Hiiglasliku kokkupõrke hüpotees
Hiiglasliku kokkupõrke hüpoteesi kohaselt tekkis Kuu noore Maa ja Marsi-suuruse protoplaneedi kokkupõrke rusudest. See on eelistatud teaduslik hüpotees Kuu tekkimise kohta.
Tõendid selle hüpoteesi kohta pärinevad Kuu proovidest, mis näitavad, et:
- Kuu pind oli kunagi sulanud
- Kuu ilmselt suhteliselt väike raudsüdamik ja madalam tihedus kui Maal ning
- tõendid sarnaste kokkupõrgete kohta teistes tähesüsteemides (mille tulemuseks on "jäätmekettad").
Kokkupõrkuvat keha nimetatakse mõnikord Theiaks, mis on Kreeka müütilise titaani järgi, kes oli Kuu jumalanna Selene ema.
Selle hüpoteesi puhul on mitu vastuseta küsimust. Kuu hapniku isotoopide suhe on sisuliselt identne Maaga, ilma et oleks tõendeid mõne teise päikesekeha panuse kohta. Samuti ei ole Kuu proovides lenduvate elementide, raudoksiidi või siderofiilsete elementide (keemilised elemendid, mis seonduvad rauaga) oodatud suhe ning puuduvad tõendid selle kohta, et Maal oleks kunagi olnud magmaookean, mida see hüpotees eeldab.
Kunstniku pilt hiiglaslikust kokkupõrkest, mis arvatakse olevat Kuu moodustanud
Context
Maa suhteliselt suur looduslik satelliit, Kuu, on ainulaadne. Apollo programmi ajal toodi Maale kivimeid Kuu pinnalt. Nende kivimite radiomeetriline dateerimine on näidanud, et Kuu on 4527 ± 10 miljonit aastat vana, mis on umbes 30-55 miljonit aastat noorem kui teised Päikesesüsteemi kehad. Uued tõendid näitavad, et Kuu tekkis veelgi hiljem, 4,48 ± 0,02 Ga ehk 70-110 Ma pärast Päikesesüsteemi tekkimist. Teine märkimisväärne omadus on Kuu suhteliselt väike tihedus, mis tähendab, et tal ei ole suurt metallist tuuma, mis on teistel Päikesesüsteemi maismaakehadel. Kuu põhikoostis sarnaneb suures osas Maa mantli ja maakoorega koos, ilma Maa tuumata. See on viinud hiiglasliku kokkupõrke hüpoteesini: idee, et Kuu tekkis proto-Maa hiiglasliku kokkupõrke käigus mõne teise protoplaneediga.
Mõnikord Theiaks kutsutud impaktor oli arvatavasti veidi väiksem kui planeet Mars. Theia põrkas Maaga kokku umbes 4,533 Ga. Mudelitest selgub, et kui nii suur impaktor tabas protomaad väikese nurga all ja suhteliselt väikese kiirusega (8-20 km/s ehk 5,0-12,4 mi/s), paiskus palju materjali protomaadi ja impaktori mantlitest (ja protokooridest) kosmosesse, kus suur osa sellest jäi Maa ümber orbiidile. See materjal moodustas lõpuks Kuu.
Löökkeha metalliline tuum oleks aga vajunud läbi maakera mantli, et sulanduda Maa tuumaga, vähendades Kuu metallimaterjali. Seega seletab hiiglasliku kokkupõrke hüpotees Kuu ebanormaalset koostist. Maa ümber orbiidil olev ejekta oleks võinud nädalate jooksul kondenseeruda üheks kehaks. Omaenda gravitatsiooni mõjul muutus väljapaiskunud materjal kerakujulisemaks kehaks: Kuuks.
Radiomeetrilised vanused näitavad, et Maa eksisteeris juba vähemalt 10 miljonit aastat enne kokkupõrget, mis on piisav aeg, et võimaldada Maa algse mantli ja tuuma diferentseerumist. Siis, kui kokkupõrge toimus, paiskus välja ainult mantli materjal, jättes Maa rasketest elementidest koosneva tuuma puutumata.
Tagajärjed
Sellel kokkupõrkel olid mõned olulised tagajärjed noorele Maale. See vallandas tohutu energiahulga, mille tõttu nii Maa kui ka Kuu muutusid täielikult sulaks. Kohe pärast kokkupõrget oli Maa mantel tugevalt konvektsioonis, pinnal oli suur magmaookean. Planeedi esimene atmosfäär pidi tohutu energiahulga tõttu täielikult ära puhutud olema. Samuti arvatakse, et kokkupõrge muutis Maa telge, et tekitada suur 23,5° aksiaalne kalle, mis on vastutav Maa aastaaegade eest (lihtsa, ideaalse mudeli kohaselt oleks planeetide tekkimisel aksiaalne kalle 0° ja aastaaegu ei oleks märgata). Samuti võis see kiirendada Maa pöörlemist.
Hiljutised tõendid
Apollo astronautide poolt tagasi toodud Kuu kivimite analüüs näitab Theia jälgi. Teadlased väidavad, et see kinnitab teooriat, et Kuu tekkis kataklüsmilise kokkupõrke tagajärjel. Mõned teadlased on üllatunud, et erinevus Kuu kivimites leitud Theia materjali ja Maa materjali vahel on nii väike.
Küsimused ja vastused
K: Mis on hiiglasliku mõju hüpotees?
V: Hiiglasliku kokkupõrke hüpoteesi kohaselt tekkis Kuu noore Maa ja Marsi-suuruse protoplaneedi kokkupõrkest tekkinud rusudest.
K: Millised on tõendid hiiglasliku kokkupõrke hüpoteesi kohta?
V: Selle hüpoteesi tõestuseks on Kuu proovid, mis näitavad, et Kuu pind oli kunagi sulanud, Kuu ilmselt suhteliselt väike raudsüda ja madalam tihedus kui Maal, ning tõendid sarnaste kokkupõrgete kohta teistes tähesüsteemides (mille tulemuseks on "rusukettad").
Küsimus: Kuidas nimetatakse kokkupõrkekeha hiiglasliku kokkupõrke hüpoteesi puhul?
V: Kokkupõrkekeha nimetatakse mõnikord Theia'ks, Kreeka müütilise titaani järgi, kes oli Kuu jumalanna Selene ema.
K: Millised on hiiglasliku kokkupõrke hüpoteesi vastuseta küsimused?
V: Selle hüpoteesi vastuseta probleemid on järgmised: Kuu hapniku isotoopide suhe on sisuliselt identne Maaga, ilma et oleks tõendeid mõne teise päikesekeha panuse kohta, Kuu proovides ei ole lenduvate elementide, raudoksiidi või siderofiilsete elementide (keemilised elemendid, mis seonduvad rauaga) oodatud vahekorda ning puuduvad tõendid, et Maal oleks kunagi olnud magmaookean, mida see hüpotees eeldab.
Küsimus: Milline on Kuu tekkimise eelistatud teaduslik hüpotees?
V: Eelistatud teaduslik hüpotees Kuu tekkimise kohta on hiiglasliku kokkupõrke hüpotees.
K: Milline on Kuu tihedus võrreldes Maaga?
V: Kuu tihedus on väiksem kui Maal.
K: Mis on Kreeka müütiline titaan, mida seostatakse Kuuga hiiglasliku kokkupõrke hüpoteesi kohaselt?
V: Hiiglasliku kokkupõrke hüpoteesi puhul nimetatakse kokkupõrkekeha mõnikord Theiaks, mis on müütiline kreeka titaan, kes oli Kuu jumalanna Selene ema.
