אחת השאלות הקשורות לאסטרונומיה ולהיווצרות מערכת השמש היא כיצד נוצר הירח. הרבה נאמר על הלוויין שלנו - הצד הרחוק שלו, המכתשים שלו וכן הלאה. אבל אנשים רבים לא באמת יודעים כיצד נוצר הירח ומה מקורותיו. ישנם מחקרים רבים בנושא זה, שכן זוהי שאלה שמסקרנת את הקהילה המדעית במשך זמן רב.
במאמר זה אנו הולכים לספר לכם כיצד נוצר הירח, מהי ההשערה הנכונה ביותר וכמה מהמאפיינים הפחות מוכרים שלו.
השערה כיצד נוצר הירח
גודלו הגדול של הירח, צפיפותו הנמוכה ומאפיינים גיאולוגיים אחרים מצביעים על כך שהירח שלנו נולד כתוצאה מפיצוץ פסולת של פרוטו-כוכב לכת בגודל מאדים בשם תיאה שהתנגש בכדור הארץ. עם זאת, אם זה היה נכון, פגיעת העצם בכדור הארץ המוצק יחסית הייתה מייצרת ירח המורכב בעיקר מחומר מתיאה, ולא מכדור הארץ.
מחקר חדש בראשות מדענים מהסוכנות היפנית למדע וטכנולוגיה של כדור הארץ והים מצביע על כך שייתכן כי מקורם של התנגשויות מסוג זה בכדור הארץ מוקדם ששטחו עדיין היה מכוסה במאגמה.
הירח תפס מקום בולט בדמיון הקולקטיבי מאז ימי קדם. תרבויות עתיקות היו עדות להתגלמויות של אלים שונים בירח, בעוד שמחזורי הירח נקשרו לתקופות של בריאה, הרס ופוריות, והניחו את היסודות ללוחות שנה עתידיים שקבעו זמן מאז ימי קדם.
עם זאת, לווייני כדור הארץ אינם רק אזכורים למיתוסים ואגדות. הודות לחקר הירח, הקהילה המדעית הצליחה לגלות עולם גיאולוגי עשיר בעל הרכב דומה לזה של כוכב הלכת שלנו, עובדה שהולידה השערה מקובלת המכונה "תיאוריית פגיעת הענק". הירח נוצר לפני כ-4600 מיליארד שנים, זמן קצר לאחר היווצרות כדור הארץ , כתוצאה מהתנגשות של כוכב הלכת שלנו בעצם בגודל מאדים בשם תיאה.
מקור הירח
ההתנגשות פלטה מסה של פסולת לחלל שהחלה להקיף את כוכב הלכת שלנו ולאחר מכן התגבשה למסה מותכת אשר, במשך מיליוני שנים, התמצקה בסופו של דבר ויצרה את הירחים שאנו מכירים כיום. זוהי ההשערה שנבחנה על ידי צוות חוקרים בראשות נאטסוקי הוסונו מסוכנות יפן למדע וטכנולוגיה של כדור הארץ והאוקיינוס, במחקר שפורסם לאחרונה ב-Nature Geoscience. באותה תקופה, כדור הארץ הקדום היה מוקף בשכבה של סיליקט מותך, שייתכן ששחררה חומר אשר, לאחר שהגיע למסלול, היה יכול להתמצק וליצור גוף שמימי בעל מבנה גיאולוגי דומה לכוכב הלכת שלנו.
באמצעות סימולציה סטנדרטית של התנגשות בין שני גופים שמימיים, הפרמטרים מותאמים כדי לשכפל שינויים בצפיפות העצמים. באופן ספציפי, כפי שהסביר ד"ר נאטסוקי הוסונו לנשיונל ג'יאוגרפיק ספרד, הם השתמשו בטכניקה הנקראת הידרודינמיקה של חלקיקים מוחלקים (SPH) ושינו אותה כדי לזהות שינויים בצפיפות אוקיינוס המאגמה הקדמון של כדור הארץ. בהתחשב בשינויים אלה, הם מסיקים שחומר הסלע המגמטי התמזג בסופו של דבר עם כדור הארץ הצעיר ויצר ירח שהרכבו היה כ-70% מאותו חומר כמו כדור הארץ שלנו - אחוז גבוה בהרבה מזה שנמצא עבור כוכבי לכת אחרים. המדידות מבוססות על מודל כדור הארץ המוצק עם התאמה של 40%.
"המחקרים הגיאוכימיים שלנו אומרים לנו שהירח נוצר כנראה מוקדם מאוד על כדור הארץ", אמר נאטסוקי, והזהיר כי בעוד שההנחות הסטנדרטיות שהוצעו עד כה נכשלו, חלופות, כמו זו שהוצעה במחקר שלהם, הפרדוקס אינו סביר. "לירח יש מזל גדול", אמר המדען.
כיצד הצטבר החומר הגלי ליצירת הירח?
במקרה זה, התופעה ידועה כ"התלכדות", שבה פסולת שנפלטה למסלול על ידי פיצוץ מתמזגת, מתאחדת בהדרגה ליצירת גוף כוכבי לכת. "הצטברות (המובילה להיווצרות הירח) מתרחשת באופן דומה להיווצרות 'הראשונית' של פלנטרסימלים וירחים מפלנטרסימלים , אך במקרה זה, אנו יכולים לסווג אותה כתהליך משני מכיוון שהירח דחוס על ידי כדור הארץ."
Jesús Martínez Frías, חוקר מדעי במכון למחקר מדעי (IGEO) (CSIC-UCM) ופרופסור אמריטוס ב-UC3M, שלא השתתף במחקר, אמר כי Natsuki הבהיר: "לפי המודל החדש, דיסק הפסולת יהיה בסופו של דבר מתמצקים, ומייצרים מספר לא ידוע של עצמים קטנים (בערך 10 קילומטרים בקוטר) שיצטברו ויוצרים את הירחים שלנו.
הרכב הירח: מחקר חדש שיכול להוביל לתובנות חדשות על כוכב הלכת שלנו. "חייב להיות חילופי דברים משמעותיים בין שני גופי הפלנטריות שהובילו לשינויים גיאולוגיים וגיאוכימיים בכדור הארץ", אומר מרטינס פרייאס, שטוען כי מחקר זה הוא הדרך הטובה ביותר לאחד את מה שאנו יודעים עד כה, ומודל קוהרנטי יכול לעזור לנו להבין כיצד וממה עשויים כוכבי לכת וירחים.
קוריוזים לא ידועים של הירח
לירח יש סקרנות שלא הרבה אנשים יודעים עליהן. אלה כמה מהם:
- שומה X ו-V: ברגעים מסוימים של הירח, ניתן לצפות בתצורות על פני הירח היוצרות אשליה של האותיות "X" או "V". תכונות אלו הן תוצאה של האינטראקציה בין אור השמש לשולי המכתשים, ההרים והעמקים.
- מריה הירח: מריה הירח הכהה, המכונה "מריה" בלטינית (ביחיד: "סוסה"), הם למעשה מישורים עצומים של בזלת מוצקה שנוצרו מהתפרצויות געשיות עתיקות. למרות המראה החלק והכהה שלהם, אזורים אלה אינם מכילים מים.
- ירח רועד: למרות שהירח נראה כמקום שקט, היו עדויות לפעילות סיסמית. סיימומטרים שהותירו אחריהם משימות אפולו תיעדו "רעידות ירח", רעידות שנגרמו כתוצאה מהתכווצות תרמית של פנים הירח כשהירח מתקרר.
- סהר הירח: למרות שהירח אינו "גדל" במובן המסורתי, האינטראקציה הכבידתית בין כדור הארץ לירח גורמת לירח להתרחק מאיתנו בקצב של כ-3.8 אינץ' בשנה. זה נובע מהעברת אנרגיה מסיבוב כדור הארץ למסלול הירח.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על האופן שבו נוצר הירח ועל כמה מהסקרנות שלו.