S Měsícem je problém: Nikdo opravdu neví, jak se vytvořil, a nejoblíbenější teorie - známá jako hypotéza obřího dopadu - se nezdá být v souladu s moderními pozorováními chemického složení měsíce.
V nové studii zveřejněné 29. dubna v časopise Nature Geoscience se tým vědců z Japonska a Spojených států pokouší vyřešit tento lunární paradox přidáním magmatického oceánu ke směsi.
Nová studie začíná standardní verzí obří hypotézy dopadu, která vypadá takto: Kdysi, asi před 4,5 miliardami let, kdy byla sluneční soustava ještě plná planet, byla odpadlí skála zhruba o velikosti Marsu se špatně otočil poblíž Venuše a rozbil hlavu na stále se formující Zemi. Rozdrcené zbytky tohoto cizího planetoidu spolu s některými kousky rozbité hmoty, které se odštěpily ze Země, se zhlukly na oběžné dráze kolem naší planety a nakonec se staly kulatým, pytlovitým měsícem, který známe a milujeme, teorie jde.
Počítačové simulace tohoto starodávného dopadu naznačují, že pokud by to skutečně byl měsíc, většina materiálu, který tvoří měsíc, by musela pocházet z planetoidu, který narazil na Zemi. Ale nedávné studie o měsíčních skalách vypráví jiný příběh. Vědci stále více zjišťují, že chemické složení Země a Měsíce je téměř totožné. Jak tedy může být Měsíc tvořen většinou Zemí a většinou ne-Zemí současně? Něco musí dát.
Autoři nové studie se pokoušejí vyřešit tento paradox stanovením času velkého dopadu asi za 50 milionů let po vytvoření Slunce (směrem k dřívějšímu konci obvykle odhadovaného okna), kdy mohla být mladá Země pokryta moře magmat až do hloubky 1 500 kilometrů. V sérii počítačových simulací vědci vsunuli skalní protoplanet na tuto magicky promočenou Zemi a pak sledovali, jak se roztavené moře rozlévalo do obrovského „ramene“ magmatu.
Zasažená magma dosáhla výrazně vyšších teplot než skalnatý materiál planetoidu, což způsobilo, že se magmatický proud rozprostřel, když se rozléhal do vesmíru. Zpočátku vědci psali, magma splash následoval zlomené kousky proto-planety kolem orbity Země, ale rychle je předjel. Zatímco většina z protoplanetového nárazového tělesa nakonec klesla zpět do horkého oceánu Země, obrovský mrak roztaveného materiálu zůstal na oběžné dráze a nakonec se sloučil do měsíce. Výsledkem těchto simulací byl měsíc s mnohem vyšším procentem materiálu pocházejícího ze Země než předchozí studie.
"V našem modelu je asi 80% Měsíce vyrobeno z proto-Zemských materiálů," uvedl v prohlášení spoluautor studie Shun-ichiro Karato, geofyzik na Yale University. „Ve většině předchozích modelů je asi 80% měsíce vyrobeno z nárazového tělesa. To je velký rozdíl.“
Podle autorů studie hypotéza magma-oceán ukazuje, že chemické složení měsíce podobné Zemi by mohlo být slučitelné s obří teorií dopadu. Stále to není úplná odpověď na to, jak se utvořil Měsíc, ale sjednocuje převládající teorii se skutečnými pozorováními trochu úhledněji.
