הירח הרבה יותר מבוגר ממה שחשבנו, מחקר חדש מציע

היווצרות שליכול להיות שהגיע קשה יותר בעקבות לידתו של כדור הארץ ממה שחשבנו.

על פי ניתוח חדש של חוקרים מארה"ב, צרפת וגרמניה, ייתכן שהחבר הקבוע של כדור הארץ נוצר כבר לפני 4.53 מיליארד שנים - מאות מיליוני שנים מוקדם מההערכות הקודמות.

זה ציר זמן שאולי אפילו פותר תעלומות אחרות על הירח, כמו מדוע יש פחות אגני השפעה עצומים ממה שאנו מצפים, ומדוע יש בו פחות מתכת בהשוואה לכדור הארץ.זה אפילו יכול לעזור לנו להבין טוב יותר את ההיסטוריה והאבולוציה של הפלנטה שלנו, אומר צוות בראשות הגיאולוג פרנסיס נימו מאוניברסיטת קליפורניה סנטה קרוז.

התיאוריה המובילה הנוכחית לאופן היווצרות הירח מבוססת על הכאוס של מערכת השמש המוקדמת. השמש נוצרה לפני כ-4.6 מיליארד שנים; באותו זמן, הוא היה מוקף בדיסק של גז ואבק שנותר מהיווצרותו שלו, מתלכד לסלעים שהתקבצו יחד, התנגשו זה בזה, ובדרך כלל תרמו לאווירה של מהומה.

התרשמות של אמן מההשפעה הענקית שחשבה שהביאה להיווצרות הירח. (נאס"א/JPL-Caltech)

מדענים חושבים שהירח נוצר כאשר עצם גדול, בערך בגודל של,, שעדיין היה חם ודביק מהתצורה שלו. כמות עצומה מהמסה של כדור הארץ הייתה יכולה להיפלט למסלול, שם היא התאחדה ליצירת הירח.

לאחר היווצרותו, מארח הירח אוקיינוס ​​מאגמה עולמי שהתקרר במהירות והתמצק אל פני הירח. בעל דגימות של סלע ירח שהניחו כי נוצרו באוקיינוס ​​המאגמה הזה,לפי ההערכות, ההתנגשות התרחשה 4.35 מיליארד שנים.

אבל לאחרונה, תמונה אחרת צמחה מגרגרים זעירים של זירקון ירחי.

גבישי זירקון הם דרך מצוינת למצוא את הגיל של מדגם בגלל אמוזרות הדרך שבה הם נוצרים. כאשר הם נוצרים, גבישי זירקון משלבים אורניום, אך דוחים עופרת בתוקף. עם הזמן, האורניום הרדיואקטיבי בזירקון מתפרק לעופרת בקצב מובן היטב.

מדענים יכולים להסתכל על היחסים בין אורניום לעופרת בגביש זירקון ולחשוב לפני כמה זמן נוצר הזרקון, ברמת דיוק גבוהה.

ציר הזמן המתוקן להיווצרות והמסה מחדש של הירח. (Nimmo et al.,טֶבַע, 2024)

מה שמעניין הוא שגבישי זירקון מהירח תוארכו לגילאים גבוהים משמעותית מ-4.35 מיליארד שנים. אחד נכנס בשעה; אחר ב. אלה אינם עולים בקנה אחד עם אוקיינוס ​​מאגמה גלובלי, אשר ימנע היווצרות ושרידות של גבישי זירקון.

איכשהו, הזרקונים האלה קיימים. במקביל, יש מספר רב של סלעי ירח בני 4.35 מיליארד שנים. כדי לפתור סתירה לכאורה זו, נימו ועמיתיו ביצעו ניתוחים ומודלים כדי להראות ששניהם יכולים להיות נכונים - אם הירח נוצר במועד מוקדם יותר, ולאחר מכן עבר התכה נרחבת של קרום הקרום לפני 4.35 מיליארד שנים.

כאשר שני גופים מקיפים זה את זה, הנתיב של המסלול הוא בדרך כלל לא מעגל מסודר נחמד, אלא עוקב אחר אליפסה, תכונה המכונה אקסצנטריות. הקרבה המשתנה של שני הגופים זה לזה מייצרת גם שינוי במשיכה הכבידה שחש כל עצם כשהם מתקרבים ומתרחקים מהאחר. משיכה זו המשתנה ללא הרף מפעילה כוח גאות על כל עצם, מותחת ומוחצת אותו ומחממת אותו באמצעות חיכוך מתמיד.

עוד כשהירח נוצר לאחרונה, לפני שהתיישב למסלול מעגלי יותר, מסלול הירחאולי היה מספיק אקסצנטרילהמיס חלקים מפני השטח שלו במשך כמה עשרות מיליוני שנים. זה יכול היה להיות לפני כ-4.35 מיליארד שנים - פותר בצורה מסודרת את הבעיה של הזרקון הישן והסלע הצעיר יותר.

זה, בתורו, מגביל את גיל הירח בין 4.43 ל-4.53 מיליארד שנים. מאז כדור הארץ מוערך להיותבן 4.54 מיליארד שנים, זה אומר שהכוכב שלנו אולי היה החברים הכי טובים עם הלוויין שלו כמעט לכל אורך חייו.

הממצא יכול לעזור לפתור כמה תעלומות מעניינות. לירח יש פחות אגני פגיעה ממה שמדענים מצפים בהתבסס על הכבדות שהם מעריכים שההפצצה המוקדמת הייתה. המסת גאות ושפל של פני הירח הייתה מוחקת למעשה כל אגני פגיעה כאלה. זה גם מציב מגבלות על גילו של אגן הקוטב הדרומי-איטקן הענק.

בנוסף, לכדור הארץ יש מתכות על פני השטח שלו מכוכבי הלכת שהתנפצו לתוכו במהלך ההפצצה המוקדמת של מערכת השמש. לירח יש הרבה פחות. אם הירח נוצר, אוסף כמה כוכבי לכת, ונמס מחדש, המתכות הללו היו שוקעות מחוץ לטווח הראייה מתחת לפני הירח.

אלא אם כן באו חייזרים וזרקו זירקונים על כל הירח רק בשביל לצחוק. במקרה כזה, כל ההימורים מושבתים.

המחקר פורסם בטֶבַע.