Луната е могла да се е образувала за броени часове след гигантския удар между Земята и протопланета с размерите на Марс в началото на историята на Слънчевата система. Теорията произлиза от нови симулации, които отчитат как вътрешната температура на младите протопланети е повлияла на техните геоложки свойства и следователно на сблъсъците, които са преживели.

Този сценарий на гигантски удар се е превърнал във водеща теория за това как се е образувала Луната, благодарение по-специално на работата на планетарния учен Робин Канъп. От 2001 г. насам тя е провела и усъвършенствала множество компютърни симулации, които описват как тяло с размерите на Марс, наречено Тея, се е сблъскало под ъгъл, точно подходящ за изхвърляне на отломки в орбита около прото-Земята.

Сега и други изследователи се включват в работата. Адийн Дентън от Югозападния изследователски институт ръководи екип, който е извършил едни от най-подробните симулации на сблъсъка досега, като е взел предвид повече геоложки свойства на сблъскващите се светове.

„Моделите са еволюирали, за да включат здравината на материала, нещо, което е наистина важно, когато изучавате сблъсъци между по-малки тела като астероиди или за предишната ми статия за формирането на системата Плутон-Харон“, казва Дентън. „Не бяхме сигурни дали това ще има значение за Луната или не. Когато направихме симулациите, установихме, че всъщност има доста голямо значение.“

Оказва се, че по-топлите тела са по-слаби от по-студените. След като планетите са се образували, те все още са били горещи отвътре от образуването си, което би повлияло на здравината на материала им. Като се има предвид, че ударът, образуващ Луната, е станал не след дълго след формирането на Слънчевата система, това би повлияло на сблъсъка с Тея - но до каква степен зависи от това кога точно се е случил сблъсъкът и колко Тея се е охладила.

Когато Тея се сблъска със Земята, тя беше напълно унищожена. Докато голяма част от разбитото желязно ядро ​​на Тея потъна в Земята, голям пръстен от отломки се уви около Земята, образувайки Луната.

Основният ефект от по-високата температура във външните няколкостотин мили от Тея е, че това би повлияло на способността ѝ да се деформира при удар и да абсорбира инерцията на сблъсъка. Това от своя страна би повлияло на начина, по който отломките са разпръснати около Земята, образувайки Луната. Следователно, като включи различни температури и здравина на материалите в симулациите, екипът на Дентън успя да получи по-добра представа за това как се е развил сблъсъкът и последвалото формиране на нашата Луна.

Предишни симулации показаха два възможни сценария. Единият е, че пръстенът от отломки е останал наоколо за значителен период от време, позволявайки на Луната да се акретира постепенно от него. Другият сценарий, изобразен за първи път в симулации, водени от НАСА през 2022 г., предполага, че Луната се е образувала от тези отломки за броени часове.

Сега моделите на Дентън потенциално подкрепят тази стряскаща възможност.

Ако Тея е била по-студена, което означава, че ударът е станал малко по-късно в историята на Слънчевата система, може би 100 до 150 милиона години след раждането на планетите, тогава пръстенът от отломки би се образувал по такъв начин, че да позволи на Луната да се акретира постепенно. И тъй като е бил по-силен, по-голямата част от Тея би оцеляла непокътната, за да се слее със Земята.

От друга страна, по-топла Тея, която би ударила Земята по-малко от 60 милиона години след формирането на планетите, би създала сценарий, при който Луната би могла да се формира много бързо, докато самата Тея би била заличена.

„В зависимост от това колко горещи са Земята и Тея преди сблъсъка, ударът може да унищожи Тея и да създаде този масивен диск от отломки, който в крайна сметка формира Луната“, каза Дентън. „Но когато използвах същите параметри като при оригиналното моделиране на удара – чак до структурите с еднаква температура вътре в двете тела – в рамките на около пет часа се появи непокътната Луна.“

Това би бил доста важен ден в историята на нашата планета.

„Тези изненадващи и вълнуващи нови резултати предполагат потенциална връзка между физическите свойства на Луната днес, включително може би нейното летливо съдържание, и топлинното състояние на Земята и Тея по време на гигантския удар“, коментира Робин Канъп от Югозападния изследователски институт, който не е участвал в това проучване. „Това от своя страна може да помогне на учените по-добре да определят кога се е случило събитието, довело до формирането на Луната.“

И в двата сценария изглежда, че Луната е съставена предимно от мантийния материал на Тея, като е примесена само малка част от земната мантия. Последното откритие е изненадващо, предвид приликите между състава на Луната и земната мантия. Изследванията обаче показват, че очевидно има нещо повече в историята, защото въпреки приликите, има и някои озадачаващи разлики в нивата на изотопите, които не могат лесно да бъдат обяснени с настоящите симулации, включително тази на Дентън.

Симулациите биха могли да имат последици за търсенето на екзолуни. Ако Луната наистина се е образувала за часове, тогава търсенето на дискове, образуващи екзолуни, около земни екзопланети може да е безплодно начинание, защото такива дискове биха били твърде краткотрайни. Дисковете, образуващи Луна, около газови гигантски екзопланети обаче биха били различен въпрос, защото тези дискове не се образуват от удари, а по-скоро от материал, останал от сглобяването на тези планети.

Снимка: Unsplash/NASA

Виж още: Тази хибридна концепция на Acer за портативна конзола/лаптоп е много по-интересна от това, което всъщност ще излезе на пазара скоро