Нова теория за това как луната на Земята е предложена с помощта на нова нова симулация на НАСА и университета Дърам. Използваните симулации са „едни от най-детайлните по рода си“, според изследователския център на Еймс на НАСА.

Преди милиарди години тогавашната Земя, която изглеждала много по-различно от тази, на която живеем днес, е била ударена от обект с размерите на Марс, наречен Тея, и от този сблъсък се образува Луната. Как точно се е случило това образуване е научен пъзел, който изследователите  изучават от десетилетия, без окончателен отговор.

Повечето теории твърдят, че Луната се е образувала от отломките от този сблъсък, които се слвали в орбита в продължение на месеци или години. Нова симулация излага различна теория - Луната може да се е образувала веднага, за няколко часа, когато материал от Земята и Тея е бил изстрелян директно в орбита след удара.

"Това отваря цяла нова гама от възможни начални места за еволюцията на Луната“, каза Джейкъб Кегерайс, постдокторант в Изследователския център Еймс на НАСА в Силиконовата долина на Калифорния и водещ автор на статията за тези резултати, публикувана в The Astrophysical Journal Letters . "Влязохме в този проект, без да знаем точно какви ще бъдат резултатите от тези симулации с висока разделителна способност. И така, в допълнение към голямото отваряне на очите, че стандартните разделителни способности могат да ви дадат подвеждащи отговори, беше изключително вълнуващо, че новите резултати показват изкусително подобен на Луната сателит в орбита."

Симулациите, използвани в това изследване, са едни от най-подробните по рода си, работещи с най-висока разделителна способност от всички симулации, провеждани за изследване на произхода на Луната или други гигантски въздействия. Тази допълнителна изчислителна мощност показа, че симулациите с по-ниска разделителна способност могат да пропуснат важни аспекти на тези видове сблъсъци, позволявайки на изследователите да видят появата на ново поведение по начин, който предишните проучвания просто не можеха да видят.

Пъзелът на планетарната история

Разбирането на произхода на Луната изисква да използваме това, което знаем за Луната – знанията ни за нейната маса, орбита и прецизния анализ на проби от лунни скали, и да измислим сценарии, които биха могли да доведат до това, което наблюдаваме днес.

Досегашните теории могат да обяснят доста добре някои характеристики на Луната, като нейната маса и орбита, но с някои основни уговорки.

Една изключителна мистерия е защо съставът на Луната е толкова подобен на този на Земята.

Учените могат да изучават състава на даден материал въз основа на изотопните сигнатури - химическа следа за това как и къде е създаден даден обект. Лунните проби, които учените са проучили в лаборатории, показват много подобни изотопни сигнатури на скали от Земята, за разлика от скали от Марс или другаде в Слънчевата система. Това прави вероятно голяма част от материала, който изгражда Луната, първоначално да идва от Земята.

При предишните сценарии, при които Тея се разпръсква в орбита и се смесва с малко материал от Земята, е по-малко вероятно да се наблюдават толкова силни прилики, освен ако Тея също не е била изотопно подобна на Земята, малко вероятно съвпадение.

В новата теория се използва повече земен материал за създаването на Луната, особено външните й слоеве, което може да помогне да се обясни това сходство в състава.

Има и други теории, предложени за обяснение на тези прилики в състава, като модела на синестия. При него Луната се формира във вихър от изпарена скала от сблъсъка. Но тези теории трудно могат да обяснят сегашната орбита на Луната.

Новата теория за по-бързо, едноетапно формиране предлага по-чисто и по-елегантно обяснение и за двата нерешени проблема. Може също да даде нови начини за намиране на отговори за други неразгадани мистерии. Този сценарий поставя Луната в широка орбита с вътрешност, която не е напълно разтопена, което потенциално обяснява свойства като наклонената орбита на Луната и тънката кора, което го прави едно от най-примамливите обяснения за произхода на Луната досега.

Коя от тези теории е вярна? Може да сме по-близо до отговора след анализ на бъдещи лунни проби, върнати на Земята за изследване от бъдещите мисии на НАСА Артемиса. Тъй като учените получават достъп до проби от други части на Луната и от по-дълбоко под повърхността на Луната, те ще могат да сравняват как данните от реалния свят съвпадат с тези симулирани сценарии и какво показват за това как Луната се е развила през  милиарди години от историята си.

Споделен произход

Освен просто да научим повече за Луната, тези изследвания могат да ни доближат до разбирането как нашата собствена Земя се е превърнала в люлка на живот, в света, какъвто е днес.

"Колкото повече научаваме за това как е възникнала Луната, толкова повече откриваме за еволюцията на собствената ни Земя", каза Винсънт Еке, изследовател в университета Дърам и съавтор на статията. "Историите им са преплетени и могат да бъдат отразени в историите на други планети, променени от подобни или много различни сблъсъци."

Космосът е пълен със сблъсъци - ударите са съществена част от това как се формират и развиват планетарните тела. На Земята знаем, че въздействието с Тея и други промени през нейната история са част от начина, по който е успяла да събере материалите, необходими за живота.