何十年もの間、科学者たちは地球がその唯一の衛星である月をどのように取得したかについて考えてきました。地球によって遠心力によって失われた、または地球の重力によって捕獲された物質から形成されたと主張する人がいる一方で、最も広く受け入れられている理論は、火星サイズの物体（Theiaという名前）が衝突したとき、約45億年前に月が形成されたというものです。原始地球（別名、巨大衝突仮説）で。
しかし、原始地球は多くの巨大な影響を経験したので、いくつかの月が時間の経過とともにその周りの軌道に形成されたと予想されます。したがって、疑問が生じます。これらの月はどうなりましたか？この問題を提起して、国際的な科学者チームが調査を行ったところ、これらの「ムーンレット」が最終的に地球に衝突し、今日見られるものだけが残る可能性があることを示唆しています。
「ムーンフォールズ：地球と過去の月の間の衝突」というタイトルのこの研究は、最近オンラインで公開され、 王立天文学会の月次通知。 研究は、Technion Israeli Institute of Technologyのポスドク研究員であるUri Malamudが主導し、ドイツのテュービンゲン大学とウィーン大学のメンバーも参加しました。
彼らの研究のために、マラマッド博士とその同僚– Hagai B. Perets教授、Christoph Schafer博士、Christoph Burger博士（博士課程の学生）–は、地球が最も初期の形で経験した場合、どうなるかを考えましたTheiaとの衝突以前の複数の巨大な影響。これらの影響はそれぞれ、原始地球と重力で相互作用するサブルナ質量の「ムーンレット」や、以前に形成された可能性のあるすべてのムーンレットを形成する可能性がありました。
最終的には、これによりムーンレットとムーンレットの合併、ムーンレットが地球の軌道から放出される、またはムーンレットが地球に落下することになります。最後に、マラムド博士と彼の同僚は、後者の可能性を調査することを選択しました。さらに、この可能性は地球の地質の歴史と進化に大きな影響を与える可能性があります。 Malamudが電子メールでSpace Magazineに示したように：
「惑星形成の現在の理解では、地球型惑星の成長の後期は、惑星の胚の間の多くの巨大な衝突によるものでした。そのような衝突はかなりの破片円盤を形成し、それは今度は月になる可能性があります。この論文とこれまでの論文で提案して強調したように、そのような衝突の割合と月の進化を考えると、複数の月の存在とそれらの相互の相互作用が月の落下につながります。それは、現在の惑星形成理論の本質的で避けられない部分です。」
しかし、地球は地質学的に活発な惑星であり、その厚い大気は自然の風化と浸食につながるため、表面は時間とともに劇的に変化します。そのため、地球の初期の時期に発生したイベントの影響、つまり46億年前に地球の形成から始まり、40億年前に終了したハディーンイオンを特定することは常に困難です。
このEonの間に複数の衝撃が発生し、最終的に地球に落下する月面が発生するかどうかをテストするために、チームは一連のスムーズな粒子流体力学（SPH）シミュレーションを実施しました。彼らはまた、一連のムーンレットの質量、衝突の衝突角度、初期の原始地球の回転速度も考慮しました。基本的に、ムーンレットが過去に地球に落下した場合、原始地球の回転速度が変化し、現在の恒星回転周期は23時間56分4.1秒になります。
結局、彼らは大きな物体からの直接的な影響が多くの放牧の潮汐衝突が起こった可能性が低い可能性があるという証拠を見つけました。これらは、物質と破片が大気中に放り出されて、それが互いに相互作用する小さなムーンレットを形成したであろう。 Malamudが説明したように：
「しかし、私たちの結果は、月降りの場合、月降りからの物質の分布が地球上にさえないため、そのような衝突が非対称性と組成の不均一性を引き起こす可能性があることを示しています。論文で説明するように、後者については実際に可能な証拠があります。月の降雨は、陸上の岩石中の高度好中性元素の同位体不均一性を説明する可能性があります。原則として、月の衝突は地球上に大規模な構造を生成する可能性もあり、そのような影響が地球で最も初期の超大陸の形成に寄与した可能性があると推測しました。しかし、この局面はもっと推測的であり、地球の地質学的進化を考えると、それらの初期から直接確認することは困難です。」
この研究は、現在広く使われている巨大インパクト仮説を効果的に拡張します。この理論によれば、月は太陽系の最初の1億から1億年の間に形成され、地球惑星はまだ形成されていました。この期間の最終段階では、これらの惑星（水星、金星、地球、火星）は、主に大きな惑星の胚との衝突によって成長したと考えられています。
それ以来、月は地球と月の相互の潮汐によって進化し、現在の場所に移動して以来、現在の場所に移動していると考えられています。ただし、このパラダイムでは、Theiaの到着と地球で唯一の衛星の形成の前に発生した影響は考慮されていません。その結果、マラマッド博士と彼の同僚は、それが地球型惑星形成のより広い絵から切り離されていると主張します。
彼らは、月の形成に先立つ潜在的な衝突を考慮に入れることで、地球と月の両方が時間とともにどのように進化したかをより完全に把握できると主張しました。これらの発見は、他の太陽系惑星や月の研究に関しても影響を与える可能性があります。マラマッド博士が示したように、大規模な衝突が惑星や月の進化に影響を与えたという説得力のある証拠がすでにあります。
「他の惑星では、いわゆる火星の二分法や、おそらくカロンの表面の二分法など、惑星スケールの地形的特徴を生み出した非常に大きな影響の証拠が見られます」と彼は言った。 「これらは大規模な影響から発生しなければなりませんでしたが、亜地球の惑星の特徴を作るのに十分小さいです。ムーンフォールはそのような影響の自然の先祖ですが、同様の効果を生み出す可能性のある小惑星による他の大きな影響を除外することはできません。」
遠い将来、このような衝突が発生する可能性もあります。現在の移動の推定によると、火星の月フォボスは最終的に惑星の表面に衝突します。ムーンレットと地球の周りの月を作成するであろう影響に比べると小さいですが、この最終的な衝突は、月の降雨が過去に発生し、再び将来発生することの直接の証拠です。
要するに、初期の太陽系の歴史は激しく激変であり、強力な衝突の結果として大量の創造物が生まれました。これらの影響イベントが地球型惑星の進化にどのように影響したかをより完全に把握することにより、生命を担う惑星がどのように形成されたかについて、新しい洞察を得ることができます。これにより、太陽系外のシステムでそのような惑星を追跡することができます。
