З кінця 19 століття вчені намагаються пояснити походження Місяця. Хоча вчені давно теоретизують, що вона і Земля мають спільне походження, питання про те, як і коли виявилося невловимим. Наприклад, загальний консенсус сьогодні полягає в тому, що вплив об’єктом розміру Марса (Тея) призвів до утворення системи Земля-Місяць незабаром після утворення планет (т.к. гіпотеза гігантського впливу).
Однак моделювання цього впливу показало, що Місяць утворився б із матеріалу, головним чином, від удару. Однак це не підтверджується доказами, що свідчать про те, що Місяць складається з того самого матеріалу, що і Земля. На щастя, нове дослідження групи вчених з Японії та США запропонувало пояснення невідповідності: зіткнення відбулося, коли Земля ще складалася з гарячої магми.
Дослідження, яке описує їхні висновки, «Земне магмене походження океану від Місяця», нещодавно з’явилось у журналі Природа Геологія. Дослідженням керував Нацукі Хосоно з Центру обчислювальної науки RIKEN, і він включав дослідників з Єльського університету, Центру обчислювальної науки RIKEN та Інституту науки про життя Землі (ELSI) при Токійському технологічному інституті.
Окрім симуляцій, що моделюють сценарій впливу, гіпотеза гігантського впливу також зазнає того, що під впливом більша частина матеріалу, що утворює Місяць, буде силікатними мінералами. Це призведе до того, що супутник Землі буде бідним до заліза, але сейсмологічні дослідження показали, що Місяць, ймовірно, має ядро, подібне до Землі (складається із заліза і нікелю), і конвекція в його ядрі також одночасно живила магнітне поле.
Знову ж таки, нове дослідження пропонує сценарій, який може пояснити це. Відповідно до створеної ними моделі, коли Земля та Тея зіткнулися приблизно через 50 мільйонів років після утворення Сонця (приблизно 4,6 мільярда років тому), Земля була вкрита морем гарячої магми, тоді як Тея, швидше за все, складалася з міцного матеріалу.
Ця модель показала, що після зіткнення магма на Землі була б нагріта набагато більше, ніж тверді речовини від ударяючого об'єкта. Це призвело б до того, що магма розшириться в обсязі і вийде на орбіту, щоб утворити Місяць. Ця остання модель, яка враховує різну ступінь нагрівання між прото-Землею та Теєю, ефективно пояснює, як у складі Місяця є набагато більше земного матеріалу.
Шун-Ічіро Карато, професор геології Єльського університету та співавтор статті, в минулому провів широкі дослідження хімічних властивостей протоземної магми. Як він пояснив в інтерв'ю Yale News:
«У нашій моделі близько 80% Місяця складається з протоземних матеріалів. У більшості попередніх моделей близько 80% Місяця складається з ударника. Це велика різниця ».
Заради дослідження Карато керував дослідницькими зусиллями команди щодо стискання розплавленого силікату. Завдання розробити обчислювальну модель передбачити, як розподілятиметься матеріал від зіткнення, тим часом виконувала група з ELSI в Токійському технологічному інституті та Центрі обчислювальної техніки RIKEN.
У сукупності нова модель продемонструвала, що перегріта магма втрачається в космосі і зростається, утворюючи нове тіло на орбіті швидше, ніж матеріал, втрачений від ударника. Він також показав, що матеріал із внутрішніх приміщень Землі (який був би багатим залізом і нікелем) також піде в утворення Місяця - який потім опуститься до центру, утворюючи ядро Місяця.
По суті, нова модель підтверджує попередні теорії про те, як Місяць утворився, усуваючи потребу в нетрадиційних умовах зіткнення. Дотепер це робили вчені для того, щоб врахувати невідповідність між моделюванням ударів та даними, отриманими при вивченні пород Місяця та поверхні місяця.
Це дослідження також може призвести до більш вдосконалених теорій того, як формується Сонячна система та що відбулося одразу після цього. Оскільки вплив між прото-Землею та Теєю, можливо, зіграв певну роль у можливому появі життя на Землі, це також може допомогти вченим стримувати те, що потрібно для того, щоб у зіркової системи існували житлові планети.
