Novo ispitivanje metalne rudače duboko u unutrašnjosti Mjeseca donijelo je nove dokaze u prilog teoriji da je Zemljin prirodni satelit nastao kad se prije mnogo vremena neki mali drevni planet zabio u Zemlju.

U toj pradavnoj međuplanetarnoj koliziji o kojoj se dugo teoretiziralo - a za koju naučnici vjeruju da se dogodila prije nekih 4,5 milijardi godina - planet veličine Marsa nazvan "Theia" udario je u Zemlju i raspao se na mnogo fragmenata vruće lave.

I dok je neke ostatke Theie moguće naći zakopane ispod afričke i pacifičke tektonske ploče u obliku gustih, masivnih nakupina, naučnici do sada nisu znali gdje su završili drugi dijelovi razbijenog planeta.

No sada su zahvaljujući podacima NASA-ine svemirske letjelice GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) pronađene velike naslage rudače željeza i titanija duboko ispod Mjesečeve površine, što sugerira da su preostali Theini ostaci zapravo formirali Zemljin Mjesec, piše Daily Mail.

Planetarni geofizičar, Adrien Broquet iz Njemačkog svemirskog centra u Berlinu, opisao je otkrića NASA-inog GRAIL-a kao posve "očaravajuća".

Anomalije

Novi rad njegovog tima, objavljen u aprilu u časopisu Nature Geoscience, fokusirao se na "gravitacijske anomalije" duboko ispod mjesečeve površine: guste, teške džepove materije koje su identificirali senzori svemirske letjelice GRAIL.

"Analiza ovih varijacija u Mjesečevu gravitacijskom polju omogućila nam je da zavirimo ispod Mjesečeve površine i vidimo što se nalazi ispod", rekao je Broquet.

Ispod Mjesečeve kore, u području između kore i jezgre poznatom kao plašt, letjelica GRAIL otkrila je dva gusta područja koja odgovaraju naslagama "ilmenita" - titanijskog željeza - koje bi svakako morale postojati ako je teorija o udaru Theie u Zemlju tačna.

Nakon vjerovatnog sudara Theie sa Zemljom i nakon što su dijelovi ovog izgubljenog planeta ostali zakopani duboko ispod Zemljine kore, rastaljena lava od teškog titanija i željeza na površini Mjeseca počela je tonuti dublje prema njegovoj jezgri, izgurujući lakše stijene prema gore.

"Naš Mjesec se doslovno izokrenuo prema van", rekao je suautor studije, Jeff Andrews-Hanna, geofizičar na Lunarnom i planetarnom laboratoriju Univerziteta u Arizoni.

Računalni modeli njihovog kolege Nan Zhanga sa Univerziteta Peking, ponudili su izvorni okvir za njihovu teoriju da bi duboko unutar Mjeseca morao postojati materijal bogat titanijem ako je Mjesec zaista nastao raspadom nekadašnjeg planeta Theie.

"Kad smo vidjeli te modele, upalila nam se žaruljica", rekao je Andrews-Hanna.

"Vidimo potpuno isti obrazac kada gledamo suptilne varijacije u Mjesečevom gravitacijskom polju koje otkrivaju naslage gustog materijala ispod kore."

Porijeklo Mjeseca

Na Zemlji postoje dokazi o tome da je međuplanetarni sudar Theie i Zemlje stvorio naš Mjesec. To su dva podjednako gusta i neobična područja malo ispod plašta našeg planeta, poznata kao Large Low Velocity Provinces (LLVP), odnosno "veliki teritoriji niske brzine".

Jedan LLVP nalazi se ispod afričke tektonske ploče, a drugi ispod pacifičke tektonske ploče, što je izmjereno seizmičkom opremom sličnom onoj koja se koristi za otkrivanje potresa.

Njihovo postojanje je utvrđeno kada su geolozi otkrili da seizmički valovi dramatično usporavaju na dubini od 2.900 km u dvije regije, koje se razlikuju od drugih dijelova Zemlje.

Naučnici vjeruju da je materijal u ovim LLVP-ima između 2 i 3,5 posto gušći od okolnog Zemljinog plašta.

Prošle su godine istraživači predvođeni Kalifornijskim institutom za tehnologiju došli na ideju da su ti LLVP-i mogli nastati iz male količine materijala nekadašnje Theie koji se zabio u donji omotač drevne Zemlje.

Kako bi to potvrdili, zamolili su profesora Hongping Denga sa Šangajskog astronomskog opservatorija da istraži ovu ideju uz pomoć svojih pionirskih metoda u računskoj dinamici fluida.

Nakon izvođenja niza simulacija, profesor Deng je otkrio da bi nakon udara koji je formirao Mjesec, značajna količina materijala Theie - oko dva posto Zemljine mase - ušla u donji plašt drevnog planeta Zemlje.

"Kroz preciznu analizu šireg raspona uzoraka stijena, u kombinaciji s preciznim modelima divovskih udara i modelima evolucije Zemlje, možemo donijeti zaključke o materijalnom sastavu i orbitalnoj dinamici primordijalne Zemlje, "Gaie" i "Theie", rekao je Dengov suradnik Qian Yuan, geofizičar s CalTecha koji je također radio na ovom projektu.

Deng i Yuanov tim objavili su svoju studiju u časopisu Nature krajem prošle godine.

Broquet je rekao kako se nada da će buduće NASA-ine misije na Mjesec, poput onih u sklopu programa Artemis, moći izvršiti slična seizmička mjerenja te donijeti seizmičke podatke s Mjeseca koji će dodatno potvrditi teoriju sudara Theie sa Zemljom.

Theia - drevni protoplanet koji je udario u Zemlju i stvorio Mjesec

Prije oko 4,45 milijardi godina, 150 miliona godina nakon formiranja Sunčevog sistema, Zemlju je pogodio objekt veličine Marsa nazvan Theia.

Sudar je stvorio Mjesec, no nije se znalo šta se tačno dogodilo tokom tog događaja i kako to da su Mjesec i Zemlja tako slični po svom sastavu.

Udarac Theie sa Zemljom bio je tako silovit da je oblak krhotina temeljito izmiješan prije nego što se smirio i formirao Mjesec.

Ovaj je oblak bio sastavljen od Zemljinog materijala, što objašnjava sličnost između Zemlje i Mjeseca, i nekog drugog materijala.

Tijelo koje se sudarilo sa Zemljom ponekad se naziva Theia, prema mitskom grčkom Titanu koji je bio majka Selene, božice Mjeseca.

Ali jedna je misterija i dalje prisutna, a otkrivena je u kamenju koje su astronauti Apolla donijeli s Mjeseca: zašto su Mjesec i Zemlja tako slični po svom sastavu?

Tokom godina pojavilo se nekoliko različitih teorija koje objašnjavaju sličnosti Zemlje i Mjeseca.

Možda je udar stvorio ogroman oblak krhotina koji se temeljito pomiješao sa Zemljom, a zatim se kasnije kondenzirao i formirao Mjesec.

Ili je Theia možda slučajno bila vrlo slična mladoj Zemlji.

Treća mogućnost je da je mjesec nastao od Zemljinog materijala, a ne od Theie, iako bi to bio vrlo neobičan tip udara.