Dev etki hipotezi

Dev darbe hipotezi ileri sürmektedir Ay meselesi genç arasında bir çarpışmanın atılır oluşturuldu Dünya'da ve planetoid gövde ( protoplanet ) büyüklüğüne Mars adında Theia . 1970'lerde geliştirilen bu hipotez , Ay'ın oluşumunu açıklamak için en sağlam olanı olmaya devam ediyor .

Bu etki , Güneş Sisteminin doğumundan 100 milyon yıl sonra veya 4.468 milyar yıl önce gerçekleşmiş olacaktı.

Standart senaryo

4.468 milyar yıl önce - Dünya'nın oluşumundan yaklaşık 100 milyon yıl sonra  - Mars'ın büyüklüğünde veya 6.500 kilometre çapında olan gezegen Théia , Dünya'ya eğik bir  açıyla saatte 40.000 kilometre hızla çarparak , çarpma ve çıkarma onu ve bir kısmı Dünya'nın manto içine alan yol vermek için yığılmadan önce, Dünya yörüngesinde, Ay'ın . Böyle bir olayın bazı bilgisayar simülasyonları , çarpma tertibatının orijinal kütlesinin yaklaşık% 2'sinin yörüngede bir enkaz halkası oluşturduğunu öne sürdü . By accretion , yüz bir ila bir yıl darbeden sonra, bu enkaz yarısı doğum verirdi Ay .

Dev etkinin hipotez tarafından gerçekleştirilen sayısal simülasyonları 2004 sayesinde doğrulandı Robin M. Canup  (in) arasında, Boulder Colorado Üniversitesi ( ABD ) ve dinamiklerinin muhasebe edebilen tek kişidir Dünya-Ay sistemi . Ancak bu senaryo, Ay'ın çarpan Theia'nın % 80'i ve Dünya'nın mantosunun % 20'sinin bir karışımından oluşması gerektiği anlamına geliyor , ancak iki yıldız arasında kesin bir jeokimyasal benzerlik var .

Ek varsayımlar

Dünya ve uydusunun jeokimyasal benzerliği paradoksunu çözmek için 2017'de dört hipotez öne sürüldü:

  1. İçin Matija Cuk ait SETI Enstitüsü , ve Sarah Stewart ait Harvard , bir düşünün yeterli dönme süresini bir etkilenmiş akım birinden darbe farklı sırasında Dünya'nın, gezegenimizin büyüklüğü yaklaşık yarısının. % 92 karasal materyalden oluşan bir Ay oluşturmak için Mars'ın büyüklüğü;
  2. Robin Canup'a göre, çarpma tertibatı, Dünya'nınkiyle karşılaştırılabilir bir kütleye sahip olacaktı; bu nedenle çarpışma, genç Dünya'nın malzemelerini ve çarpma tertibatını homojen bir şekilde karıştırabilen olağanüstü bir felaket yaratırdı;
  3. İçin Willy Benz ait Bern Üniversitesi'nde ( İsviçre ), Theia Mars ile karşılaştırılabilir bir boyutu vardı, ama olurdu bir darbe hızında çok daha hızlı şu ana kadar hayal daha;
  4. 2017'de, son bir hipotez, Dünya'nın etrafında kademeli olarak toplanan bir dizi küçük çarpışmayı öne sürüyor.

Böylece, hiçbir hipotez, zaman ve Ay'ın oluşum yöntemlerine ilişkin belirsizliği tamamen ortadan kaldırmaya izin vermez. Önerilen senaryoların ötesine geçmek için, yeni verilerden gerçeği daha iyi yansıtacak daha iyi bir sayısal simülasyon gerçekleştirebilmek için Théia (gerçekten varsa) ve genç Dünya hakkında daha fazla bilgiye sahip olmak gerekli olacaktır. .

Standart senaryo araştırması

Bu nedenle, dijital simülasyon tarafından önerilen Ay'ın oluşumunun standart modeli, Dünya'nın Mars büyüklüğünde küçük bir gezegenle çarpışmasını içerir - bu, mevcut Dünya'nın kütlesinin% 15'ini oluşturur - ve malzemeleri% 80 olan bir Ay üretir. çarpma cihazından geliyor.

2012 yılında, Apollo program görevlerinden alınan örnekleri analiz ederek , araştırmacılar Ay'ın Dünya ile aynı titanyum izotop bileşimine sahip olduğunu gösterdiler , bu da ölçümdeki dev çarpma hipoteziyle çelişiyor. : Dünya ve varsayımsal nesne Theia. Ancak, aynı yılın Ekim ayında, araştırmacılar St. Louis Washington Üniversitesi'nde ve Scripps Oşinografi Enstitüsü bir makale yayınladı Nature . İzotop analizi yoluyla dev darbe hipotezini destekleyen çinko ardından 2014 yılında, bu a dönüş oldu Alman ekibi, bu kez çalışmasını Apollo misyonları tarafından geri getirilen ay örneklerindeki oksijen izotoplarının nispi oranına ayırarak bu teoriyi pekiştirecek.

2015'teki bir model, bu hipotezi, çarpanın Dünya'nınkine yakın bir kimyasal bileşime sahip olacağını göstererek bu hipotezi doğruluyor, bu da Ay ve Dünya'nın kimyasal bileşimde, özellikle tungsten izotopları , krom seviyesinde neden şaşırtıcı benzerlikler paylaştığını açıklıyor. , silikon ve oksijen.

İlk olarak 1980'lerde ortaya atılan ve Weizmann Bilim Enstitüsü'nden İsrailli araştırmacılardan oluşan bir ekip tarafından ele alınan rakip bir hipoteze göre , Ay, daha düşük güçte birkaç çarpışma sonucunda doğmuş olabilir ve bu da bir yığılma oluşturabilirdi. birkaç küçük uydunun sonunda tek bir uyduda birleştiğini gördük.

Dünya için Sonuçlar

Théia ve Dünya arasındaki çarpışmanın sonuçları gezegenimiz için büyük olacak ve gezegenimizdeki yaşamın gelişiminin temeli olacaktı. Bu nedenle Théia, Dünya'daki yaşama elverişli bir dizi karmaşık olaydan sorumlu olacaktı.

  1. Bu çarpışma, çarpışma anında ikizini kısmen absorbe ederek Dünya'nın daha büyük olmasına izin verirdi. Bu dev çarpışmadan önceki "proto-Dünya" nın Venüs'e çok benzediğini tahmin edebiliriz .
  2. Bu nedenle, Dünya'nın yerçekimindeki bir artışın kökeninde olacaktır. Yerçekimindeki bu artış, ilkel atmosferin gazlarını daha iyi tutmayı mümkün kıldı. Bu atmosferle, daha sonra Dünya'ya çarpan kuyruklu yıldızlar, birkaç bin yıl sonra, yeryüzündeki tüm suyun yarısına eşit toplam su miktarına yol açmak için parçalanacaklardı.
  3. Théia aynı zamanda daha büyük bir çekirdeği miras almasına izin vererek gezegenimiz için hayati öneme sahip olacaktı: Dünya'nın dönüşüyle ​​birleştiğinde, daha büyük olan ve esasen demirden oluşan bu yepyeni çekirdek, Dünya'nın koruyan manyetosferinin kökenindedir. güneş rüzgârının ölümcül radyasyonlarından bize .
  4. Çekirdeğin boyutundaki artış, manto konveksiyonunun yoğunluğunu da artırma etkisine sahip olacaktı . Çekirdek daha kütleli ve daha güçlü bir enerji yayan, mantonun erimiş kayası, tektonik plakalar arasına magmanın girmesi sayesinde yanardağlar oluşturarak Dünya yüzeyine doğru yükselmeye başlayacaktı. Atmosfere muazzam miktarda karbondioksit ve metan bırakan çok sayıda patlama meydana geldi . Bu gazların salınması daha sonra sera etkisi yaratacak ve bu nedenle Dünya'nın ısınmasına izin verecekti. Bu ısınmanın bir sonucu olarak, volkanik patlamalar sırasında ortaya çıkan su buharı, sonunda bulut şeklinde birikmiş olabilir ve dünyadaki tüm suyun diğer yarısı yağmur olarak düşebilirdi.
  5. Ay, NEO'lara karşı bir kalkan görevi görerek , gezegenimizi uydumuzun yüzeyindeki mevcut çarpma kraterlerinin gösterdiği sayısız felaketten de koruyacaktı.
  6. Théia'nın son katkısı, istikrarlı iklim ve sıcaklıklara sahip olmak olacaktır. Bizimle çarpışarak kendisini toz haline getirdikten sonra, Théia, Dünya'nın yörüngesinde enkaz bırakacaktı, enkaz kısmen Théia'dan ve kısmen de proto-Dünya'nın mantosundan geliyordu. Birçoğu ilk önce Roche sınırının etrafında bir halka oluşturmuş olması gereken bu enkaz, sonunda zamanla kısmen gök cismi olan Ay'a karıştı. Ekinoksların deviniminin 25.800 yıl sürmesi gerçekten de Ay'ın Dünya'daki çekiciliği sayesinde . Bu muazzam Ay olmasaydı, Dünya'nın dönme ekseninin eğimi , neredeyse 0'dan 90 ° 'ye kadar jeolojik zaman ölçeğine göre düzensiz bir şekilde salınarak kaotik olurdu . İklimler tamamen değişecek, bu da özellikle kıtalarda evrimleşmiş canlı formlarının gelişmesine çok elverişsiz olacaktı.

Notlar ve referanslar

  1. Chloé Durand-Parenti, "  Ay'ın oluşumunun gizemi sonunda açıklığa kavuştu mu?  » , Lepoint.fr adresinde ,Ocak 10, 2017(erişim tarihi 21 Temmuz 2019 ) .
  2. (içinde) Seth A Jacobson, "  Dünya'nın mantosundaki bir saat veya Ay'ı oluşturan çarpma etkisi olarak çok yanlısı Elementler  " , Nature , cilt.  508,Nisan 2014, s.  84–87 ( DOI  10.1038 / nature13172 )
  3. Canup, RM 2008. Darbe öncesi dönme ile Ay biçimindeki çarpışmalar. Icarus, 196, 518-538.
  4. Canup, RM 2008. Ay kökeninin Ay'ın bileşimi ve ön-toprağın ısıl durumu üzerindeki dev etkinin etkileri. Ay Planı. Sci. XXXIX, # 2429.
  5. Pierre Thomas, ENS Lyon - Laboratoire de Géologie de Lyon, Ayın kökeni , bölüm "Çözülecek bilinmeyenler" (Eylül 2012) (Ekim 2015'teki son görüşme)
  6. Science & Vie Hors serie , La Terre, cette inconnue , sayfa 29/122 (Haziran 2015).
  7. Mathieu Grousson, “  Ay'ı bulduk!  " Bilim ve Vie , n O  1154,Kasım 2013, s.  86-90
  8. (inç) Raluca Rufu Oded Aharonson ve Hagai Perets B., "  Ay için çoklu etki A orijini  " , Nature.com ,09 Ocak 2017
  9. (in) R. Canup, "  Geç Oluşan Etkinin Simülasyonları  " , Icarus , cilt.  168,2004, s.  433-456
  10. (inç) "Titanyum Babalık Testi Dünya'nın Ay'ın Tek Ebeveyni Olduğunu Söylüyor" , Astrobiology Magazine , 4 Mayıs 2012.
  11. (inç) Randal C. Paniello , James MD Day ve Frederic Moynier , "  Ay'ın kökeni için çinko izotopik kanıt  " , Nature , n o  490,Ekim 18, 2012, s.  376-379 ( DOI  10.1038 / nature11507 , özet )
  12. Laurent Banguet, Agence France-Presse , "  Ay gerçekten de Dünya ile bir çarpışmadan doğmuştur  " , http://www.radio-canada.ca , Radio-Canada,Ekim 17, 2012
  13. (in) Diana Lutz, "  Ay dev smashup oluşturulan oldu  " üzerine http://news.wustl.edu , St. Louis Washington Üniversitesi ,Ekim 17, 2012
  14. Joël Ignasse , "  Ay'da Théia'nın izlerini bulduk  ", Sciences et Avenir - çevrimiçi ,10 Haziran 2014( çevrimiçi okuyun ).
  15. (içinde) Robin M. Canup, "  Güneş Sistemi: Beyaz olmanın inanılmaz bir benzerliği  " , Nature , cilt.  520,Nisan 9, 2015, s.  169–170 ( DOI  10.1038 / 520169a )
  16. (inç) 1. James P. Greenwood ve diğerleri , "  Ay kayalarındaki hidrojen izotop oranları, kuyrukluyıldız suyunun Ay'a teslimini gösterir  " , Nature Geoscience ,2011( DOI  10.1038 / ngeo1050 )
  17. Ay elementlerinin izotopik analizi kuvvetle önerilmektedir.
  18. J. Laskar, F. Joutel, P. Robutel, "Doğa" (1993) n o  361, s.  615-617

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar