Vastavalt Hiiglasliku mõju hüpotees , Kuu tekkis siis, kui Marsi-suurune objekt (nimega Theia) põrkas Maaga kokku miljard aastat tagasi, ajal, mil Maa oli veel magmakera. See sündmus ei viinud mitte ainult Maa-Kuu süsteemini, mida me täna tunneme, vaid arvatakse, et see on viinud ka Maa tuumapiirkonna eristumiseni sula välissüdamikuks ja tahkeks sisesüdamikuks.
Siiski on käimas arutelu selle mõju ajastuse ja selle üle, kui kaua hilisem Kuu moodustumine toimus. Saksa teadlaste meeskonna uue uuringu kohaselt tekkis Kuu magmaookeanist, mille tahkumiseks kulus kuni 200 miljonit aastat. See tähendab, et Kuu lõpetas moodustumise umbes 4,425 miljardit aastat tagasi ehk 100 miljonit aastat hiljem, kui seni arvati.
Uuring, mis ilmus hiljuti ajakirjasTeaduse edusammud(pealkirjaga ' Pikaealine magmaookean noorel Kuul “), viisid läbi planeedi geofüüsikud Saksa lennunduskeskus (DLR) koos teadlastega Berliini tehnikaülikool ja Planetoloogia Instituut Münsteri ülikoolis.
Kui Maa umbes neli ja pool miljardit aastat tagasi alles kujunemisprotsessis oli, oli Päikesesüsteem üsna kaootiline koht. Sel ajal paiskusid planeedikivid, mis olid samuti tekkinud protoplanetaarsest ketast, ja põrkasid aeg-ajalt mõne planeediga kokku. Maa puhul suurendas see selle massi ja muutis selle tuumapiirkonna tihedamaks ja kuumemaks.
Aja jooksul vajusid raskemad elemendid Maa keskmesse, mis viis selle raud-nikli tuuma moodustumiseni. Samal ajal sulasid järjest suuremad osad Maa vahevööst, moodustades magmaookeani. Kui Theia Maaga kokku põrkas, muutus see ookean mitme tuhande kilomeetri sügavuseks ja suur osa sellest paiskus kosmosesse. Seejärel neeldus Maa uuesti selle materjali või ühines selle ümber orbiidil, moodustades Kuu.
Kuigi enamik tänapäeva teadlasi usub, et see on Kuu moodustumise täpne stsenaarium, on protsessi üksikasjade ja ajastuse osas olnud lahkarvamusi. Nagu ütles DLR-i teadlane ja uuringu juhtiv autor Maxime Maurice, ütles :
'Meie viimase modelleerimise tulemused näitavad, et noort Maad tabas protoplaneet umbes 140 miljonit aastat pärast Päikesesüsteemi sündi 4,567 miljardit aastat tagasi. Meie arvutuste kohaselt juhtus see 4,425 miljardit aastat tagasi – 25 miljoni aasta pikkuse määramatusega – ja Kuu sündis.
Kunstniku mulje massiivse objekti kokkupõrkest Maaga, mis viiski Kuu tekkeni. Krediit: Rice'i ülikool
Üks põhjusi, miks suure mõju hüpoteesi osas erimeelsused on olnud, on seotud sellega, mis selle algselt inspireeris: Kuu kivimid. Põhimõtteliselt kõigist Kuu kivimitest, mis kuue poolt Maale tagasi tõidApollomissioonid ja kolm NõukogudeKuumaandurid, ükski neist ei anna otsest teavet Kuu vanuse kohta. Selle tulemusena on teadlased pidanud kuu vanuse hinnangute leidmiseks toetuma kaudsetele meetoditele.
Lisaks põhjustas materjali kogunemisel saadud energia Kuule ka magmaookeani moodustumist, mis kattis kogu pinna ja oli sel ajal üle 1000 km (620 miili). Sarnaselt Maaga hakkas ka see magmaookean kiiresti jahtuma ja kristalliseeruma, moodustades maakoore, mis isoleeris selle all olevat magmat ja aeglustas jahtumisprotsessi.
Siiani ei suutnud teadlased kindlaks teha, kui kaua kulus magmaookeani täielikuks kristalliseerumiseks, mistõttu oli Kuu algse tekkeaja määramine keeruline. Oma hinnanguteni jõudmiseks kasutasid Maurice ja tema kolleegid uut arvutimudelit, mis käsitles põhjalikult magma tahkumisega seotud protsesse – sarnaselt sellele, mida Maurice tegi (kuigi üksikasjalikumalt) oma doktorikraadi jaoks. lõputöö.
See seisnes selles, et arvutati välja, kuidas Kuu maakoores olevate magneesiumi- ja rauarikaste silikaatmineraalide koostis (mis tekkis magma tahkumisel) aja jooksul muutus. Nad leidsid tõendeid selle kohta, et tahkumise edenedes toimus järelejäänud magmaookeani koostises drastiline muutus.
Magma ookean ja esimene kivine maakoor Kuul. Autor: NASA/GSFC
See leid võimaldas meeskonnal seostada eri tüüpi kivimite moodustumist Kuul teatud tahkestumise protsessi etapiga. Lõppkokkuvõttes jõudis see järeldusele, et Kuu magmaookeanil kulus peaaegu 200 miljonit aastat, enne kui see Kuu kooriku moodustamiseks täielikult tahkus. See on vastuolus sellega, mida teadlased varem arvasid, mille kohaselt kulus tahkumiseks vaid 35 miljonit aastat.
Nagu Sabrina Schwinger, DLR-i teadur ja uuringu kaasautor, kokku võetud :
'Võrreldes Kuu kivimite mõõdetud koostist meie mudeli järgi ennustatud magmaookeani koostisega, suutsime jälgida ookeani arengut selle alguspunktini, Kuu moodustamise ajani.'
Viimaseks, kuid mitte vähem tähtsaks, on selle uuringu tulemused kooskõlas varasemate vanusehinnangutega, mis on saadud uraani-plii meetodil. Tuginedes kiirusele, millega uraan laguneb pliiks, leidsid teadlased, et Maa metallilise südamiku moodustumine lõppes ligikaudu samal ajal. Seetõttu on käesolev uuring esimene, mis seob otseselt Kuu vanuse sündmusega, mis leidis aset Maa tekke lõpus.
Nagu alati, võib Päikesesüsteemi ühe keha moodustumise kindlaksmääramine selgitada, kuidas läks ka teistel. Ja mis puutub Maa-Kuu süsteemi, siis ühe päritolu on teisega lahutamatult seotud.
Lisalugemist: DLR , Teaduse edusammud
