Země možná měla v minulosti několik měsíců

Země absolvovala krátce po svém vzniku větší počet velkých kolizí s asteroidy, jejichž důsledkem byl vznik několika menších měsíců obíhajících kolem mladé planety. Jejich postupným splynutím došlo k vytvoření současné přirozené družice – Měsíce. Nové počítačové simulace tak změnily ještě nedávnou představu vědců, že ke vzniku Měsíce vedla v minulosti jedna gigantická vesmírná kolize.

Vznik Měsíce zůstával dlouho záhadou. Hlavní teorie navrhovaly katastrofický impakt zahrnující srážku objektu velikosti Marsu s mladou Zemí. Avšak astronomové objevili určité nesrovnalosti s tímto scénářem. Nové výzkumy prováděné na Weizmann Institute of Science na základě stovek simulací uskutečněných na souboru počítačů vedly k závěru, že ještě pravděpodobnější pro vznik souputníka Země je větší počet srážek naší planety s malými objekty. Při těchto kolizích se vytvořily malé měsíce, které nakonec splynuly do jednoho tělesa – dnešního Měsíce. Astronomové publikovali tuto zprávu v časopise Nature Geoscience.

Studentka Raluca Rufu a profesor Oded Aharonson na Weizmann Institute’s Earth and Planetary Sciences Department ukázali, že obecně přijímané vysvětlení vzniku našeho Měsíce závisí na velmi specifických počátečních podmínkách – například srážka s tělesem konkrétní velikosti pohybujícím se jasně definovanou rychlostí, které narazilo do Země pod určitým úhlem. Avšak nejrůznější chemické analýzy složení Měsíce získané ze vzorků dopravených na Zemi astronauty odhalily, že je téměř identické se složením Země. Jinými slovy, nejsou zde stopy velkého tělesa, které údajně narazilo do Země a tato teorie se podle výzkumníků ukázala být nepravděpodobnou.

Raluca Rufu, Oded Aharonson a Hagai Perets (Technion – Israel Institute of Technology) chtěli zjistit, jestli větší počet malých kolizí může lépe vysvětlit události, ke kterým skutečně došlo před několika miliardami roků, kdy mladá Sluneční soustava získávala svoji podobu. Tato menší tělesa byla velmi rozšířená v celé soustavě, a tudíž kolize Země s malými tělesy by měly být mnohem pravděpodobnější. Malé srážky, avšak uskutečněné vysokou rychlostí, mohly rovněž vést k vyvržení většího množství materiálu ze Země, než jedna velká srážka. „Kromě toho“, vysvětluje Oded Aharonson, „jestliže se větší množství rozdílných těles srazí se Zemí během období dlouhého několik miliónů roků, jejich odlišné chemické charakteristické vlastnosti – například poměr kyslíku O16 k jeho těžším izotopům O17 a O18 – se mohou vyrovnat, čímž zastírají stopy nejrůznějších srážek.“

Kolize s malými planetami velikosti jedné desetiny hmotnosti Země až do rozměrů kosmických objektů velikosti Měsíce o hmotnosti setiny hmotnosti Země by vymrštily oblaka trosek, roztaveného a vypařeného materiálu, na oběžnou dráhu kolem mladé Země. To by podle simulací uskutečněných vědci vedlo k ochlazení materiálu a k seskupení do podoby malých měsíců, které se postupně mohly srazit a splynout v jedno těleso – současný Měsíc.

Zkouškou tohoto scénáře byla série asi 800 počítačových simulací různých impaktů na Weizmann Institute of Science, kde se využívala skupina více než 5 000 procesorů. „Nový scénář nevyžaduje jemně vyladěné počáteční podmínky,“ říká Raluca Rufu. „A pokud vzniklé malé měsíce, jak se domníváme, byly přitahovány na shodné oběžné dráhy, mohly se spojit dohromady v jedno těleso v průběhu několika miliónů roků.“

Zjednodušeně řečeno – Měsíc se zformoval jako důsledek vlny impaktů v průběhu 100 miliónů roků, tedy srážek menších těles se Zemí v rané fázi vývoje Sluneční soustavy. Průběžné bombardování Země dvaceti kamennými tělesy – přičemž některé z nich měly velikost současného Měsíce, jiné byly veliké jako planeta Mars – bylo dostačující k vytvoření Měsíce. Vyplývá to z počítačových simulací na Weizmann Institute of Science v Izraeli.

„Nyní provádíme další počítačové simulace a pokoušíme se porozumět tomu, jak se malé měsíce vzniklé na základě našich simulací mohly spojit a vytvořit náš Měsíc,“ dodává Oded Aharonson.

Zdroj: http://wis-wander.weizmann.ac.il/space-physics/multiple-impact-origin-moon, http://www.space.com/35258-earth-moon-formed-in-moonlet-mashup.html, http://www.nature.com/ngeo/journal/v10/n2/abs/ngeo2866.html a https://www.theguardian.com/science/2017/jan/09/moon-may-have-formed-from-flurry-of-impacts-on-earth-100m-years-ago

autor: František Martinek