Při podrobnějším pohledu na moderní mapy Měsíce si i laik po krátké době všimne zvláštnosti jeho povrchu: viditelná strana je plná lávových "moří". Na té odvrácené naopak najdeme rozlehlou vysočinu rozrytou krátery.
Proč tomu tak je, na tom se vědci zatím úplně neshodnou, i když hypotéz několik mají. A k těm právě přibyla další. S neotřelým nápadem přišli vědci Martin Jutzi a Erik Asphaug. Představili ho v prvním srpnovém vydání časopisu Nature (zdarma si můžete přečíst pouze výtah z práce). Podle vědců mohla měsíční vrchovina vzniknout po dopadu menšího bratra naší současné oběžnice. Dopad za jistých okolností může totiž vytvořit "pohoří" místo kráteru.
Dobře skrytý Trojan
Ve svých předpokladech se Jutzi a Asphaug vrací do doby, kdy náš Měsíc vznikl. Podle dnes uznávané teorie to bylo zhruba před 4,5 miliardami let, když se Země srazila s tělesem zhruba velikosti Marsu. Jak ukazují simulace této události, po kolizi mohlo vzniknout několik Měsíců. Gravitace největší oběžnice je ovšem relativně rychle přitáhla a oběžnou dráhu vyčistila.
Nemuselo se to ale povést beze zbytku. Výjimku mohla představovat tělesa označovaná jako Trojané. Ta leží u jednoho z několika bodů každé planety nebo měsíce obíhající kolem nějaké hvězdy, kde se přitažlivé a odstředivé síly vyrovnávají. Takových bodů je několik. Trojané nejčastěji obíhají po zcela shodné dráze jako jejich "mateřská" planeta, jen s předstihem nebo zpožděním 60 stupňů.
Pro novou teorii je důležité, že poloha Trojanů je dlouhodobě stabilní. Jeden menší bratr současného Měsíce tak mohl vydržet na svém místě snad až desítky milionů let. Za tak dlouhou dobu mohlo být jeviště připraveno pro scénu, kterou před nás předestírají Jutzui a Apshaug.
Výšková mapa Měsíce přenesená na plochu. Jak je z ní patrné, povrch naší oběžnice má své výškové dominanty soustředěné v jediné oblasti, která leží na odvrácené straně Měsíce. Podle nového článku měla vzniknout při srážce Měsíce s jiným, menším objektem.
Zchlaďte Měsíc!
Aby dopad mohl vytvořit vrchovinu a ne prohlubeň, musí být dodrženo několik podmínek. Jednou z nich je, že dopadají těleso muselo být pevnější než jeho "cíl". A pokud hypotetický souputník Měsíce vydržel na místě desítky milionů let, tak by tomu tak mohlo být.
Za tu dobu by se na povrchu Měsíce utvořila pevná, ale tenká kůra. Ovšem velkou část jeho jádra by tvořilo moře magmatu. Naproti tomu trojan by už stačil vychladnout a byl tedy v podstatě pevný kus "skály".
Rozdíl v teplotě a tím i v pevnosti není jedinou podmínkou. Podle simulace je jasné, že hory místo kráteru vzniknou pouze pokud ke srážce dojde v malé rychlosti. Rozdíl rychlostí obou těles se podle autorů hypotézy měl pohybovat mezi dvěma až třemi kilometry za sekundu. Náraz pak vymrštil do atmosféry jenom malé množství měsíčních hornin, rozhodně podstatně menší než byl objem dopadajícího tělesa. To mělo mít průměr zhruba 1 200 kilometrů, tedy zhruba třetinu Měsíce a hmotnost zhruba pětadvacetkrát menší.
Většina materiálu z něj navíc zůstala v blízkosti místa dopadu. "Svým způsobem tam vznikne kráter, ale zaplní se materiálem z dopadajícího tělesa," řekl Asphaug časopisu NewScientist. Na povrchu Měsíce tak vznikl jakýsi velmi plochý "krtinec" z rozpadlého trojana, který dodnes zůstal jako vyvýšený terén měsíční vysočiny na odvrácené straně. Je to v přímém protikladu k nárazům ve velkých rychlostech, při kterých se z místa nárazu vymrští velké množství materiálu do velké vzdálenosti a vznikne kráter.
A kde jsou důkazy?
Hypotézu podporuje několik pozorování. Za prvé, zchladlý materiál trojana by podle ní měl zesílit kůru Měsíce v místě dopadu. Analýzy měsíční topografie a rozdílů v gravitaci ukazují, že v místě dnešní měsíční vrchoviny je skutečně kůra naší oběžnice silnější než na přivrácené straně.
I Země má svého trojanaVytrvalé spolucestovatele oběžnic, Trojany, nejlépe známe od velkých planet. Například Jupiter má hned dvě početné skupiny trojanů. Zhruba totiž platí, že čím větší planeta, tím větší mohou být i její spolucestující. Ale pořídit si je mohou i menší planety. Před týdnem se objevila (také v časopisu Nature) zpráva o prvním podobném objektu v blízkosti Země. Jde o malou planetku 2010 TK7 s průměrem zhruba tři sta metrů, za kterou se Země marně honí po stejné oběžné dráze. Nejde o nejnázornější příklad trojana, protože dráha 2010 TK7 je poměrně komplikovaná a planetka se pohybuje mezi dvěma rovnovážnými body, ale k naplnění definice to stačí. Pro zájemce NASA vytvořila animaci dostupnou zde. Zdarma si můžete přečíst i předběžnou vědeckou zprávu o objevu zde (ve formátu PDF). Konečná verze zprávy (tedy studie v Nature) je zpoplatněná. |
Navíc jsou důsledky patrné i na straně viditelné ze Země. Protože vnitřek Měsíce byl ve chvíli hypotetického nárazu ještě roztavený, zareagoval na úder z vesmíru jako každá správná kapalina: magma uhnulo z cesty. Přesunulo se na druhou stranou Měsíce, jejíž teplota díky tomu stoupla. To by mohlo vysvětlovat, proč horniny na k nám přivrácené straně z chemického hlediska vypadají, jako by ztuhly později než zbytek naší oběžnice.
Všechny argumenty mají svou nevýhodu: hypotézu podporují, ale rozhodně nedokazují. Všechny tyto jevy se totiž dají vysvětlit i jinak. Anomální vrchovina mohla například vzniknout až při vzniku pánve South Pole-Aitken, což je ohromný dopadový kráter jižně od ní.
Přímým důkazem by mohlo být srovnání materiálů z odvrácené a přivrácené strany Měsíce. Ukázalo by, zda materiál měsíční vrchoviny skutečně ztuhl později než velká moře. Otázka je, kdo by se za současné situace ve vesmírném výzkumu do něčeho takového pouštěl.
To nám spíše odpověď dají počítače. Vědci by brzy měli mít v rukou kompletní a velmi podrobné výsledky měření měsíčního povrchu sondou Lunar Reconnaissance Orbiter. Navíc by se také zhruba do roka měla objevit mapa gravitačních anomálií Měsíce z mise GRAIL. (O tom, jak taková mapa vypadá, se můžete přesvědčit v tomto článku.)
Pokud se údaje z těchto měření nepodaří sladit s výsledky simulace hypotetické srážky, bude po hypotéze. Představa Měsíce pohlcujícího menšího bratra poputuje do říše fantazie za více či méně zapomenutými mytologickými postavami s podobnými stravovacími návyky.
