Znanstveniki že desetletja razmišljajo, kako je Zemlja pridobila svoj edini satelit, Luno. Medtem ko nekateri trdijo, da je nastala iz materiala, ki ga je Zemlja izgubila zaradi centrifugalne sile, ali pa ga je ujela Zemljina gravitacija, je najbolj sprejeta teorija ta, da se je Luna oblikovala pred približno 4,5 milijarde let, ko je trčil objekt velikosti Marsa (imenovan Theia). s proto-Zemljo (aka. hipoteza o velikanskem vplivu).
Ker pa je proto-Zemlja doživela številne udarce velikanov, naj bi se sčasoma v orbiti oblikovalo več lun. Tako se postavlja vprašanje, kaj se je zgodilo s temi lunami? Vprašanje tega vprašanja je skupina mednarodne skupine znanstvenikov izvedla študijo, v kateri menijo, da bi lahko te "lunine" sčasoma strmoglavile nazaj na Zemljo, tako da ostane samo tisti, ki ga vidimo danes.
Študija z naslovom "Moonfalls: trki med Zemljo in njenimi preteklimi lunami" se je nedavno pojavila na spletu in je bila sprejeta za objavo v Mesečna obvestila Royal Astronomical Society. Študijo je vodil Uri Malamud, podoktorski znanstvenik iz izraelskega tehnološkega inštituta Technion, vključevali pa so jo člani z Univerze v Tübingenu v Nemčiji in Univerze na Dunaju.
Zaradi študije so dr. Malamud in njegovi kolegi - prof. Hagai B. Perets, dr. Christoph Schafer in g. Christoph Burger (doktorski študent) - razmislili, kaj bi se zgodilo, če bi Zemlja v svoji najzgodnejši obliki doživela več velikanskih udarcev, ki so bili pred trkom s Theio. Vsak od teh vplivov bi lahko tvoril pod-lunarno maso „luna“, ki bi gravitacijsko vplivala na proto-Zemljo in morebitne predhodno oblikovane lune.
Na koncu bi to privedlo do združevanja luna-lunleta, lunice, ki bi bile izpuščene iz Zemljine orbite, ali lunice, ki padejo na Zemljo. Na koncu sta se dr. Malamud in njegovi sodelavci odločili raziskati to zadnjo možnost, saj je znanstveniki še niso raziskovali. Še več, ta možnost bi lahko drastično vplivala na geološko zgodovino in razvoj Zemlje. Kot je Malamud nakazal Space Magazinu po e-pošti:
"V današnjem razumevanju oblikovanja planetov so bile pozne faze prizemne rasti planeta skozi številne velikanske trke med planetarnimi zarodki. Takšni trki tvorijo pomembne diske naplavin, ki lahko postanejo lune. Kot smo predlagali in poudarili v tem in naših prejšnjih prispevkih, glede na hitrost takšnih trkov in evolucijo lune - obstoj več lun in medsebojna interakcija bosta vodila do mesečnih padcev. Je neločljiv del trenutne teorije o oblikovanju planetov. "
Ker pa je Zemlja geološko aktiven planet in ker njegova debela atmosfera vodi v naravno vremensko vplivanje in erozijo, se površina s časom drastično spreminja. Kot tak je vedno težko določiti učinke dogodkov, ki so se zgodili v najzgodnejših obdobjih Zemlje - to je Hadejski Eon, ki se je začel pred 4,6 milijarde let z nastankom Zemlje in se končal pred 4 milijardami let.
Da bi preizkusili, ali bi se lahko v tem Eonu zgodilo več udarcev ali ne, zaradi česar so lunele, ki so na koncu padle na Zemljo, skupina izvedla vrsto hidrodinamičnih simulacij gladkih delcev (SPH). Upoštevali so tudi obseg luletnih mas, kotov trka in začetne hitrosti vrtenja proto-Zemlje. V bistvu, če bi lune v preteklosti padle na Zemljo, bi to spremenilo hitrost vrtenja proto-Zemlje, kar bi imelo za posledico sedanje rotacijsko obdobje 23 ur, 56 minut in 4,1 sekunde.
Na koncu so našli dokaze, da čeprav neposredni vplivi velikih predmetov niso bili verjetno, da bi lahko prišlo do številnih trčnih plimskih trkov. To bi povzročilo, da bi se v ozračje vrgli material in naplavine, ki bi tvorile majhne lune, ki bi se nato medsebojno povezale. Kot je pojasnil Malamud:
"Vendar pa naši rezultati kažejo, da v primeru mesečne razdelitve materiala od mesečine ni niti na Zemlji, zato lahko takšni trki povzročijo asimetrije in nehomogenosti sestave. Kot smo razpravljali v prispevku, obstajajo možni dokazi za slednje - mesečni padci lahko potencialno razložijo izotopske heterogenosti v visoko Siderofilijskih elementih v zemeljskih kamninah. Načeloma lahko trki na Luni ustvarijo tudi obsežno strukturo na Zemlji in ugibali smo, da bi tak učinek lahko prispeval k nastanku najzgodnejšega Zemljega celine. Vendar je ta vidik bolj špekulativni in ga je težko potrditi glede na geološki razvoj Zemlje od tistih zgodnjih časov. "
Ta študija učinkovito razširja trenutno in široko priljubljeno hipotezo o velikanskem vplivu. V skladu s to teorijo je Luna nastala v prvih 10 do 100 milijonov letih Osončja, ko so se zemeljski planeti še tvorili. V zadnjih fazah tega obdobja naj bi ti planeti (Merkur, Venera, Zemlja in Mars) rasli predvsem zaradi udarcev z velikimi planetarnimi zarodki.
Od tega časa naj bi se Luna razvijala zaradi medsebojnih plimovanj Zemlje in Lune in se selila navzven na svojo trenutno lokacijo, kjer je bila že od nekdaj. Vendar pa ta paradigma ne upošteva vplivov, ki so se zgodili pred prihodom Teije in oblikovanjem edinega zemeljskega satelita. Kot rezultat tega dr. Malamud in njegovi sodelavci trdijo, da je ločen od širše slike zemeljskega oblikovanja planetov.
Z upoštevanjem možnih trkov, ki so pred nastankom Lune trdili, bi znanstvenik lahko imel popolnejšo sliko, kako sta se Zemlja in Luna razvijala skozi čas. Te ugotovitve bi lahko imele tudi posledice, ko gre za preučevanje drugih sončnih planetov in lune. Kot je nakazal doktor Malamud, obstajajo že prepričljivi dokazi, da so trki v velikih razmerah vplivali na razvoj planetov in lune.
"Na drugih planetih vidimo dokaze za zelo velike vplive, ki so povzročili topografske značilnosti planeta, na primer tako imenovano dihotomijo Marsa in morda dihotomijo Charonove površine," je dejal. "Te so morale nastati zaradi velikih vplivov, vendar dovolj majhnih, da bi lahko imele podglobalne značilnosti planeta. Mesečni slapovi so naravni dejavniki tovrstnih vplivov, vendar ne moremo izključiti nekaterih drugih velikih asteroidov, ki bi lahko povzročili podobne učinke. "
Obstaja tudi možnost takšnih trkov v daljni prihodnosti. Po sedanjih ocenah selitve bo Marsova luna Phobos sčasoma strmoglavila na površje planeta. Čeprav je majhen v primerjavi z vplivi, ki bi jih ustvarili lune in Luna okoli Zemlje, je to morebitno trčenje neposreden dokaz, da so se v preteklosti dogajali lunasti padci in bodo spet v prihodnosti.
Skratka, zgodovina zgodnjega Osončja je bila nasilna in kataklizmična, veliko ustvarjanja je bilo posledica močnih trkov. S popolnejšo sliko, kako so ti vplivni dogodki vplivali na razvoj zemeljskih planetov, bomo morda dobili nov vpogled v to, kako so se oblikovali življenjsko pomembni planeti. To bi nam lahko pomagalo izslediti takšne planete v ekstra sončnih sistemih.
