Komadići protoplanete koji su formirali Mesec možda su još uvek duboko ispod Zemljine površine

Veruje se da je pre oko 4,5 milijardi godina, na početku istorije Sunčevog sistema, Tea, planeta veličine Marsa, pogodila mladu Zemlju. Kao rezultat ove kosmičke kataklizme nastao je Mesec. Ostaci ove protoplanete možda će se još uvek nalaziti duboko u plaštu Zemlje, sugeriše novo istraživanje.

Postoji nekoliko teorija o formiranju Meseca. Najraniji su ukazali da se odlepio od Zemlje usled centrifugalnih sila koje su ostavile rupu - Tihi okean, ali ovaj model je zahtevao previše energije početne rotacije. Drugi su pretpostavljali da je Srebrni globus nastao negde drugde i da ga je uhvatila Zemlja, ili je nastao od istog oblaka gasova i prašine od kojeg je nastala Zemlja. Međutim, najpopularnija među naučnicima je tzv Teorija velikog sudara. Ovaj koncept kaže da je Mesec nastao sudarom između rane Zemlje i tela veličine Marsa zvanog Thea u ovoj teoriji.

U novoj studiji, naučnici su ovaj koncept povezali sa ogromnim grozdovima gustih stena duboko u najnižim delovima plašta naše planete, koje seizmolozi nazivaju velikim provincijama male brzine smicanja (LLSVP). Jedna od ovih formacija nalazi se pod zapadnom Afrikom, a druga ispod Tihog okeana. Ova jata su debela oko 1.000 kilometara i prostiru se na nekoliko hiljada kilometara. Istraživači sa Državnog univerziteta u Arizoni (ASU) veruju da su ove formacije preostale od Teia.

Tajanstvene formacije u plaštu Zemlje

Decenijama su se seizmolozi pitali o ove dve formacije u plaštu Zemlje. Seizmički talasi iz zemljotresa brzo se usporavaju prolazeći kroz ove slojeve, što ukazuje na to da su gušći i hemijski se razlikuju od okolnih stena. Poznato je da postoje vrlo dugo, ali nije poznato kako su nastali. Iako su se pojavile mnoge ideje da se ovo objasni, nijedna hipoteza nije potkrepljena čvrstim dokazima.

Na 52. naučnoj konferenciji o mesečarstvu i planeti, dr. Kian Iuan iz ASU predstavio je koncept da su ove formacije ostaci protoplanete koja je pogodila našu planetu tokom formiranja Sunčevog sistema. „Bar je ova luda ideja moguća“, rekao je Iuan.

Ideja nije nova. Kao što je priznao Edvard Garnero, seizmolog ASU koji nije bio uključen u ovo istraživanje, slični koncepti već godinama kruže univerzitetskim hodnicima i konferencijskim sobama, ali njegove kolege uspele su da stvore ozbiljne argumente za hipotezu.

Teorija velikog sudara

Kao što Iuan ističe, protoplanet je mogao da isporuči teret gustih stena duboko u unutrašnjost Zemlje. Teorija velikog sudara razvijena je sedamdesetih godina prošlog veka kako bi objasnila zašto je Mesec suv i nema mnogo gvozdenog jezgra. Tokom takve velike kataklizme supstance poput vode isparavale bi i bežale u svemir, a manje guste stene izbačene iz sudara na kraju bi se spojile i formirale Mesec.

Teorija se obraćala udarcu veličine Marsa, ili - u poslednjim varijantama - mnogo manjem. Međutim, nedavna istraživanja astrofizičara ASU-a Stevena Deša, koji je sarađivao sa Iuan-om u analizi gustih nakupina materije u Zemljinom plaštu, sugerišu da je Tea bila velika gotovo kao i Zemlja.

Tokom proučavanja mesečevih stena koje su na Zemlju isporučivale misije Apollo Deš, Deš i njegove kolege su merili odnos vodonika prema deuterijumu, težem izotopu vodonika. Otkrili su da se laki vodonik (prot) nalazio mnogo češće u uzorcima Meseca nego u zemaljskim stenama. Da bi uhvatila i zadržala toliko svetlog vodonika, Tea je morala biti ogromna, sugerisali su istraživači u publikaciji Geočemistri iz 2019.

Prema publikaciji, protoplaneta odgovorna za formiranje Meseca morala je biti najmanje veličine Zemlje. Takođe je imao gusti plašt bogat gvožđem - oko 2 do 3,5 procenta. gušća od Zemljine.

Novi koncept

Čak i pre nego što je Iuan saznao za procene gustine koje je napravio Dešov tim, on je modelirao Tejinu sudbinu. Prema njegovim analizama, jezgro protoplanete bi se brzo stopilo sa jezgrom naše planete nakon udara u Zemlju. Iuan je takođe modelovao uslove koji će omogućiti da Tejin plašt preživi nakon udara, umesto da se meša i pada na podnožje Zemljinog plašta.

Njegove simulacije pokazale su da bi stena u plaštu udarača trebala biti 1,5 do 3,5 procenta. gušća od Zemlje da bi preživela. Ovi rezultati su u skladu sa Dešovim istraživanjem. Masivna Tea bi takođe objasnila razmere klastera LLSVPs, koji zajedno sadrže šest puta veću masu od Meseca. Ako dođu izvan Zemlje, onda bi ih mogao isporučiti samo masivan predmet.

Prema Iuanovoj teoriji, kao rezultat sudara sa Teom, lakše stene su bačene u svemir i formirale su Mesec. Zauzvrat, fragmenti bogati gvožđem spustili su se ka Zemljinom jezgru, gde su se naselili i formirali misteriozne nakupine gustih stena.

Iako predstavljeno istraživanje daje prilično konzistentnu sliku, u ovom pitanju ima mnogo nepoznanica. Unutrašnjost naše planete istražuje se seizmičkim talasima i računarskim modelovanjem, pa se tamo možda kriju greške. LLSVP strukture možda nisu toliko guste, guste ili strukturisane kao što verujemo da jesu. Pored toga, sama teorija velikog sudara nije potkrepljena čvrstim dokazima, kao što je i sam autor novih razmatranja priznao. „Teorija velikog sudara jedan je od najboljih modela formiranja Meseca, ali direktni dokazi za udar planete i dalje ostaju nedostižni“, priznao je Iuan.