En ny modell tyder på att månen bildades av tre stora kollisioner på tidig jord snarare än en enda gigantisk kollision. Detta tillvägagångssätt förklarar bättre de sammansättningsmässiga likheterna mellan jorden och månen. Forskare föreslår att månar från dessa kollisioner smälte samman över tid för att skapa vår satellit.
Månens ursprung har länge förbryllat forskare, med den traditionella synen som pekar på en massiv kollision mellan jorden och en marsstor kropp kallad Theia för cirka 4,5 miljarder år sedan. Denna händelse, som inträffade när solsystemet var kaotiskt med frekventa kollisioner, skulle ha kastat ut skräp som koalescerade till månen. Dock utmanar de slående sammansättningslikheterna mellan jorden och månen detta enda-kollision-scenario, eftersom månen borde innehålla mer material från Theia.
Philip Carter vid University of Bristol, Storbritannien, framhåller detta problem: «Detta är ett stort problem för den kanoniska modellen.» I en studie publicerad i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (DOI: 10.1093/mnras/staf2084/8342140) föreslår Carter och kollegor ett alternativ: en serie med tre eller fler stora kollisioner över några miljoner år. Dessa involverade objekt från månens nuvarande storlek till nästan marsstorlek, var och en som genererade en liten mån i jordens omloppsbana.
Under tusentals år skulle dessa små månar gravitationsmässigt attrahera och kollidera med varandra, och smälta samman till en stor måne. Carter förklarar: «De kommer att attrahera och kollidera med varandra. Det är mycket osannolikt att du skulle få ett stabilt system med flera stora småmånar.» Till skillnad från tidigare multi-kollisionsteorier som krävde upp till 20 kollisioner uppnår denna modell tillräcklig orbital massa efter bara tre kollisioner. «Efter tre kollisioner lägger vi tillräckligt med massa i omloppsbana för att skapa en full måne,» noterar Carter.
Robert Citron vid Southwest Research Institute i Colorado ser färre kollisioner positivt, eftersom fler kunde störa småmånarnas stabilitet. Ändå hjälper ytterligare kollisioner till att genomsnittsbilda kollisionsobjektens sammansättningar, vilket bättre stämmer med observerade jord-måne-likheter. «När du har flera kollisioner genomsnittas fler av dessa kollisionsobjekt,» säger Citron.
Jord-måne-systemet sticker ut i solsystemet, med månen onormalt stor i förhållande till jorden jämfört med andra planeters satelliter. Carter föredrar denna modell men efterlyser avancerade simuleringar för att bedöma kollisionsdetaljer och utkastat material. «Att faktiskt beräkna allt i detalj är fortfarande riktigt svårt att göra,» tillägger han. Denna teori understryker månens unika bildning mitt i det tidiga solsystemets tumult.