Este o viziune la care fanii științifico-fantastici ar putea spera doar: luni gemene pe cerul nopții deasupra Pământului. Dar ar fi putut fi realitate acum aproximativ 4 miliarde de ani. Un nou model sugerează că ținuturile îndepărtate ale lunii ar fi putut fi create dintr-o coliziune cu o lună însoțitoare mai mică, în ceea ce oamenii de știință de la Universitatea din California, Santa Cruz numesc „splatul mare”.
De ce părțile apropiate și îndepărtate ale Lunii sunt atât de diferite i-a nedumerit mult timp pe oamenii de știință planetar. Partea apropiată este relativ joasă și plată, în timp ce topografia părții îndepărtate este înaltă și muntoasă, cu o crustă mult mai groasă.
De fapt, avem o Lună oarecum deformată.
Noul studiu, publicat în 4 august a revistei Nature, se bazează pe modelul „impact gigant” pentru originea Lunii, în care un obiect de dimensiunea lui Marte s-a ciocnit cu Pământul la începutul istoriei sistemului solar și a ejectat resturi care s-au unit pentru a forma Luna.
Conform noului model computerizat, a doua lună din jurul Pământului ar fi avut o lățime de aproximativ 1.200 de kilometri (750 de mile) și s-ar fi putut forma din aceeași coliziune. Mai târziu, luna mai mică a căzut înapoi pe Luna mai mare și a acoperit o parte cu un strat suplimentar de crustă solidă de zeci de kilometri grosime.
„Modelul nostru funcționează bine cu modele ale impactului gigant care formează Luna, care prevăd că ar trebui să rămână resturi masive pe orbită în jurul Pământului, pe lângă Luna în sine”, a spus Erik Asphaug, profesor de științe ale Pământului și planetare la UC Santa Cruz. „Este de acord cu ceea ce se știe despre stabilitatea dinamică a unui astfel de sistem, momentul de răcire a Lunii și vârstele rocilor lunare.”
Alte modele de computer au sugerat o lună însoțitoare, a spus Asphaug, care a fost coautor al lucrării împreună cu cercetătorul postdoctoral UCSC Martin Jutzi.
O coliziune anterioară cu un însoțitor mai mic ar putea explica de ce cele două părți ale Lunii arată atât de diferite. Credit: Martin Jutzi și Erik Asphaug
Asphaug și Jutzi au folosit simulări pe computer pentru a studia dinamica coliziunii dintre Lună și un însoțitor mai mic, care avea aproximativ o treizecime din masa lunii „principale”. Ei au urmărit evoluția și distribuția materialului lunar ca urmare a acestuia.
Impactul dintre cele două corpuri ar fi fost relativ lent, la aproximativ 8.000 km/h (5.000 mph), ceea ce este suficient de lent pentru ca rocile să nu se topească și să nu se formeze crater de impact. În schimb, rocile și crusta de pe luna mai mică s-ar fi răspândit peste și în jurul lunii mai mari.
„Desigur, modelatorii de impact încearcă să explice totul prin ciocniri. În acest caz, necesită o coliziune ciudată: fiind lent, nu formează un crater, ci împrăștie material pe o parte”, a spus Asphaug. „Este ceva nou la care să te gândești.”
El și Jutzi presupun că luna însoțitoare a fost inițial prinsă într-unul dintre „punctele troiene” stabile din punct de vedere gravitațional care împart orbita Lunii și a devenit destabilizată după ce orbita lunii s-a extins departe de Pământ. „Coliziunea ar fi putut avea loc oriunde pe Lună”, a spus Jutzi. „Corpul final este deformat și s-ar reorienta astfel încât o parte să fie orientată spre Pământ.”
Modelul poate explica, de asemenea, variațiile în compoziția scoarței lunii, care este dominată în partea apropiată de un teren relativ bogat în potasiu, elemente din pământuri rare și fosfor (KREEP). Aceste elemente, precum și uraniul și toriu, se crede că au fost concentrate în oceanul de magmă care a rămas sub formă de rocă topită solidificată sub scoarța îngroșată a lunii. În simulări, coliziunea zdrobește acest strat bogat în KREEP în emisfera opusă, creând scena pentru geologia văzută acum pe partea apropiată a Lunii.
În timp ce modelul explică multe lucruri, juriul încă nu este printre oamenii de știință planetar cu privire la istoria completă a Lunii și la ceea ce s-a întâmplat cu adevărat. Oamenii de știință spun că cel mai bun mod de a afla istoria Lunii este de a obține mai multe date de la navele spațiale care orbitează lunar și – chiar mai bine – de misiuni de întoarcere a probelor sau misiuni umane pentru a studia Luna.
Surse: Natură, UC Santa Cruz