Remiantis plačiausiai priimta teorija, Mėnulis susiformavo maždaug prieš 4,5 milijardo metų, kai Marso dydžio objektas, pavadintas Theia, susidūrė su Žeme (dar žinomas kaip „Milžino smūgio hipotezė“). Dėl šio smūgio susikaupė nemažas kiekis šiukšlių, kurios pamažu susimaišė ir sudarė vienintelį natūralų Žemės palydovą. Vienas įtikinamiausių šios teorijos įrodymų yra tai, kad Žemė ir Mėnulis yra nepaprastai panašūs savo sudėtimi.
Tačiau ankstesni tyrimai, apimantys kompiuterinį modeliavimą, parodė, kad jei Mėnulis būtų sukurtas dėl milžiniško smūgio, jis turėjo išlaikyti daugiau medžiagos iš paties smogtuvo. Tačiau pagal naują tyrimą, kurį atliko Naujosios Meksikos universiteto komanda, gali būti, kad Žemė ir Mėnulis nėra tokie panašūs, kaip manyta anksčiau.
Neseniai žurnale pasirodė tyrimas, apibūdinantis jų radinius, pavadintas „Skirtingos Žemės ir Mėnulio deguonies izotopų kompozicijos“ Gamtos geomokslas. Tyrimą atliko Erikas J. Cano ir Zachary D. Sharpas iš JT Žemės ir planetų mokslų departamento ir Charlesas Sheareras iš JT JT Meteoritikos instituto.
Teorija, kad Žemė ir Mėnulis kadaise buvo vienas kūnas, egzistavo nuo XIX a. Tačiau tik tada, kai roko pavyzdžius sugrąžino „Apollo“ astronautai, mokslininkai turėjo aiškių įrodymų, kad Žemė ir Mėnulis susiformavo kartu. Šie pavyzdžiai parodė, kad Mėnulis, kaip ir Žemė, buvo sudarytas iš silikatinių mineralų ir metalų, išskiriamų iš metalo šerdies ir silikato apvalkalo bei plutos.
Nors Mėnulis turi mažiau geležies ir mažiau turi lengvesnių elementų, Milžiniškojo poveikio hipotezė tai paaiškina gana gerai. Geležį, ypač sunkų elementą, Žemė būtų sulaikiusi, o dėl karščio ir sprogstamojo smūgio jėgos žiebtuvėliai išvirto ir buvo išmesti į kosmosą. Tada likusi medžiaga iš Žemės ir Teijos būtų atvėsusi ir sumaišyta, kad susidarytų Žemė ir Mėnulis, kaip mes juos šiandien žinome.
Ši teorija taip pat paaiškina greitį ir prigimtį, kuria Mėnulis skrieja aplink Žemę; ypač tai, kaip jis yra su mūsų planetos potvyniu? Tačiau ankstesni tyrimai, apimantys kompiuterinį modeliavimą, parodė, kad pagal šį scenarijų maždaug 80% Mėnulio turėtų sudaryti iš Theia kilusios medžiagos.
Tai kelia rimtą astronomų ir geologų abejonę, ir paaiškinti tai buvo padaryta įvairių teorijų. Pagal vieną scenarijų Theia savo sudėtimi buvo panaši į Žemę, kuri paaiškintų, kodėl Žemė ir Mėnulis atrodo tokie panašūs. Kitame dalyse medžiagos buvo maišomos labai kruopščiai, kad Žemė ir Mėnulis išlaiko Theia elementus.
Deja, šie paaiškinimai neatitinka to, ką žinome apie Saulės sistemą, arba pateikia savo pačių teorines problemas. Siekdamas išsiaiškinti tai, Cano ir jo kolegos svarstė esminį nesuderinamumą su Milžiniško poveikio hipoteze. Iš esmės, kai mokslininkai ištyrė „Apollo“ mėnulio uolienų pavyzdžius, jie pažymėjo, kad deguonies izotopų vertės buvo praktiškai tapačios toms, kurios randamos uolienose čia, Žemėje.
Jei milžiniško smūgio hipotezė yra teisinga, tada pirmtakai į Žemę ir Mėnulį turėjo arba tapačias vertes, arba po smūgio įvyko platus homogenizavimas. Siekdamas išspręsti šią problemą, Cano ir jo kolegos atliko didelio tikslumo deguonies izotopų analizę, apimančią daugybę skirtingų mėnulio uolienų. Jie nustatė, kad mėnulio uolienose buvo didesnė lengvų deguonies izotopų koncentracija nei Žemėje.
Be to, skirtumai padidina gilesnį zondą nuo plutos iki mantijos. Jie tai priskiria tam, kad pluta yra ten, kur būtų susimaišę šiukšlės iš Žemės ir Theijos, o vidus - ten, kur Theia medžiaga būtų labiau koncentruota. Kaip jie apibendrina savo tyrime:
„Mėnulio mėginių deguonies izotopų vertės koreliuoja su litologija, todėl siūlome, kad skirtumus būtų galima paaiškinti sumaišant izotopiškai lengvus garus, kuriuos sukuria smūgis, ir atokiausias ankstyvojo mėnulio magmos vandenyno dalis. Mūsų duomenys rodo, kad mėginiai, gauti iš giluminio mėnulio apvalkalo, yra izotopiškai sunkūs, palyginti su Žeme, izotopų kompozicijomis, kurios geriausiai atspindi mėnulio smogiamąjį smogiklį „Theia“. “
Apibendrinant, komandos tyrimų rezultatai rodo, kad Žemė ir Teija nebuvo panašios sudėties, ir tai yra pirmas aiškus įrodymas, kad Theia greičiausiai susidarė toliau nuo Saulės nei Žemė. Panašiai jų darbas rodo, kad atskiros Theia ir Žemės deguonies izotopų kompozicijos nebuvo visiškai homogenizuotos Mėnulį formuojančio smūgio metu.
Šis tyrimas atkreipia dėmesį į tyrimus, kuriuos neseniai atliko Jeilio ir Tokijo technologijos instituto komanda. Remiantis jų darbais, Žemė vis dar buvo karštas magmos rutulys, kai įvyko Mėnulio formavimo smūgis. Būtent tai būtų leidę medžiagai iš Theios pasimesti į kosmosą, o medžiaga iš Žemės greitai susiliedavo ir sudarytų Mėnulį.
Klausimas, ar Theia medžiaga buvo pamesta į kosmosą, ar buvo išsaugota kaip Mėnulio interjero dalis, yra klausimas, kurį mokslininkai galės išsamiau išnagrinėti dėl daugybės pavyzdžių grąžinimo misijų, kurios vyks ateinančiais metais. Tai apima NASA, kurie siunčia astronautus atgal į mėnulio paviršių (Projektas „Artemidė“) ir kelis Kinijos atsiųstus maršrutus (Chang'e 5 ir Chang'e 6 misijos).
Šios ir kitos tik Žemės palydovo paslaptys yra tikėtina, kad netrukus bus atsakyta!
