新しいモデルによると、月は単一の巨大衝突ではなく、初期地球への3回の大型衝突から形成されたという。このアプローチは地球と月の組成類似性をよりよく説明する。研究者らは、これらの衝突から生じた小型月が時間とともに融合して我々の衛星を形成したと提案している。
月の起源は長年科学者を悩ませてきた。伝統的な見解では、約45億年前に地球と火星サイズの天体テイアとの大規模衝突が原因とされてきた。この出来事は、太陽系が頻繁な衝突で混沌としていた時期に起こり、地球から飛散した破片が集まって月を形成したはずだ。しかし、地球と月の驚くべき組成類似性は、この単一衝突シナリオに異議を唱える。月にはテイア由来の物質がもっと多く含まれるはずだからだ。
英国ブリストル大学のPhilip Carterは、この問題を指摘する。「これは標準モデルの大きな問題だ。」Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyに掲載された研究(DOI: 10.1093/mnras/staf2084/8342140)で、Carterと同僚らは代替案を提案:数百万年にわたる3回以上の大型衝突の連続。これには現在の月サイズからほぼ火星サイズまでの天体が関与し、それぞれが地球周回軌道上の小型月を生成した。
数千年にわたり、これらの小型月は重力で互いに引きつけ衝突し、1つの大月へ融合する。Carterは説明する。「それらは互いに引きつけ衝突する。複数の大型小型月からなる安定したシステムが生じる可能性は極めて低い。」以前の複数衝突理論が最大20回の衝突を必要としたのに対し、このモデルはわずか3回の衝突で十分な軌道質量を達成する。「3回の衝突後、完全な月を作るのに十分な質量を軌道に投入する」とCarterは述べる。
コロラド州のSouthwest Research InstituteのRobert Citronは、衝突数の少なさを肯定的に捉え、多数だと小型月の安定性が乱れる可能性があると指摘する。それでも、追加衝突は衝突体の組成を平均化し、観測される地球-月類似性に近づける。「複数衝突があると、これらの衝突体の平均を取ることになる」とCitronは言う。
地球-月系は太陽系で際立っており、月は他の惑星の衛星に比べて地球に対して異常に大きい。Carterはこのモデルを支持するが、衝突の詳細と飛散物質を評価するための先進シミュレーションを求める。「すべてを詳細に計算するのはまだ本当に難しい」と付け加える。この理論は、太陽系初期の混乱の中で月の独自形成を強調する。