f705 J-M サリアウ:太陽系の力学について(p5)。
……月の起源が地球と他の惑星の衝突によって生じたというテーマは、新しいものではない。非常に示唆的な数値シミュレーションが、最近、非常に美しいアーティストの描いた画像を介して、科学界のメディアの注目を一気に集めた。私は、以下のようにこの仮説的なシナリオをさらに豊かにする提案を行う。
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初期の「地球」は、一般的な黄金比の法則に沿って、よりバランスの取れた軌道を描いていた可能性がある。すでに大気を有していたかもしれない。太陽系の初期に衝突が起きたならば、原始的な生命を有していた可能性もある(衝突がより最近であれば、その可能性は低い)。
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クレアが仮説したように、巨大で金属元素(鉄)を豊富に含む惑星との衝突、あるいはその衝突の原因となる摂動が、その後に発生する。
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衝突に伴い、巨大な「塊」が生成される。地球の地殻が引き裂かれ、その破片と地球のマグマの断片が噴出する。これらの物質、噴出物が、若い月を形成し、他の惑星の衛星や小惑星の集団を構成する可能性がある。
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一部の噴出物は、巨大な惑星によって捕獲され、「共鳴しない」衛星として存在する。共鳴衛星は「起源の衛星」として分類される。
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摂動を引き起こす物質が、木星の「環」を破壊し、それらが将来の彗星を形成する。
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一部の物質は、共鳴しない軌道に到達し、小惑星帯を形成する。
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衝突物体の一部は地球に取り込まれ、その鉄核を形成する。
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その後、地球は「共鳴しない」軌道を獲得する。上記の黄金比に対応する図を参照。
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このX惑星(定義が必要)との衝突時に、地球のマグマが噴出し、初期の地球地殻の大部分を覆う。
図13(p020):衝突が発生した直後。表面のマグマと地球地殻の破片が噴出している。衝突が完全な正面衝突でないため、別の噴出物(将来の月)も放出されている。マグマは花弁のように地球に再落下している。
……衝突が実際に起こった場合、その前の初期地球の状態について何の予断もできない。地球はすでに大気を放出していたかもしれないし、原始的な生命を有していたかもしれない。もしこの災害が太陽系の初期から遅れて起きたならば、すでに非常に組織化された生命、あるいはこの出来事によって深刻な被害を受けた文明さえも存在した可能性がある。
……衝突に伴う運動エネルギーがマグマを加熱し、再び活発な火山活動を引き起こす。その結果、再び「二次的な原始大気」が形成される。
図14(p021):衝突後。月の形成が開始されている。
地球は再び球体に戻っている。
……マグマが露出する。冷却・固化することで、薄い海洋底が形成される。最大の傷跡は太平洋である。
図15:破片は太陽系全体に散らばったか、あるいは吸収された。月は球体の形を獲得し、初期の噴出物としての「不均衡(バランスの悪い形状)」を保持している。地球のマグマは固化し、地球の原始大気(もしあったとすれば)は散逸したか、深刻に乱された。再び対流が再活性化された火山活動により、再び大気が形成される。
……衝突によって発生した熱は、放出されなければならない。このエネルギー供給により、対流の再活性化が引き起こされる。衝突以前に生命が存在し、かつ完全に破壊されなかった場合、生命はなんとか再び活動を再開する。衝突後の極めて厳しい環境下でも、原始的な生物が生き残ったことで、進化が加速する可能性がある。原始的な大陸、すなわち初期地球地殻の化石は、大陸移動の始まりを示すように、分裂し始める(太陽系内の他の固体惑星には見られない現象)。
……通常、月の海は小惑星との衝突によって生じた溶岩の噴出物と見なされている。では、なぜそれらが地球を向いている側に集中しているのか? 月がまだ自転していた頃、これらの強力な衝突が均等に分布しなかったのはなぜか?
……もしこの衝突が、月が地球を向くように向きが整った後であったならば、地球が月を保護し、その引力から逃れた物体が月に衝突するのを妨げたため、衝突は弱かったはずである。逆に、月の裏側は強力な衝突で覆われており、衝突物体は地球の引力の助けを受けていた。別の解釈として、これらの海は「傷跡」、すなわち月側のものである可能性がある。月は、地球の地殻の断片と、より密度の高いマグマの一部で構成された可能性がある。この塊が球体の形をとったとき、地球を向いた部分が密度が高くなり、不均衡(バランスの悪い形状)を形成した。
……しかし、サリアウが指摘したように、他にも非常に有力な別の仮説がある。初期の月は自転していた。その後、非常に巨大な衝突が起きた。この衝突は、潮汐力の影響で、シューマッカー・レヴィー彗星のように、衝突前に断片化した唯一の高密度物体によるものである。これらの断片は非常に高速で降下し、若い月の地殻を貫き、マグマが噴出する。その結果が海である。すべての海は、一度の複数衝突によって同時に形成された。しかし、その断片は、当時すでに粘り気の強い月の中心に自由に流れ込むことはできず、地殻の下に埋め込まれ、地殻下の「質量集中(mascons)」を形成した。これにより、月は不均衡を獲得し、自転を停止した。
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