Η Σελήνη μπορεί να σχηματίστηκε μέσα σε μόλις πέντε ώρες, σύμφωνα με νέες προσομοιώσεις

Η Σελήνη μπορεί να σχηματίστηκε μέσα σε μόλις πέντε ώρες μετά την κατακλυσμική σύγκρουση της νεαρής Γης με έναν χαμένο σήμερα πρωτοπλανήτη, σύμφωνα με νέες προσομοιώσεις. Τα ευρήματα αυτά θα μπορούσαν να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες μελετούν αρχαίες πλανητικές συγκρούσεις σε ολόκληρο το Σύμπαν.

Η επικρατέστερη θεωρία θέλει τη Σελήνη να δημιουργείται όταν ένα ουράνιο σώμα μεγέθους περίπου όσο ο Άρης, γνωστό ως Θεία, συγκρούστηκε με την πρώιμη Γη, σε μια περίοδο κατά την οποία το Ηλιακό Σύστημα ήταν ακόμη νεαρό και ιδιαίτερα ασταθές. Η τεράστια πρόσκρουση εκτιμάται ότι μετέτρεψε τα δύο σώματα σε μάζες λιωμένων πετρωμάτων, από τις οποίες τελικά προέκυψαν η Γη και η Σελήνη όπως τις γνωρίζουμε σήμερα, αναφέρει το LiveScience.

Πετρώματα που έφεραν στη Γη οι αποστολές Apollo της NASA έχουν προσφέρει σημαντικές ενδείξεις υπέρ αυτής της λεγόμενης «υπόθεσης της γιγαντιαίας πρόσκρουσης». Τα ίδια δείγματα δείχνουν ότι η Σελήνη έχει ηλικία περίπου 4,5 δισεκατομμυρίων ετών, γεγονός που τοποθετεί τη σύγκρουση περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό του Ήλιου. Ωστόσο, παρέμενε ασαφές με ποιον ακριβώς τρόπο δημιουργήθηκε η Σελήνη μετά τη σύγκρουση και πόσο χρόνο χρειάστηκε για να σχηματιστεί.

Βασικός παράγοντας η θερμοκρασία

Στη νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο The Astrophysical Journal Letters, οι ερευνητές πραγματοποίησαν σειρά προσομοιώσεων εξετάζοντας διαφορετικές πιθανές γεωλογικές ιδιότητες της Γης και της Θείας πριν από την πρόσκρουση. Σε αντίθεση με προηγούμενα μοντέλα, τα οποία επικεντρώνονταν κυρίως στις μάζες των δύο σωμάτων, η νέα έρευνα έδωσε ιδιαίτερη βαρύτητα στην αντοχή και τη σκληρότητα των υλικών τους.

Όπως εξηγούν οι επιστήμονες, η κατάσταση των πετρωμάτων μπορεί να επηρεάσει δραστικά την εξέλιξη μιας σύγκρουσης. Βασικός παράγοντας είναι η θερμοκρασία. Επειδή η Γη και η Θεία ήταν ακόμη πολύ νεαρές, πιθανότατα ήταν θερμές, με επιφάνειες πιο μαλακές ή ακόμη και λιωμένες.

Σε μια τέτοια περίπτωση, η πρόσκρουση θα ήταν κατά κάποιον τρόπο πιο «απορροφητική»: τα υλικά δεν θα θρυμματίζονταν τόσο εύκολα σε πολυάριθμα μικρά κομμάτια, αλλά θα παρέμεναν σε μεγαλύτερες μάζες, επιτρέποντας στη Σελήνη να σχηματιστεί πολύ γρηγορότερα.

Αντίθετα, εάν τα δύο σώματα είχαν ήδη κρυώσει και οι εξωτερικές τους στοιβάδες ήταν πιο σκληρές και εύθραυστες, η σύγκρουση θα δημιουργούσε ένα πολύ μεγαλύτερο νέφος βραχωδών συντριμμιών. Τα υλικά αυτά θα χρειάζονταν περισσότερο χρόνο για να συσσωματωθούν και να σχηματίσουν τη Σελήνη.

Πώς προέκυψαν οι πέντε ώρες

Οι ερευνητές δοκίμασαν στις προσομοιώσεις τους ένα μεγάλο εύρος πιθανών θερμοκρασιών. Στο πιο ακραίο σενάριο, όπου η Γη και η Θεία ήταν ιδιαίτερα θερμές τη στιγμή της πρόσκρουσης, η Σελήνη σχηματίστηκε σε μόλις πέντε ώρες.

Το αποτέλεσμα αυτό δεν σημαίνει ότι γνωρίζουμε πως πράγματι συνέβη τόσο γρήγορα. Οι ακριβείς θερμοκρασίες και η μηχανική αντοχή των δύο σωμάτων πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια δεν μπορούν να προσδιοριστούν με βεβαιότητα. Η προσομοίωση δείχνει όμως ότι ένα τόσο σύντομο χρονικό διάστημα είναι θεωρητικά δυνατό.

Μετά τον σχηματισμό της, η νεαρή Σελήνη καλυπτόταν από έναν παγκόσμιο ωκεανό μάγματος, ο οποίος χρειάστηκε εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια για να στερεοποιηθεί. Επειδή τότε βρισκόταν πολύ πιο κοντά στη Γη, πιθανότατα παρέμεινε για μεγάλο διάστημα ένας εξαιρετικά ηφαιστειακά ενεργός κόσμος. Σταδιακά απομακρύνθηκε, ψύχθηκε και εξελίχθηκε στη Σελήνη που παρατηρούμε σήμερα.

Τι αλλάζουν τα νέα δεδομένα

Η νέα εργασία δείχνει παράλληλα ότι η αντοχή των υλικών πρέπει να λαμβάνεται σοβαρότερα υπόψη στις προσομοιώσεις πλανητικών συγκρούσεων. Αυτό θα μπορούσε να επηρεάσει τις θεωρίες για άλλες μεγάλες προσκρούσεις, όπως εκείνες που πιθανώς διαμόρφωσαν τον Γανυμήδη του Δία ή τον Τιτάνα του Κρόνου.

Τα ευρήματα μπορεί επίσης να έχουν σημασία για την αναζήτηση εξωδορυφόρων γύρω από πλανήτες άλλων άστρων. Οι αστρονόμοι αναζητούν μεταξύ άλλων νέφη συντριμμιών γύρω από εξωπλανήτες ως πιθανή ένδειξη σχηματισμού δορυφόρων. Αν όμως ένας δορυφόρος μπορεί να σχηματιστεί μέσα σε λίγες ώρες, όπως δείχνει το νέο μοντέλο για τη Σελήνη, τέτοια νέφη μπορεί να είναι πολύ πιο βραχύβια και επομένως πολύ δυσκολότερο να εντοπιστούν.