Podľa najrozšírenejšej teórie sa Mesiac vytvoril zhruba pred 4,5 miliardami rokov, keď sa k Zemi priblížil objekt s veľkosťou Marsu s názvom Theia (aka. Hypotéza obrovského dopadu). Tento dopad vyvolal značné množstvo úlomkov, ktoré sa postupne spojili, aby vytvorili jediný prírodný satelit Zeme. Jedným z najpútavejších dôkazov pre túto teóriu je skutočnosť, že Zem a Mesiac sú z hľadiska zloženia pozoruhodne podobné.
Predchádzajúce štúdie zahŕňajúce počítačové simulácie však ukázali, že ak bol Mesiac vytvorený obrovským nárazom, mal by si ponechať viac materiálu od samotného nárazového telesa. Podľa novej štúdie, ktorú vykonal tím z University of New Mexico, je možné, že Zem a Mesiac nie sú také podobné, ako sa pôvodne myslelo.
Štúdia, ktorá popisuje ich zistenia s názvom „Rozlišovacie zloženia izotopov kyslíka na Zemi a Mesiac“, sa nedávno objavila v časopise. Nature Geoscience, Štúdiu vykonali Erick J. Cano a Zachary D. Sharp z Oddelenia planéty a planéty OSN UNM a Charles K. Shearer z Meteoritického inštitútu UNM.
Teória, že Zem a Mesiac boli kedysi jediným telom, existuje už od 19. storočia. Vedci mali definitívne dôkazy o tom, že Zem a Mesiac sa tvorili spolu, až kým vzorky kozmonautov Apolla nevrátili vzorky hornín. Tieto vzorky ukázali, že tak ako Zem, aj Mesiac bol zložený zo silikátových minerálov a kovov rozlíšených medzi kovovým jadrom a silikátovým plášťom a kôrou.
Kým Mesiac má menej železa a menej ľahších prvkov, hypotéza Giant Impact Hypothesis to celkom dobre vysvetľuje. Železo, zvlášť ťažký prvok, by si Zem zachovala, zatiaľ čo pri náraze a výbušnej sile nárazu zapaľujú ľahšie prvky a dostanú sa do priestoru. Zvyšok materiálu zo Zeme a Theie by sa potom ochladil a potom zmiešal, aby vytvoril Zem a Mesiac, ako ich poznáme dnes.
Táto teória tiež vysvetľuje rýchlosť a povahu, s ktorou Mesiac obieha Zem; najmä to, ako je s našou planétou prílivovo uzamknutý. Predchádzajúce štúdie zahŕňajúce počítačové simulácie však ukázali, že v tomto scenári by asi 80% Mesiaca malo pozostávať z materiálu, ktorý pochádza z Teie.
Pre astronómov a geológov to predstavuje vážny quandár a na vysvetlenie tejto skutočnosti boli vyvinuté rôzne teórie. V jednom scenári bola Theia zložená podobne ako Zem, čo by vysvetľovalo, prečo sa Zem a Mesiac zdajú také podobné. V ďalšom, miešanie materiálov bolo veľmi dôkladné do tej miery, že Zem aj Mesiac si zachovali prvky Theie.
Tieto vysvetlenia, žiaľ, nie sú v súlade s tým, čo vieme o slnečnej sústave, alebo predstavujú vlastné teoretické problémy. Aby to objasnil, Cano a jeho kolegovia považovali kľúčovú nekonzistentnosť s hypotézou obrovského dopadu. V podstate, keď vedci skúmali vzorky lunárnych hornín Apolla, zistili, že hodnoty izotopov kyslíka boli prakticky totožné s hodnotami nájdenými v horninách tu na Zemi.
Ak je hypotéza obrovského nárazu správna, potom prekurzory pre Zem a Mesiac mali buď rovnaké hodnoty na začiatku, alebo po dopadovej udalosti došlo k rozsiahlej homogenizácii. Aby to vyriešil, Cano a jeho kolegovia vykonali vysoko presnú analýzu izotopov kyslíka v rade rôznych lunárnych hornín. Zistili, že lunárne horniny vykazujú vyššie koncentrácie ľahších izotopov kyslíka ako Zem.
Okrem toho rozdiely zväčšujú hlbšie sondy z kôry do plášťa. Pripisujú to skutočnosti, že kôra je miestom, kde by sa zmiešali trosky zo Zeme a Theie, zatiaľ čo v interiéri by sa materiál z Teie sústredil viac. Ako zhrnú vo svojej štúdii:
„Hodnoty izotopov kyslíka v mesačných vzorkách korelujú s litológiou a navrhujeme, aby sa rozdiely dali vysvetliť zmiešaním medzi izotopovo ľahkými parami generovanými nárazom a najvzdialenejšou časťou skorého lunárneho magmatického oceánu. Naše údaje naznačujú, že vzorky odvodené z hlbokého lunárneho plášťa, ktoré sú v porovnaní so Zemou izotopicky ťažké, majú izotopové kompozície, ktoré najviac reprezentujú proto-lunárny nárazový prvok „Theia“. “
Celkovo možno konštatovať, že výskumné zistenia tímu ukazujú, že zloženie Zeme a Theie nebolo podobné, čo poskytuje prvý definitívny dôkaz, že Theia sa pravdepodobne tvorila ďalej od Slnka ako Zem. Podobne ich práca ukazuje, že výrazné zloženie izotopov kyslíka v Teii a Zemi nebolo úplne homogenizované dopadom formovania Mesiaca.
Táto štúdia si vyžaduje výskum mysle, ktorý nedávno vykonal tím z Yale a Tokijského technologického inštitútu. Podľa ich práce bola Zem stále horúcou guľou magmy, keď došlo k dopadu formovania Mesiaca. To by umožnilo, aby sa materiál z Teie stratil do vesmíru, zatiaľ čo materiál zo Zeme sa rýchlo spojí, aby vytvoril Mesiac.
Či bol materiál z Theia stratený do vesmíru alebo ponechaný ako súčasť Mesiaca v interiéri, je otázkou, ktorú budú vedci schopní podrobnejšie preskúmať vďaka mnohým misiám na vrátenie vzoriek, ktoré sa stanú v nasledujúcich rokoch. Medzi ne patrí NASA poslať astronautov späť na lunárny povrch (Projekt Artemis) a viacerých vozoviek odoslaných Čínou (Chang'e 5 a Chang'e 6 služobné cesty).
Tieto a ďalšie tajomstvá týkajúce sa jediného satelitu Zeme majú dobrú šancu na odpoveď čoskoro!
