על פי התיאוריה המקובלת ביותר, הירח נוצר לפני כ -4.5 מיליארד שנה כאשר חפץ בגודל מאדים בשם תיאיה התנגש בכדור הארץ (המכונה גם השערת השפעת הענק). השפעה זו השליכה כמויות ניכרות של פסולת שהתפתחה בהדרגה ליצירת הלוויין הטבעי היחיד של כדור הארץ. אחת ההוכחות המשכנעות ביותר לתאוריה זו היא העובדה שכדור הארץ והירח דומים להפליא מבחינת ההרכב.
עם זאת, מחקרים קודמים שכללו הדמיות ממוחשבות הראו שאם הירח נוצר כתוצאה מפגיעה ענקית, היה עליו לשמור יותר חומר מהאימפקט עצמו. אך על פי מחקר חדש שנערך על ידי צוות מאוניברסיטת ניו מקסיקו, יתכן שכדור הארץ והירח אינם דומים כפי שחשבו בעבר.
המחקר המתאר את הממצאים שלהם, שכותרתו "קומפוזיציות איזוטופ חמצן מובחנות של כדור הארץ והירח", הופיע לאחרונה בכתב העת. מדעי הטבע הגיאוגרפיים. המחקר נערך על ידי אריק ג 'קנו וזכרי ד. שארפ, מהמחלקה למדעי כדור הארץ והפלנטריה של האו"ם, וצ'רלס ק. שירר ממכון המטאוריטיקה של האו"ם.
התיאוריה כי כדור הארץ והירח היו פעם גוף יחיד קיים מאז המאה ה -19. אך רק לאחר שהוחזרו דגימות סלע על ידי אסטרונאוטים אפולו, היו בידי המדענים הוכחות מוחלטות לכך שכדור הארץ והירח נוצרו יחד. דגימות אלה הראו כי בדומה לכדור הארץ, הירח היה מורכב ממינרלים וסיליקט מתכות המבדילים בין גרעין מתכת לבין מעטפת סיליקון וקרום.
בעוד שלירח יש פחות ברזל ופחות בדרכם של אלמנטים קלים יותר, השערת ההשפעה הענקית מסבירה זאת היטב. ברזל, יסוד כבד במיוחד, היה נשמר על ידי כדור הארץ בעוד החום והכוח הנפיץ של הפגיעה גורמים לאלמנטים הקלים להתבשל ולהיפלט לחלל. שאר החומרים מכדור הארץ ותיאיה היו מתקררים ואז מתערבבים ליצירת כדור הארץ והירח כפי שאנו מכירים אותם כיום.
תיאוריה זו מסבירה גם את המהירות והטבע שבהם הירח מקיף את כדור הארץ; בפרט, איך הוא נעול בצורה נאותה עם הכוכב שלנו. עם זאת, מחקרים קודמים שכללו הדמיות ממוחשבות הראו כי בתרחיש זה, בערך 80% מהירח צריכים להיות מורכבים מחומר שמקורו בתיאיה.
זה מציג מחלה רצינית לאסטרונומים וגיאולוגים, ותיאוריות שונות הוקדמו כדי להסביר זאת. בתרחיש אחד, תיאיה הייתה דומה בהרכבם לכדור הארץ, מה שיסביר מדוע כדור הארץ והירח נראים כה דומים. באחרת, ערבוב החומרים היה מאוד יסודי, עד כדי כך שגם כדור הארץ וגם הירח שומרים על יסודות תיאיה.
למרבה הצער, ההסברים הללו אינם מתיישבים עם מה שאנחנו יודעים על מערכת השמש או מציגים בעיות תיאורטיות משלהם. כדי לשפוך אור על זה, קאנו ועמיתיו שקלו חוסר עקביות עיקרי עם השערת ההשפעה הענקית. בעיקרון, כאשר מדענים בדקו את דגימות הסלע הירחי אפולו, הם ציינו שערכי איזוטופ החמצן כמעט זהים לאלה שנמצאו בסלעים כאן על כדור הארץ.
אם השערת ההשפעה הענקית נכונה, אז למבשרי כדור הארץ ולירח היו ערכים זהים מלכתחילה, או שהומוגניזציה נרחבת התרחשה לאחר אירוע ההשפעה. כדי לטפל בכך, ערכו קאנו ועמיתיו ניתוח איזוטופי חמצן מדויק ביותר של מגוון סלעים ירחיים שונים. מה שהם מצאו היה כי סלעי הירח הראו ריכוזים גבוהים יותר של איזוטופי חמצן בהירים יותר מכדור הארץ.
בנוסף, ההבדלים מגדילים את הבדיקה העמוקה יותר מהקרום אל תוך המעטפת. הם מייחסים זאת לעובדה שהקרום הוא המקום בו פסולת מכדור הארץ ותיאיה הייתה מתערבבת, ואילו הפנים הם המקום בו חומר מתיאיה היה מרוכז יותר. כפי שהם מסכמים במחקרם:
"ערכי איזוטופי חמצן של דגימות ירח מתואמים עם ליטולוגיה. אנו מציעים שניתן להסביר את ההבדלים על ידי ערבוב בין אדי אור איזוטופיים, הנוצרים כתוצאה מההשפעה, לבין החלק החיצוני ביותר של אוקיאנוח הירח הקדום. הנתונים שלנו מצביעים על כך שלדגימות שמקורן במעטפת הירח העמוקה, הכבדות איזוטופיות בהשוואה לכדור הארץ, יש קומפוזיציות איזוטופיות שהן הכי מייצגות את גורם ההשפעה הפרוטו-ירחי 'תיאיה'. "
לסיכום, ממצאי המחקר של הצוות מראים שכדור הארץ ותיאיה לא היו דומים בהרכבם, מה שמספק את העדויות הסופיות הראשונות לכך שתיאיה התהוו ככל הנראה רחוק יותר מהשמש מכדור הארץ. באופן דומה, עבודותיהם מראות כי קומפוזיציות האיזוטופ החמצן המובהקות של תיאיה וכדור הארץ לא הומוגנו לחלוטין על ידי ההשפעה היוצרת ירח.
מחקר זה קורא למחקר שנערך לאחרונה על ידי צוות של ייל והמכון הטכנולוגי בטוקיו. על פי עבודתם, כדור הארץ היה עדיין כדור חם של מאגמה כאשר התרחשה ההשפעה היוצרת ירח. זה מה שהיה מאפשר לחומר מתיאיה לאבד לחלל ואילו חומר מכדור הארץ התמזג במהירות ליצירת הירח.
אם חומר מתיאיה אבד לחלל או נשמר כחלק מבפנים של הירח זו שאלה שמדענים יוכלו לבחון באופן מלא יותר בזכות משימות הדגימת הרבים הרבות שקורות בשנים הבאות. אלה כוללים נאס"א שולחים אסטרונאוטים חזרה אל פני הירח (פרויקט ארטמיס) ומעורבים מרובים שנשלחו על ידי סין (שנה 5 ו שנה 6 משימות).
מסתורין אלה ואחרים אודות הלוויין היחיד של כדור הארץ הם סיכויים טובים להיענות בקרוב!
