Teorie velkého impaktu

Z Multimediaexpo.cz

Představa vzniku Měsíce podle teorie velkého impaktu. L4 a L5 jsou označeny Lagrangeovy body. Pohled na soustavu Země – Thea je z jižního pólu Země.

Teorie velkého impaktu (anglicky The Giant Impact Formation) je vědecká hypotéza vysvětlující vznik Měsíce. Podle této hypotézy v době před 4 533 miliony let^[1] došlo ke srážce vznikající Země s planetesimálou velikosti Marsu a hmotnosti 66×10¹⁹ až 84×10¹⁹ tun (11 až 14 procent hmotnosti Země)^[1], která byla nazvána Theia. Tato srážka způsobila vyvržení materiálu ze Země a z Thei na oběžnou dráhu Prazemě. Z tohoto materiálu se vytvořil prstenec, který se postupně zformoval do našeho Měsíce. Počítačová animace této hypotetické události je vyobrazena na počátku první části cyklu Putování s příšerami.

Původ teorie

Již v roce 1879 si George Howard Darwin (syn Charlese Darwina) uvědomil, že pokud se Měsíc od Země vzdaluje, musel být kdysi její součástí. V 70. letech 20. století vyslovili A. G. W. Cameron a W. Ward hypotézu, že Měsíc vznikl při střetu Prazemě s tělesem desetkrát méně hmotným, než je hmotnost současné Země. S podobnou hypotézou přišli i W. K. Hartman a Donald R. Davis. A. G. W. Cameron a W. Ward svou hypotézu založili na velkém momentu setrvačnosti, který má systém Země – Měsíc. Tento moment setrvačnosti je největší ze všech systémů planet a měsíců ve sluneční soustavě.^[1] W. K. Hartman a Donald R. Davis na teorii velkého impaktu přišli při zkoumání, proč je na Měsíci málo chemického prvku železa. Podle nejnovějších poznatků vznikla Thea na oběžné dráze blízko oběžné dráhy Země, pravděpodobně v jednom z Lagrangeových bodů, což jsou místa v blízkosti planet obíhajících kolem Slunce, kde umístíme-li nějaké ne příliš hmotné těleso, pak zůstane vůči planetě v klidu a spolu s planetou bude Slunce obíhat. Vzniklá protoplaneta Thea však měla vzhledem k Zemi velkou hmotnost a proto vlivem gravitace došlo k přiblížení Thei k Zemi, až došlo k téměř tečné srážce.^[1] Přiblížení obou protoplanet způsobilo rozžhavení obou plášťů těles v místě střetu a tento materiál vytvořil kolem Země prstenec, ze kterého vznikl Měsíc. Zbytek Thei dopadl na Zemi. Prstenec obíhající Zemi tvořilo 80% materiálu z pláště Thei, ostatní byl materiál ze Země. Protože v tu dobu byl již materiál obou těles převážně diferenciován (železo bylo zkoncentrováno v jádru těles), vysvětluje se tak malé železné jádro Měsíce.

Údaje podporující teorii velkého impaktu

Vznik protoplanety Thei v blízkosti Země podporuje podobný poměr izotopů kyslíku ¹⁶O, ¹⁷O a ¹⁸O na Zemi i na Měsíci.^[1] Teorii velkého impaktu podporuje velikost momentu setrvačnosti soustavy Země – Měsíc. Měsíční horniny obsahují málo těkavých prvků, takže Měsíc musel projít během svého vývoje obdobím vysokých teplot. Toto období nastalo při rozžhavení materiálu, ze kterého se vytvořil Měsíc.

Další teorie vzniku Měsíce

Vznik Měsíce odtržením ze Země

Tuto hypotézu poprvé vyslovil George Howard Darwin, když si uvědomil, že pokud se Měsíc od Země vzdaluje, musel být kdysi jeho součástí. Odtržení Měsíce vysvětlil velkou rotací Země a tím i velkou odstředivou silou. V roce 1907 vyslovil astronom W. H. Pickering domněnku, že k odtržení došlo v oblasti Tichého oceánu a způsobilo odtržení Evropy od Ameriky. Pro tuto teorii by musela mít soustava Země – Měsíc 3,7 krát větší moment setrvačnosti, než má nyní.^[1]

Měsíc dvojče Země

Další z teorií je, že Měsíc vznikl současně se Zemí ze zárodečného oblaku. Podle této hypotézy by však obě tělesa musela obsahovat podobné složení materiálu, na Měsíci je však, na rozdíl od Země, málo těkavých prvků.

Měsíc zachycen Zemí

Americký astronom T. J. J See přišel s hypotézou, že Měsíc by mohlo být tělesem zachyceným z okolí. Pak by ale musela mít soustava Země – Měsíc menší moment setrvačnosti, než má dnes.^[1]

Reference

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6} Gabzdyl P.: Měsíc, AVENTINUM s.r.o., Praha 2006, ISBN 80-86858-22-7, str 20 - 22

Externí odkazy