Nová teorie vzniku souputníka Země – Měsíce

Více než jedno století se astronomové dohadují nad otázkou vzniku souputníka Země – našeho Měsíce. Avšak výzkumníci z Yale University a z Japonska říkají, že znají odpověď. Nová studie publikovaná 29. 4. 2019 v časopise Nature Geoscience vypracovaná ve spolupráci s geofyzikem z Yale University, kterým byl Shun-ichiro Karato, nabízí vysvětlení.

Mnoho teoretiků se domnívá, že těleso velikosti planety Mars narazilo do mladé Země a materiál vyvržený při této kolizi vytvořil základ Měsíce. Když byla tato představa testována na základě počítačových simulací, ukázalo se, že Měsíc by byl primárně vytvořen z materiálu impaktujícího tělesa. Jenomže opak je pravdou; na základě analýzy hornin dopravených na Zemi v rámci výprav v programu Apollo víme, že Měsíc je složen převážně z pozemského materiálu.

Klíčové je, říká Shun-ichiro Karato, že mladá Země, tzv. proto-Země – ve věku přibližně 50 miliónů roků po vzniku Slunce – byla pokryta oceány horkého magmatu, zatímco impaktor byl zřejmě tvořen tuhým materiálem. Karato se svými spolupracovníky se rozhodl prověřit nový model počítající s kolizí proto-Země pokryté oceány magmatu a tuhého impaktujícího tělesa.

Nový model ukázal, že po kolizi je magma zahřáté na mnohem vyšší teplotu než tuhé dopadající těleso. Magma následně zvětšilo svůj objem a po „vyšplouchnutí“ na oběžnou dráhu vytvořilo zárodek Měsíce, říkají astronomové. To vysvětluje, proč je mnohem více pozemského materiálu v povrchových vrstvách našeho souputníka. Dřívější modely nepočítaly s odlišným ohřevem mezi silikáty tvořícími proto-Zemi a impaktorem.

„Podle našeho modelu je zhruba 80 % tělesa Měsíce tvořeno materiálem z proto-Země,“ vysvětluje Karato, který prováděl rozsáhlý výzkum chemických vlastností magmatu proto-Země. „Ve většině dřívějších modelů bylo naopak přibližně 80 % Měsíce tvořeno hmotou impaktoru. A to je velký rozdíl.“

Shun-ichiro Karato říká, že nový model potvrzuje dřívější teorie o tom, jak Měsíc vznikl, bez toho, aby navrhoval nekonvenční podmínky při kolizi – do určité míry je teoretikové používali ještě donedávna.

K účelu studie vedl Karato výzkum týkající se komprese roztavených silikátů. Skupina vědců z Tokyo Institute of Technology a RIKEN Center for Computational Science vyvinula matematický model za účelem předpovědi, jak materiál z kolize vytvoří zárodek Měsíce.

Hlavním autorem studie byl Natsuki Hosono z RIKEN. Dalšími spoluautory byli Junichiro Makino a Takayuki Saitoh.

Zdroj: https://scitechdaily.com/new-model-reveals-how-earths-moon-formed/ a https://www.nature.com/articles/s41561-019-0354-2

autor: František Martinek