Aastakümneid on teadlased mõelnud, kuidas Maa omandas oma ainsa satelliidi - Kuu. Kui mõned on väitnud, et see moodustus materjalist, mille Maa tsentrifugaaljõu tõttu kaotas, või jäädvustati Maa gravitatsiooni poolt, on kõige laialdasemalt aktsepteeritud teooria, et Kuu tekkis umbes 4,5 miljardit aastat tagasi, kui Marsi suurune objekt (nimega Theia) põrkas koos proto-Maaga (teise nimega hiiglasliku mõju hüpotees).
Kuna aga proto-Maa koges palju hiiglaslikke mõjusid, loodetakse aja jooksul selle ümber orbiidile moodustuda mitu kuud. Seega tekib küsimus, mis nende kuudega juhtus? Kui tõstatada see küsimus, viis rahvusvahelise teadlaste meeskond läbi uuringu, milles nad väitsid, et need "kuukad" oleksid võinud lõpuks Maale tagasi krahhida, jättes alles ainult selle, mida me täna näeme.
Uuring pealkirjaga “Kuulangused: Maa ja selle varasemate kuude kokkupõrked” ilmus hiljuti veebis ja on aktsepteeritud avaldamiseks Kuningliku Astronoomiaühingu igakuised teated. Uuringut juhtis Iisraeli Tehnikainstituudi Technioni järeldoktor Uri Malamud ning uuringusse kuulusid Saksamaa Tübingeni ülikooli ja Viini ülikooli liikmed.
Dr Malamud ja tema kolleegid - prof Hagai B. Perets, dr Christoph Schafer ja doktorant Christoph Burger - uurisid uurimise huvides, mis juhtuks, kui Maa kõige varasemas vormis oleks kogenud mitu hiiglaslikku lööki, mis eelnesid kokkupõrkele Theiaga. Kõigil neil mõjudel oleks olnud potentsiaal moodustada Kuu-alaline mass-moonlet, mis oleks gravitatsiooniliselt interakteerunud Maa protoga, nagu ka mis tahes võimalike varem moodustatud moonletitega.
Lõppkokkuvõttes oleks selle tulemuseks olnud kuulide-kuukingade ühinemine, kuukangide väljasaatmine Maa orbiidilt või kuukruvide kukkumine Maale. Lõpuks otsustasid dr Malamud ja tema kolleegid seda viimast võimalust uurida, kuna seda pole teadlased varem uurinud. Veelgi enam, sellel võimalusel võib olla drastiline mõju Maa geoloogilisele ajaloole ja arengule. Nagu Malamud kosmoseajakirjale e-posti teel osutas:
„Praeguses planeedimoodustise arusaamas olid maapealse planeedi kasvu hilised etapid paljude hiiglaslike kokkupõrgete kaudu planeedil olevate embrüote vahel. Sellised kokkupõrked moodustavad märkimisväärseid prahtkettaid, millest omakorda võivad saada kuud. Nagu me selles ja meie varasemates dokumentides soovitasime ja rõhutasime, võttes arvesse selliste kokkupõrgete määra ja kuude arengut - viib mitme kuu olemasolu ja nende vastastikune mõju vastasel ajal kuukad. See on praeguse planeedi moodustumise teooria lahutamatu ja vältimatu osa. ”
Kuna Maa on geoloogiliselt aktiivne planeet ja kuna selle paks atmosfäär põhjustab looduslikku ilmastikku ja erosiooni, muutub pind aja jooksul drastiliselt. Sellisena on alati raske kindlaks teha sündmuste mõju, mis toimusid Maa kõige varasematel perioodidel - s.t Hadean Eonil, mis algas 4,6 miljardit aastat tagasi Maa moodustamisega ja lõppes 4 miljardit aastat tagasi.
Et testida, kas selle Eoni ajal võis toimuda mitu lööki või mille tulemuseks olid kuukad, mis lõpuks Maale langesid, viis meeskond läbi sujuvate osakeste hüdrodünaamiliste (SPH) simulatsioonide. Samuti vaadeldi kuuvarjude massivahemikku, kokkupõrke lööginurki ja Maa esialgse pöördenurga suhteid. Põhimõtteliselt, kui kuukad langesid kunagi Maa peale, oleks see muutnud proto-Maa pöörlemiskiirust, mille tulemuseks on praegune külgsuunaline pöörlemisaeg 23 tundi, 56 minutit ja 4,1 sekundit.
Lõpuks leidsid nad tõendusmaterjali, et kuigi suurte objektide otsene kokkupõrge ei olnud tõenäoline, oleks võinud aset leida rohumaade loodete kokkupõrked. Need oleks põhjustanud materjali ja prahi atmosfääri paiskamise, millest oleksid moodustunud väikesed kuukingad, mis oleksid siis omavahel suhelnud. Nagu Malamud selgitas:
„Meie tulemused näitavad siiski, et kuuilma korral ei ole kuuvarvest pärineva materjali jaotus Maa peal isegi ja seetõttu võivad sellised kokkupõrked põhjustada asümmeetriat ja kompositsiooni ebaühtlust. Nagu me artiklis arutleme, on viimase kohta tegelikult võimalikke tõendeid - kuukad võivad potentsiaalselt selgitada maapealsete kivimite tugevalt siderofiilsete elementide isotoopseid heterogeensusi. Põhimõtteliselt võivad Kuu kokkupõrked tekitada Maa peal ka suuremahulise struktuuri ja me spekuleerisime, et selline mõju oleks võinud kaasa aidata Maa varaseima supermandri kujunemisele. See aspekt on siiski spekulatiivsem ja seda on keeruline otseselt kinnitada, arvestades Maa geoloogilist arengut alates nendest varastest aegadest. ”
See uuring laiendab tõhusalt praegust ja laialt populaarset hiiglasliku mõju hüpoteesi. Selle teooria kohaselt moodustas Kuu Päikesesüsteemi esimese 10–100 miljoni aasta jooksul, mil veel moodustasid maapealsed planeedid. Selle perioodi viimastes etappides arvatakse, et need planeedid (elavhõbe, veenus, maa ja Marss) on kasvanud peamiselt suurte planeetide embrüotega kokkupõrgete kaudu.
Sellest ajast alates on Kuu arvatavasti arenenud vastastikuste Maa ja Kuu tõusulainete tõttu, rännates väljapoole oma praegusesse asukohta, kus ta on sellest ajast olnud. See paradigma ei arvesta aga mõjudega, mis toimusid enne Theia saabumist ja Maa ainsa satelliidi moodustumist. Selle tulemusel väidavad dr Malamud ja tema kolleegid, et see on lahti maapealse planeedi moodustumise laiemast pildist.
Võttes arvesse võimalikke kokkupõrkeid, mis eelnesid Kuu tekkimisele, väitsid teadlased, et neil oleks terviklikum pilt sellest, kuidas nii Maa kui ka Kuu aja jooksul arenesid. Need leiud võivad mõjutada ka teiste Päikese planeetide ja kuude uurimist. Nagu dr Malamud märkis, on juba veenvaid tõendeid, et ulatuslikud kokkupõrked mõjutasid planeetide ja kuude arengut.
"Teistel planeetidel näeme tõendusmaterjali väga suurte mõjude kohta, mis tekitasid planeedi mõõtkavas topograafilisi tunnuseid, näiteks nn Marsi dihhotoomia ja võimalik, et Charoni pinna dihhotoomia," ütles ta. „Need pidid tulema suuremahulistest mõjudest, kuid piisavalt väikesed, et tekitada globaalse planeedi tunnuseid. Kuuvesid on selliste mõjude loomulikud eeldajad, kuid ei saa välistada mõnda muud asteroidide suurt mõju, mis võib avaldada sarnast mõju. "
Samuti on võimalik, et sellised kokkupõrked leiavad aset kauges tulevikus. Praeguste rändeprognooside kohaselt satub Marsi moon Phobos lõpuks planeedi pinnale. See kokkupõrge on küll väike võrreldes mõjudega, mis oleks loonud kuukangid ja Kuu ümber Maa, kuid see on otsene tõend selle kohta, et kuukad langesid minevikku ja on ka tulevikus.
Lühidalt öeldes, varase Päikesesüsteemi ajalugu oli vägivaldne ja kataklüsmiline ning võimsate kokkupõrgete tagajärjel tekkis suur osa loomingust. Kui saame täpsema pildi sellest, kuidas need löögisündmused mõjutavad maapealsete planeetide arengut, võime saada uue ülevaate sellest, kuidas moodustasid elu kandvad planeedid. See omakorda aitaks meil selliseid päikesekindlates planeetides tabada.
