Milžiniško smūgio hipotezė
Pagal milžiniško smūgio hipotezę Mėnulis susidarė iš jaunos Žemės ir Marso dydžio protoplanetos susidūrimo nuolaužų. Tai yra mokslininkų palaikoma Mėnulio susidarymo hipotezė.
Šią hipotezę įrodo Mėnulio mėginiai, kurie rodo, kad:
- Mėnulio paviršius kadaise buvo išsilydęs
- Mėnulio santykinai mažas geležinis branduolys ir mažesnis tankis nei Žemės, ir
- panašių susidūrimų kitose žvaigždžių sistemose (dėl kurių susidaro "nuolaužų diskai") įrodymai.
Susidūręs kūnas kartais vadinamas Teja - pagal mitinį graikų Titaną, kuris buvo Mėnulio deivės Selenės motina.
Ši hipotezė turi keletą neatsakytų klausimų. Mėnulio deguonies izotopų santykis iš esmės yra identiškas Žemės izotopų santykiui, nėra jokių įrodymų, kad prie to prisidėjo kitas Saulės kūnas. Be to, Mėnulio mėginiuose nėra numatytų lakiųjų elementų, geležies oksido ar siderofilinių elementų (cheminių elementų, kurie jungiasi su geležimi) santykio, taip pat nėra įrodymų, kad Žemėje kada nors buvo magmos vandenynas, apie kurį kalbama šioje hipotezėje.
Milžiniško smūgio, kuris, kaip manoma, suformavo Mėnulį, menininko nuotrauka
Kontekstas
Santykinai didelis natūralus Žemės palydovas Mėnulis yra unikalus. Per "Apollo" programą į Žemę buvo atgabentos uolienos nuo Mėnulio paviršiaus. Šių uolienų radiometrinis datavimas parodė, kad Mėnulio amžius yra 4527 ± 10 mln. metų, t. y. maždaug 30-55 mln. metų jaunesnis už kitus Saulės sistemos kūnus. Nauji duomenys rodo, kad Mėnulis susiformavo dar vėliau - 4,48 ± 0,02 Ga, arba 70-110 mln. metų po Saulės sistemos pradžios. Kita svarbi ypatybė - palyginti mažas Mėnulio tankis, o tai turi reikšti, kad jis neturi didelio metalinio branduolio, kurį turi kiti Saulės sistemos sausumos kūnai. Mėnulio tūrinė sudėtis labai panaši į Žemės mantijos ir plutos kartu sudėjus, tačiau be Žemės branduolio. Dėl to atsirado milžiniško smūgio hipotezė: idėja, kad Mėnulis susidarė per milžinišką protoŽemės susidūrimą su kita protoplaneta.
Manoma, kad smogėjas, kartais vadinamas Teja, buvo šiek tiek mažesnis už Marso planetą. Teja susidūrė su Žeme apie 4,533 Ga. Modeliai atskleidžia, kad tokio dydžio impaktoriui nedideliu kampu ir palyginti nedideliu greičiu (8-20 km/s arba 5,0-12,4 mylios/s) atsitrenkus į protoŽemę, daug medžiagos iš protoŽemės ir impaktoriaus apsiaustų (ir protaktų) buvo išmesta į kosmosą, kur didžioji jos dalis liko skrieti aplink Žemę. Iš šios medžiagos ilgainiui susidarė Mėnulis.
Tačiau metaliniai smūgiuotojo branduoliai būtų prasiskverbę pro Žemės mantiją ir susijungę su Žemės branduoliu, todėl Mėnulis netektų metalinės medžiagos. Taigi milžiniško smūgio hipotezė paaiškina neįprastą Mėnulio sudėtį. Aplink Žemę skriejanti išmetamoji medžiaga per kelias savaites galėjo susikondensuoti į vieną kūną. Veikiama savo gravitacijos, išmesta medžiaga tapo labiau sferiniu kūnu - Mėnuliu.
Radiometrinis amžius rodo, kad Žemė egzistavo jau mažiausiai 10 mln. metų iki smūgio, t. y. pakankamai laiko, kad galėtų diferencijuotis primityvi Žemės mantija ir branduolys. Tada, kai įvyko smūgis, buvo išmesta tik mantijos medžiaga, o Žemės branduolys, sudarytas iš sunkiųjų elementų, liko nepaliestas.
Pasekmės
Šis smūgis turėjo svarbių pasekmių jaunai Žemei. Jis išlaisvino milžinišką energijos kiekį, todėl Žemė ir Mėnulis visiškai išsilydė. Iš karto po smūgio Žemės mantija intensyviai konvektavo, paviršiuje buvo didelis magmos vandenynas. Pirmoji planetos atmosfera turėjo būti visiškai nuplėšta dėl išsiskyrusio milžiniško energijos kiekio. Taip pat manoma, kad smūgis pakeitė Žemės ašį, dėl to atsirado didelis 23,5° ašinis posvyris, kuris lemia Žemės metų laikus (pagal paprastą, idealų planetų kilmės modelį ašinis posvyris būtų 0°, o metų laikai nebūtų atpažįstami). Tai taip pat galėjo pagreitinti Žemės sukimąsi.
Naujausi įrodymai
Atlikus "Apollo" astronautų atgabentų Mėnulio uolienų analizę paaiškėjo, kad jose yra Teijos pėdsakų. Tyrėjai teigia, kad tai patvirtina teoriją, jog Mėnulis susidarė dėl kataklizminio susidūrimo. Kai kurie mokslininkai stebisi, kad skirtumas tarp Mėnulio ir Žemės uolienose rastos Teijos medžiagos yra toks mažas.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra milžiniško poveikio hipotezė?
Atsakymas: Pagal milžiniško smūgio hipotezę Mėnulis susidarė iš jaunos Žemės ir Marso dydžio protoplanetos susidūrimo nuolaužų.
K: Kokie yra milžiniško smūgio hipotezės įrodymai?
A: Šią hipotezę patvirtina Mėnulio mėginiai, iš kurių matyti, kad Mėnulio paviršius kadaise buvo išsilydęs, akivaizdžiai palyginti mažas geležinis Mėnulio branduolys ir mažesnis tankis nei Žemės, taip pat įrodymai apie panašius susidūrimus kitose žvaigždžių sistemose (dėl kurių susidaro "nuolaužų diskai").
Klausimas: Kaip vadinasi susidūręs kūnas milžiniško smūgio hipotezėje?
Atsakymas: Susidūręs kūnas kartais vadinamas Teja pagal mitinį graikų Titaną, kuris buvo Mėnulio deivės Selenės motina.
K: Kokie klausimai, susiję su milžiniško smūgio hipoteze, lieka neatsakyti?
A: Neatsakyti šios hipotezės klausimai yra šie: Mėnulio deguonies izotopų santykis iš esmės yra toks pat kaip ir Žemėje, nėra jokių įrodymų, kad prie to prisidėjo kitas Saulės kūnas, Mėnulio mėginiuose nėra numatytų lakiųjų elementų, geležies oksido ar siderofilinių elementų (cheminių elementų, kurie jungiasi su geležimi) santykio ir nėra įrodymų, kad Žemėje kada nors buvo magmos vandenynas, apie kurį kalbama šioje hipotezėje.
Klausimas: Kokia mokslinė hipotezė apie Mėnulio susidarymą yra priimtiniausia?
A: Labiausiai paplitusi mokslinė Mėnulio susidarymo hipotezė yra milžiniško smūgio hipotezė.
K: Koks yra Mėnulio tankis, palyginti su Žeme?
Atsakymas: Mėnulio tankis mažesnis nei Žemės.
K: Koks mitinis graikų titanas siejamas su Mėnuliu pagal milžiniško smūgio hipotezę?
A: Pagal milžiniško smūgio hipotezę susidūręs kūnas kartais vadinamas Teja - pagal mitinį graikų Titaną, kuris buvo Mėnulio deivės Selenės motina.
