Mesec se formirao za samo pet sati, pokazuju nove simulacije

Stručnjaci snažno sumnjaju da je Mesec nastao kada je svemirsko telo veličine Marsa, nazvano Teja, udarilo u ranu verziju naše planete, u vreme kada je Sunčev sistem bio mlad i izuzetno nestabilan. Taj ogroman sudar je verovatno pretvorio dva nekadašnja susedna sveta u usijane, rotirajuće mase rastopljene stene, koje su se vremenom spojile i ohladile, formirajući Zemlju i Mesec kakve danas poznajemo.

Bez tog sudara, koji je možda ostavio i delove Teje zakopane duboko u unutrašnjosti naše planete, mnogi naučnici smatraju da život na Zemlji možda nikada ne bi postojao.

Stene sa Meseca, koje su prikupljene tokom Nasinih misija „Apolo“, pružile su dokaze u prilog ovoj teoriji, poznatoj kao hipoteza o džinovskom udaru. Ti uzorci takođe pokazuju da je Mesec star oko 4,5 milijardi godina, što znači da se sudar dogodio približno 100 miliona godina nakon nastanka Sunca.

Međutim, iako su naučnici i ranije simulirali ovaj događaj, bilo je teško utvrditi na koji je tačno način Mesec nastao i koliko je vremena bilo potrebno da se formira nakon sudara Zemlje i Teje.

U novoj studiji, objavljenoj u časopisu The Astrophysical Journal Letters, istraživači su sproveli niz simulacija koje su se fokusirale na različita moguća geološka svojstva Zemlje i Teje pre njihovog sudara. Ovaj faktor do sada je bio relativno malo proučavan.

„Kada Zemlju i Mesec simulirate kao tela u sudaru sa različitim geološkim svojstvima, to menja način na koji Mesec nastaje posle tog udara, a ranije smo smatrali da to nije neophodno uzimati u obzir“, rekla je glavna autorka studije Adin Denton, geološkinja i planetarna naučnica iz Istraživačkog instituta Jugozapada u Bolderu, u američkoj saveznoj državi Kolorado.

Do sada su se simulacije sudara Zemlje i Teje uglavnom fokusirale na mase dva tela. U novoj studiji istraživače je, međutim, najviše zanimala čvrstoća materijala od kojih su ta nebeska tela bila sačinjena, posebno tvrdoća njihovih spoljašnjih slojeva.

„Modeli su vremenom unapređeni tako da uključuju i čvrstoću materijala, što je veoma važno kada proučavate sudare manjih tela, kao što su asteroidi. Nismo bili sigurni da li će to biti važno i u slučaju Meseca. Kada smo sproveli simulacije, otkrili smo da je taj faktor zapravo veoma značajan“, navela je Denton.

Temperatura ključna

Glavni faktor koji određuje čvrstoću tela koja se sudaraju jeste temperatura. Zemlja i Teja bile su veoma mlade kada su se sudarile, pa su još bile vrele i imale meke ili rastopljene površine. Takva svojstva mogla su da ublaže posledice sudara, omogućavajući ostacima da u velikoj meri ostanu kompaktni i da se Mesec brže formira.

Međutim, kada je hipoteza o džinovskom udaru prvi put predložena 2001. godine, istraživači su u početku smatrali da se sudar dogodio mnogo kasnije, što bi značilo da su se oba tela do tada ohladila i postala krtija. U tom slučaju, njihov sudar bi stvorio mnogo veće polje stenovitih ostataka kojem bi bilo potrebno više vremena da se spoji i formira Mesec.

Istraživači su simulirali sudar pri različitim mogućim temperaturama i otkrili da je, u najekstremnijem scenariju – kada su oba tela bila najtoplija – Mesec mogao da se formira za samo pet sati. Međutim, to je samo jedan od mogućih ishoda, jer ne postoji način da se sa sigurnošću utvrdi koliko su Zemlja i Teja zaista bile vrele, a samim tim i kolika je bila čvrstoća njihovog materijala, u trenutku sudara.

Kada je Mesec počeo da poprima svoj oblik, njegovu površinu je u početku prekrivao okean magme kojem su bile potrebne stotine miliona godina da se očvrsne. Čak i nakon toga, njegova veća blizina Zemlji značila je da je verovatno bio vulkanski, izuzetno negostoljubiv svet.

Vremenom se Mesec udaljavao od naše planete, dodatno se hladio i danas se uglavnom smatra geološki neaktivnim. On nastavlja da se polako udaljava od Zemlje i jednog dana bi, teoretski, mogao u potpunosti da napusti gravitacioni uticaj naše planete, ukoliko Sunce, kada počne da odumire, ne uništi i Zemlju i Mesec za oko pet milijardi godina.

Nove simulacije ukazuju na značaj čvrstoće materijala u modeliranju planetarnih sudara, što bi moglo da promeni i naše razumevanje drugih drevnih kosmičkih katastrofa, poput sudara koji je izmestio osu Jupiterovog meseca Ganimeda ili onog koji je, prema pojedinim teorijama, doveo do nastanka Saturnovog meseca Titana.