هناك مشكلة مع القمر: لا أحد يعرف حقًا كيف تشكل ، ولا يبدو أن النظرية الأكثر شيوعًا - المعروفة باسم فرضية التأثير العملاق - تتوافق مع الملاحظات الحديثة للتركيب الكيميائي للقمر.
في دراسة جديدة نُشرت في 29 أبريل في مجلة Nature Geoscience ، يحاول فريق من الباحثين من اليابان والولايات المتحدة حل هذا التناقض القمري عن طريق إضافة محيط من الصهارة إلى المزيج.
تبدأ الدراسة الجديدة بالنسخة القياسية من فرضية التأثير العملاق ، والتي تسير على النحو التالي: ذات مرة ، قبل حوالي 4.5 مليار سنة ، عندما كان النظام الشمسي لا يزال مليئًا بكواكب الأطفال ، صخرة مرتدة تقريبًا بحجم كوكب المريخ اتخذ منعطفًا خاطئًا بالقرب من كوكب الزهرة وحطم رأسه إلى الأرض التي ما زالت تشكل. وتذهب النظرية إلى البقايا المحطمة لهذا الكوكب الأجنبي ، جنبًا إلى جنب مع قطع كبيرة من المواد المكسورة التي انشقت عن الأرض ، وتجمع في مدار حول كوكبنا وأصبح في النهاية القمر المستدير الذي يحمل علامة البوك الذي نعرفه ونحبه.
تشير المحاكاة الحاسوبية لهذا التأثير القديم إلى أنه إذا كانت هذه هي حقيقة كيفية ظهور القمر ، فإن معظم المواد التي يتكون منها القمر يجب أن تأتي من الكوكب الذي اصطدم بالأرض. لكن الدراسات الحديثة عن صخور القمر تروي قصة مختلفة. يجد الباحثون أكثر فأكثر أن التركيب الكيميائي للأرض والقمر متطابقان تقريبًا. كيف يمكن إذن صنع القمر من الأرض في الغالب وليس من الأرض في نفس الوقت؟ شيء يجب أن يعطي.
يحاول مؤلفو الدراسة الجديدة حل هذا التناقض عن طريق تحديد وقت التأثير الكبير عند حوالي 50 مليون سنة بعد تكوين الشمس (نحو النهاية المبكرة للنافذة المقدرة عادة) عندما تكون الأرض الصغيرة قد غطتها بحر من الصهارة يصل عمقها إلى 930 ميل (1500 كيلومتر). في سلسلة من المحاكاة الحاسوبية ، قام الباحثون بوضع كوكب صخري أولي في هذه الأرض المغمورة بالصهارة ، ثم راقبوا البحر المنصهر وهو يتدفق إلى الفضاء في "ذراع" من الصهارة العملاقة.
وصلت الصهارة المتأثرة إلى درجات حرارة أعلى بكثير من المادة الصخرية لكوكب الأرض ، مما تسبب في انتشار الصهارة في الحجم عندما انبثقت في الفضاء. في البداية ، كتب الباحثون ، اتبعت بقعة الصهارة القطع المكسورة للكوكب الأولي حول مدار الأرض ، لكنها سرعان ما تجاوزتها. في حين أن معظم مؤثر الكواكب الأولية عاد في النهاية إلى المحيط الحار للأرض ، فإن السحابة الشاسعة من المواد المنصهرة ظلت في المدار وتندمج في النهاية في القمر. أسفرت هذه المحاكاة عن قمر به نسبة أعلى بكثير من المواد المشتقة من الأرض مقارنة بالدراسات السابقة.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة شون ايشيرو كاراتو ، عالم الجيوفيزياء في جامعة ييل في بيان "في نموذجنا ، حوالي 80٪ من القمر مصنوع من مواد من الأرض الأولية". "في معظم النماذج السابقة ، حوالي 80٪ من القمر مصنوع من جهاز الارتطام. وهذا فرق كبير."
وفقًا لمؤلفي الدراسة ، تُظهر فرضية الصهارة-المحيط أن التركيبة الكيميائية الشبيهة بالأرض في القمر يمكن أن تكون متوافقة مع نظرية التأثير العملاق. لا تزال الإجابة غير كاملة على كيفية تشكل القمر ، لكنها توحد النظرية السائدة بالملاحظات الفعلية بشكل أكثر دقة.
