Skąd wziął się księżyc?

W całej historii ludzkich badań astronomicznych jednym z najbardziej znanych i zbadanych obiektów jest Księżyc. Wiele kultur uważa księżyc za mistyczny symbol, a o poetyckim pięknie, magii i mocy tej planety opowiada wiele historii.

Księżyc jest największym satelitą i ma najbliższe połączenie z Ziemią. Do tej pory 12 osób postawiło stopę na Księżycu, aby dowiedzieć się więcej o tym naturalnym satelicie. Skąd więc dowiedzieliśmy się o Księżycu? Jakie jest pochodzenie i kształt tej planety?

Pochodzenie Księżyca

Jeśli chodzi o to, jak powstał Księżyc, to po tysiącach lat badań i obserwacji ludzkość wciąż dysponuje jedynie luźnym zbiorem teorii. Przyjrzyjmy się powszechnie akceptowanym hipotezom dotyczącym pochodzenia Księżyca.

Księżyc i Ziemia powstały razem

Teoria ta zakłada, że ​​Księżyc i Ziemia powstały jednocześnie z pierwotnego dysku akrecyjnego – strumienia gazu, plazmy, pyłu lub cząsteczek w kształcie dysku otaczającego obiekt astronomiczny, który stopniowo zapadał się do wewnątrz – co pomagałoby wyjaśnić podobieństwa geologiczne między tymi dwoma ciałami niebieskimi. Na przykład stosunek izotopów tlenu na Księżycu wydaje się być identyczny jak na Ziemi.

Gaz z chmury skrapla się, zamieniając się w materię, a zanieczyszczenia są przyciągane i przyczepiają się do różnych obiektów. Ziemia przypadkowo przyciąga więcej materii i zwiększa swoją masę. Spośród dwóch ciał niebieskich masa Ziemi pozwoliła jej wytworzyć dominującą siłę grawitacyjną, a Księżyc zaczął krążyć wokół Ziemi. Krytycy zauważają jednak, że teoria ta nie wyjaśnia obecnego momentu pędu Księżyca wokół Ziemi.

Rozszczepienie Ziemi tworzy Księżyc

Jedna z teorii na temat powstawania Księżyca, a w szczególności teoria angielskiego astronoma i syna przyrodnika Charlesa Darwina, sir George'a Darwina, zakłada, że ​​Ziemia kiedyś obracała się tak szybko, że z jej powierzchni odlatywały bryły materii. Uważa się, że materia ta skondensowała się i utworzyła Księżyc.

Chociaż teoria rozszczepienia wydawała się przekonująca — ponieważ skład płaszcza Ziemi i Księżyca był podobny — z czasem zawiodła, bo nikt nie potrafił odkryć właściwej kombinacji właściwości, aby wirująca proto-Ziemia mogła utworzyć odpowiedni typ proto-Księżyca.

Dokładniej rzecz biorąc, naukowcy po prostu nie wierzą, że Ziemia może obracać się wystarczająco szybko, aby tracić kawałki swojego materiału. Co więcej, astronomowie do tej pory nie znaleźli żadnych dowodów na tak szybkie zjawisko rotacji na Ziemi lub Księżycu.

Ziemia „chwyta” przelatujący na orbicie Księżyc

Trzecia, najszerzej akceptowana hipoteza zakłada, że ​​Księżyc mógł powstać gdzie indziej w Układzie Słonecznym, ale poza wpływem grawitacji Ziemi. Niektórzy naukowcy uważają, że Księżyc mógł zostać „przechwycony” przez inną planetę na jakiś czas przed ucieczką, a następnie zbliżyć się do Ziemi. Odległość jest tak mała, że ​​Ziemia może wciągnąć Księżyc na swoją orbitę.

W rzeczywistości uważa się, że wiele planet, na przykład Mars, „przechwyciło” małe asteroidy, które przemieszczały się w zasięgu ich grawitacji i przekształciły je w księżyce. Naukowcy nie odkryli jednak jeszcze mechanizmu, dzięki któremu Ziemia może „przechwycić” Księżyc i pozostać na orbicie. Dodatkowo hipoteza ta straciła na popularności, gdy odkryto, że Ziemia i Księżyc mają podobne cechy geologiczne.

Ruiny zniszczonej planety Theia łączą się w księżyc

Teoria opiera się na gwałtownym zderzeniu planety wielkości Marsa, zwanej Theia, z Ziemią. Naukowcy wysuwają hipotezę, że Thea składa się z innej materii, prawdopodobnie słabszej niż Ziemia. Po „ataku” Thei Ziemia pozostała stosunkowo nienaruszona. Jednakże Thea rozpadła się, a pozostałe kawałki połączyły się, tworząc Księżyc. Choć teoria ta początkowo brzmiała przekonująco, ostatecznie upadła, ponieważ Ziemia i Księżyc składają się z podobnych pierwiastków (zwłaszcza krzemu i tlenu) w podobnych stężeniach.

Uderzenie Thei tworzy „Synestię”

A co by było, gdyby Theia uderzyła w młodą Ziemię z taką siłą, że obydwie „wyparowały”? Niektórzy naukowcy uważają, że w wyniku zderzenia mogła powstać dziwna chmura w kształcie obwarzanka, zwana synestią. Twierdzą, że struktura ta może działać jak rodzaj wirującego dysku, mieszając ze sobą pierwiastki chemiczne znajdujące się na każdej planecie. Z biegiem czasu materia znajdująca się poza synestią połączyła się w Księżyc, a z pozostałego materiału powstała Ziemia.

Zderzenie dwóch identycznych planet

W tym scenariuszu Theia nadal uderza w Ziemię, jednak nie dochodzi do jej całkowitego rozbicia, a pozostałości po uderzeniu łączą się w Księżyc. Unikatową cechą tej teorii jest to, że materia, z której zbudowana jest Theia, jest tą samą materią, z której zbudowana jest Ziemia. Pytanie brzmi: Jak powstała Theia? Być może zarówno Thea, jak i Ziemia powstały po przeciwnych stronach tego samego dysku akrecyjnego (jego materia była równomiernie rozłożona). Następnie coś zakłóciło orbitę Thei wokół Słońca i spowodowało, że zmieniła ona swoją pierwotną pozycję, w wyniku czego Theia uderzyła w Ziemię.

Wiele hipotez na temat wpływu istot pozaziemskich

Zgodnie z tą teorią Ziemia na wczesnym etapie swojego istnienia miała przejść nie jedno, lecz wiele kolizji. Uważa się, że każde uderzenie powodowało powstanie fragmentu szczątków, które ostatecznie połączyły się w mały księżyc. Te małe satelity połączyły się następnie, tworząc Księżyc, jaki znamy dzisiaj.

Hipoteza zakłada, że ​​dysk materii utworzyłby się w ciągu kilku godzin po każdym zderzeniu, a następnie w ciągu kilkuset lat skondensowałby się w małego satelitę. Naukowcy izraelscy wysunęli tę koncepcję na początku 2017 r., argumentując, że łączone oddziaływanie wielu zderzeń o dużej prędkości mogło doprowadzić do powstania wystarczającej ilości materiału, aby powstał Księżyc. Powiedzieli jednak, że mechanizm wyjaśniający, w jaki sposób każdy z tych satelitów połączył się w większe ciało niebieskie, nie został jeszcze opisany.