新しいシミュレーションは、月が地球と長い間失われた原始惑星との間の大衝突後、わずか5時間で形成されたことを示唆している。この驚くべき発見は、私たちの近隣宇宙やその外に広がる他の歴史的影響を解明するのに役立つ可能性がある。
専門家はこれを強く疑っている 月 が作成されたときに作成されました 火星サイズの宇宙石「テイア」 私たちの惑星の古いバージョンに衝突したとき、 太陽系 そうだった 新しくて非常に不安定 。この巨大な衝突により、かつて隣接していた世界はおそらく渦巻く溶岩の塊に変わり、最終的には合体して冷えて、今日私たちが見ている地球と月の形になったでしょう。この衝突がなければ、テイアの破片も残っていたかもしれない 私たちの惑星の奥深くに埋もれている 多くの科学者はそう考えています 生命は地球上に存在しなかったかもしれない 。
NASA のアポロ計画中に収集された月の石は、ジャイアント インパクト仮説と呼ばれるこの理論を裏付ける証拠を提供しました。これらのサンプルは月が何であるかを教えてくれます 約45億年 つまり衝突は約1億年後に起こったということになる 太陽 しかし、科学者は以前にもそれを行っていましたが、 衝撃イベントをシミュレートした 月がどのように形成され、地球とテイアの衝突後に月が出現するまでにどれくらいの時間がかかったのかを正確に判断することは困難でした。
9月1日に出版された新しい研究では、 天体物理学ジャーナルレター 研究者らは、地球とテイアの衝突前に、両者の潜在的な地質学的性質の違いに焦点を当てて一連のシミュレーションを実行した。この要因はこれまで比較的ほとんど研究されていませんでした。
「地球と月を衝突する物体としてシミュレートすると、 [different] 地質学的性質、それはその衝突によって月がどのように形成されるかを変えるものであり、それは私たちが以前は不必要だと考えていたことだ」と研究の筆頭著者は述べた。 アディーン・デントン コロラド州ボルダーにあるサウスウェスト研究所の地質学者兼惑星科学者は、次のように述べた。 声明 。
研究者らは、さまざまな地質学的特性を利用して古代の地球とテイアの衝突をシミュレーションし、適切な条件下では数時間で月の形が形成される可能性があることを発見した。
(画像クレジット: SwRI 提供)
これまで、テラ・テイア衝突のシミュレーションは、主に隣接する塊の衝突に焦点を当ててきました。しかし、新しい研究では、研究者らは 2 つの物体の材料抵抗、特に外側の硬度にさらに興味を持っていました。
「モデルは、材料の強度を含めるように進化してきました。これは、次のような小さな物体間の衝突を研究する場合に非常に重要です。 小惑星 デントン氏は、「それが月にとって重要かどうかは分かりませんでした。シミュレーションを行ったところ、それが実際にはかなり重要であることがわかりました。」
物体が衝突する力の主な要因は温度です。地球もテイアも砕けたときはまだ若かったため、まだ熱く、表面は柔らかく、または溶けていました。これらの特性により衝突が緩和され、破片がほとんど無傷のまま残り、月がより早く形成されることが可能になります。しかし、ジャイアント・インパクト仮説が最初に提案されたとき(2001年)、研究者らは当初、衝突はずっと後になって起こった、つまり天体が冷えてより脆くなったであろう、と考えていた。この場合、それらの衝突により、より大きな岩の破片が生成され、合体するまでにさらに時間がかかることになるでしょう。
研究者らは、さまざまな潜在温度を使用して衝突をシミュレーションし、ペアが最も高温になる最も極端なシナリオでは、月がわずか 5 時間で形成される可能性があることを発見しました。ただし、これは潜在的な結果にすぎず、地球とテイアが衝突したときに実際にどれほど熱く、したがってどれほど強かったかを正確に知る方法はありません。
SwRI主導の研究が月形成の新たなシナリオをモデル化 – YouTube
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月が形になったとき、月は最初マグマの海で覆われ、固まるまでに何億年もかかりました。それでも、地球に近いということは、 おそらく火山の地獄絵図 。しかし、時間の経過とともに地球から遠ざかり、さらに寒冷化し、現在は 地質学的には死んでいるはずだ 。 (月は続く ゆっくりと私たちから遠ざかります そして、死にゆく太陽が約50億年以内に地球と私たちを最初に破壊しなければ、最終的には地球の重力から完全に逃れることができるでしょう)。
新しいシミュレーションは、惑星衝突モデリングにおける材料強度の重要性を強調しており、これにより、他の古代の衝突についての私たちの知識が変わる可能性があります。 木星の衛星ガニメデを軸から引きずり落とした またはその人 土星の衛星タイタンが誕生 。
さらに、この発見は研究に影響を与える可能性があります エクソムーン – 仮説上の遠い衛星 系外惑星 姉妹サイトLive Scienceによると、これまではとらえどころのないものであったという。 スペースドットコム 。これまで、天文学者がこれらの異星人の衛星を探してきた主な方法の 1 つは、系外惑星の周囲の破片地帯を探すことでした。しかし、月が存在する場合、これらの破片の領域は非常に短く、特定するのが難しい可能性があります。