فرضیه تشکیل چندساعته ماه با شبیه‌سازی برخورد‌های کیهانی

شبیه‌سازی‌های جدید با وضوح بالا نه تنها این ایده را با جزئیات خیره‌کننده نشان می‌دهد، بلکه نشان می‌دهد که تولد ماه ممکن است تنها چند ساعت طول کشیده باشد.

به نقل از نیواطلس، فرضیه اصلی موجود در مورد منشا شکل گیری ماه مبتنی بر آن است که ماه در حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش و به فاصله کوتاهی پس از تشکیل خود زمین، شکل گرفت.

گفته می‌شود محرک این حادثه برخورد بین زمین و یک سیاره دیگربه اندازه مریخ به نام تیا بوده است. این برخورد مقادیر عظیمی از مواد مختلف را آزاد کرد و زمینه را برای شکل‌گیری چیزی که اکنون به نام ماه می‌شناسیم، به وجود آورد.

این فرضیه برخی از ویژگی‌های ماه، از جمله جرم و مدار آن را توضیح می‌دهد، اما برخی ابهام‌های اصلی را به جای می‌گذارد که پر کردن آن‌ها سخت است. برای نمونه، شبیه‌سازی‌های قبلی از برخورد و پیامد‌ها نشان می‌دهد که ماه عمدتاً باید از مواد موجود در سیاره تیا تشکیل شده باشد، اما مطالعات ایزوتوپی سنگ‌های ماه که توسط ماموریت‌های آپولو بازگردانده شده‌اند نشان می‌دهد که بسیاری از مواد آن شبیه به مواد زمین است.

طی یک مطالعه جدید، دانشمندان ناسا و دانشگاه دورهام از یک ابر رایانه برای اجرای صد‌ها شبیه‌سازی با وضوح بالا از ضربه منجر به شکل گیری ماه، بررسی متغیر‌هایی مانند زاویه ضربه، سرعت، جرم، چرخش سیاره‌ها و عوامل دیگر استفاده کردند. نتایج نهایی چند انیمیشن جذاب است که پویایی جدیدی را نشان می‌دهد که در سایر شبیه سازی‌ها مشاهده نشده بودند.

در یکی از این شبیه سازی‌ها دو حباب پرتقال مانند به یکدیگر نزدیک شده و با هم برخورد می‌کنند و رشته‌های طولانی مواد را به مدار زمین اولیه می‌پاشند. به زودی این مواد پرتاب شده دو حباب دیگر را تشکیل می‌دهند و لکه نزدیک‌تر به آرامی به زمین بازمی‌گردد. اما لکه کوچک‌تر به سمت بیرون رفته و در مداری باثبات و گسترده حرکت کرده و ماه متولد می‌شود.

جالب‌ترین بخش این شبیه‌سازی آن است که کل این فرآیند تنها چند ساعت طول می‌کشد. قبلاً تصور می‌شد اجرام و مواد مختلف پس از گذر سال‌های طولانی در ماهی که امروزه می‌شناسیم جمع می‌شوند.

این سناریو نشان می‌دهد که بیشتر موادی که ماه را تشکیل داده‌اند از گوشته زمین سرچشمه گرفته‌اند که ترکیب ایزوتوپی مشابه دو سیاره توضیح می‌دهد. همچنین چند ابهام دیگر به خوبی از این طریق توضیح داده می‌شود، از جمله اینکه چرا مدار ماه از خط استوای زمین فاصله دارد و چرا به نظر می‌رسد که ماه پوسته نسبتاً نازکی دارد.