Neue Simulationen: Bildete sich unser Mond in nur wenigen Stunden?
Tucscon (USA) – Dass der Erdenmond als Folge einer Kollision der noch jungen Erde mit einem etwa Mars-großen Protoplaneten (Theia) entstand, gilt mittlerweile als das wahrscheinlichste Modell zur Mondentstehung. Neue Simulationen legen nun sogar nahe, dass sich der Erdtrabant schon binnen weniger Stunden als intakter Körper geformt haben könnte.
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Wie das Team um Dr. Adeene Denton vom Southwest Research Institute (SwRI) gemeinsam mit Forschenden der University of Arizonaktuell im Fachjournal „The Astrophysical Journal Letters“ (DOI: 10.3847/2041-8213/ae91e9) ausführt, basieren die neuen Ergebnisse basieren auf modernsten computergestützten Verfahren, die erstmals die Materialfestigkeit der beiden kollidierenden Planeten berücksichtigen, die bislang aufgrund der gewaltigen Temperaturen während eines derartigen kosmischen Einschlags als vernachlässigbar galten.
„Wenn man die Erde und den Mond als kollidierende Körper mit geologischen Eigenschaften simuliert, verändert dies die Art und Weise, wie der Mond aus diesem Einschlag entsteht – etwas, das wir zuvor für nicht notwendig hielten“, so Denton.
Einschlasgtheorie in neuem Licht
Denton und ihr Team überprüften die ursprünglichen Annahmen zur 2001 formulierten Theia-Einschlagstheorie nun erneut und verwendeten moderne computergestützte Verfahren, wie sie nun erstmals eine temperaturabhängige geologische Festigkeit n der beiden Kollisionskörper berücksichtige.
„Die Modelle wurden weiterentwickelt und berücksichtigen inzwischen die Materialfestigkeit – etwas, das wirklich wichtig ist, wenn man Kollisionen zwischen kleineren Körpern wie Asteroiden untersucht oder meine frühere Arbeit über die Entstehung des Pluto-Charon-Systems betrachtet“, sagte Denton. „Wir waren uns nicht sicher, ob dies beim Mond eine Rolle spielen würde. Als wir die Simulationen durchführten, stellten wir fest, dass es tatsächlich eine beträchtliche Rolle spielt.“
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Wie die Simulationen nun zeigen, sind heißere Körper schwächer als kältere. Entsprechend reagiere denn auch das Simulationsergebnis zur Mondentstehung durch eine Kollision empfindlich auf die Temperaturen der kollidierenden Körper.
Ein Mond binnen Stunden
Während bisherige Modelle eine protomondartige Trümmerscheibe um die Erde erzeugten, die sich erst im Laufe der Zeit zu einem Mond zusammenfindet, führen nun einige Szenarien der neuen Simulationen dazu, dass schon innerhalb von gerade einmal fünf Stunden (!) nach dem Einschlag ein vollständig intakter Mond entsteht.
Da Protoplaneten in der Regel zunächst heiß sind und mit zunehmendem Alter abkühlen, stelle dies eine wichtige neue Verbindung zwischen dem Zeitpunkt des gewaltigen Einschlags und dem ursprünglichen Zustand sowie der Entstehung des Mondes her.
Laut den Forschenden deuten diese überraschenden und faszinierenden neuen Ergebnisse auf einen möglichen Zusammenhang zwischen den heutigen physikalischen Eigenschaften des Mondes, darunter möglicherweise auch seinem Gehalt an flüchtigen Stoffen, und dem thermischen Zustand der Erde und Theias zum Zeitpunkt des gewaltigen Einschlags hin. Dies könnte Wissenschaftlern wiederum dabei helfen, den Zeitpunkt des Ereignisses, bei dem der Mond entstand, genauer einzugrenzen.
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Recherchequelle: SwRI
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