Mesec možda nije nastajao milionima godina: Nova studija otkriva šokantno kratak rok

Nove kompjuterske simulacije pokazuju da je Mesec mogao da se formira za samo pet sati nakon jednog od najnasilnijih događaja u ranoj istoriji Sunčevog sistema.

Prema vodećoj teoriji, pre približno 4,5 milijardi godina mlada Zemlja sudarila se sa protoplanetom veličine Marsa poznatom kao Teja.

Sudar je bio katastrofalan. Ogromna količina užarenog materijala izbačena je u svemir, a upravo iz ostataka tog događaja kasnije je nastao Mesec.

Dokazi koji podržavaju ovu teoriju pronađeni su i u uzorcima lunarnih stena koje su astronauti programa Apolo doneli na Zemlju.

Njihova starost pokazuje da je Mesec nastao pre približno 4,5 milijardi godina, odnosno oko 100 miliona godina nakon nastanka Sunca. Međutim, iako naučnici već dugo simuliraju sudar Zemlje i Teje, ostalo je nejasno šta se događalo neposredno nakon udara i koliko je vremena bilo potrebno da se formira naš prirodni satelit.

Novo istraživanje pristupilo je tom problemu na drugačiji način.

Raniji modeli bili su uglavnom usredsređeni na masu Zemlje i Teje i na dinamiku njihovog sudara. Naučnici sa Jugozapadnog istraživačkog instituta u Koloradu odlučili su da detaljnije ispitaju nešto drugo, fizičke osobine materijala od kojih su ova dva sveta bila izgrađena.

Posebno ih je zanimala čvrstina njihovih spoljašnjih slojeva.

Ispostavilo se da taj detalj može potpuno da promeni način na koji se Mesec formira.

Kako objašnjava glavna autorka istraživanja Adin Denton, modeli sudara manjih nebeskih tela već uzimaju u obzir čvrstinu materijala, ali dugo nije bilo jasno koliko je ona značajna kada se simulira događaj razmera sudara Zemlje i Teje.

Nove simulacije pokazale su da je njen uticaj veoma veliki.

Ključ svega mogla bi da bude temperatura.

Zemlja i Teja u trenutku sudara bile su veoma mlade. Zbog toga njihove površine verovatno nisu bile hladne i čvrste kao što bi bile kasnije, već mnogo toplije, mekše i delimično rastopljene.

To bi značajno promenilo posledice udara.

Ako su oba tela bila dovoljno vrela i njihovi spoljašnji slojevi dovoljno mekani, sudar je mogao da bude na neki način ublažen. Umesto da se materijal potpuno rasprši u ogromnom oblaku sitnijih ostataka, veliki delovi mogli su da ostanu povezani.

U takvom scenariju materijal potreban za stvaranje Meseca nije morao veoma dugo da kruži oko Zemlje i postepeno se spaja.

Mesec je mogao da se oblikuje gotovo trenutno u astronomskim razmerama.

Naučnici su zato napravili više simulacija sa različitim temperaturama Zemlje i Teje.

U najekstremnijem scenariju, u kojem su oba nebeska tela bila veoma vrela, rezultat je bio spektakularan.

Mesec se formirao za samo pet sati.

To, međutim, ne znači da sada znamo da je naš satelit zaista nastao upravo toliko brzo.

Naučnici ne mogu pouzdano da utvrde koliko su Zemlja i Teja bile vrele u trenutku sudara pre 4,5 milijardi godina. Scenario od pet sati zato predstavlja jednu od mogućnosti koju su simulacije pokazale, a ne konačnu rekonstrukciju nastanka Meseca.

Ukoliko su ova dva sveta već bila hladnija, situacija bi izgledala drugačije.

Njihove površine bile bi čvršće i krhkije, pa bi sudar proizveo mnogo veći oblak kamenih ostataka. Tom materijalu zatim bi bilo potrebno više vremena da se ponovo spoji i formira Mesec.

Zanimljivo je da su upravo tako naučnici nekada zamišljali ovaj događaj.

Kada je hipoteza o velikom sudaru početkom ovog veka dobila svoj moderni oblik, pretpostavljalo se da se sudar dogodio kasnije u razvoju Sunčevog sistema. U tom slučaju Zemlja i Teja imale bi više vremena da se ohlade.

Kasnija istraživanja pomerila su vreme sudara mnogo bliže nastanku Sunčevog sistema, kada su oba tela verovatno još bila izuzetno topla.

Mesec je posle nastanka izgledao potpuno drugačije

Čak i ako se Mesec zaista formirao za svega nekoliko sati, to ne znači da je odmah izgledao kao svet koji danas vidimo na noćnom nebu.

Njegova površina u početku je bila prekrivena ogromnim okeanom magme.

Bile su potrebne stotine miliona godina da se taj rastopljeni materijal potpuno ohladi i očvrsne. Mesec je tada bio i mnogo bliži Zemlji nego danas i predstavljao je izrazito vulkanski aktivan svet.

Vremenom se udaljavao od naše planete i nastavljao da se hladi.

Taj proces udaljavanja traje i danas.

Mesec se polako svake godine udaljava od Zemlje, iako se to u ljudskim vremenskim okvirima praktično ne može primetiti.

Otkriće nije važno samo zbog Meseca

Rezultati novih simulacija mogli bi da promene način na koji naučnici proučavaju i druge velike sudare u istoriji Sunčevog sistema.

Ako čvrstina i temperatura materijala toliko utiču na ishod sudara Zemlje i Teje, isti faktori mogli bi da budu značajni i za objašnjenje događaja koji su oblikovali druge planete i njihove satelite.

Među njima su drevni sudar koji je mogao da promeni položaj Jupiterovog satelita Ganimeda, kao i događaji povezani sa nastankom Saturnovog Titana.

Otkriće bi moglo da bude značajno čak i za potragu za mesecima izvan Sunčevog sistema.

Astronomi pokušavaju da pronađu takozvane egzomesece koji kruže oko planeta udaljenih zvezda. Jedan od mogućih tragova njihovog nastanka jesu oblaci ostataka nastali posle velikih planetarnih sudara.

Međutim, ako sateliti u određenim uslovima mogu da nastanu za svega nekoliko sati, takvi oblaci materijala mogli bi da postoje veoma kratko.

To bi objasnilo zašto ih je toliko teško uočiti.

Nova studija zato ne daje konačan odgovor na misteriju nastanka Meseca, ali otvara mogućnost koja je donedavno delovala neverovatno.

Jedan od najvažnijih objekata na našem nebu možda nije nastajao hiljadama ili milionima godina nakon velikog sudara.

U pravim uslovima, Zemlja je svoj Mesec mogla da dobije za vreme kraće od jednog radnog dana.