منذ أواخر القرن التاسع عشر ، كافح العلماء لتفسير أصل القمر. في حين أن العلماء قد افترضوا منذ فترة طويلة أنه والأصل لهما أصل مشترك ، إلا أن الأسئلة حول كيف ومتى ثبت أنه بعيد المنال. على سبيل المثال ، الإجماع العام اليوم هو أن الاصطدام بجسم بحجم المريخ (ثيا) أدى إلى تكوين نظام الأرض والقمر بعد وقت قصير من تكوين الكواكب (المعروف أيضًا بفرضية التأثير العملاق).
ومع ذلك ، أظهرت محاكاة هذا التأثير أن القمر كان سيتكون من مادة في المقام الأول من الجسم المؤثر. ولكن هذا لا يتضح من الأدلة التي تظهر أن القمر يتكون من نفس مادة الأرض. لحسن الحظ ، قدمت دراسة جديدة أجراها فريق من العلماء من اليابان والولايات المتحدة شرحًا للتناقض: حدث التصادم عندما كانت الأرض لا تزال تتكون من الصهارة الساخنة.
وقد ظهرت الدراسة التي تصف النتائج التي توصلوا إليها ، "أصل القمر الصهاري في المحيط الصخري" ، مؤخراً في المجلة علوم الطبيعة. قاد الدراسة ناتسوكي هوسونو من مركز RIKEN للعلوم الحاسوبية وشمل باحثين من جامعة Yale ومركز RIKEN للعلوم الحاسوبية ومعهد علوم حياة الأرض (ELSI) في معهد طوكيو للتكنولوجيا.
بصرف النظر عن المحاكاة التي تصيغ سيناريو التأثير ، فإن فرضية التأثير العملاق مبتلاة أيضًا بحقيقة أنه في التأثير ، فإن معظم المواد التي تشكل القمر ستكون معادن سيليكات. سيؤدي هذا إلى ضعف القمر الصناعي للأرض ، لكن الدراسات الزلزالية أظهرت أن القمر من المحتمل أن يكون له قلب مثل قلب الأرض (يتكون من الحديد والنيكل) وأن الحمل الحراري في قلبه يعمل أيضًا على تشغيل المجال المغناطيسي في وقت واحد.
مرة أخرى ، تقدم الدراسة الجديدة سيناريو يمكن أن يفسر ذلك. وفقًا للنموذج الذي ابتكروه ، عندما اصطدمت الأرض و Theia بحوالي 50 مليون سنة بعد تكوين الشمس (حوالي 4.6 مليار سنة) ، كانت الأرض مغطاة ببحر من الصهارة الساخنة بينما كان من المحتمل أن تكون Theia مكونة من مادة صلبة.
أظهر هذا النموذج أنه بعد التصادم ، كان من الممكن تسخين الصهارة على الأرض أكثر بكثير من المواد الصلبة من الجسم المتأثر. هذا من شأنه أن يتسبب في توسيع الصهارة في الحجم والهروب إلى المدار لتشكيل القمر. يشرح هذا النموذج الأخير ، الذي يأخذ في الاعتبار درجة الحرارة المختلفة بين الأرض الأولية وثييا ، بشكل فعال كيف يوجد المزيد من مواد الأرض في مكياج القمر.
قام Shun-ichiro Karato ، أستاذ الجيولوجيا بجامعة Yale ومؤلف مشارك في البحث ، بإجراء بحث مكثف عن الخصائص الكيميائية لصهارة الأرض الأولية في الماضي. كما أوضح في مقابلة مع Yale News:
"في نموذجنا ، حوالي 80٪ من القمر مصنوع من مواد الأرض الأولية. في معظم النماذج السابقة ، يتكون حوالي 80٪ من القمر من جهاز الارتطام. هذا هو الفارق الكبير."
من أجل الدراسة ، قاد Karato جهود الفريق البحثية في ضغط السيليكات المنصهرة. وفي الوقت نفسه ، تم تنفيذ مهمة تطوير نموذج حسابي للتنبؤ بكيفية توزيع المواد من التصادم ، من قبل مجموعة من ELSI في معهد طوكيو للتكنولوجيا ومركز RIKEN للعلوم الحاسوبية.
مجتمعة ، أظهر النموذج الجديد أن الصهارة شديدة السخونة ستفقد في الفضاء وتتحد لتشكل جسمًا جديدًا في المدار بشكل أسرع من المادة المفقودة من جهاز الارتطام. كما أظهرت أيضًا أن المواد من باطن الأرض (التي ستكون غنية بالحديد والنيكل) ستدخل أيضًا في تكوين القمر - الذي سيغرق بعد ذلك في المركز لتشكيل قلب القمر.
بشكل أساسي ، يؤكد النموذج الجديد النظريات السابقة حول كيفية تشكل القمر من خلال التخلص من الحاجة إلى ظروف تصادم غير تقليدية. حتى الآن ، هذا ما فعله العلماء من أجل تفسير التباين بين محاكاة التأثير والبيانات التي تم الحصول عليها من دراسة صخور القمر والسطح القمري.
يمكن أن تؤدي هذه الدراسة أيضًا إلى نظريات أكثر دقة حول كيفية تشكل النظام الشمسي وما حدث بعد ذلك مباشرة. نظرًا لأن التأثير بين الأرض الأولية و Theia ربما لعب دورًا في ظهور الحياة على الأرض في نهاية المطاف ، فقد يساعد أيضًا العلماء في تقييد ما هو مطلوب لكي يكون لنظام النجوم كواكب صالحة للسكن.
