Nejnovější výzkum Institutu Maxe Plancka zpřesnil teorii o vzniku Měsíce. Díky detailní analýze izotopů hornin vědci ukázali, že planeta Theia – dávná sousedka Země – skutečně sehrála klíčovou roli při jeho vzniku.
Měsíc je velkým zdrojem lákavých titulků. Koneckonců je to pěkně velký satelit, který nám nedá vydechnout. Světlo, které odráží, je klíčem k pochopení cyklů některých živočichů, umožňuje příliv a odliv a vlastně i samotný život tím, že stabilizuje pohyb Země. Přitahuje pozornost laiků i vědců a inspiruje nejrůznější výzkumy, které postupně nastiňují podstatu našeho souputníka. Odkud pochází, jak je starý, jak vypadal dříve, kolik vody se v něm nachází? I když si myslíme, že odpověď na některou z těchto otázek známe, je jen otázkou času, kdy se objeví nový výzkum, který upraví jeho původ, přidá mu roky, předpokládá jinou minulost nebo spočítá, že je „hydratovanější“, než jsme si mysleli.
Nyní studie Institutu Maxe Plancka pro výzkum sluneční soustavy právě poskytla značný náhled na původ Měsíce, respektive planety, která po srážce s námi dala Měsíci vzniknout. Její jméno je Theia, podle Titána z řecké mytologie, a ve skutečnosti jde o hypotézu starou již 50 let, neboť ji poprvé publikovali William K. Hartmann a Donald R. Davis. Tato myšlenka, kterou sepsali pro vědecký časopis Icarus, nabývá na aktuálnosti s tím, jak přibývá důkazů v její prospěch. Nyní je odborníky považována za jedno z hlavních vysvětlení vzniku Měsíce (ne-li za hlavní). Studie Maxe Plancka, která byla právě publikována v časopise Science, tuto myšlenku nejen podporuje, ale také sleduje původ planety Theia a dochází k závěru, že se pravděpodobně jednalo o jednoho z našich planetárních sousedů.
Detektivní příběh
Jak ale určit původ družice? Nemůžeme přetáčet události zpět nebo prohledávat vesmír a hledat stopy, kde se nacházela před srážkou s námi. Odpověď je však mnohem prozaičtější. Jako v každé detektivce navazující na úspěch Sherlocka Holmese může být klíčem k úspěchu špína v něčích botách. Její barva a struktura na první pohled napoví o jejím složení, a pokud je toto složení dostatečně netypické a odpovídá složení na místě vraždy, je vrahem pravděpodobně někdo se špinavými botami. „Složení těla archivuje celou historii jeho vzniku, včetně místa původu,“ dodává Thorsten Kleine, ředitel MPS a spoluautor nové studie.
Představte si, že bychom nyní mohli znát složení mnohem přesněji a místo toho, abychom ho odvozovali z jeho barvy a struktury, bychom mohli přesně vědět, z jakých prvků se skládá: kolik železa, kolik křemíku… To, co udělali vědci z Maxe Plancka, je ještě sofistikovanější. Dokázali nejen určit prvky, které tvoří měsíční vzorky, jež máme k dispozici, ale také současný podíl různých „odrůd“ každého z těchto prvků. Protože ne všechny atomy železa jsou stejné, nazývají se tyto „odrůdy“ izotopy, a pokud budeme znát podíl různých izotopů každého z prvků, získáme jakýsi chemický otisk prstu, soubor jedinečných znaků, které nám poskytnou mnoho informací o jejich původu, zejména pokud je porovnáme s jinými známými znaky. Například: našimi vlastními.
Dvě strany jedné mince
Důležité však není to, že vědci z Maxe Plancka analyzovali izotopy Měsíce. Na tom není nic zvláštního a před nimi to udělala řada jiných výzkumných skupin. Důležitá je míra přesnosti, které při své analýze dosáhli. Jejich analýza izotopů železa je nebývale přesná a dokázali analyzovat 15 pozemských a šest měsíčních hornin z hlediska podobností a rozdílů. I když spíše než rozdíly našli podobnosti. Soudě podle izotopů byly Země a Theia, jak naznačovaly předchozí méně přesné studie, překvapivě podobné. A to natolik, že můžeme dojít k závěru, jak zdůrazňuje Timo Hopp, vědec z MPS a hlavní autor nové studie: „Nejpřesvědčivější scénář je, že většina stavebních kamenů Země a Theia vznikla ve vnitřní Sluneční soustavě. Je pravděpodobné, že Země a Theia byly sousedkami.“
V téže studii vědci upozorňují, že Theia byla pravděpodobně blíže Slunci než Země, takže i když by nebyla Zemi nejbližší planetou, nebyla příliš daleko ve srovnání s obrovskými vzdálenostmi, které nás dělí od plynných obrů v naší sluneční soustavě. I když, jak jsme řekli na začátku, budeme muset pokračovat v analýze těchto detailů a hledat nové stopy, které postupně upřesní to, co si myslíme, že víme, nebo, kdo ví, je zcela vyvrátí.
Náš Měsíc je klíčem k existenci života, jak ho známe, protože mimo jiné umožňuje existenci přílivů a odlivů, jaké zažíváme, a stabilizuje pohyby Země. Proto je tak zajímavé, že je přítomen téměř od samého vzniku naší planety. Neexistuje však žádná souvislost mezi fázemi Měsíce a porodem nebo přijetím na psychiatrické oddělení. Takové asociace nepatří do světa dat, ale fabulací.
Rozšíření poznatků o Thei a vzniku Měsíce
Teorie obřího impaktu, která postuluje, že Měsíc vznikl z úlomků vzniklých při srážce Země s tělesem velikosti Marsu zvaným Theia, je předmětem studia již několik desetiletí. Tuto teorii podpořila izotopová podobnost měsíčních a pozemských hornin, která naznačuje společný původ. Nový výzkum však tuto teorii zpřesnil a poskytl podrobnosti o původu planety Theia.
Hypotéza, že Theia vznikla ve vnitřní sluneční soustavě, je v souladu s nejnovějšími modely vzniku planet, které naznačují, že terestrické planety, včetně Merkuru, Venuše, Země a Marsu, vznikly z protoplanetárního disku obíhajícího kolem Slunce. Tento disk obsahoval plyn a prach, které se nakonec shlukly a vytvořily planety. Přítomnost Thei v této oblasti by mohla vysvětlit její složení podobné Zemi.
Teorie obřího impaktu byla navíc revidována a zahrnuje možnost, že při srážce vznikl nejen Měsíc, ale ovlivnil se i osový sklon Země, což přispělo k ročním obdobím a klimatu planety. Pochopení těchto událostí je klíčové pro rekonstrukci rané historie naší sluneční soustavy a pro pochopení toho, jak se vyvíjely podmínky pro život na Zemi.
Studium izotopů kyslíku a dalších prvků v měsíčních horninách navíc poskytlo další vodítka o vlivu Thei. Tyto studie naznačují, že srážka byla dostatečně silná na to, aby došlo k promíchání materiálů z obou těles, což vedlo ke vzniku Měsíce z homogenní směsi pozemského a impaktního materiálu.
Výzkum planety Theia a vzniku Měsíce nám nejen pomáhá pochopit náš vlastní satelit, ale také poskytuje okno do dynamických procesů, které formovaly naši sluneční soustavu v jejích prvních dnech. S rozvojem technologií pravděpodobně objevíme další fascinující podrobnosti o těchto kosmických událostech.