文献で地球と月はよく似た地球化学を持っているとしばしば言われていることを考えると、地球の月がどのように形成されたかについての現在の理論は何ですか?
文献で地球と月はよく似た地球化学を持っているとしばしば言われていることを考えると、地球の月がどのように形成されたかについての現在の理論は何ですか?
回答:
現在受け入れられている理論は巨大衝撃仮説として知られており、このNASAのウェブページ「地球と月の起源」(テイラー)によると、火星サイズの物体が初期の地球に衝突しました。
この理論により、以下の説明が可能になります(上のリンクから)。
化学構成:
巨大な衝撃仮説は、惑星がどのように組み立てられたかについての私たちの考えと一致しており、月が小さな金属核しか持たない理由など、地球-月システムのいくつかの重要な特徴を説明します。
そして、軌道に関して:
地球と月のシステムの角運動量を説明するために、キャメロンは、物体は火星の大きさである地球の質量の約10%である必要があると推定しました。(角運動量は、回転運動と軌道運動の両方を含む、曲がった経路内の物体の運動の尺度です。地球と月の場合、これは各惑星のスピンと地球の周りの月の軌道運動を意味します。)
しかし、最近、この理論にいくつかの修正がありました。
NASAのページ「NASA Lunar Scientists Develop New Theory on Earth and Moon Formation」によると、火星サイズは地球とは異なる組成を持っている可能性が高いという懸念に基づいています(地球化学の現在の類似性と矛盾)。
新しい仮説は次のとおりです(上記のリンクから):
衝突した後、2つの同じサイズの物体が再び衝突し、月を形成するために結合した物質のディスクに囲まれた初期の地球を形成しました。再衝突とその後の合併により、今日見られた同様の化学組成を持つ2つの遺体が残った。
これは、「巨大な月形成衝突理論が新しいスピンを獲得する」(2012年ウォール)でも議論されており、回転速度に基づいて改訂された仮説に基づいています。
クックとスチュワートによると、地球の日は衝突の時点でわずか2〜3時間でした。惑星は月を形成するのに十分な量の物質を放出した可能性があります(地球の1.2パーセントの質量です)。
地球化学的構成に基づくさらなる議論は、「地球と月の起源に関する地球化学的制約」(Jones and Palme)で議論されています:
これらの観察結果のどれもが実際に巨大な衝撃の仮説を否定するものではありませんが、巨大な衝撃に期待される明らかな結果が満たされるとは観察されないことを不愉快に思います。
そのため、月がどのように形成されたのかについては、まだ疑問が残っています。
Phys.orgの記事「Study crashs main Moon-formation theory」で報告された最近の研究では、Nature Geoscienceの論文「A multiple-impact origin for the Moon」に基づいて、
代わりに、月はさまざまな小さな衝突の連続の産物である可能性があります。
そのような理論の具体的な長所は、著者によると、「多数の「影響者」が単一の物質よりも多くの地球物質を発掘した」ということであり、地球とのより強い組成ベースの相関を可能にする。
著者らはまた、
準月面小惑星は、初期の太陽系の原始地球に予想される衝突の一般的な結果であり、惑星の回転は衝突角運動量の流出によって制限されることがわかります。
プロセスは次のように簡略化されています(記事から)。
著者によると、このモデルの興味深い結果は次のとおりです。
「このように月を構築するには何百万年もかかり、月の形成が地球の成長のかなりの部分と重なったことを意味します」