Από τα τέλη του 19ου αιώνα, οι επιστήμονες αγωνίζονται να εξηγήσουν την προέλευση της Σελήνης. Ενώ οι επιστήμονες έχουν από καιρό θεωρήσει ότι αυτή και η Γη έχουν κοινή προέλευση, τα ερωτήματα για το πώς και πότε αποδείχθηκε αόριστο. Για παράδειγμα, η γενική συναίνεση σήμερα είναι ότι ένας αντίκτυπος με ένα αντικείμενο μεγέθους Άρη (Theia) οδήγησε στο σχηματισμό του Συστήματος Γης-Σελήνης λίγο μετά το σχηματισμό των πλανητών (γνωστός και ως η υπόθεση των γιγαντιαίων επιπτώσεων).
Ωστόσο, οι προσομοιώσεις αυτού του αντίκτυπου έδειξαν ότι η Σελήνη θα είχε σχηματιστεί από υλικό κυρίως από το αντικρουόμενο αντικείμενο. Αυτό δεν επιβεβαιώνεται από τα στοιχεία, ωστόσο, που δείχνουν ότι η Σελήνη αποτελείται από το ίδιο υλικό που είναι η Γη. Ευτυχώς, μια νέα μελέτη από μια ομάδα επιστημόνων από την Ιαπωνία και τις ΗΠΑ έχει προσφέρει μια εξήγηση για την απόκλιση: η σύγκρουση πραγματοποιήθηκε όταν η Γη αποτελούσε ακόμα από ζεστό μάγμα.
Η μελέτη που περιγράφει τα ευρήματά τους, «Η επίγεια ωκεάνια προέλευση του φεγγαριού μάγμα», εμφανίστηκε πρόσφατα στο περιοδικό Φύση Γεωεπιστήμη. Η μελέτη διευθύνθηκε από τον Natsuki Hosono του Κέντρου Υπολογιστικών Επιστημών RIKEN και περιελάμβανε ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Yale, το Κέντρο Υπολογιστικών Επιστημών RIKEN και το Ινστιτούτο Επιστήμης Γης-Ζωής (ELSI) στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Τόκιο.
Εκτός από τις προσομοιώσεις που μοντελοποιούν το σενάριο επιπτώσεων, η υπόθεση του Giant Impact μαστίζεται επίσης από το γεγονός ότι σε μια πρόσκρουση, το μεγαλύτερο μέρος του υλικού που σχηματίζει τη Σελήνη θα ήταν πυριτικά ορυκτά. Αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα ο δορυφόρος της Γης να είναι φτωχός σε σίδηρο, αλλά οι σεισμικές μελέτες έχουν δείξει ότι η Σελήνη πιθανότατα έχει έναν πυρήνα όπως η Γη (αποτελούμενη από σίδηρο και νικέλιο) και ότι η μεταφορά στον πυρήνα της τροφοδότησε επίσης ένα μαγνητικό πεδίο ταυτόχρονα.
Και πάλι, η νέα μελέτη προσφέρει ένα σενάριο που μπορεί να εξηγήσει αυτό. Σύμφωνα με το μοντέλο που δημιούργησαν, όταν η Γη και η Θεία συγκρούστηκαν περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό του Ήλιου (περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν), η Γη καλύφθηκε από μια θάλασσα ζεστού μάγματος ενώ η Θεία πιθανότατα αποτελούταν από στερεό υλικό.
Αυτό το μοντέλο έδειξε ότι μετά τη σύγκρουση, το μάγμα στη Γη θα είχε θερμανθεί πολύ περισσότερο από τα στερεά από το αντικρουόμενο αντικείμενο. Αυτό θα έκανε το μάγμα να επεκταθεί σε όγκο και να διαφύγει σε τροχιά για να σχηματίσει τη Σελήνη. Αυτό το τελευταίο μοντέλο, το οποίο λαμβάνει υπόψη τον διαφορετικό βαθμό θέρμανσης μεταξύ της πρωτο-Γης και της Θείας, εξηγεί αποτελεσματικά πώς υπάρχει πολύ περισσότερο υλικό της Γης στη σύνθεση της Σελήνης.
Ο Shun-ichiro Karato, καθηγητής γεωλογίας στο Πανεπιστήμιο του Yale και συν-συγγραφέας στην εφημερίδα, έχει πραγματοποιήσει εκτεταμένη έρευνα σχετικά με τις χημικές ιδιότητες του πρωτογείου μάγματος στο παρελθόν. Όπως εξήγησε σε μια συνέντευξη στο Yale News:
«Στο μοντέλο μας, περίπου το 80% του φεγγαριού αποτελείται από υλικά πρωτο-Γης. Στα περισσότερα από τα προηγούμενα μοντέλα, περίπου το 80% του φεγγαριού είναι κατασκευασμένο από το κρουστικό εκκρεμές. Αυτή είναι μια μεγάλη διαφορά. "
Για χάρη της μελέτης, ο Karato οδήγησε τις ερευνητικές προσπάθειες της ομάδας στη συμπίεση του λιωμένου πυριτικού. Το έργο της ανάπτυξης ενός υπολογιστικού μοντέλου για την πρόβλεψη του τρόπου διανομής υλικού από τη σύγκρουση, εν τω μεταξύ, πραγματοποιήθηκε από μια ομάδα από το ELSI στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Τόκιο και το Κέντρο Υπολογιστικών Επιστημών του RIKEN.
Συνολικά, το νέο μοντέλο έδειξε ότι το υπερθερμασμένο μάγμα θα χαθεί στο διάστημα και θα συνενωθεί για να σχηματίσει ένα νέο σώμα σε τροχιά πιο γρήγορα από το υλικό που χάνεται από τον κρουστικό εκκρεμές. Έδειξε επίσης ότι υλικό από το εσωτερικό της Γης (το οποίο θα ήταν πλούσιο σε σίδηρο και νικέλιο) θα πήγαινε επίσης στο σχηματισμό της Σελήνης - το οποίο στη συνέχεια θα βυθίστηκε στο κέντρο για να σχηματίσει τον πυρήνα της Σελήνης.
Ουσιαστικά, το νέο μοντέλο επιβεβαιώνει προηγούμενες θεωρίες σχετικά με το πώς σχηματίστηκε η Σελήνη με την εξάλειψη της ανάγκης για μη συμβατικές συνθήκες σύγκρουσης. Μέχρι τώρα, αυτό έχουν κάνει οι επιστήμονες για να εξηγήσουν τη διαφορά μεταξύ των προσομοιώσεων κρούσης και των δεδομένων που ελήφθησαν από τη μελέτη των βράχων της Σελήνης και της σεληνιακής επιφάνειας.
Αυτή η μελέτη θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει σε πιο εκλεπτυσμένες θεωρίες για το πώς σχηματίστηκε το Ηλιακό Σύστημα και τι συνέβη αμέσως μετά. Δεδομένου ότι ο αντίκτυπος μεταξύ της πρωτο-Γης και της Θείας μπορεί να έχει διαδραματίσει κάποιο ρόλο στην ενδεχόμενη εμφάνιση της ζωής στη Γη, θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει τους επιστήμονες να περιορίσουν ό, τι χρειάζεται προκειμένου ένα αστρικό σύστημα να έχει κατοικήσιμους πλανήτες.
