Månen kunde ha uppstått inte till följd av en enda kollision av jorden och en protoplanet på storleken på Mars, utan under en serie kollisioner av små planetariska "embryon" med jorden, vilket skulle förklara odligheterna i månens isotopiska sammansättning, enligt en artikel publicerad i tidskriften Nature Geoscience.
”Om månen bildades under en sådan serie kollisioner, skulle detta möjliggöra att lösa problemet med isotoper på ett mycket originalt sätt. Dess bildning kommer att likna vad som händer när en konstnär blandar färger i en palett - ju fler färger du blandar, desto mindre ändras slutresultatet och desto mer kommer det att se ut som en mörkbrun färg, säger Gareth Collins från Imperial College London (UK).
Månens hemligheter
Under de senaste 30 åren har man allmänt accepterat att månen bildades som ett resultat av Theia, en protoplanetärkropps kollision, med jordens "embryo". Kollisionen ledde till att materien om Theia och proto-jorden släpptes ut i rymden, från denna fråga bildades månen. Teorin om proto-jorden kolliderade med en stor himmelkropp förklarar månens massa, det låga järninnehållet på det och andra parametrar.
I en sådan kollision borde dock en betydande del av materialet som utgör månen komma från den hypotetiska Theia. I sin sammansättning borde det ha varit annorlunda än jorden, eftersom de flesta himmelkroppar i solsystemets inre region, som inkluderar de jordiska planeterna och asteroiderna, skiljer sig från den. Men faktiskt är jordens och månens sammansättning mycket lik, upp till samma andel isotoper av många metaller och andra element.
Månbildningsdiagram
Kampanjvideo:
Rufu et al. / Nature Geoscience 2017
Relativt nyligen har planetforskare föreslagit en ganska exotisk lösning på detta problem - den så kallade "yula planet" -hypotesen. I enlighet med den var den unga jorden tvungen att rotera mycket snabbt och samtidigt ligga på sin sida, som Uranus, och kollisionen med Theia var tänkt att bromsa den och vrida sin axel. Ett sådant scenario har i princip rätten till liv, men det är extremt osannolikt, vilket gör att planetforskare letar efter andra alternativ för månens födelse.
Hagai Perets från Israel Institute of Technology i Haifa och hans kollegor föreslog en alternativ förklaring till frånvaron av skillnader i isotopfraktioner i klipporna i månen och jorden, vilket tyder på att vår planets följeslagare inte kunde ha bildats "i ett sammanträde", utan i delar.
Rymd biljard
Om jorden inte kolliderade med en Theia på storleken på Mars, utan med en hel uppsättning små protoplaneter, så kan kanske rotationshastigheten på vår planet och konsekvenserna av kollisionen inte vara lika stor som det klassiska scenariot för bildandet av månen kräver. Varje gång sådana "mini-månar" kraschade ned i jorden, drog de ut en del av dess materia i en bana, där den slogs samman med den befintliga månen, som bildades efter den första kollisionen.
Vägledd av denna idé. Peretz och hans kollegor beräknade följderna av en jorden kollision med flera sådana "embryon" och kontrollerade om månen kunde växa till sin nuvarande storlek och uppnå det önskade isotopförhållandet på detta sätt.
Som det visade sig är ett sådant scenario verkligen möjligt - det sekventiella fallet och förstörelsen av cirka 20 små protoplanetära organ, vars massa är ungefär 1-10% av massan, kommer att räcka för att bilda månen i sin nuvarande storlek och med sin nuvarande sammansättning. Å andra sidan, om till och med en "minimåne" flyr från jorden, kommer bildandet av månen att kräva ett mycket större antal planetariska embryon.
En sådan hypotes kan verka ännu mindre realistisk än idén om en "yula planet", men i de första epokorna av solsystemets liv bebos det av tusentals stora och många små embryon av planeter, av vilka många "katapulterades" i öppet utrymme eller sattes på en kollisionskurs med jorden och andra planeter för närvarande när Jupiter och Saturn började sin rörelse mot solen. Det är möjligt att några av dem kraschade in i proto-jorden och födde månen.
