研究者たちが長い間取り組んできた問題は、月の形成です。この説明を見つけるためにさまざまな神話が使用されてきましたが、宗教からの推測もあります。説明を提供しようとする新しいアプローチが次々と登場しています。最新の起源説はニューメキシコ州から来ています。
月の形成：新理論で矛盾が解消される
月の形成に関する新しい理論を考察するには、まず短い時間を旅する必要があります。インマヌエル・カント (1755 年) とピエール・シモン・ラプラス (1796 年) も同様のアプローチをとりました。彼らは、月と地球は太陽系の共通の連星系から生じたと考えました。 1944 年にカール フリードリヒ フォン ヴァイツゼッカーがこの理論を開発しました。
ジョージ・ダーウィンによる別のアプローチ (1879 年) では、月が急速に回転する地球から離れたと仮定しました。太平洋盆地はこの出来事から残ったと考えられています。別のモデルは、完全に異なる方法で月の形成にアプローチしています。月と地球は別の場所で形成されたと考えられています。その後、地球の衛星は私たちの惑星の重力場に引き寄せられました。
多くの理論は多くの矛盾をもたらします
しかし、よくあることですが、多くの理論には多くの矛盾もあります。経験的に収集されたデータによって矛盾が明らかになったからだ。月と地球の起源が共通であれば、天体の化学的性質も同じになるはずです。ただし、地球は月と比較して平均密度が高く、鉄の含有量が高くなります。地球のマントルの密度のみが月の密度と比較できます。
ダーウィンの分離説の証明？これが事実であれば、地球の衛星の軌道面は赤道面にあることになります。ただし、軌道は黄道からわずかにずれています。このシナリオを可能にするには、地球の自転を大幅に速くする必要がありました。
化学的類似性があるため、月と地球が独立して形成される可能性もかなり低いです。酸素同位体 16O、17O、18O の存在量はほぼ同じです。
衝突理論: テイアと地球の衝突
それでは、月がどのように形成されたのかについての全く異なる理論によって、待望の説明が得られるのだろうか？この仮説では、月は初期の地球とテイアと呼ばれる火星サイズの惑星との巨大な衝突によって形成された可能性があります。地球のマントルと小惑星の一部は粉砕されたと言われています。テイアの鉄核は地球の核と融合したと言われています。その結果生じた破片の雲が私たちの月を形成したと言われています。
実際、このシナリオは 1984 年の天文学会議以来、受け入れられた仮説と考えられてきました。しかしそれ以来、矛盾が生じてきました。月がテイアから形成されたのであれば、なぜ酸素同位体は地球の同位体と似ているのでしょうか?私たちの惑星とテイアがこれほど似ているとは考えにくいです。
新しい研究はもっともらしい説明を提供する
ここで、Nature Geoscience 誌の新しい研究が登場します。この問題は、差別化されたアプローチによって解決できます。同一の同位体存在量値は、月の岩石の平均値を取得した場合にのみ発生します。地球の衛星上のさまざまな場所からの月の石を個別に観察すると、同位体存在量のスペクトルは大幅に変化します。月のマントル物質は地球のものよりも同位体的に重い。これはテイアの相性を示しています。ここは地球よりも17Oの割合が多かったと言われています。
これは、月の形成に関する次の理論につながります。デブリ雲は主に、虹色の混合物を含むテイア物質で構成されていました。重同位体が豊富に含まれるケイ酸塩は、まずここから凝縮します。これが月のマグマオーシャンとなった。同位体的に軽い物質は後に沈降し、地球の衛星の外層になりました。これは今日の地球上の物質に似ています。
月がどのように形成されたかについてのこの説明は理にかなっており、衝突モデルに関する未解決の疑問に答えます。月の石の測定結果がこの理論を裏付ける可能性があります。月が形成されたとき、物事は高温になっていた可能性があります。これが系外惑星の周りで衛星が形成される仕組みです。