ייתכן שאחד האירועים הדרמטיים ביותר בתולדות מערכת השמש שלנו התרחש הרבה יותר מהר ממה שחשבנו. לפי מחקר חדש, הירח שמקיף אותנו יכול היה להיווצר כמעט בשלמותו בתוך כחמש שעות בלבד לאחר התנגשות אדירה שהתרחשה לפני כ-4.5 מיליארד שנה.
במשך עשרות שנים ההסבר המקובל היה שגוף קדום בגודל דומה למאדים, המכונה תיאה, התנגש בכדור הארץ הצעיר. ההתנגשות העיפה לחלל כמויות עצומות של סלע מותך, שיצרו סביב כדור הארץ דיסקה של שברים. לפי התרחיש הקלאסי, החומר הזה התחבר בהדרגה עד שנוצר ממנו הירח.
אלא שחוקרים ממכון המחקר Southwest Research Institute ומאוניברסיטת אריזונה מציעים כעת אפשרות אחרת: בתנאים מסוימים, ההתנגשות עצמה הייתה יכולה לייצר ירח כמעט שלם בתוך שעות ספורות.
הכול תלוי במה שהיה חם - ומה היה קר
החוקרים גילו שהגורם המכריע עשוי להיות הטמפרטורה והחוזק הפיזי של כדור הארץ ושל תיאה לפני ההתנגשות.
במודלים קודמים נהגו להתייחס לשני הגופים כמעט כמו לנוזלים ענקיים, מתוך הנחה שהאנרגיה העצומה של ההתנגשות ממילא תפרק אותם ותמחק את החשיבות של המבנה הגיאולוגי שלהם.
אבל כאשר החוקרים הכניסו לחישובים גם את חוזק הסלעים ואת הטמפרטורה שלהם, התוצאות השתנו בצורה משמעותית.
"בהתאם לכמה חמים היו כדור הארץ ותיאה לפני ההתנגשות, הפגיעה יכולה להרוס את תיאה וליצור דיסקה עצומה של שברים שבסופו של דבר תהפוך לירח", הסבירה ד"ר אדין דנטון, שהובילה את המחקר.
אלא שכאשר השתמשה באותם תנאים בסיסיים של מודלים קודמים, אבל העניקה לשני הגופים מבנה פנימי וטמפרטורה דומים, קרה משהו אחר לגמרי. "בתוך כחמש שעות הופיע ירח שלם", סיפרה.
ההסבר הוא שגופים חמים יותר חלשים יותר מבחינה פיזית ולכן נוטים להתפרק בקלות רבה יותר. גופים קרירים וחזקים יותר יכולים לשרוד חלק גדול יותר מעוצמת ההתנגשות - ולכן לא בהכרח חייבים להתפורר לחלוטין לענן של שברים.
לא הפעם הראשונה שמדברים על ירח שנוצר במהירות
הרעיון שהירח יכול היה להיווצר בתוך שעות אינו חדש לחלוטין. מחקר בולט מ-2022 כבר הציג מודלים שבהם הירח נוצר כמעט מיד לאחר ההתנגשות.
החידוש במחקר הנוכחי הוא ההבנה שהטמפרטורה והחוזק של שני הגופים המתנגשים עשויים לשנות בצורה דרמטית את התוצאה - ולקבוע האם נוצר ירח כמעט מיד, או דווקא דיסקה של חומר שממנה הוא נבנה בהמשך.
לדברי החוקרים, התרחיש החדש עשוי לעזור להסביר כמה תכונות של הירח שלא משתלבות בקלות במודל המסורתי, ובהן ההרכב הכימי שלו וכמות החומרים הנדיפים שנותרו בו.
ד"ר רובין קאנאפ, שחקרה בעבר את היווצרות הירח, אמרה כי התוצאות עשויות אפילו לעזור למדענים לצמצם את טווח הזמן שבו התרחשה ההתנגשות הקדומה.
עוד על הירח
הירח מתכווץ: מדענים מצאו יותר מ-1,000 סדקים חדשים - וזו סכנה ממשית לנאס"א
ומה הקשר בין כדור הארץ, הירח ותיאה?
אחת השאלות הגדולות שנותרו פתוחות היא מדוע כדור הארץ והירח דומים כל כך בהרכבם.
אם חלק גדול מהירח נוצר מחומר שהגיע מתיאה, אפשר היה לצפות שהוא יהיה שונה יותר מכדור הארץ. אחת האפשרויות היא שתיאה וכדור הארץ נוצרו מלכתחילה באותו אזור של מערכת השמש הקדומה ולכן היו דומים בהרכבם.
דנטון השוותה זאת למשפחה. לדבריה, כדור הארץ ומאדים דומים ל"אחים" שנוצרו באותה שכונה של מערכת השמש, אבל כדור הארץ והירח דומים יותר ל"תאומים לא זהים".
המחקר אינו מוכיח שכך בדיוק נוצר הירח, והוויכוח על פרטי ההתנגשות הקדומה עדיין רחוק מסיום. אבל הוא מוסיף אפשרות מסקרנת מאוד: במקום להיבנות במשך תקופה ארוכה מתוך ענן של שברים, ייתכן שהירח שאנחנו רואים בכל לילה נולד כמעט בבת אחת - בתוך פחות מיום אחד.