Ennen Kuun syntymää planeettamme kääntyi Uranuksen tavoin kyljelleen, ja vain törmäys Kuun Theian "isoäidin" kanssa ja maapallon satelliitin muodostuminen pakotti hänet muuttamaan tapoja ja alkamaan pyöriä "normaalilla" tavalla, sanoo planetologit Nature-lehdessä julkaistussa artikkelissa.
”Työmme osoittaa, että maapallon pyörimisakseli voisi muuttaa sijaintiaan monella tavalla kerralla. Ajattelimme, että maasta tuli sellainen, mikä on törmäyksen seurauksena Theian kanssa epätavallisessa kulmassa, mutta näyttää siltä, että planeettamme akseli kallistui paljon myöhemmin monimutkaisten painovoimavuorovaikutusten seurauksena Kuun ja Auringon kanssa”, Matija Chuk sanoo. Cuk SETI-instituutista Mountain View (USA).
Avaruuden pyörre
Viimeisen 30 vuoden ajan on yleisesti hyväksytty, että Kuu muodostui protoplanetaalisen ruumiin Theian törmäyksessä maan alkion kanssa. Törmäys johti Theian ja proto-Maan vapautumiseen avaruuteen, siitä muodostui Kuu. Teema proto-Maan törmäyksestä suuren taivaankappaleen kanssa selittää hyvin Kuun massan, sen alhaisen rautapitoisuuden ja muut parametrit.
Tällaisessa törmäyksessä merkittävän osan kuun muodostavasta materiaalista olisi pitänyt olla lähtöisin hypoteettisesta Theiasta. Koostumuksensa mukaan sen olisi pitänyt olla erilainen kuin maapallon, koska suurin osa aurinkokunnan sisäalueen taivaankappaleista, mukaan lukien maanpäälliset planeetat ja asteroidit, eroavat siitä. Mutta tosiasiassa, Maan ja Kuun koostumus on hyvin samanlainen, jopa samaan osaan monien metallien ja muiden elementtien isotooppeja.
Neljä vuotta sitten Chuck ja hänen kollegansa Sarah Stewart keksivat, kuinka selittää tämä lähes sataprosenttinen samankaltaisuus, esittäen Yula-planeetan hypoteesin. Sen mukaisesti proto-Earth pyörii niin nopeasti, että se ei näyttänyt palloilta, vaan litteältä pyörteeltä, joka teki yhden kierroksen vain kahdessa tunnissa. Theian törmäyksen tämän "pyörreosan" kanssa piti johtaa heidän aineensa täydelliseen sekoittumiseen ja Kuun syntymiseen, koostumukseltaan identtisiin nuoreen maan kanssa.
Ongelmana, kuten tekijät itse myöhemmin havaitsivat, on, että tällainen hypoteesi ei selitä miksi kuun pyörimisakseli on kallistettu viisi astetta suhteessa kiertoradaan, jota pitkin Maa pyörii auringon ympäri.
Mainosvideo:
Tämän kysymyksen jatkotutkimus osoitti, että aikaisemmin, kun Kuu oli siirtymässä vähitellen maasta, vuorovesivoimien olisi pitänyt siirtää voimakkaasti planeettamme akseli, mikä asetti kyseenalaiseksi ajatuksen "yula-planeetasta". Lisäksi tutkijoilla ei ollut selkeää selitystä siitä, kuinka maapallo voisi hidastaa pyörintään akselilla nykyarvoihinsa.
Space break tanssi
Chuck ja hänen kollegansa löysivät tavan pelastaa teoriansa kääntämällä kirjaimellisesti maapallon kyljelleen. Heidän mukaan vastasyntynyt maa voisi pyöriä auringon ympäri ei pystyssä, vaan makaa kyljellään, kuten Uranus, jonka pyörimisakselia pyöritetään melkein 90 astetta.
Kuten Maan "pyörreosan" ja Theian törmäyksen tietokonemallinnus osoitti, todennäköisimmät tulokset saatiin paradoksaalisesti tapauksissa, joissa Maa alun perin makasi kyljellään ja Kuu pyörii sen ympärillä tosiasiallisesti päiväntasaajan linjaa pitkin, joka tuolloin kulki näiden pisteiden läpi., jotka miehittävät nyt pohjois- ja etelänavat.
Tällainen Kuun (planeettamme ympärillä) ja Maan (Auringon ympärillä) kiertoratojen kohtisuora järjestely johti tähtien ja kahden planeetan välille erittäin mielenkiintoisten gravitaatiovuorovaikutusten ilmenemisestä.
Näiden vuorovaikutusten ensimmäisessä vaiheessa Kuu toimi eräänlaisena "painovoimaköydenä", joka vedettiin maan ja auringon välille. Seurauksena planeettamme pyörimisnopeus laski nopeasti melkein nykyaikaisiin arvoihin hetkessä kosmisten standardien avulla - useita miljoonia vuosia.
Kun maapallon pyörreosan kierto hidastui tiettyyn nopeuteen, Kuu alkoi auringon tuella nostaa asteittain maan kiertorataa, tuomalla se lähemmäksi nykyistä 21 asteen kallistuskulmaa. Yhdessä maan kanssa Kuu liikkui itse, pudottuaan nykyiselle kiertoradallaan, kallistettuna Maan kiertoradan tasolle kuusi astetta.
Chukin mukaan sellainen Kuun syntymän selitys on tärkeä paitsi planeettamme historian ymmärtämiselle, myös arvioitaessa mahdollista elämää aurinkokunnan ulkopuolella. Planeetta-tutkijan mukaan planeetan akselin eri kallistusten olemassaolo lisää mahdollisuuksiamme havaita elämä etenkin sellaisissa eksomeereissä, joilla on suuria satelliitteja kuten kuu.