoj Lune,« je dejal Jacob Kegerreis, podoktorski raziskovalec v Nasinem raziskovalnem centru Ames v kalifornijski Silicijevi dolini in glavni avtor članka o teh rezultatih. »Projekta smo se lotili, ne da bi natančno vedeli, kakšni bodo rezultati teh simulacij visoke ločljivosti. Zato je bilo poleg tega, da nam je bilo jasno, da lahko standardne ločljivosti dajo zavajajoče odgovore, še posebej razburljivo, da so novi rezultati lahko vključevali vznemirljivo podoben satelit v orbiti, ki je podoben Luni.«

Simulacije, uporabljene v tej raziskavi, so ene najbolj podrobnih tovrstnih simulacij, saj delujejo z najvišjo ločljivostjo med vsemi simulacijami, izvedenimi za preučevanje nastanka Lune ali drugih velikanskih vplivov. Ta dodatna računska moč je pokazala, da lahko simulacije z nižjo ločljivostjo izpustijo pomembne vidike tovrstnih trkov, kar je raziskovalcem omogočilo, da so opazili pojavljanje novih vedenj, ki jih prejšnje študije preprosto niso mogle videti.

Uganka planetarne zgodovine

Za razumevanje Luninega izvora je treba uporabiti vse, kar vemo o Luni – naše znanje o njeni masi, orbiti in natančne analize vzorcev lunarnih kamnin -, ter pripraviti scenarije, ki bi lahko pripeljali do tega, kar vidimo danes.

Doslej prevladujoče teorije bi lahko precej dobro pojasnile nekatere vidike Luninih lastnosti, kot sta njena masa in orbita, vendar z nekaterimi velikimi zadržki. Ena od nerešenih skrivnosti je bila, zakaj je sestava Lune tako podobna sestavi Zemlje. Znanstveniki lahko preučujejo sestavo snovi na podlagi njenega izotopskega podpisa, ki je kemijski ključ za ugotavljanje, kako in kje je predmet nastal. Lunini vzorci, ki so jih znanstveniki lahko preučevali v laboratorijih, imajo zelo podobne izotopske znake kot kamnine z Zemlje, za razliko od kamnin z Marsa ali drugih delov Osončja. Zato je verjetno, da je večina snovi, iz katerih je sestavljena Luna, prvotno prišla z Zemlje.

V prejšnjih scenarijih, ko je Theia izpršila v orbito in se pomešala z le malo materiala z Zemlje, je manj verjetno, da bi videli tako veliko podobnost – razen če je bila Theia tudi izotopsko podobna Zemlji, kar je malo verjetno naključje. V tej teoriji je za nastanek Lune, zlasti njenih zunanjih plasti, uporabljenih več zemeljskega materiala, kar bi lahko pomagalo pojasniti to podobnost v sestavi.

Predlagane tudi druge teorije

Predlagane so bile tudi druge teorije za razlago teh podobnosti v sestavi, na primer model sinestezije – po katerem je Luna nastala znotraj vrtinca izhlapelih kamnin ob trku – vendar te teorije verjetno težko pojasnijo sedanjo Lunino orbito.

Ta hitrejša, enostopenjska teorija nastanka ponuja čistejšo in elegantnejšo razlago za obe odprti vprašanji. Prav tako bi lahko ponudila nove načine za iskanje odgovorov na druge nerešene skrivnosti. Po tem scenariju se lahko Luna nahaja v široki orbiti z notranjostjo, ki ni popolnoma staljena, kar bi lahko pojasnilo lastnosti, kot sta nagnjena Lunina orbita in tanka skorja – zaradi česar je to ena najbolj vabljivih razlag za nastanek Lune doslej.

Za potrditev, katera od teh teorij je pravilna, bo potrebna analiza prihodnjih lunarnih vzorcev, ki jih bodo na Zemljo prinesli za preučevanje v okviru prihodnjih Nasinih misij Artemis. Ko bodo znanstveniki dobili dostop do vzorcev z drugih delov Lune in globlje pod njeno površino, bodo lahko primerjali, kako se dejanski podatki ujemajo s temi simuliranimi scenariji in kaj kažejo na to, kako se je Luna razvijala skozi milijarde let svoje zgodovine.

Skupen izvor

Poleg tega, da se lahko s temi študijami naučimo več o Luni, se lahko približamo razumevanju, kako je naša Zemlja postala svet, na katerem je danes življenje.

»Več ko izvemo o nastanku Lune, več odkrijemo o razvoju naše Zemlje,« je dejal Vincent Eke, raziskovalec na univerzi Durham in soavtor članka. »Njune zgodovine so prepletene – in lahko se odražajo v zgodbah drugih planetov, ki so jih spremenili podobni ali zelo različni trki.«

Vesolje je polno trkov. Trki so bistveni del nastajanja in razvoja planetarnih teles. Na Zemlji vemo, da so bili trk s Theio in druge spremembe v njeni zgodovini del tega, kako je lahko zbrala materiale, potrebne za življenje. Bolj ko lahko znanstveniki simulirajo in analizirajo, kaj se dogaja pri teh trkih, bolje smo pripravljeni razumeti, kako se lahko planet razvije, da postane naseljen, kot je naša Zemlja.

Tilen Kemperle

Novinar