Simulacija superračunala: Mjesec je mogao nastati u samo nekoliko sati

Prema najdetaljnijoj simulaciji kozmičkog sudara Zemlje i Teje izrađenoj do sada, Mjesec je, kao posljedica tog događaja, mogao biti formiran u vrlo kratkom vremenu

Sandro Vrbanus ponedjeljak, 10. listopada 2022. u 06:00

NASA-in istraživački centar Ames i sveučilište Durham objavili su u časopisu The Astrophysical Journal Letters rad koji baca novo svjetlo na proces nastanka Zemljinog prirodnog satelita, Mjeseca. Dosadašnje vodeće hipoteze o tom događaju govore kako je Mjesec nastao u ranoj fazi nastanka same Zemlje, prije otprilike 4,5 milijarde godina, nakon velikog sudara s drugim nebeskim objektom.

No, takvi modeli teško objašnjavaju sastav stijena na Zemlji i Mjesecu, pogotovo u kombinaciji s potrebnom kutnom količinom gibanja. Isto tako, većina teorija koje danas govore o nastanku Mjeseca pretpostavljaju da je taj proces trajao nekoliko desetina do nekoliko stotina godina. Iz ovih razloga svi dosadašnji modeli tema su rasprava i znanost još uvijek nema finalni odgovor o točnom procesu nastanka Mjeseca, a toj su raspravi sada pridonijeli i novi rezultati računalne simulacije.

Najdetaljnija simulacija dosad

U spomenutom se radu opisuje simulacija, izrađena uz pomoć superračunala, koja kaže da je veliki kozmički sudar mogao u vrlo kratkom roku stvoriti planet i njegov prirodni satelit, pa potonjega smjestiti značajno izvan Rocheove granice planeta (udaljenosti na kojoj satelit može ostati stabilan u orbiti). Za nastanak satelita, pokazala je simulacija, moglo je biti potrebno tek nekoliko sati, tijekom kojih se velika količina užarenog materijala mogla formirati u kuglu.

Simulacija, koju su stvorili u istraživačkom centru Ames i sveučilištu Durham, najdetaljnija je tog tipa do sada i najviše rezolucije, a njezin je rezultat i vrlo atraktivna vizualizacija, prikazana u priloženom videu. Kretanja nebeskih tijela simulirana su stotinama milijuna čestica, što je i do tisuću puta više od svih do sada izrađenih sličnih simulacija.

Ovdje, u konačnici, vidimo ranu Zemlju, u koju potom udara planet veličine Marsa (tradicionalno nazvan Teja ili Orfej). Nakon sudara stvara se velika količina krhotina i užarene mase, koja se potom formira u dva nebeska tijela. Manje od njih vrlo brzo formira se u Mjesec, a zbog gravitacijskog utjecaja većeg objekta, današnje Zemlje, "lansirano" je u udaljenu i stabilnu orbitu.

Simulaciju je odradilo superračunalo COSMA: The DiRAC Memory Intensive System, u vlasništvu sveučilišta Durham, na open source simulacijskom kodu SWIFT. Dobiveni podaci otvorit će nove smjerove istraživanja procesa postanka Mjeseca i znanstvenicima dati bolji uvid u isprepletenu davnu povijest našeg planeta i njegovog prirodnog satelita. Nove teorije, potpomognute ovom simulacijom, mogu objasniti, orbitu, sastav, inklinaciju i evoluciju Mjeseca, sve odjednom, što dosadašnje teorije nisu uspijevale.