Jak wynika z artykułu opublikowanego w czasopiśmie JGR: Planets, Księżyc mógł narodzić się nie wewnątrz dysku ze szczątków Ziemi i jej przodka Theia, ale w gorącym "pączku" żarzącego się gazu, który powstał po ich zderzeniu i odparowaniu jednej dziesiątej części naszej planety.
„Ta idea wyjaśnia te niezwykłe cechy księżyca, których nie można odtworzyć przy użyciu aktualnych teorii jego narodzin. Księżyc ma prawie taki sam skład jak Ziemia, ale wciąż nieco inny. Po raz pierwszy byliśmy w stanie wyjaśnić te rozbieżności”- powiedziała Sarah Stuart z University of California w Davis (USA).
Od 30 lat powszechnie przyjmuje się, że Księżyc powstał w wyniku zderzenia Theia, ciała protoplanetarnego, z „embrionem” Ziemi. Zderzenie doprowadziło do wyrzucenia niektórych ich skał w kosmos, a Księżyc powstał z tej materii. Ten pomysł dobrze wyjaśnia masę Księżyca, niską zawartość żelaza na nim i inne właściwości ziemskiego towarzysza.
Jednak w takim zderzeniu znaczna część materiału, z którego składa się księżyc, powinna pochodzić z hipotetycznej Theii. W swoim składzie powinien różnić się od Ziemi, ponieważ różni się od niej większość planet ziemskich i asteroid bliskich Ziemi. Ale w rzeczywistości skład Ziemi i Księżyca jest bardzo podobny, do tej samej proporcji izotopów wielu metali i innych pierwiastków.
Cztery lata temu Stewart i jej koledzy wymyślili, jak wyjaśnić to prawie 100% podobieństwo w składzie Księżyca i Ziemi, proponując hipotezę planety Yula. Zgodnie z nią proto-Ziemia obracała się tak szybko, że nie wyglądała jak kula, a jak spłaszczony "wir", który wykonał jeden obrót w zaledwie dwie godziny i jednocześnie leżał na boku. Zderzenie Theii z owym „wirem” miało doprowadzić do całkowitego zmieszania ich materii i narodzin Księżyca, identycznego pod względem składu jak młoda Ziemia.
Teoria ta, jak zauważyli Stewart i jej współpracownicy, ma jedną zasadniczą wadę - aby Księżyc mógł prawidłowo „uformować się”, konieczne jest, aby Theia spadała na Ziemię pod określonym kątem i prędkością oraz miała precyzyjnie skalibrowane wymiary i masę, co czyni ten scenariusz niezwykle mało prawdopodobnym.
Wszystkie te problemy, zdaniem astronomów, można rozwiązać, jeśli wyobrazimy sobie, że konsekwencje zderzenia Ziemi i Tei były znacznie bardziej dramatyczne, niż się dziś powszechnie uważa. Zdaniem planetologów, ich zderzenie czołowe może doprowadzić nie do powstania płaskiego dysku ze szczątków na orbicie naszej planety, z którego powstał Księżyc, ale gigantycznego „pączka” z odparowanych skał i metali.
„Był naprawdę wielki. Jego średnica była około dziesięć razy większa od średnicy Ziemi i zawierała mniej więcej tyle samo materii co jedną dziesiątą naszej planety. Reszta Ziemi, dzięki ogromnej sile zderzenia, zamieniła się w ciecz i pozostała płynna przez kilka tysięcy lat”- dodaje Simon Lock, kolega Stewarta.
Film promocyjny:
Ten rozgrzany do czerwoności bajgiel szybko się ochładzał, co powodowało, że jego materia zamieniała się w ciecz i „opadała” na powierzchnię Ziemi w postaci supergęstego i superszybkiego „ognistego deszczu”. Część tego deszczu osadziła się na powierzchni przyszłego Księżyca, którego embrion pojawił się na obrzeżach „pączka” w wyniku przypadkowego ochłodzenia i zgęstnienia jego materii.
Taki pomysł, jak zauważa Stewart, dobrze wyjaśnia nie tylko, dlaczego Księżyc i Ziemia są bardzo podobne pod względem składu, ale także dlaczego w trzewiach satelity naszej planety prawie nie ma lotnych i lekkich pierwiastków, które szybko wyparowały w kosmos, podczas gdy „ bajgiel otaczał przyszłą Ziemię i Księżyc.
W najbliższej przyszłości planetolodzy planują przetestować ten pomysł, tworząc bardziej kompletny model nowonarodzonego Układu Słonecznego, który uwzględni wszystkie procesy, jakie mogą zachodzić na Księżycu podczas jego życia wewnątrz „pączka” oraz jego wpływ na jego materię.