Tudósok egy megdöbbentő új elméletet javasoltak a Hold eredetére vonatkozóan

Közel 40 éve a tudósok többsége úgy véli, hogy a Hold egy Mars-méretű objektum Földbe csapódása után keletkezett törmelékből alakult ki. Egy...

Közel 40 éve a tudósok többsége úgy véli, hogy a Hold egy Mars-méretű objektum Földbe csapódása után keletkezett törmelékből alakult ki. Egy új kutatás azonban egy másik izgalmas lehetőséget vet fel: a Holdat talán az űrből fogta be a Föld, miután eredetileg egy másik sziklaobjektummal párosítva keringett.

Ez az új elmélet megmagyarázhat néhány olyan rejtélyt, amelyeket a hagyományos ütközési elmélet nehezen tud értelmezni. Emellett magyarázatot adhat az Apollo-program által visszahozott holdkőzetek kémiai eltéréseire is, amelyek nem teljesen illenek bele az ütközési modellbe.

A Penn State kutatói, Darren Williams és Michael Zugger által vezetett tanulmányt a The Planetary Science Journal publikálta, és azt sugallja, hogy a Hold a bináris-csere befogás nevű folyamat révén került Föld körüli pályára. (1) Ez a mechanizmus már magyarázatot adott arra, hogyan fogta be a Neptunusz legnagyobb holdját, a Tritont.

Egy új perspektíva a Hold pályájáról

"A Hold jobban igazodik a Naphoz, mint a Föld egyenlítőjéhez," - magyarázza Williams egy sajtóközleményben.

Ez a megfigyelés problémát jelent az ütközési elmélet szempontjából, amely azt jósolja, hogy a Holdnak a Föld egyenlítője fölött kellene keringenie. A bináris-csere befogás viszont elfogadható alternatívát kínál. Ez a folyamat akkor fordul elő, amikor egy bolygó találkozik egy egymás körül keringő bináris objektumpárral.

A bolygó gravitációja szétválaszthatja a párost, az egyiket műholdként befogva, míg a másikat kilöki az űrbe. Bár ezt a folyamatot eddig főként nagyobb bolygók esetében igazolták, a kutatás kimutatta, hogy Föld-méretű bolygóknál is működhet.

Matematikai modellek és számítógépes szimulációk segítségével a kutatók kimutatták, hogy a Föld a tömegének 1-10%-át kitevő holdakat is képes lehet befogni. A Hold, amely a Föld tömegének 1,2%-a, tökéletesen beleillik ebbe a tartományba. A sikeres befogáshoz azonban több speciális feltételnek is teljesülnie kell. Például a bináris pár közeledési sebességének kisebbnek kell lennie három kilométer per másodpercnél (kb. 10 700 kilométer per óra). Ezenkívül a párosnak nagyjából 20 Föld-sugárnyi (kb. 130 000 kilométer) távolságon belül kellett elhaladnia ahhoz, hogy a Föld gravitációja működésbe lépjen.

Az orbitális káoszból stabilitás

A Hold befogása azonban csak a történet fele. Egy frissen befogott Hold kezdetben erősen elliptikus pályán haladna, amelyen időnként nagyon közel kerülne a Földhöz, máskor pedig nagyon távolra. A kutatók modelljei azt mutatták, hogy az árapályerők fokozatosan stabilizálnák ezt a vad pályát.

Idővel ezek a gravitációs kölcsönhatások a Holdat a mai majdnem kör alakú pályára húzták volna, miközben lelassították a forgását, amíg az teljesen szinkronizálódott a Földdel, és mindig ugyanazt az oldalát mutatja.

"Ma a Föld árapálya megelőzi a Holdat," - magyarázza Williams. "A dagály felgyorsítja a pályát. Ez egyfajta lökést ad neki. Idővel a Hold egy kicsit távolabb sodródik."

Ez a folyamat ma is folytatódik: a Hold évente körülbelül három centiméterrel távolodik a Földtől.

Holdi rejtélyek megoldása

Ez az új elmélet megoldást kínálhat néhány régi holdi rejtélyre. Például megmagyarázhatja, hogy a holdkőzetek miért mutatnak kémiai hasonlóságot a Földdel (mivel ugyanabban a naprendszer-régióban keletkeztek), miközben bizonyos különbségeket is mutatnak (mivel eredetileg egy másik objektum részeként alakultak ki).

A kutatók elismerik, hogy forgatókönyvük némi szerencsés körülményt igényel. Nemcsak az szükséges, hogy a Föld találkozzon egy bináris objektumpárral, hanem a pár egyik tagjának éppen megfelelő méretűnek kell lennie ahhoz, hogy a Hold lehessen. Rámutatnak azonban, hogy a bináris objektumok valószínűleg gyakoriak voltak a korai naprendszerben - és ma is számos példát látunk rájuk az aszteroidaövben és a Neptunuszon túli Kuiper-övben.

Túl a Naprendszeren

Talán a kutatás legizgalmasabb aspektusa arra utal, hogy hasonló befogási események más naprendszerek bolygói körül is előfordulhatnak. Ez felveti annak lehetőségét, hogy a nagy holdak gyakoribbak lehetnek a sziklás bolygók körül, mint korábban gondoltuk. Ez jelentős következményekkel járhat az élhetőség és az élet kialakulásának lehetősége szempontjából.

Egy új fejezet a Hold eredetének kutatásában

Ennek az elméletnek a bizonyítása kihívást jelent, hiszen az események több mint 4,5 milliárd évvel ezelőtt történtek. A matematikai modellek azonban azt mutatják, hogy a bináris-csere befogás fizikailag lehetséges, és izgalmas alternatívát kínál az ütközési elmélettel szemben.

"Senki sem tudja, hogyan alakult ki a Hold. Az elmúlt négy évtizedben egyetlen lehetőségünk volt arra, hogy magyarázatot adjunk a létezésére. Most már kettő van. Ez új kérdések és kutatási lehetőségek kincsesbányáját nyitja meg," - mondja Williams.

Akár befogott, akár létrehozott, kölcsönvett vagy megalkotott, a Hold továbbra is a Föld hűséges társa marad. Ahogy a tudományos ismeretek bővülnek, egyre tisztább képet kapunk ősi és titokzatos eredettörténetéről. (2)

(1) - https://iopscience.iop.org/article/
(2) - https://studyfinds.org/new-theory