Měsíc se zformoval za pouhých pět hodin, nikoliv za tisíce let. Simulace bourá výklad starý půl století
- Dosavadní teorie předpokládala, že Měsíc vznikl pomalu z disku trosek, který zůstal po obří srážce se Zemí.
- Nová počítačová simulace stejné srážky dává radikálně jiný výsledek: satelit se zformoval téměř celý v jediném skoku.
- Podle simulací mohl celý proces trvat pouhých pět hodin – za podmínek, kdy obě tělesa byla dostatečně horká.
Před přibližně čtyřmi a půl miliardami let do čerstvě zformované Země mělo narazit těleso přibližně o velikosti Marsu. Tento objekt vědci nazvali Theia, byť žádný jeho fragment na Zemi ani na Měsíci dosud s jistotou nebyl identifikovaný. Ze srážky podle dlouho vládnoucí teorie vzešel oblak trosek, který se pomalým tempem na oběžné dráze „slepil“ do Měsíce. Tento výklad stál v učebnicích desítky let. Nové simulace ho ale zpochybňují.
Disk trosek jako slepá ulička
Základ dnešního standardního modelu vzniku Měsíce položila v roce 2001 studie Robin Canupové a Erika Asphaugua z University of Arizona. Srážka Země s Theiou v ní rozmete velké množství žhavého materiálu do disku okolo Země, z nějž se Měsíc pozvolna kondenzuje a shlukuje. Na tomto předpokladu stojí velká část výpočtů o složení Měsíce, o tom, proč je jeho složení tak nápadně podobné zemskému.
Nová studie, kterou publikoval vědecký časopis *The Astrophysical Journal Letters* tento obraz pozměňuje. Vědci ze Southwest Research Institute (SwRI) a Lunar and Planetary Laboratory Arizonské univerzity nechali v simulaci proběhnout srážku Země a Thei znovu — tentokrát s modelem zahrnujícím materiálovou pevnost obou těles závislou na teplotě. Výsledek byl nečekaný: za určitých podmínek nevznikl disk, ale velká část Měsíce skoro okamžitě. Nikoliv za tisíce let, ale během pár hodin.
„Zjistili jsme, že předchozí geologie proto-Měsíce velikosti Marsu hraje roli," řekla vedoucí autorka Adeene Dentonová ze SwRI. „Když simulujete Zemi a Měsíc jako srážející se tělesa s geologickými vlastnostmi, změní se způsob, jakým Měsíc ze srážky vzniká — to jsme dřív považovali za zbytečné."
Měsíc by v takovém případě nebyl dítětem trpělivé gravitace malých trosek, ale přímým plodem nárazu samotného: velká část jeho hmoty se odtrhla v jediném dramatickém pohybu a gravitace pak doformovala to, co zbylo.
Proč na pěti hodinách záleží
Pět hodin je výsledek pro konkrétní, nejteplejší testovaný scénář — povrchová teplota obou těles těsně pod bodem tání hornin. Čím chladnější tělesa, tím pevnější hornina, tím více materiálu se rozletí do širokého disku a tím déle trvá, než se Měsíc dá dohromady. Jak uvádí server Nautilus, starší modely pracovaly s časovým horizontem kolem deseti let, klasické diskové scénáře ještě s mnohem delší škálou. Nový scénář to zkrátil na hodiny.
Způsob a rychlost vzniku Měsíce přitom určují, jak se mísil a odděloval materiál ze Země a z Thei — a to má přímé důsledky pro výklad vzorků přivezených z Měsíce, a to jak těch z programu Apollo, tak těch z novějších misí. „Tyto překvapivé výsledky naznačují možnou spojitost mezi fyzikálními vlastnostmi dnešního Měsíce, včetně jeho obsahu těkavých látek, a tepelným stavem Země a Thei v okamžiku srážky," komentovala Robin Canupová ze SwRI, která se na nové studii nepodílela.
Záhada složení Země a Měsíce zůstává otevřená
Nová simulace ale neřeší jeden z nejstarších problémů vědy: proč jsou izotopická složení Země a Měsíce tak podobná, když by disk, složený především z pozůstatků Thei měl Měsíci vtisknout jiný chemický podpis. Dentonová nabízí hypotézu: Theia a proto-Země mohly vzniknout ve stejné části sluneční soustavy, a být tak „sourozenecká" tělesa. „Měsíc a Země jsou spíše bratrská dvojčata," řekla. Jde ale stále o otevřenou otázku.
Klíčem k jejímu zodpovězení bude porovnat předpovědi modelu se skutečným složením měsíčních hornin a s tím, co přinesou budoucí lunární mise. Studie prošla standardním recenzním řízením, jde tedy o solidní vědecký výsledek — nikoli teprve o preprint čekající na posouzení. Teorie vzniku Měsíce se od základního Canupové a Asphaugova modelu z roku 2001 opakovaně upravovala a nejspíš se bude upravovat dál. Ale pět hodin místo tisíců let je posun, který nezůstane bez povšimnutí.
