A 19. század vége óta a tudósok küzdenek a Hold eredetének magyarázatával. Míg a tudósok régóta elméletezték, hogy a földnek és a Földnek közös eredete van, addig a kérdések hogyan és mikor bizonyíthatatlannak bizonyultak. Például a mai általános konszenzus az, hogy a Mars méretű tárgyakkal (Theia) történt ütközés a Föld-Hold rendszer kialakulásához vezetett röviddel a bolygók kialakulása után (más néven: az Óriás Impakt Hipotézis).
Ennek a hatásnak a szimulációi azonban azt mutatták, hogy a Hold elsősorban az ütköző tárgyból származhat volna az anyagból. Ezt azonban nem támasztják alá a bizonyítékok, amelyek azt mutatják, hogy a Hold ugyanabból az anyagból áll, amely a Föld. Szerencsére a japán és az amerikai tudósok egy új tanulmánya magyarázatot adott az eltérésre: az ütközésre akkor került sor, amikor a Föld még mindig forró magmából állt.
Nemrég jelent meg a folyóiratban az „A föld földi magma-óceáni eredete a hold” eredményeit leíró tanulmány Természettudomány. A vizsgálatot Natsuki Hosono vezette a RIKEN Számítástechnikai Központból, és a kutatók bevonultak a Yale Egyetemen, a RIKEN Számítástechnikai Központban és a Tokiói Technológiai Intézet Föld-élettudományi Intézetében (ELSI).
Az ütközési forgatókönyvet modellező szimulációk mellett az Óriás Hipotézist az is sújtja, hogy egy ütés során a Holdot alkotó anyag nagy része szilikát ásványokból áll. Ez azt eredményezi, hogy a Föld műholdasai vasszegények, de a szeizmológiai vizsgálatok kimutatták, hogy a Holdnak valószínűleg van olyan magja, mint a Földé (vasból és nikkelből áll), és hogy a magjában lévő konvekció egyidejűleg mágneses mezőt is táplál.
Az új tanulmány ismét olyan forgatókönyvet kínál, amely ezt figyelembe veheti. Az általuk létrehozott modell szerint, amikor a Föld és Theia körülbelül 50 millió évvel a Nap kialakulása után ütköztek (kb. 4,6 milliárd évvel ezelőtt), a Földet forró magma tenger borította, míg Theia valószínűleg szilárd anyagból állt.
Ez a modell megmutatta, hogy az ütközés után a földi magma sokkal inkább felmelegedett volna, mint szilárd anyagok az ütköző tárgytól. Ez azt eredményezi, hogy a magma térfogata kiszélesedik, és pályára menekülve a Hold képződéséhez vezet. Ez a legújabb modell, amely figyelembe veszi a proto-Earth és Theia közötti eltérő hevítési fokot, hatékonyan magyarázza, hogy sokkal több földi anyag van a Hold sminkjében.
Shun-ichiro Karato, a Yale Egyetem geológiai professzora és a cikk társszerzője, a múltban kiterjedt kutatásokat végzett a proto-földmaga kémiai tulajdonságairól. Ahogy a Yale News interjújában kifejtette:
„A mi modellünkben a hold mintegy 80% -a proto-földi anyagokból készül. Az előző modellek nagy részében a hold körülbelül 80% -át az ütközésmérő készíti. Ez nagy különbség. ”
A tanulmány kedvéért Karato vezette a csapat kutatási erőfeszítéseit az olvadt szilikát tömörítésére. Időközben az Tokió Technológiai Intézetének és a RIKEN Számítástechnikai Központ ELSI csoportjának feladata egy olyan számítási modell kidolgozása volt, amely előrejelzi az ütközések anyagának eloszlását.
Összességében az új modell bebizonyította, hogy a túlhevített magma elveszik a térben, és összekapcsolódik, hogy új test alakuljon ki a pályán, mint az ütközésmérőből elveszett anyag. Azt is megmutatta, hogy a Föld belső részéből származó anyag (amelyben gazdag vas és nikkel lesz) a Hold képződésébe kerül - amely aztán a központba süllyed, hogy megteremtse a Hold magját.
Az új modell lényegében megerősíti a korábbi elméleteket arról, hogy a hold miként alakult ki a nem szokatlan ütközési körülmények szükségességének megszüntetésével. Mostanáig ezt tettek a tudósok annak érdekében, hogy figyelembe vegyék az ütközési szimulációk és a holdi kőzetek és a holdfelület vizsgálata során kapott adatok közötti eltérést.
Ez a tanulmány finomabb elméletekhez vezethet a Naprendszer kialakulásáról és arról, hogy mi történt közvetlenül utána. Mivel a proto-föld és Theia közötti hatás szerepet játszhatott a Föld életének esetleges megjelenésében, ez segíthet a tudósoknak korlátozni is azt, ami szükséges ahhoz, hogy egy csillagrendszerben lakható bolygók legyenek.
