El orige de la Lluna generalment s'explica per un cos del tamany de Mart que va impactar la Terra, formant un anell d'enrunes que posteriorment es va acumular en un sol satèlit natural, la Lluna, pero també hi ha una série de variacions en esta teoria del gran impacte com a explicacions alternatives, i l'investigació continua sobre cóm va sorgir la Lluna.[1] Atres escenaris proposts inclouen cos capturat, fissió, formats junts (teoria de la condensació, Sinesia), colisions planetesimales (formades a partir de cossos similars a asteroides) i teories de colisió.[2]

Cara amagada de la Lluna, profusament coberta de cràters

El hipòtesis estàndar d'impacte jagant sugerix que el cos del tamany de Mart, cridat Tea, va impactar la proto-Terra, creant un gran disc de acreiximent al voltant de la Terra, que després es va acréixer per a formar la Lluna. Esta colisió també va resultar en l'eix inclinat de 23.5° de la Terra, causant aixina les estacions de l'any. Les proporcions isotòpiques d'oxigen de la Lluna semblen ser essencialment idèntiques a les de la Terra.[3] Les proporcions isotòpiques d'oxigen, que poden medir-se en molta precisió, produïxen una firma única i distinta per a cada cos del sistema solar.[4] Si Tea haguera segut un protoplaneta separat, provablement hauria tingut una firma isotòpica d'oxigen diferent de la proto-Terra, de la mateixa manera que el material mixt expulsat.[5] Ademés, la relació d'isòtops de titani de la Lluna (50Tu/47Tu ) sembla tan propenca a la de la Terra (dins de 4 parts per milló) que poc o res de la massa del cos en colisió podria haver segut part de la Lluna.[6][7]

Formació

editar

"Un dels desafius a la teoria de la gran colisió és que un cos impactant del tamany de Mart, la composició del qual provablement hauria diferit substancialment de la Terra, provablement hauria deixat a la Terra i a la Lluna en diferents composicions químiques, que no són."

— —NASA[8]
 
Mostra llunar 61016, més coneguda com "Big Muley"

S'han propost algunes teories que presumixen que la proto-Terra no va tindre grans llunes al començ de la formació del sistema solar, fa 4600 millons d'anys, la Terra era bàsicament roca i lava. Tea, un protoplaneta enjorn del tamany de Mart, va colpejar la Terra de tal manera que va expulsar una cantitat considerable de material llunt de la Terra. Una part d'estes eyeccions va escapar a l'espai, pero el restant es va consolidar en un sol cos esfèric en òrbita al voltant de la Terra, creant la Lluna.

El hipòtesis requerix una colisió entre una proto-Terra d'aproximadament el 90% del tamany de la Terra actual, i un atre cos del diàmetro de Mart (la mitat del diàmetro terrestre i una dècima part de la seua massa). A esta última a voltes li la coneix com Tea, el nom de la mare de Selene, la deesa de la Lluna en la mitologia grega. Esta relació de tamany és necessària per a que el sistema resultant tinga un moment angular suficient per a que coincidixca en la configuració orbital actual. Tal impacte hauria llançat suficient material en òrbita al voltant de la Terra per a finalment haver-se acumulat per a formar la Lluna.

Les simulacions per computadora mostren la necessitat d'un colp de mirada, lo que fa que una part del colisionador forme un llarc braç de material que després es talla. La forma asimètrica de la Terra despuix de la colisió fa que este material s'asentir en una òrbita al voltant de la massa principal. L'energia involucrada en esta colisió és impressionant: possiblement billons de tonellades de material s'haurien vaporizado i derretido. En parts de la Terra, la temperatura hauria aumentat a 10 000 °C.

El núcleu de ferro relativament chicotet de la Lluna (en comparació a uns atres planetes rocosos i llunes en el sistema solar) s'explica pel núcleu de Tea que es va fusionar principalment en el de la Terra. La falta de volàtils en les mostres llunars també s'explica en part per l'energia de la colisió. L'energia lliberada durant la reacreaació de material en òrbita al voltant de la Terra hauria segut suficient per a derretir una gran part de la Lluna, lo que duria a la generació d'un oceà de magma.

La Lluna recent formada orbitaba aproximadament a una dècima part de la distància que ho fa hui, i gira en espiral cap a fòra per l'acceleració de marea que transferix el moment angular de les rotacions d'abdós cossos al moviment orbital de la Lluna. A lo llarc del camí, la rotació de la Lluna es va bloquejar en la Terra, per lo que un costat de la Lluna s'enfronta contínuament cap a la Terra. Ademés, la Lluna hauria chocat i incorporat els chicotets satèlits preexistentes de la Terra, que haurien compartit la composició de la Terra, incloses les abundància isotòpiques. La geologia de la Lluna des de llavors ha segut més independent de la Terra.


Un estudi de 2012 sobre l'agotament dels isòtops de zinc en la Lluna va recolzar l'orige del gran impacte per a la Terra i la Lluna.[9]

En 2013, es va publicar un estudi que indicava que l'aigua en el magma llunar és indistinguible de la de les condritas carbonosas i casi igual que la de la Terra en la composició isotòpica.[10]

El hipòtesis del gran impacte va ser novament qüestionada en setembre de 2013, en la creixent evidència de que els orígens llunars són més complicats.[11]

En novembre de 2023 apareix un nou estudi en el que per mig de simulacions en computadora, i l'estudi de canvi de velocitat d'ones sísmiques, s'identifiquen dos grans zones del mant terrestre com a material d'un atre cos, presumiblement Tea.[12]

Derivats del hipòtesis del gran impacte

editar

Encara que el hipòtesis del gran impacte explica molts aspectes del sistema Terra-Lluna, encara hi ha alguns problemes no resolts, com que els elements volàtils de la Lluna no s'agoten com s'esperava d'un impacte tan energètic.[13]


Un atre problema són les comparacions d'isòtops llunars i terrestres. En 2001, es va publicar la medició més precisa fins a la data de les firmes isotòpiques de les roques llunars.[14] Sorprenentment, les mostres llunars del Apolo duyen una firma isotòpica idèntica a les roques de la Terra, pero diferent d'atres cossos del sistema solar. Com es pensava que la majoria del material que va entrar en òrbita per a formar la Lluna provenia de Tea, esta observació va ser inesperada. En 2007, es va mostrar que la provabilitat de que Tea tinga una firma isotòpica idèntica a la de la Terra és molt chicoteta (menys de l'1 per cent de provabilitat).[15] Un anàlisis dels isòtops de titani en les mostres llunars de l'Apolo va mostrar que la Lluna té la mateixa composició que la Terra,[16] que entra en conflicte en la Lluna que es forma llunt de l'òrbita de la Terra.

Fusió de dos planetes

editar

Per a ajudar a resoldre estos problemes, una nova teoria publicada en 2012 planteja que dos cossos, cada u cinc voltes el tamany de Mart, varen colisionar, després es varen tornar a formar, formant un gran disc d'enrunes mesclades que finalment varen formar la Terra i la Lluna. L'artícul es va cridar "Forming a Moon with an Earth-like composition via a Giant Impact", per R. M. Canup.

Impactes múltiples

editar

En 2017, els investigadors planetaris del Institut Weizmann de Ciències en Rehovot, Israel, varen oferir una nova teoria que sugerix que la Lluna va ser forjada en una violenta pluja d'enrunes còsmiques que va colpejar repetidament a l'incipient Terra durant millons d'anys. Varen determinar que una série d'impactes més chicotets, que provablement eren més comuns a principis del sistema solar, podrien fer esclatar suficients roques terrestres i terra en òrbita per a formar una chicoteta lluna. A mida que els impactes repetits creaven més boles d'enrunes, les llunars podrien fusionar-se en el temps en una lluna gran.[17]

Hipòtesis de la sinesia

editar

En 2018, investigadors de l'Universitat de Califòrnia en Davis i l'Universitat de Harvard varen desenrollar models informàtics que mostren que un possible resultat d'una colisió planetària és que es crea una sinesia, una massa de roca i metal vaporizado que forma un toroide de silicats que s'estén més allà de l'òrbita llunar, en un bulbo central més dens, ric en metals. La sinesia finalment es condensará i gelarà per a formar tant el planeta, a partir del núcleu més dens, i el satèlit, a partir del material del toroide extern.[18]

Antics satèlits

editar

Una atra possibilitat és que abans de l'impacte jagant, la Terra tenia un o més satèlits normals que compartien la seua composició. Despuix de l'impacte, la Lluna es va formar més prop de la Terra que estos satèlits, i després va eixir en espiral, colisionant en ells. (Si la Lluna fora més massiva que els atres satèlits, el seu efecte de marea en la Terra hauria segut major, fent-la girar cap a fòra més ràpit). Açò va dur a que la Lluna es cobrira en material en la mateixa composició que els satèlits i, per lo tant, també en la Terra.

Lluna – Oceanus Procellarum ("Oceà de les Tormentes")
Antics valls del rift – estructura rectangular (visible – topografia – Gravity Recovery and Interior Laboratory) (1 d'octubre de 2014).
Antics valls del rift – acostament (artístic).

Categoría:Páginas que usan imágenes múltiples con imágenes escaladas manualmente

Vore també

editar

Referències

editar
  1. «[1]». Consultat el 8 de setembre de 2014.
  2. Theories of Formation for the Moon
  3. «Oxygen isotopes and the moon-forming giant impact».Science (New York, N.Y.).294(5541)
    345–348.ISSN 0036-8075.doi:10.1126/science.1063037.
  4. «Oxygen Isotopes Give Clues to the Formation of Planets, Moons, and Asteroids».Planetary Science Research Discoveries Report.
    55.
  5. Nield. «Moonwalk». Geological Society of London. Consultat el 1 de març de 2010.
  6. «The proto-Earth as a significant source of llunar material».Nature Geoscience.5
    251–255.doi:10.1038/ngeo1429.
  7. «The proto-Earth as a significant source of llunar material».Nature Geoscience.5
    251–255.doi:10.1038/ngeo1429.
  8. «NASA Llunar Scientists Develop New Theory on Earth and Moon Formation». Archivat des d'el original, el 23 de febrer de 2019. Consultat el 17 de juliol de 2020.
  9. «Zinc isotopic evidence for the origin of the Moon».Nature.490(7420)
    376–379.ISSN 1476-4687.doi:10.1038/nature11507.
  10. «Hydrogen Isotopes in Llunar Volcanic Glasses and Melt Inclusions Reveal a Carbonaceous Chondrite Heritage».Science.340(6138)doi:10.1126/science.1235142.
  11. «Impact Theory Gets Whacked».Science.342(6155)
    183–185.doi:10.1126/science.342.6155.183.
  12. «Moon-forming impactor as a source of Earth’s basal mantle anomalies».Nature.623(7985)
    95-99.doi:10.1038/s41586-023-06589-1.
  13. J. H. Jones. «TESTS OF THE GIANT IMPACT HYPOTHESIS». Origin of the Earth and Moon Conference. Consultat el 21 de novembre de 2006.
  14. «Oxygen Isotopes and the Moon-Forming Giant Impact».Science.294(12)
    345–348.doi:10.1126/science.1063037.
  15. «Equilibration in the Aftermath of the Llunar-forming Giant Impact».Earth and Planetary Science Letters.262(3–4)
    438–449.doi:10.1016/j.epsl.2007.07.055.
  16. Titanium Paternity Test Says Earth is the Moon's Only Parent (University of Chicago)
  17. «[2]». Consultat el 9 de giner de 2017.
  18. «[3]». Consultat el 3 de març de 2018.