Zaawansowane symulacje komputerowe rzucają zupełnie nowe światło na historię naszego Układu Słonecznego. Okazuje się, że po uderzeniu protoplanety Theia w młodą Ziemię, nasz naturalny satelita mógł powstać w zaledwie pięć godzin, a nie w ciągu wielu lat. Zrozumienie tego procesu ułatwia wyjaśnienie naukowych zagadek dotyczących budowy skał księżycowych.
Błyskawiczne formowanie Księżyca po uderzeniu protoplanety Theia
Około 4,5 miliarda lat temu doszło do zderzenia wczesnej Ziemi z protoplanetą wielkości Marsa, znaną pod nazwą Theia. Kosmiczna kolizja doprowadziła do wyrzucenia w przestrzeń ogromnych ilości materii. Wcześniejsze modele ewolucji planetarnej zakładały, że proces zbijania się tych szczątków w nowego satelitę był długotrwały i trwał miesiące, a nawet lata. Przeprowadzone symulacje komputerowe o wysokiej rozdzielczości wskazują jednak, że proces ten przebiegał gwałtowniej. Wynika z nich, że ostateczny kształt Księżyca wyłonił się z dysku materii w około pięć godzin po kolizji.
Znaczenie temperatury w nowych symulacjach powstawania Księżyca
Badania opublikowane 1 września 2026 roku w „The Astrophysical Journal Letters” przez zespół, którym kierowała badaczka Adeene Denton z Southwest Research Institute, wprowadziły do obliczeń kluczowe zmienne. Należą do nich temperatura oraz wytrzymałość materiałowa protoplanet. Z ustaleń wynika, że cieplejsza Theia charakteryzowała się mniejszą wytrzymałością strukturalną. Jeśli jej uderzenie w Ziemię nastąpiło mniej niż 60 milionów lat od uformowania się planet, doprowadziło do natychmiastowego zniszczenia obiektu i formowania Księżyca w pięć godzin. Przeanalizowano również wariant z chłodniejszą protoplanetą. W takim przypadku, przy uderzeniu od 100 do 150 milionów lat po uformowaniu planet, satelita tworzyłby się powoli, a większa część Thei zostałaby pochłonięta przez wnętrze Ziemi.
Podobieństwo skał księżycowych do ziemskich i poszukiwania egzoksiężyców
Szybkie uformowanie satelity jest pomocne w wyjaśnieniu zjawiska, jakim jest anomalia izotopowa. Termin ten określa fakt, że próbki gruntu z Księżyca są uderzająco podobne do skał ziemskich. Zgodnie z nowym modelem satelita zbudowany jest w głównej mierze z materiału pochodzącego z płaszcza Thei, ale uległ on szybkiemu wymieszaniu z niewielką ilością materiału z ziemskiego płaszcza. Zrozumienie tego zjawiska zmienia podejście astronomów do poszukiwań egzoksiężyców, które krążą wokół skalistych planet poza naszym układem. Symulacje sugerują, że dyski pyłowe po takich zderzeniach mogą znikać zbyt szybko, by dało się je łatwo zaobserwować.
Historia badań nad gwałtownymi zderzeniami w kosmosie
Próby odtworzenia dokładnego przebiegu kolizji trwają od wielu lat. Planetolog Robin Canup, pracująca w Southwest Research Institute, prowadziła i udoskonalała podobne symulacje już od 2001 roku. Pierwsze poważne wskazówki sugerujące możliwość uformowania się satelity w zaledwie kilka godzin przyniosły obliczenia przeprowadzone w 2022 roku pod kierownictwem agencji NASA. Najnowsze dane z września 2026 roku ostatecznie potwierdziły te przypuszczenia. Wprowadzenie do modeli niezbędnych parametrów fizycznych i termicznych pozwoliło wyciągnąć nowe wnioski na temat tego, jak funkcjonował wczesny Układ Słoneczny.
*Powyższy tekst ma charakter wyłącznie informacyjno-edukacyjny i opiera się na wynikach badań naukowych opublikowanych na początku września 2026 roku. Modele ewolucji planetarnej są stale aktualizowane w miarę rozwoju technologii i mocy obliczeniowej komputerów, dlatego wiedza na temat wczesnego Układu Słonecznego może ulegać dalszym modyfikacjom.*